Giáo án Công nghệ 10 - Kiểm tra bài 23: Chọn giống vật nuôi và cây trồng bằng phương pháp gây đột biến

Kính chào các thầy cơTRƯỜNG THPT ÐẠI AN Kiểm tra bài 23Chọn giống vật nuơi và cây trồng GV thực hiện: ĐẶNG HỒNG CÚCTỔ HĨA SINHCâu 1. hãy phân tích lí do việc gây đột biến tạo vật liệu cho chọn giống? Tác nhân gây đột biến? Để cĩ năng suất cao hơn mức trần hiện cĩ của giống, các nhà chọn giống đã sử dụng phương pháp gây đột biến để tạo nguồn vật liệu cho chọn giống- Tác nhân gây đột biến gồm 	- Tác nhân vật lý: tia phĩng xạ, tia tử ngoại, sốc nhiệt.	- Tác nhân hố học 5-BU, EMS ( Ethyl methane sulfonat), NMU(Nitrơzơmeylurê), cơnxisin..Câu 2: trình bày quy trình tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến, nêu một số thành tựu tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến.Quy trình( 3 bước)Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biếnChọn lọc cá thể cĩ kiểu hình mong muốnTạo dịng thuần chủngTRƯỜNG THPT ÐẠI AN GV thực hiện: ĐẶNG HỒNG CÚCLỚP : 12A – NĂM HỌC 2009- 2010BÀI 24TỔ HĨA SINHMỤC TIÊU BÀI HỌC- Nêu được các ứng dụng của cơng nghệ tế bào trong chọn giống cây trồng , vật nuơi.- Từ những thành tựu của cơng nghệ tế bào trong chọn tạo giống mới ở vật nuơi và cây trồng xây dựng cho học sinh niềm tin vào khoa học về cơng tác tạo giống mới.Cơng nghệ tế bào là ngành kỹ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuơi cấy mơ, tế bào để tạo ra cơ quan hoặc cơ thể hồn chỉnh với đầy đủ các tính trạng của cơ thể gốc. (nhân giống vơ tính)Cơng nghệ tế bào là gì? Hãy kể một vài thành tựu giống mới tạo từ cơng nghệ tế bào mà em biết.Một số thành tựu đã học :+ Nuơi cấy mơ hoa phong lan, cây dứa, một số cây rừng( bạch đàn, sến)+ nhân bản vơ tính cừu Dolly(1997), bị(2001), cá trạch..TẠO GIỒNG BẰNG CƠNG NGHỆ TẾ BÀOCƠNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT4. DUNG HỢP TẾ BÀO TRẦN1. NUƠI CẤY HẠT PHẤN HOẶC NỖN2. NUƠI CẤY TB THỰC VẬT IN VITRO TẠO MƠ SẸO (CALLUS)3. CHỌN DỊNG TẾ BÀO XƠMA CĨ BIẾN DỊCƠNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT1. CẤY TRUYỀN PHƠI2. NHÂN BẢN VƠ TÍNH1. NUƠI CẤY HẠT PHẤN HOẶC NỖN- Năm 1964, hai nhà khoa học Ấn Độ là Guka và Maheshwari lần đầu tiên nuơi cấy bao phấn cây Cà độc dược(Datura innoxia) và tạo ra cây đơn bội .- Tiếp theo sau, cĩ nhiều lồi cây đơn bội được tạo ra từ :+Nuơi cấy bao phấn cây thuốc lá, lúa mạch đen, khoai tây, lúa nước, lúa mì..