SGK Sinh Học 12 - Bài 19. Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến và công nghệ tế bào

thích.
TẠO GIÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIÊN VÀ CÔNG NGHỆ TÊ BÀO
- TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
Quy trình
Để chủ động tạo ra nguồn biến dị di truyền, các nhà di truyền học có thê dùng các tác nhân đột biên khác nhau tạo ra nguồn biến dị rồi từ đó chọn ra các cá thể có gen và tổ hợp gen mong muốn. Phương pháp này đặc biệt có hiệu quả đôi với vi sinh vật vì tốc độ sinh sản của chúng rất nhanh nên ta có thê dễ dàng phân lập được các dòng đột biến, cho dù tần sô đột biến gen thường khá thấp. Quy trình tạo giông mới bằng phương pháp gây đột biên bao gồm các bước : (1) xử lí mẫu vật bằng tác nhân đột biến ; (2) chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muôn ; (3) tạo dòng thuần chủng.
Một số thành tụu tạo giống ở Việt Nam
Trên đối ưrợng vi sinh vật cùng như đôi với nhiều loài thực vật, bằng cách xử lí các tác nhân đột biến khác nhau như tia phóng xạ hoặc hoá chất, các nhà di truyền học của Việt Nam đã tạo ra được nhiều chủng vi sinh vật, giông cây trồng như lúa, đậu tương,... có nhiều đặc điêìn quý.
Với việc sử dụng cônsixin, các nhà khoa học Việt Nam đã tạo ra được các giống cây dâu tằm tứ bội, sau đó lai nó với dạng lưỡng bội đê tạo ra dạng tam bội có năng suất lá cao dùng cho ngành chăn nuôi tằm.
▼ Với những kiến thức đã học, các em hãy đề xuất cách thức nhận biết sơ bộ các cây tứ bội trong số các cây lưỡng bội.
ííl
- TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TỂ BÀO
Công nghệ tế bào thực vật
Ngày nay, với công nghệ hiện đại, các nhà khoa học có thê nuôi cấy các mẩu mô của thực vật, thậm chí từng tê bào trong ông nghiệm rồi sau đó cho chúng tái sinh thành các cây. Công nghệ này giúp chúng ta nhân nhanh các giông cây quý hiếm từ một cây có kiểu gen quý tạo nên một quần thê cây trồng đồng nhất về kiểu gen.
Lai tê bào sinh dưỡng (xôma) hay dung họp tê bào trần cũng lả một kĩ thuật hiện đại góp phần tạo nên giống lai khác loài ở thực vật. Đê cho hai tê bào thực vật 2n (tế bào sinh dưỡng) có thê dung hợp với nhau thành một tê bào thống nhất, người ta cần phải loại bỏ thành tê bào trưó'c khi đem lai. Sau đó, cho các tê bào đã mất thành tê bào (tê bào trần) của hai loài vào trong môi trường đặc biệt để chúng dung hợp với nhau. Tiếp đến, đưa tế bào lai vào nuôi cấy trong môi trường nuôi cấy đặc biệt cho chúng phân chia và tái sinh thành cây lai khác loài. Từ một cây lai khác loài, bằng kĩ thuật nuôi cấy tế bào xôma, có thể nhân nhanh thành nhiều cây. Lai tế bào xôma đặc biệt có ý nghía bởị vì có thê tạo ra giông mới mang đặc điểm của hai loài mà bằng cách tạo giông thông thường không thề tạo ra được.
Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh trong ống nghiệm rồi cho phát triển thành cây đon bội (n) cũng đem lại nhiều lợi ích trong công tác tạo giống cây trồng. Từ một tê bào đơn bội, được nuôi trong ống nghiệm với các hoá chất đặc biệt, người ta có thê tạo nên các mô đơn bội, sau đó xử lí hoá chất (cônsixin) gây lưỡng bội hoá tạo nên một cây lưỡng bội hoàn chỉnh. Điều lí thú là cây lưỡng bội tạo ra bằng cách này sẽ có kiểu gen đồng hợp tử về tất cả các gen.
Công nghệ tế bào động vật
Nhãn bản vô tính động vật
▼ Nếu bạn có một con chó mang kiểu gen quý hiếm, làm thế nào bạn có thê tạo ra nhiều con chó có kiểu gen ỵ hệt như con chó của bạn ?
