Bài giảng Sinh học lớp 12 - Chủ đề: Ứng dụng di truyền học vào chọn giống

Nội dung text: Bài giảng Sinh học lớp 12 - Chủ đề: Ứng dụng di truyền học vào chọn giống

1. Chủ đề: ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC VÀO CHỌN GIỐNG
2.  A. Chọn giống vật nuôi và cây trồng dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
3. I. Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp: * Quy trình: - Tạo ra các dòng thuần khác nhau. - Lai giống và tạo ra những tổ hợp gen mong muốn. - Tiến hành cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần để tạo ra giống thuần chủng.
4. - Đặc- Biến điểm dị tổdòng hợp? thuần chủng? - Tạo dòng thuần AABBdd từ phép lai AABBDD x AaBBDd
5. II. Tạo giống lai có ưu thế lai cao: 1. Khái niệm về ưu thế lai: - Khái niệm: (SGK) - Ưu thế lai đạt cao nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các thế hệ → đây là lí do không dùng con lai F1làm giống, chỉ dùng vào mục đích kinh tế.
6. 2. Cơ sở di truyền của ưu thế lai: - Giả thuyết siêu trội: Ở trạng thái dị hợp tử về nhiều cặp gen khác nhau, con lai có được kiểu hình vượt trội nhiều mặt so với các dạng bố mẹ có nhiều gen ở trạng thái đồng hợp tử. - Con lai F1 không dùng làm giống vì ở các thế hệ sau tỉ lệ dị hợp giảm dẫn -> ưu thế lai giảm.
7. 34. PhThànhươngtựphápu ứngtạodụưngu thưếulaith:ế lai trong sản -xuTạoất nôngdòng thuầnnghiệchủngp ở Vikhácệt Namnhau: . - -LaiVậtcácnuôidòng: Lợnthuầnlai kinhchủngtế, bòvớilainhau để tìm các tổ- hợpCâylaitrồngcó:năngNgô suấtlai Baiosit,cao. các giống lúa
8. B. Tạo giống bằng  phương pháp gây đột biến và công nghệ tế bào.
9. I. Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến: 1. Quy trình: a. Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến - Xửb. líChọnmẫu vậtlọcbằng cá thểcác độttác nhânbiếnđột có biếnkiểu: với hìnhliều monglượng vàmuốnthời gian xử- líChọnthích lọchợp nếucáckhôngthể độtsinhbiếnvật sẽcóchếtkiểuhayhìnhgiảm khảmongnăngmuốn,sinh sảnta vàc.sức Tạosống dòng. thuần chủng phải tìm cách nhận biết ra chúng trong các sinh vật bình - Tạo ra dòng thuần chủng: cho các thể đột biến được chọn thường cũng như các thể đột biến khác. sinh sản để nhân lên thành dòng thuần.
10. 2. Một số thành tựu tạo giống ở Việt Nam a. Gây đột biến bằng các tác nhân vật lí (Tia phóng xạ, tia tử ngoại ) b. Gây đột biến bằng các tác nhân hóa học (cosixin, 5BU )
11. Nấm penicilium đột biến có hoạt tính penicilin tăng gấp 200 lần dạng ban đầu
12. Giống lúa MT1 chín sớm, thấp và cứng cây, năng suất tăng 15%-25%
13. Ngô DT6: Chín sớm, năng suất cao, hàm lượng Pr tăng 1,5%
14. Giống dâu tằm tam Cam mật (3n) không bội có bản lá dày, hạt năng suất cao
15. II. Tạo giống bằng công nghệ tế bào: 1. Công nghệ tế bào thực vật a) Nuôi cấy hạt phấn: Các- Quyhạt trình:phấn đơn bội có thể mọc trên môi trường nuôi nhân tạo thành các dòng tế bào đơn bội. Các dòng này có kiểu gen đơn bội nên alen lặn được biểu hiện thành kiểu hình cho phép chọn lọc in vitro những dòng có các đặc tính mong muốn. Sau đó có thể lưỡng bội hóa để tạo dòng thuần
16. - Ứng dụng của phương pháp công nghệ nuôi cấy hạt phấn: + Dùng để chọn các cây có đặc tính chống chịu hạn,chịu lạnh,chịu mặn,kháng thuốc diệt cỏ. + Dùng để tạo ra dòng thuần chủng, tính trạng chọn lọc sẽ rất ổn định. VD: Để tạo ra giống lúa chime chịu lạnh, người ta lấy hạt phấn của lúa chime nuôi cấy trên môi trường nhân tạo trong điều kiện lạnh 8-100C. Dòng nào chịu lạnh sẽ mọc, còn các dòng khác không mọc.