+Nuơi cấy nỗn chưa thụ tinh cây Ginkgo biola, hành, tỏi, củ cải đườngHiện nay cĩ trên 200 loại cây được tạo ta từ con đường này.MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG CÂY ĐƠN BỘINghiên cứu sự di truyền cúa các genTạo đột biến ở mức đơn bộiTạo cây đồng hợp tử tuyệt đốiMỗi giao tử mang tổ hợp gen của bố mẹ rất khác nhau do Biến dị tổ hợp. Vì thế, khi nuôi trên môi trường nhân tạo, chúng sẽ mọc thành các dòng đơn bội có kiểu hình rất khác nhau.Mỗi giao tử (hạt phấn) đều có số lượng NST là n nhưng lại không giống nhau về kiểu gen Ví dụ : KG AaBb cho 4 loại giao tử AB, AB, aB, ab. VÌ SAO?Cơ sở nào các nhà khoa học nuơi cấy hạt phấn tạo cây đơn bội?Thể đơn bội của cây phản ánh đầy đủ các gen của cây.Tất cả các gen lặn, trong đĩ các gen lặn quý cũng được biểu hiện ra KH.Cơ sở khoa học nuơi cấy hạt phấn tạo cây đơn bộiNuơi cấy hạt phấn hoặc nỗn (n) trong mơi trường đặc biệt để phát triển thành các dịng đơn bội (n)Chọn lọc và lưỡng bội hĩa các dịng đơn bội để tạo cây lưỡng bội (2n)lưỡng bội hĩa tế bào (n) thành (2n)--> cho mọc thành cây 2ncho mọc thành cây (n) --> gây ĐB lưỡng bội tạo cây 2n 2 phương pháp lưỡng bội hĩa 1. NUƠI CẤY HẠT PHẤN HOẶC NỖNa.Cách tiến hànhNUƠI CẤY HẠT PHẤN ĐƯỢC TIẾN HÀNH NHƯ THẾ NÀO?Có mấy cách để tạo cây lưỡng bội từ cây n?c.THÀNH TỰU CỦA PHƯƠNG PHÁP NUƠI CẤY HẠT PHẤNCĩ hiệu quả cao chọn các cây cĩ các đặc tính như kháng thuốc diệt cỏ, chịu lạnh, chịu hạn, chịu phèn, chịu mặn, kháng bệnh, sạch khơng nhiễm virút gây bệnh. b.MỤC ĐÍCH -Tạo ra các dòng thuần chủng	 -Tính trạng chọn lọc được sẽ rất ổn định.Lấy hạt phấn của lúa chiêm8- 100CDịng nào chịu lạnh, sẽ mọcDịng nào khơng chịu lạnh, khơng mọcGiống lúa chiêm chịu lạnhví dụ2. NUƠI CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT IN VITRO TẠO MƠ SẸONUƠI CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT IN VITRO ĐƯỢC PHÁT TRIỂN NHỜ tìm ra mơi trường nuơi cấy chuẩn kết hợp với việc sử dụng các hoocmơn sinh trưởng Auxin, Giberelin, cytokyninNUƠI CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT IN VITRO TẠO MƠ SẸO DỰA TRÊN tế bào thực vật cĩ tính tồn năng cĩ nghĩa là bất kì tế nào của thực vật đều chứa bộ gen qui định kiểu gen của lồi đĩ và chúng đều cĩ khả năng sinh sản vơ tính để tạo thành cây trưởng thành. TẾ BÀO CỦA THỰC VẬT CĨ THỂ NUƠI CẤY ĐƯỢC: chồi, lá thân, rễ, hoa, bao phấn, nỗn chưa thụ tinhVẬY NHỮNG LOẠI TẾ BÀO NÀO CỦA THỰC VẬT CĨ THỂ NUƠI CẤY ĐƯỢC? NUƠI CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT IN VITRO ĐƯỢC PHÁT TRIỂN NHỜ ĐÂU? NUƠI CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT IN VITRO TẠO MƠ SẸO DỰA TRÊN CƠ SỞ KHOA HỌC NÀO?2a.CÁCH TIẾN HÀNH2. NUƠI CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT IN VITRO TẠO MƠ SẸOCHỌN VẬT LIỆU NUƠI CẤYKHỬ TRÙNGTẠO MƠ SẸOTẠO CHỒITẠO RỄCẤY CÂY VÀO MƠI TRƯỜNG THÍCH ỨNGTRỒNG CÂY TRONG VƯỜN ƯƠMMT MS(Murashige và Skoog)NUƠI CÂYMS+ CYTOKININ caoMS+ AUXIN caoĐạt chiều cao, số lá, bộ rễ thích hợpQUY TRÌNH NHÂN GIỐNG CÂY BẠCH ĐÀN (E. UROPHYLLA) BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUƠI CẤY MƠ NHÂN NHANH CÁC GiỐNG CÂY TRỒNG CĨ NĂNG SUẤT CAO, CHẤT LƯỢNG TỐT, THÍCH NGHI VỚI ĐIỀU