DI TRUYỀN HỌC 1 I. CHỌN,TẠO GIỐNG VẬT NUÔI , CÂY TRỒNG VÀ VI SINH VẬT 1. Nguồn vật liệu chọn giống - Biến dị tổ hợp: là những biến đổi của kiểu hình ở thế hệ con do sự tổ hợp lại các gen của bố và mẹ trong sinh sản hữu tính. - Đột biến - ADN tái tổ hợp 2. Các phương pháp chọn, tạo giống. Chọn giống từ nguồn biến dị tổ hợp Các bước - Bước 1: Tạo các dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau - Bước 2: Tiến hành lai giữa các dòng thuần với nhau → để tạo ra các tổ hợp gen khác nhau - Bước 3: Chọn lọc những tổ hợp gen mong muốn. Sau đó cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần để tạo ra các dòng thuần chủng [giống thuần] Thành tựu Giống lúa VX83 là kết quả của phép lai giữa giống lúa X1[NN75- 10]: năng suất cao, chống bệnh bạc lá, không kháng rầy, chất lượng gạo trung bình với giống lúa CN2 [IR 197446 – 11 – 33]: năng suất trung bình, ngắn ngày, kháng rầy, chất lượng gạo cao→ VX83: năng suất cao, ngắn ngày, kháng rầy – chống bệnh bạc lá, chất lượng gạo cao,… Cơ sở di truyền Do sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp gen nằm trên các NST khác nhau trong quá trình sản → tạo ra các tổ hợp gen mong muốn→ Biến dị tổ hơpk Ưu điểm Đơn giản dễ thực hiện, không đòi hỏi kỹ thuật cao. Có thể dự đoán được kết quả dựa trên các quy luật di truyền Nhược điểm - Mất nhiều thời gian và công sức để chọn lọc và đánh giá từng tổ hợp gen - Khó duy trì những tổ hợp gen ở trạng thái thuần chủng vì sự phân li trong giảm phân và quá trình đột biến thường xuyên xảy ra Tạo giống có ưu thế lai cao Khái niệm “Ưu thế lai” Là hiện tượng con lai có năng suất, phẩm chất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển vượt trội so với các dạng bố mẹ Cơ sở - Để giải thích hiện tượng ưu thế lai người ta đưa ra giả thuyết siêu trội: ở trạng thái dị hợp tử về nhiều cặp gen khác nhau con lai có kiểu hình vượt trội về nhiều mặt so với các dạng bố mẹ thuần chủng - Ưu thế lai thường biểu hiện cao nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các đời lai tiếp theo →chỉ dùng F1 với mục đích kinh tế, không dùng làm giống Quy trình - Lai khác dòng đơn: Dòng A × Dòng B→ Con lai C có ƯTL - Lai khác dòng kép: Dòng A × Dòng B→ Con lai C Dòng D × Dòng E → Con lai F Con lai C × Con lai F → Con lai kép G [dùng trong sản xuất]
BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn
DI TRUYỀN HỌC 2
Ưu điểm | Nhanh chóng chọn được dạng F1 cho ưu thế lai cao | |
Nhược điểm | - Tốn nhiều thời gian và công sức trong viếc xác định tổ hợp cho ưu thế lai. - Khó duy trì qua các thế hệ | |
Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến | Khái niệm | Gây đột biến là phương pháp sử dụng các tác nhân vật lí và hóa học, nhằm làm thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật để phục vụ cho lợi ích con người. |
- - Quy tình - | - Bước 1: Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến thích hợp. - Bước 2: Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn. - Bước 3: Tạo dòng thuần chủng từ thể đột biến có kiểu → giống mới. | |
Thành tựu | - Xử lí giống lúa Mộc tuyền bằng tia gamma→giống lúa MT1: Chín sớm, thấp cây và cứng cây, chịu phèn, chua, năng suất tăng 15 – 25%. - Chọn lọc từ 12 dòng ĐB từ giống Ngô M1→ giống ngô DT6 : ngắn ngày, năng suất cao, hàm lượng prôtêin tăng 1,5%. - Xử lí giống táo Gia Lộc bằng NMU[Nitrôzô mêtyl urê] →Tạo giống “táo má hồng’’: cho hai vụ quả/năm, khối lượng quả tăng cao và thơm hơn,... - Xử lí đột biến bằng cônsixin đã tạo ra các giống cây trồng đa bội có năng suất cao phẩm chất tốt như: dâu tằm, dương liễu, dưa hấu, nho,.. | |
Ưu điểm | - Nhanh chóng tạo được sự đa dạng của các thể đột biến. - Có hiệu quả cao đối với Vi sinh vật. | |