17. Hình ảnh minh họa cho VD trên
18. II. Tạo giống bằng công nghệ tế bào: 1. Công nghệ tế bào thực vật a) Nuôi cấy hạt phấn: b) Nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo Nhờ- Quytìm trình:ra môi trường nuôi cấy chuẩn kết hợp với việc sử dụng các hormone sinh trưởng như auxin, giberelin, xitokinin người ta có thể nuôi cấy nhiều loại tế bào thực vật tạo mô sẹo
19. Nhờ tìm ra môi trường nuôi cấy chuẩn kết hợp với việc sử dụng các hormone sinh trưởng như auxin, giberelin, xitokinin người ta có thể nuôi cấy nhiều loại tế bào thực vật tạo mô sẹo - Ứng dụng của TB thực vật invitro: Nhân nhanh các giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt thích nghi với điều kiện sống và duy trì tính ưu thế lai. VD: Khoai tây, mía, dứa, .
20. Nuôi cấy mô ở Viện Di Truyền
21. Hình ảnh Phong Lan nuôi cấy mô
22. II. Tạo giống bằng công nghệ tế bào: 1. Công nghệ tế bào thực vật a) Nuôi cấy hạt phấn: b) Nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo c) Tạo giống bằng chọn dòng tế bào soma có biến dị
23. Giống lúa DR2 chịu hạn, chịu nóng, năng suất cao là giống được chọn lọc từ dòng tế bào xoma biến dị của giống lúa CR203.
24. II. Tạo giống bằng công nghệ tế bào: 1. Công nghệ tế bào thực vật a) Nuôi cấy hạt phấn: b) Nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo c) Tạo giống bằng chọn dòng tế bào soma có biến dị Nuôid) Dungcấy hợptế bào tế bào2n trên trầnmôi trường nhân tạo, chúng sinh sảnHaithànhtế bàonhiềutrần códòngkhả tếnăngbàodungcó cáchợptổvớihợpnhauNSTtạokhácthành nhau,các dòngcác biếntế bàodịkhácnày gọinhaulàvàbiếnphátdị triểndòngthànhtế bàogiốngsoma.mới
25. Thành tựu tạo ra giống mới từ phương pháp dung hợp tế bào trần. Sơ đồ tạo cây lai Pomato.
26. II. Tạo giống bằng công nghệ tế bào: 1. Công nghệ tế bào thực vật a) Nuôi cấy hạt phấn: b) Nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo c) Tạo giống bằng chọn dòng tế bào soma có biến dị d) Dung hợp tế bào trần Các kỹ thuật trên có hiệu quả cao khi chọn các dạng cây có khả năng: kháng thuốc diệt cỏ, chịu lạnh, chịu hạn, chịu phèn, chịu mặn, kháng bệnh hoặc sự dung hợp tế bào giữa các mô của cùng một loài hay của các loài khác nhau tạo ra cây lai soma giống như cây lai lưỡng tính.
27. 2. Công nghệ tế bào động vật a) Cấy truyền phôi: Là thao tác chuyển phôi từ cơ thể động vật cho sang các cơ thể động vật nhận.
28. 2. Công nghệ tế bào động vật a) Cấy truyền phôi: b) Nhân bản vô tính: Đã thành công trong việc tạo ra cừu Dolly 1997 Nhân bản vô tính có thể nhân nhanh các giống vật nuôi quí hiếm hoặc tăng năng suất trong chăn nuôi.
