Phương pháp chọn tạo giống
Loga.vn
Nội dung :
-
Chọn giống vật nuôi và cây trồng
-
Các phương pháp phổ biến
-
Vận dụng vào bài tập
A - LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
I - Chọn giống vật nuôi và cây trồng
Quy trình chọn giống bao gồm các bước tạo nguồn nguyên liệu, chọn lọc, đánh giá chất lượng giống và cuối cùng đưa giống tốt ra sản xuất đại trà.
1. Nguồn gen tự nhiên và nhân tạo
- Nguồn gen tự nhiên là các dạng tự nhiên về một vật nuôi hay cây trồng nào đó. Các giống địa phương có tổ hợp nhiều gen thích nghi tốt với điều kiện môi trường nơi chúng sống.
- Nguồn gen nhân tạo là các kết quả lại giống của một tổ chức nghiên cứu giống cây trồng, vật nuôi được cất giữ, bảo quản trong một ngân hàng gen.
2. Chọn giống từ nguồn biến dị tổ hợp
- Biến dị tổ hợp xuất hiện do sự tổ hợp lại vật chất di truyền của thế hệ bố, mẹ thông qua quá trình giao phối. Biến dị tổ hợp là nguyên nhân của sự đa dạng về kiểu gen, phong phú về kiểu hình của giống.
- Lai là phương pháp cơ bản để tạo sự đa dạng các vật liệu di truyền trong chọn giống. Biến dị tổ hợp do lại có một số lượng lớn các kiểu gen khác nhau thể hiện qua vô số kiểu hình, là nguồn vật liệu phong phú cho chọn giống vi sinh vật, vật nuôi, cây trồng.
3. Chọn giống bằng gây đột biến nhân tạo
- Gây đột biến nhân tạo là phương pháp gây đột biến bằng các tác nhân vật lí và hoá học, nhằm làm thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật để phục vụ cho lợi ích con người.
- Quy trình tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến bao gồm các bước:
(1) Xử lý mẫu vật bằng tác nhân đột biến;
(2) Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn;
(3) Tạo dòng thuần chủng.
- Để có hiệu quả cao, cần lựa chọn tác nhân gây đột biến thích hợp, tìm liều lượng và xác định thời gian xử lí tối ưu. Xử lí không đúng tác nhân, liều lượng hoặc thời gian thì có thể sinh vật có thể bị chết hoặc giảm sức sống và khả năng sinh sản. Việc chọn lọc những thể đột biến mong muốn là dựa vào những đặc điểm có thể nhận biết được để tách chúng với các cá thể khác.
+ Gây đột biến nhân tạo bằng các tác nhân vật lí và hoá học để có nguồn vật liệu khởi đầu cho chọn giống.
+ Những thể đột biến có lợi được chọn lọc và trực tiếp nhận thành giống mới hoặc được dùng làm bố, mẹ để lại giống.
II- Tạo giống bằng công nghệ tế bào
- Công nghệ tế bào đã làm thay đổi nhanh chóng các giống vật nuôi, cây trồng cả về chất lượng lẫn số lượng.
- Ứng dụng công nghệ tế bào trong tạo giống mới ở thực vật bao gồm nhiều kĩ thuật như:
+ Chọn dòng tế bào xôma biến dị
+ Nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo
+ Nuôi cấy hạt phấn (chọn dòng giao tử)
+ Dung hợp tế bào trần.
- Các kĩ 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 cây lại xôma giống như cây lại hữu tính.
Công nghệ nuôi cấy tế bào động vật nhằm sản xuất ra kháng thể cho sản xuất vacxin với số lượng lớn và tinh khiết tuyệt đối.
Áp dụng công nghệ tế bào trong sản xuất vật nuôi chủ yếu là hình thức cấy truyền hợp tử và nhân bản vô tính, nhằm tăng nhanh giống vật nuôi quý hiếm hoặc tăng năng suất trong chăn nuôi cũng như ứng dụng trong y học.
III – Tạo giống bằng công nghệ gen
- Công nghệ gen bao gồm các kĩ thuật thao tác trên vật liệu di truyền (hoặc gen) để điều chỉnh, sửa chữa, tạo ra gen mới, từ đó có thể tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới.
- Để tách dòng gen cần phải chọn tế bào nhận và vectơ chuyển gen có những dấu hiệu đặc trưng.
- Sinh vật chuyển gen được bổ sung những gen tái tổ hợp hoặc được sửa chữa vào bộ gen của mình. Sản phẩm của chúng tạo ra hơn hẳn về số lượng và chất lượng.
- Bằng công nghệ gen đã tạo ra các chủng vi khuẩn cho sản phẩm mong muốn không có trong tự nhiên như : insulin để chữa bệnh tiểu đường, hoocmôn tăng trưởng của người (HGH), vacxin viêm gan B để phòng bệnh viêm gan B..
- Chọn giống bằng kĩ thuật chuyển gen đã mở ra nhiều ứng dụng cho trồng trọt, thời gian tạo giống mới rút ngắn đáng kể. Phương pháp chuyển gen ở thực vật rất đa dạng như: dùng plasmit, dùng súng bắn gen ..