KIỆN SINH THÁI NHẤT ĐỊNH, CHỐNG CHỊU TỐT VỚI NHIỀU LOẠI SÂU BỆNH.Ví dụ : 1 củ khoai tây, sau 6 tháng nuơi cấy tạo được 2000 triệu tế bào mầm, mỗi tế bào sẽ phát triển thành một cây mới, cung cấp giống cho 40 hecta đất.CÁC CÁ THỂ ĐỒNG NHẤT VỀ MẶT DI TRUYỀN.KHƠNG TỐN DIỆN TÍCH (1 cm3 mơi trường chứa 1 triệu mầm tế bào khoai tây, mỗi tế bào khoai tây sẽ phát triển thành một cây mới.)phương pháp nuơi cấy tế bàonày cĩ lợi ích gì?2b.LỢI ÍCH CỦA NUƠI CẤY TẾ BÀO2c.THÀNH TỰU CỦA NUƠI CẤY TẾ BÀOHOA: hoa lan, cẩm chướng, đồng tiền, lili, hoa cúcCây lương thực thực phẩm: khoai tây, mía, cà phê, măng tây, củ cải, cà chuaCây ăn quả: cam chanh, chuối, dứaCây lâm nghiệp: bạch đàn, sến, keo tai tượngCây cảnh: sung, si, đa, NHÂN NHANHNHIỀU GIỐNGGiỮ NGUYÊN ĐẶC TÍNH CƠ THỂ GỐCNHÂN GIỐNG VƠ TÍNH CÂY GỖ NGHIẾN BẰNG NUƠI CẤY MƠ3. CHỌN DỊNG TẾ BÀO XƠMA CĨ BIẾN DỊ- Nuơi cấy TB xơma 2n NST trên mơi trường nhân tạo .- Các TB sinh sản thành nhiều dịng biến dị cĩ số lượng NST thay đổi và biểu hiện cao hơn mức bình thường ( biến dị dịng xơma).- Chọn lọc và phát triển các dịng TB cĩ biến dị theo mong muốn thành cơ thể mới .khi nuôi cấy Têế bào xơma :Biến dị dạng nào có thể tạo ra?(2n – 1; 2n – 2; 2n + 1; )	ƯU ĐIỂM: -TẠO GIỐNG MỚI NHANH, GIẢM THỜI GIAN CHỌN LỌC, THƯỜNG CÁC GIỐNG CĨ TÍNH CHỐNG CHỊU, TÍNH KHÁNG SÂU, BỆNH.Ví dụ: Giống lúa CR203 cĩ nhiều gen quý như tính chống chịu rầy nâu Biotip 1 và 2, tính thích ứng rộng, năng suất ổn định và phẩm chất gạo khá.. Từ các dịng tế bào chịu nĩng và khơ, các tế bào phơi của giống lúa CR203 tạo ra giống lúa mới là DR2 cĩ năng suất và độ thuần chủng cao, chịu nĩng và chịu hạn tốt giống lúa CR203 Tạo được giống cà chua đặc ruột quả to; khoai tây kháng bệnh; giống lúa chịu hạn, chịu nĩng....MƠT SỐ THÀNH TỰU CHỌN DỊNG TẾ BÀO XƠMA CĨ BiẾN DỊ4.DUNG HỢP TẾ BÀO TRẦN- Thành tựu đầu tiên, năm 1972 Callson, dung hợp thành cơng hai tế bào trần của hai lồi thuốc lá Nicotianaglauca và Nicotiana langsdoffii1977, Melcher dung hợp protoblast cà chua (Lycopersicon esculentum) với protoblas khoai tây (Solanum tuberosum)	dùng protoblast để lai xa Nhiều thành tựu lai khác cũng ra đời như: đỗ tương với lúa nước, thuốc lá với đỗ tươngCÁCH TIẾN HÀNH :Bước 1:+ Tách thành xenlulơzơ tế bào, nuôi các tế bào trần khác loài trong môi trường chọn lọc. Vì sao phải tách thành xenlulơzơ?Thành xenlulơzơ là thành cứngđịnh hình cho mơ thực vật và bảo vệ khối sinh chất bên trong.Tách thành xenlulơzơ để hai tế bào trần cĩ thể dung hợp với nhauTách bằng cách nào?Tách thành xenlulơzơ :Dùng enzim hoặc vi phẫu4.DUNG HỢP TẾ BÀO TRẦNSự dung hợp 2 tế bào trần nhờ xung điện cao áp.Bước 2:+ Tăng tỉ lệ kết thành tế bào bằng một số tác nhân như virut xenđê đã giảm hoạt tính, keo pôlyêtilen glycol, xung điện cao ápBước 3: Dùng các