29. Chuột nhân bản từ tế bào Ngựa nhân bản vô tính lấy từ da ở Mỹ ở Ý
30. Khỉ nhân bản vô tính Sói nhân bản vô (Anh) tính ở Hàn Quốc (2005)
31.  C. Tạo giống nhờ công nghệ gen
32. I. Khái niệm công nghệ gen: Công nghệ gen là một quy trình công nghệ dùng để tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới
33. II. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen:
34. II. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen: 1. Tạo ADN tái tổ hợp: 2-. TáchĐưa ADNADN ratáikhỏitổ htếợpbàovàochotếvàbàotáchnhplasmitận ra khỏi tế bào 3bào. -PhânChuyểnvi khuẩnlậpADNdòng. táitế tổbàohợpchvàoứa ADNvi khuẩn,tái tổtạohợđiềup kiện cho - Cắt đoạn ADN của tế bào cho và mở vòng plasmit bằng -genSàngbiểulọchiện,các vitế khuẩnbào cósẽADNnhântáilêntổnhanhhợp đểchóngnhân. lên thành enzim cắt restrictaza (enzim này nhận ra vị trí cắt chính xác dòng. (Vi khuẩn có khả năng sản sinh ra một lượng lớn sản ở những nu xác định) phẩm của đoạn gen đó) - Nối đoạn vừa cắt vào plasmit tạo thành ADN tái tổ hợp nhờ enzim ligaza.
35. III. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen: 1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen - Là sinh vật mà hệ gen của nó đã được con người làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình - Các cách làm biến đổi gen của 1 sinh vật + Đưa thêm 1 gen lạ của 1 loài khác vào hệ gen (gọi là sinh vật chuyển gen) + Làm biến đổi 1 gen đã có sẵn trong hệ gen + Loại bỏ hoặc làm bất hoạt 1 gen nào đó trong hệ gen
36. 2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen a. Tạo động vật chuyển gen: * Mục tiêu: - Tạo nên giống mới có năng suất và chất lượng cao hơn - sinh vật biến đổi gen có thể được tạo ra dùng trong ngành công nghiệp dược phẩm (như nhà máy sinh học sản suất thuốc cho con người)
37. * Phương pháp tạo động vật chuyển gen: - Tách lấy trứng ra khỏi cơ thể sinh vật rồi cho thụ tinh trong ống nghiệm (hoặc lấy trứng đã thụ tinh). - Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử. - Cấy hợp tử đã được chuyển gen vào tử cung của con vật để nó mang thai và sinh đẻ bình thường. - Nếu gen được chuyển gắn thành công vào hệ gen của hợp tử và phôi phát triển bình thường thì sẽ cho ra đời 1 sinh vật biến đổi gen (chuyển gen)
38. b. Tạo giống cây trồng biến đổi gen: * Mục tiêu: - Tạo giống cây trồng kháng sâu hại - Tạo giống cây chuyển gen có đặc tính quý - Tạo giống cây biến đổi gen có sản phẩm được bảo quản tốt hơn.
39. b. Tạo giống cây trồng biến đổi gen: * Phương pháp: - Tạo ADN tái tổ hợp: tách thể truyền và gen cần cần chuyển ra khỏi tế bào. - Xử lí plasmit và ADN chứa gen cần chuyển bằng enzim cắt restrictaza. - Nối đoạn vừa cắt vào plasmit nhờ enzim ligaza. - Tái sinh cây từ tế bào nuôi cấy → cây có đặc tính mới
40. Giống lúa gạo vàng có khả năng tổng hợp Beta-caroten trong hạt.
41. c. Tạo giống vi sinh vật biến đổi gen *Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người - Insulin là hormone của tuyến tụy có chức năng điều hòa glucose trong máu. Trường hợp insulin do cơ thể sản xuất không đủ hoặc mất chức năng sẽ gây bệnh tiểu đường do glucose bị thải ra qua nước tiểu. - Gen tổng hợp insulin được tách từ cơ thể người và chuyển vào vi khuẩn E.coli bằng plasmid. Sau đó, nuôi cấy vi khuẩn để sản xuất insulin trên qui mô công nghiệp đáp ứng nhu cầu chữa bệnh cho con người
42. c. Tạo giống vi sinh vật biến đổi gen * Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất somatostatin - Somatostatin là loại hormone đặc biệt được tổng hợp từ não động vật, có chức năng điều hòa hormone sinh trưởng và insulin đi vào máu - Bằng công nghệ gen hiện nay đã tạo được chủng E.coli sản xuất somatostatin
43. Vi khuẩn biến đổi gen chống vi khuẩn kháng thuốc
44. Vi khuẩn biến đổi gen có thể ngăn chặn béo phì