- Sử dụng công nghệ gen để tạo ra những giống động vật mới có năng suất và chất lượng cao hơn về sản phẩm. Đặc biệt tạo ra động vật chuyển gen có thể sản xuất ra thuốc chữa bệnh cho con người.
B- BÀI TẬP
Câu 1. Cho các thành phần sau:
(1) Plasmit. (2) Tế bào nấm men. (3) Vi khuẩn E. coli,
(4) Vi rút. (5) Enzym restrictaza. (6) ADN polimeraza.
Trong các thành phần trên, có bao nhiêu thành phần có thể được sử dụng để làm thế truyền trong Công nghệ gen?
A. 1. B.2. C. 4. D. 3
+ Đáp án B
Hướng dẫn giải:
Trong công nghệ gen, người ta sử dụng thể truyền là plasmit hoặc virut lây nhiễm vi khuẩn.
- Tế bào nhân thường là vi khuẩn E. coli, nấm men
- Enzym restricraza được sử dụng làm enzym cắt giới hạn tạo các đầu dính đặc hiệu.
• ADN polimeraza là enzym tổng hợp ADN.
Câu 2. Cho các thành tựu sau:
(1) Tạo giống nho tam bội.
(2) Tạo giống lúa gạo vàng có khả năng tổng hợp bêta-caroten trong hạt.
(3) Tạo giống bống kháng sâu hại có gen trừ sâu từ vi khuẩn.
(4) Tạo giống lúa Mộc Tuyền chín sớm, cứng cây, năng suất cao.
(5) Tạo giống “táo má hồng” giòn, thơm, ngọt.
Các thành tựu được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến là:
A. (3), (4), (5). B.(1), (4), (5). C. (1), (2), (3). D. (2), (3), (4).
+ Đáp án B
Hướng dẫn giải:
- (1) Tạo giống nho tam bội bằng tác nhân hóa học, Sử dụng côsixin có tác động ngăn cản sự hình thành thoi phân bào được dùng để tạo các cây trồng đa bội.
- (4)Xử lí giống lúa Mộc Tuyền bằng tia gamma, tạo ra giống lúa MT1 có nhiều đặc tính quý như: chín sớm, thấp và cứng cây, năng suất cao...
- (5) Tạo giống "táo má hồng” từ giống táo Gia Lộc được xử lý bằng NMU (nitrôzô mety urê) cho 2 vụ/năm, khối lượng quả tang cao và thơm ngon hơn...
(2) và (3) là thành tự của công nghệ chuyển gen.
Câu 3. Trong chọn giống, các nhà khoa học có thể dùng biện pháp gây đột biến chuyển đoạn để chuyển những gen có lợi vào cùng 1 NST nhằm tạo ra các giống có những đặc điểm mong muốn. Đây là ý nghĩa thực tiễn của các hiện từ ng di truyền?
A. Tương tác gen. B. Liên kết gen.
C. Hoán vị gen. D, Liên kết gen và đột biến chuyển đoạn.
+ Đáp án B
Hướng dẫn giải: Liên kết gen và hoán vị gen tạo điều kiện tổ hợp lại các gen mong muốn trên 1 NST} Tạo biến dị tổ hợp - Có thể nhờ Liên kết và đột biến chuyển đoạn để chuyển những gen có lợi vào cùng 1 NST nhằm tạo ra các giống có những đặc điểm mong muốn.
Câu 4. Thao tác nào sau đây thuộc một trong các khâu của kỹ thuật cấy gen?
A, Cho vào môi trường nuôi dưỡng các virut Xenđê đã bị làm giảm hoạt tính để tăng tỉ lệ kết thành tế bào lại.
B. Dùng các hoocmôn phù hợp để kích thích tế bào lại phát triển thành cây lai.
C. Cắt và nối ADN của tế bào cho vào ADN plasmit ở những điểm xác định tạo nên ADN tái tổ hợp.
D. Cho vào môi trường nuôi dưỡng keo hữu cơ pôlietilen glycol để tăng tỷ lệ kết thành tế bào lại.
+ Đáp án C
Hướng dẫn giải:
- A, D là 1 khâu trong kĩ thuật dung hợp tế bào trần.
- B là 1 khâu trong công nghệ tế bào -nuôi cấy mô tế bào thực vật
Câu 5. Để tổng hợp một loại prôtêin đơn giản của người nhờ vi khuẩn qua sử dụng kỹ thuật AĐN tái tổ hợp, người ta có thể tiến hành các bước theo thứ tự:
-
Xác định gen mã hóa prôtêin cần tổng hợp trực tiếp từ hệ gen trong nhân tế bào.
-
Tổng hợp sản phẩm của gen (prôtêin) trong tế bào vi khuẩn.
-
Tách mARN trưởng thành của gen mã hóa prôtêin cần tổng hợp.
-
Gắn gen đã tách trực tiếp từ hệ gen người vào hệ gen vi khuẩn bằng enzym ligaza.
-
Sử dụng enzym phiên mã ngược tổng hợp lại gen (CDNA)
-
Cài cDNA này vào plasmid nhờ enzym ligaza.