Trong tự nhiên, khi một họp tủ' trong những lần phân chia đầu tiên vì một lí do nào đó lại tách ra thành nhiều phôi riêng biệt. Sau đó, những phôi này phát triển thành những cá thê giông nhau. Đây là kiểu nhân bản vô tính trong tự nhiên. Tuy nhiên, khi một con vật trường thành đà bộc lộ nhiều đặc tính quý thì để tạo ra nhiều con vật có kiểu gen y hệt như con vật đó là chuyện không tưởng cho tới những thập ki cuối cùng của thế ki XX.
Winmut (Wilmut), nhà khoa học ngưòi Scôtlen lần đầu tiên đã nhân bản thành công con cừu có tên gọi là Đôly (Dolly). Phương pháp nhân bản vô tính của ông có thể tóm tắt một cách ngắn gọn như sau : Lấy trứng của con cừu ra khỏi CO' thể (cừu cho trứng), sau đó loại bỏ nhân của tê bào trứng. Tiếp đến, lấy nhân tế bào tách ra từ tế bào vú của con cừu khác (cừu cho nhân tế bào) và đưa nhân tế bào này vào tế bào trứng đã bị loại nhân. Sau đó, nuôi trứng đã được cấy nhân trong ống nghiệm cho phát triển thành’ phôi rồi cấy phôi vào trong tử cung của con cừu khác đê cho phôi phát triển và sinh nở bình thường. Cừu con sinh ra có kiểu hình giông hệt kiểu hình của cừu cho nhân tế bào (hình 19).
Kĩ thuật nhân bản động vật ngày nay đang tiếp tục được hoàn thiện và áp dụng cho nhiều loài động vật khác nhau. Kì thuật này đặc biệt có ý nghĩa trong việc nhân bàn động vật biến đối gen (bài 20).
	Nhân từ tế bào
tuyến vú
Nuôi cấy trong ống nghiệm
Phôi sớm
Cừu Đôly mang đặc điểm di truyền giống cừu cho nhân tế bào tuyến vú
Hình 19. Quy trình nhân bàn cừu Dôly
Cấy truyền phôi
Bằng kĩ thuật chia cắt phôi động vật thành nhiều phôi rồi cây các phôi này vào tủ' cung của các con vật khác nhau, người ta cũng có thể tạo ra được nhiều con vật có kiểu gen giông nhau. Kĩ thuật này được gọi là kĩ thuật cấy truyền phôi.
6 ■ SINHHOC12 - A
r—	
Đê chủ động tạo ra các biến dị di truyền, ta có thể xử lí đối tượng nghiên cứu bằng các tác nhân đột biến với liều lượng và thời gian xử lí thích hợp, sau đó chọn lọc và nhân các thể dột biến thành dòng thuần chủng.
Công nghệ tế bào thực vật giúp nhân giống vô tính các loại cây trồng quý hiếm hoặc giúp tạo ra giống cây lai khác loài thông qua kĩ thuật dung hợp tê'bào trần. Nuôi cấy các tế bào dơn bội rồi cho phát triển thành cây lưỡng bội có thê tạo ra những cây trồng có kiểu gen đồng hợp về tất cả các gen.
Nhân bản vô tính và cấy truyền phôi là công nghệ mở ra triển vọng nhân bản được những cá thể động vật quý hiếm dùng vào nhiều mục đích khác nhau,
Câu hỏi và bài tập
Giả sử có một giống cây cà chua có gen A quy định một tính trạng không mong muốn (dễ mắc bệnh X). Hãy nêu quy trình tạo thể đột biến mang kiểu gen aa có khả năng kháng bệnh X.
Có hai giống lúa, một giống có gen quy định khả năng kháng bệnh X và một giống có gen quy định khả năng kháng bệnh Y. Bằng cách gây đột biến, người ta có thể tạo ra giống mới có hai gen kháng bệnh X và Y luôn di truyền cùng nhau. Giải thích cách tiến hành thí nghiệm. Biết rằng, gen quy định bệnh X và gen quy định bệnh Y nằm trên hai NST tương đồng khác nhau.
Trình bày quy trình tạo giống cây khác loài bằng phương pháp lai tế bào xôma.
Giải thích quy trình nhân bản vô tính ở động vật và nêu ý nghĩa thực tiễn của phương pháp này.
Hãy chọn một loài cây thích hợp trong số loài cây dưới đây để có thể áp dụng chất cônsixin nhằm tạo giống mới đem lại hiệu quả kinh tế cao.
A. Cây lúa. B. Cây đậu tương. c. Cây củ cải đường. D. Cây ngô.