và công nghệ tế bào
I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: 1. Kiến thức:
- Hiểu đợc cơ sở của việc gây đột biến để tạo nguồn nguyên liệu cho chọn giống vật nuôi và cây trồng.
- Trình bày qui trình taọ giống mới bằng phơng pháp gây đột biến và tác động của các tác nhân vật lí, hóa học.
- Trình bày đợc các công nghệ TB trong chọn giống TV, nuôi cấy hạt phấn, nuôi cấy TB, tạo giống bằng chọn dòng TB xôma có biến dị, dung hợp TB trần (lai TB xôma). - Trình bày đợc các công nghệ tế bào trong chọn giống động vật : Cấy truyền hợp tử, nhân bản vô tính bằng kĩ thuật chuyển nhân.
2. Kĩ năng:
- Nâng cao kĩ năng phân tích hiện tợng để tìm hiểu bản chất của sự việc qua tạo giống mới từ nguồn biến dị đột biến.
II. Phơng tiện dạy học:
- Sơ đồ phóng to quá trình gây đột biến gen, ví dụ 5-Bu làm biến đổi cặp A-T thành G- X nh sau: A-T -> A-5-Bu -> G-5-Bu -> G-X.
- Sơ đồ cơ chế gây đột biến đa bội của cônsixin trong quá trình nguyên phân.
III. Hoạt động dạy học: 1. Kiểm tra : 1. Kiểm tra :
+ Hãy phân biệt nguồn gen tự nhiên và nhân tạo ? Nêu lợi ích của mỗi nguồn gen này? + Nguyên nhân tạo ra biến dị tổ hợp là gì? Tại sao biến dị tổ hợp là quan trọng cho chọn giống vật nuôi, cây trồng?
2. Trọng tâm:
- Gây đột biến làm thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật: Gây đột biến bằng các tác nhân vật lí hóa học để có nguồn vật liệu khởi đầu cho chọn giống. Những thể đột biến có lợi đợc chọn lọc và trực tiếp nhân thành giống mới hoặc đợc dùng làm bố mẹ để lai giống tạo giống có năng suất cao phẩm chất tốt.
- Tạo giống thực vật : Chú ý các phơng pháp nuôi cấy hạt phấn, nuôi cấy tế bào (tạo mô sẹo).
- Công nghệ tế bào ở động vật : u điểm nổi bật là nhanh chóng cho sản phẩm với số l- ợng lớn, chất lợng cao.
3. Bài mới:
Hoạt động của thầy và trò Nội dung kiến thức * Hoạt động1: Khái niệm về tạo giống
bằng phơng pháp gây đột biến. - GV nêu câu hỏi:
+ Hãy phân tích lí do của việc gây đột biến tạo vật liệu cho chọn giống?
- HS nghiên cứu thông tin SGK trang 79 trả lời câu hỏi.
Gây đột biến để tạo giống mới dựa trên cơ
I. Tạo giống bằng phơng pháp gây đột biến. biến.
1. Khái niệm về tạo giống bằng phơng pháp gây đột biến: pháp gây đột biến:
- Để có năng suất cao hơn mức trần hiện có của giống, các nhà chọn tạo giống đã sử dụng phơng pháp gây đột biến để tạo nguồn vật liệu cho chọn giống.
sở nào? Có ý nghĩa gì?
? Qui trình tạo giống mới bằng gây đột biến gồm mấy bớc ?
- GV yêu cầu HS trả lời lệnh trong SGK: ? Hãy nêu các tác nhân vật lí, hóa học dùng để gây đột biến?
- GV nêu vấn đề:
? Tại sao phải lựa chọn loại tác nhân, liều lợng, cờng độ và thời gian xử lí của tác nhân gây đột biến?
- GV có thể mở rộng thêm về bản chất vật lí, hóa học của mỗi loại tác nhân.
+ Tia phóng xạ (X, anpha, bêta, chùm nơ tơton...) -> đợc gọi chung là các tia phóng xạ ion hóa vì chúng gây kích thích và ion hóa các nguyên tử của phân tử ADN, ARN -> gây đột biến gen và đột biến NST với tần số rất cao. Tia phóng xạ có bớc sóng cực ngắn chỉ đạt 1 nm (10 A0), chứa năng lợng cực lớn, nên có khả năng xuyên sâu qua mô sống.
+ Tia tử ngoại có bớc sóng từ 1000-4000 A0, tia đợc ADN hấp thụ nhiều nhất có bớc sóng 2570 A0, năng lợng dự trữ thấp -> không có khả năng xuyên sâu và không ion hóa, chỉ gây kích thích -> trong chọn giống chỉ dùng để xử lí các cơ thể VSV hay bào tử, hạt phấn.
- GV đặt vấn đề:
? Tại sao sau khi gây đột biến lại phải chọn lọc?