Nhược điểm | - Đòi hỏi trang thiết bị hiện đại, trình độ kỹ thuật cao và sự bảo đảm an toàn, nghiêm ngặt đối với các tác động xấu lên môi trường. - Khó dự đoán kết quả do đột biến vô hướng. | |
Tạo giống bằng công nghệ gen | Khái niệm | Công nhệ 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. Công nghệ gen được thực hiện phổ biến hiện nay là kỹ thuật chuyển gen [tạo ra phân tử ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào cho sang tế bào nhận]. |
Quy trình chuyển gen | Bước 1: Tạo ADN tái tổ hợp Nguyên liệu: - Gen cần chuyển. Thể truyền [vec tơ chuyển gen]: là một phân tử ADN đặc biệt được sử dụng để đưa một gen từ tế bào này sang tế bào khác. Thể truyền có thể là thực khuẩn thể [phagơ] hoặc plasmit[ phân tử ADN dạng vòng thường có trong TBC của vi khuẩn]. - Enzim: Enzim cắt giới hạn [restrictaza] và enzim nối [ligaza]. Cách tiến hành: - Tách chiết thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào. - Dùng enzim cắt giới hạn [restrictaza] để tạo ra cùng một loại đầu dính. |
BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn
DI TRUYỀN HỌC 3
- Dùng enzim ligaza để gắn gen cần chuyển vào thể truyền → ADN tái tổ hợp. Bước 2: Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận * Phương pháp biến nạp: Dùng muối canxi clorua hoặc xung điện cao áp làm giãn màng sinh chất của tế bào để ADN tái tổ hợp dễ dàng đi qua. * Phương pháp tải nạp: dùng thể truyền là virut lây nhiễm vi khuẩn mang gen cần chuyển xâm nhập vào tế bào vật chủ. Khi đã xâm nhập vào tế bào vật chủ, ADN tái tổ hợp sẽ điều khiển tổng hợp loại prôtêin đặc thù đã được mã hóa trong nó. Bước 3: Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp - Chọn thể truyền có gen đánh dấu. - Bằng các kỹ thuật nhất định [ví dụ sử dụng mẫu dò đánh dấu phóng xạ] nhận biết được sản phẩm đánh dấu và nhân dòng tế bào này để sản xuất ra sản phẩm mong muốn. | ||
Thành tựu | Thành tựu nổi bật nhất trong ứng dụng công nghệ gen là khả năng cho tái tổ hợp thông tin di truyền giữa các loài đứng xa nhau trong bậc thang phân loại mà lai hữu tính không thể thực hiện được. Tạo giống động vật: - Bằng phương pháp vi tiêm, cấy nhân đã có gen đã cải biến, sử dụng tế bào gốc,…→ tạo ra những giống động vật mới có năng suất và chất lượng cao và đặc biệt có thể sản xuất ra các loại thuốc chữa bệnh cho người: - Chuyển gen prôtêin huyết thanh của người vào cừu→biểu hiện ở tuyến sữa→cho sản phẩm với số lượng lớn→chế biến thành thuốc chống u xơ nang và bệnh về đường hô hấp ở người. - Chuyển gen sản xuất r-prôtêin của người→biểu hiện ở tuyến sữa→cho sản phẩm với số lượng lớn→sản xuất prôtêin C chữa bệnh máu vón cục gây tắc mạch. - Chuyển gen hoocmôn sinh trưởng của chuột cống vào chuột nhắt→nên nó có khối lượng gần gấp đôi so với chuột cùng lứa. Tạo giống thực vật - Tạo ra giống cà chua chuyển gen kéo dài thời gian chín, giống cà chua chuyển gen kháng virut. - Tạo ra giống lúa chuyển gen tổng hợp β - carôten. - Chuyển gen trừ sâu từ vi khuẩn→bông vải → giống mới kháng sâu hại. |
* Tạo giống bằng công nghệ tế bào
Khái niệm:
- Công nghệ tế bào là quy trình để tạo ra những tế bào có kiểu nhân mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới, hoặc hình thành cơ thể mới không bằng sinh sản hữu tính mà thông qua sự phát triển của tế bào xô ma nhằm nhân nhanh các giống vật nuôi, cây trồng. - Công nghệ tế bào gồm 2 công đoạn thiết yếu là: tách tế bào hoặc mô từ cơ thể rồi mang nuôi cấy để tạo mô sẹo, dùng hoocmon sinh trưởng kích thích mô sẹo phân hóa thành cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh.
*Tạo giống thực vật
Link Tải: //drive.google.com/file/d/1ElenYgLsHJ9ugkZmrhvPBfQXwOlTPqH1/view?usp=sharing