môi trường chọn lọc để phân lập những dòng tế bào lai phát triển bình thường .Bước 4: nuơi trong mơi trường nhân tạo cĩ hoocmơn sinh trưởngkích thích tế bào lai phát triển thành cây laiVí dụtế bào cà chuatế bào khoai tâyCây pomatoCây cà chua cĩ củSO SÁNH LAI TẾ BÀO VỚI LAI xa HỮU TÍNH?Lai tế bào:Khơng cĩ quá trình kết hợp giao tửBộ NST của cây lai ở dạng song nhị bội khơng cần đa bội hố.Triển vọng cĩ thể lai xa với những nguồn gen khác xa nhau trong hệ thống phân loại, thậm chí cĩ thể lai giữa thực vật và động vậtVd : Công trình của G.D. Cacpêsenkô : Lai khác lồiP : cải bắp (B) x	 cải củ (R )	 2n = 18 2n = 18GP : 	 n = 9B	 n = 9RF1 : 2n = 18 (gồm 9B + 9R)  Bất thụ.	  Đột biến đa bội	 4n = 36 (18B + 18R)  Hữu thụ.II.1A. Cách tiến hànhII. TẠO GIỐNG ĐỘNG VẬT1.CẤY TRUYỀN PHƠI* Tách phơi thành nhiều phần, mỗi phần phát triển thành một phơi riêng biệt --> cấy vào cơ thể khác.* Phối hợp hai hay nhiều phơi tạo thể khảm --> cấy vào cơ thể khác.* Biến đổi các thành phần trong TB của phơi khi mới phát triển --> cấy vào cơ thể. * Cấy truyền phơi là một kỹ thuật mà theo đĩ phơi được thu từ đường sinh dục của một concái (con cho phơi) và được cấy vào đường sinh dục của con cái khác (con nhận phơi) mà ở đĩ quá trình cĩ chửa được hồn thành. Năm 1951, con bê đầu tiên sinh ra đầu tiên từ cơng nghệ cấy truyền phơi II. 1B. LỢI ÍCH CỦA PHƯƠNG PHÁP CẤY TRUYỀN PHƠIPhát triển nhanh số lượng và chất lượng đàn vật nuơi giống, rút ngắn thời gian tuyển chọn giốngII. 1C. MộT Số THÀNH TựU CấY TRUYềN PHƠIBê con sinh ra từ cấy truyền phơi - Áp dụng ở nhiều nước như: Mỹ, Canada, Nhật Bản, Pháp, NewzealandTrên thế giới đã cĩ 75 - 95% bị đực giống cĩ năng suất sản lượng sữa cao đang sử dụng được tạo ra từ cơng nghệ cấy truyền phơi.Ở Việt Nam, năm 1978 tại TTKHTN và Cơng nghệ Quốc gia đã bắt đầu nghiên cứu cơng nghệ cấy truyền phơi, 1986 thì con bê đầu tiên ở Việt Nam ra đời. Đến nay, cĩ trên 200 con bê đã được ra đời ở một số tỉnh như Hà Nội, Hà Tây cũ, Thành phố Hồ Chí MinhII. TẠO GIỐNG ĐỘNG VẬT2. Nhân bản vơ tính bằng kĩ thuật chuyển nhânCừu Dolly (5 tháng 7 năm 1996 - 14 tháng 2 năm 2003) là động vật cĩ vú đầu tiên được nhân bản vơ tính trên thế giới . Nĩ được tạo ra bởi Ian Wilmut, Keith Campbell và các cộng sự tại Viện Roslin ở Edinburgh, Scotland.Cái tên Dolly bắt nguồn từ việc nĩ được tạo ra từ tuyến vú của một con cừu cái, do đĩ nĩ được đặt theo tên của Dolly Parton, nữ ca sĩ nhạc đồng quê nổi tiếng cĩ bộ ngực đồ sộ Bạn cĩ một con chĩ mang kiểu gen quý hiếm, làm thế nào bạn cĩ thể tạo ra nhiều con chĩ cĩ kiểu gen y hệt như con chĩ của bạn ?Cõu §«lyMẹ cho noãn (TB trứng)Nh©n tõ TB tuyÕn vĩMẹ cho gen(TB tuyến vú)Cõu §«lyPh«i símMẹ mang thaiHãy cho biết các bước trong quy trình nhân bản vơ tính cừu Dolly?Cõu §«lyDolly là 1 con cừu cái được sinh ra bằng kĩ thuật nhân từ 1 TB trưởng thành. Nó có 3 bà mẹ:- Mẹ cho gen: FinnDorsett- Mẹ mang thai- Mẹ cho noãn: Blackface - Cừu sinh ra cĩ kiểu hình giống cừu cho nhân TB12345* Chuyển nhân của TB tuyến vú của cá thể (1) đưa vào TB trứng của cá thể (2) đã lấy mất nhân.