- HS dựa vào kiến thức đã học ở chơng I về đột biến trả lời câu hỏi -> lớp nhận xét -> GV đánh giá, chính xác hóa kiến thức.
pháp sử dụng các tác nhân vật lí, hóa học, nhằm làm thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật để phục vụ cho lợi ích con ngời. Gây đột biến bằng tác nhân vật lí và hóa học để có nguồn vật liệu khởi đầu cho chọn giống. Những thể đột biến có lợi đợc chọn lọc và trực tiếp nhân thành giống mới hoặc đợc dùng làm bố, mẹ để lai giống.
2. Qui trình:
- Qui trình tạo giống mới gồm 3 bớc chủ yếu:
a. Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến. biến.
- Tác nhân vật lí gồm: Tia phóng xạ. Tia tử ngoại và sốc nhiệt.
- Tác nhân hóa học gồm: EMS, NMU, NEU...là siêu tác nhân gây đột biến, hóa chất cônsixin gây đột biến tạo thể đa bội. - Để gây đột biến có hiệu quả -> cần lựa chọn các tác nhân gây đột biến thích hợp, tìm hiểu liều lợng và xác định thời gian tối u. Xử lí không đúng tác nhân, liều lợng hoặc thời gian thì cá thể SV có thể bị chết hoặc giảm sức sống và mất khả năng sinh sản.
b. Chọn lọc các cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn. hình mong muốn.
+ Đột biến là vô hớng. Đột biến có thể tạo những thể đột biến có hại cũng nh có lợi và trung tính. Vì vậy để chọn giống theo mong muốn thì cần phải chọn lọc các cá thể đột biến có lợi trong các thể đột biến đợc tạo thành.
- GV hỏi tiếp:
? Dựa vào đâu để chọn đợc thể đột biến mong muốn?
- GV nêu vấn đề:
? Tại sao lại phải tạo dòng thuần theo gen đột biến vừa gây đợc?
* Hoạt động 2: Một số thành tựu tạo giống bằng gây đột biến ở Việt Nam. ? Để gây đột biến ở thực vật bằng tác nhân vật lí, ngời ta tiến hành nh thế nào?
? Các tác nhân hóa học gây đột biến gen và đột biến cấu trúc NST theo cơ chế nào ? - GV giảng giải về cơ chế tác động của 5- Bu.
A-T (cặp nu ban đầu) A-5-Bu T-A A-T G-5-Bu G-X (cặp nu sau đột biến)
? Cho biết cơ chế gây đột biến của chất
- Việc chọn lọc những thể đột biến mong muốn dựa vào những đặc điểm có thể nhận biết đợc để tách chúng ra khỏi các cá thể khác.
- VD: SGK
c. Tạo dòng thuần:
- Sau khi nhận biết đợc thể đột biến mong muốn -> cho chúng sinh sản để nhân lên thành dòng thuần chủng theo đột biến tạo đợc.
- Tạo dòng thuần nhằm củng cố và nhân nhanh thể đột biến có lợi này.
3. Một số thành tựu tạo giống bằng gây đột biến ở Việt Nam. đột biến ở Việt Nam.
a. Gây đột biến bằng tác nhân vật lí.
- Chiếu xạ với cờng độ, liều lợng thích hợp vào hạt nảy mầm hoặc đỉnh sinh trởng của thân, cành hoặc hạt phấn, bầu nhụy hoặc chiếu xạ vào mô thực vật nuoi cấy.
- VD : SGK
b. Gây đột biến bằng tác nhân hóa học.
* Một số hóa chất khi thấm vào tế bào sẽ gây ra sự sao chép nhầm hoặc làm mất hay thêm nucleotit vào ADN gây đột biến gen hoặc đột biến cấu trúc NST.
+ VD : 5-Bu gây đột biến thay thế cặp A-T bằng G-X
A-T -> A-5-Bu -> G-5-Bu -> G-X + Thành tựu : SGK
côsixin?
- GV nêu vấn đề :
? Công nghệ tế bào là gì ?
* Hoạt động3: Tạo giống thực vật.
+ Tại sao ở mỗi giao tử đều có số lợng là n, nhng lại không giống nhau về KG ? - HS trả lời, lớp nhận xét -> GV đánh giá hoàn chỉnh kiến thức.
+ Vì chúng mang tổ hợp gen của bố mẹ rất khác nhau do biến dị tổ hợp. Vì thế khi nuôi cấy trên môi trờng nhân tạo, chúng sẽ mọc thành các dòng đơn bội có KH rất khác nhau.
- GV phân tích VD trong SGK về cây phát triển từ hạt phấn của lúa chiêm để đa ra nhận định về hiệu quả của phơng pháp nuôi cấy hạt phấn (tạo ra các dòng thuần chủng, TT chọn lọc đợc sẽ rất ổn định). + Phơng pháp nuôi cấy hạt phấn có hiệu nh thế nào ?
- GV nêu vấn đề :
+ Sự thành công của nuôi cấy tế bào TV in vitro tạo mô sẹo dựa trên cơ sở nào ?
phân bào, cản trở sự hình thành thoi vô sắc, làm cho NST đã nhân đôi mà không phân li gây đột biến đa bội.
+ VD : Hóa chất côsixin, etylen... + Thành tựu : SGK