* Nuơi cấy trứng cấy nhân trong ống nghiệm cho phát triển thành phơi* Cấy phơi vào tử cung của cá thể (3) để phơi phát triển bình thường.II. 2A. QUY TRÌNHII. TẠO GIỐNG ĐỘNG VẬT2. Nhân bản vơ tính bằng kĩ thuật chuyển nhânII.2B.Ý nghĩa nhân giống vơ tính bằng cách chuyển nhân: -Nhân nhanh giống vật nuơi quý hiếm hoặc tăng năng suất trong chăn nuơi.-Bảo tồn đa dạng sinh học nhằm bảo vệ kịp thời các lồi động vật đang cĩ nguy cơ tuyệt chủng cao -Sản xuất tế bào gốc phục vụ điều trị một số loại bệnh, đặc biệt là các bệnh hiểm nghèo bằng kỹ thuật thay thế tế bào Mang lại những hi vọng trong điều trị các bệnh đang cĩ rất đơng người mắc phải như tiểu đường, parkinson, khiếm khuyết chức năng miễn dịch di truyền, ung thư máu, bạch cầu, tổn thương hệ thần kinh, tổn thương tủy sống... Các nhà khoa học tại Dubai (UAE) nhân bản vơ tính một con lạc đà cái và đặt tên cho nĩ là  Injaz. Nghiên cứu nhân bản vơ tính tại Việt Nam đã được thực hiện trên các lồi chuột, trâu, bị nhà, bị tĩt, gấu, lợn, khỉ và sao la. II. 2C. Một số thành tựu nhân giống vơ tínhSau Dolly, Chĩ ( 2/1998 tại Nhật Bản, 12/1999 tại Hàn Quốc, 3/2000 tại Thái Lan), chuột, bị, lợn. Heo nhân bản thế hệ thứ tư Vào tháng 8-2004 tại Ý Con ngựa nhân bản đầu tiên bản sao của một con ngựa cái giống Haflinger (trái) đang dạo chơi trên bãi cỏ. TẠO GIỒNG BẰNG CƠNG NGHỆ TẾ BÀOCƠNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT4. DUNG HỢP TẾ BÀO TRẦN1. NUƠI CẤY HẠT PHẤN HOẶC NỖN2. NUƠI CẤY TB THỰC VẬT IN VITRO TẠO MƠ SẸO (CALLUS)3. CHỌN DỊNG TẾ BÀO XƠMA CĨ BIẾN DỊCƠNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT1. CẤY TRUYỀN PHƠI2. NHÂN BẢN VƠ TÍNHCỦNG CỐ BÀI 1.Nhân nhanh các giống cây quý hiếm từ một cây cĩ kiểu gen quý -> quần thể cây trồng đồng nhất về kiểu gen2.Tạo cây lai khác lồi (mang bộ NST của 2 lồi khác nhau)3. Tạo cây lưỡng bội cĩ kiểu gen đồng nhất về tất cả các genPhát triển nhanh số lượng và chất lượng đàn vật nuơi giống, rút ngắn thời gian tuyển chọn giống-Nhân nhanh giống vật nuơi quý hiếm-Bảo tồn đa dạng sinh học -Sản xuất tế bào gốc phục vụ điều trị một số loại bệnh, 4.Tạo giống mới nhanh, nhất là giống cĩ tính chống chịu, tính kháng bệnhNuơi cấy hạt phấnNuơi cấy tế bào tạo mơ sẹoDung hợp tế bào trầnCấy truyền phơiCấy chuyển nhânChọn dịng BD xơmaTạo giống TVTạo giống ĐVDẶN DỊHỌC BÀI THEO 5 CÂU HỎI SGKXEM LẠI BÀI SINH HỌC 9 (Ứng dụng cơng nghệ gen)CHUẩN Bị PHIếU HọC TậP CHO BÀI 25( theo mẫu)Bài học đến đây kết thúc!Kính chúc các thầy, cơ