DANH MỤC TÀI LIỆU
TÀI LIỆU ÔN THI TỐT NGHIỆP THPT MÔN SINH HỌC - CHUYÊN ĐỀ: ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC
TÀI LIỆU ÔN THI TỐT NGHIỆP THPT MÔN SINH HỌC - CHUYÊN ĐỀ: ỨNG
DỤNG DI TRUYỀN HỌC
PHẦN I – CHỌN GIỐNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP
A. KIẾN THỨC LÍ THUYẾT CẦN NHỚ
I. NGUỒN GEN TỰ NHIÊN VÀ NHÂN TẠO
- Nguồn gen tự nhiên là các vật liệu ban đầu được thu thập từ thiên nhiên.
- Nguồn gen nhân tạo là các tổ hợp gen khác nhau được tạo ra khi con người tiến
hành các phép lai giữa các giống.
II. TẠO GIỐNG THUẦN DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP
1. Cơ sở khoa học
Các gen nằm trên các NST khác nhau sẽ phân li độc lập với nhau nên các tổ hợp gen mới
luôn được hình thành trong quá trình sinh sản hữu tính
2. Phương pháp tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
Tạo dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau bằng cách cho tự thụ phấn(hoặc giao phối
cận huyết) liên tục qua nhiều thế hệ, sau đó chọn lọc thì sẽ thu được dòng thuần chủng
về tính trạng mong muốn.
Phương pháp:
- Lai giống để tạo ra các tổ hợp gen khác nhau.
- Chọn lọc ra những tổ hợp gen mong muốn.
- Những tổ hợp gen mong muốn sẽ cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần để tạo ra các
dòng thuần.
III. TẠO GIỐNG LAI CÓ ƯU THẾ LAI CAO
1. KN ưu thế lai
Là hiện tượng con lai có năng suất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển
cao vượt trội so với các dạng bố mẹ
2. Đặc điểm biểu hiện
- ƯTL biểu hiện rõ nhất ở phép lai khác dòng vì:
+ Con lai khác dòng có độ đồng đều cao về năng suất và phẩm chất
+ Ở con lai các gen ở trạng thái dị hợp trong đó chỉ các gen trội quy định tính trạng tốt
được biểu hiện.
- Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1 sau đó giảm dần vì: ở thế hệ sau tỉ lệ dị hợp giảm,
tỉ lệ đồng hợp tăng dần trong đó có đồng hợp lặn, vì vậy tính trạng xấu có cơ hội được
biểu hiện
Con lai F1 được sử dụng vào mục đích kinh tế mà không dùng làm giống.
3. Cơ sở di truyền học của hiện tượng ưu thế lai.
Giả thuyết siêu trội:
+ ở trạng thái dị hợp tử về nhiều cặp gen khác nhau, con lai có kiểu hình vượt trội so
với các dạng bố mẹ có nhiều kiểu gen ở trạng thái dị hợp tử
+ kiểu gen AaBbCc có kiểu gen vượt trội so với AABBCC, …aabbcc, …AabbCC…
4. Phương pháp tạo ưu thế lai
- tạo dòng thuần.
- lai các dòng thuần chủng khác nhau để tìm ra ưu thế lai cao nhất
tùy thuộc vào giống vật nuôi cây trồng để thu được ưu thế lai cao nhất, người ta sử
dụng các kiểu lai như :
+ lai thuận nghịch
+ lai khác dòng đơn
+ lai khác dòng kép
1
tại sao lại phải lai thuận nghịch?
tại sao lại lai khác dòng đơn?
tại sao lại lai khác dòng kép?
5. ưu nhược điểm.
* ưu điểm
Tạo ra các con lai có ưu thế lai cao sử dụng vào mục đích kinh tế
* nhược điểm
- Tốn nhiều thời gian và công sức
- Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các thế hệ sau, không dùng
làm con giống
6. Một vài thành tựu ứng dụng ưu thế lai trong SXNN
Viện lúa quốc tế IRIR( Malila Philippin) người ta lai khác dòng tạo ra nhiều giống lúa
tốt có giống đã trồng ở Việt Nam IR5, IR8
PHẦN 2: TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
KIẾN THỨC CẦN NHỚ
I. QUY TRÌNH TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
Quy trình gồm 3 bước :
1. Xử lí mẫu vật bằng tác nhân đột biến
Tại sao khi xử lí mẫu vật phải lựa chọn tác nhân, liều lượng và thời gian phù hợp ?
- phương pháp này đặc biệt có hiệu quả với vsv
Tại sao với động vật bậc cao người ta hoặc rất ít gây đột biến ?
2. chọn lọc các cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn
Tại sao sau khi gây đột biến nhân tạo ta lại phải chọn lọc ? có phải cứ đột
biến sẽ thu được kết quả mong muốn không ? vì sao ?
Nếu như đã chọn được gen đột biến như mong muốn rồi để có được giống
mới bước tiếp thao chúng ta sẽ phải làm gì ?
3. Tạo dòng thuần chủng
Tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết sẽ tạo ra tổ hợp gen mong muốn
II. MỘT SỐ THÀNH TỰU TẠO GIỐNG Ở VIỆT NAM
- Xử lí tác nhân vật lí : tia phóng xạ, tia tử ngoại, sốc nhiệt
- Xử lí bằng tác nhân hóa học
5- BU, EMS, NMU : gây nên sự sao chép nhầm hoặc làm biến đổi cấu trúc của gen
- Cônxisin : ức chế hình thanh thoi phân bào => đột biến đa bội.
- Xử lí bằng tác nhân sinh học : Virut
Thu được nhiều chủng VSV, lúa , đậu tương... có nhiều đặc tính qúy
VD : Sử dụng cônxisin tạo được cây dâu tằm tứ bội sau đó lai nó với dạng lưỡng bội
để tạo ra dâu tằm tam bội có năng suất lá cao dùng cho chăn nuôi tằm
1. Chọn giống VSV
Gây đột biến rồi tiến hành chọn lọc giống
2
Ví dụ : Xử lí bào tử nấm Penicilum bằng tia phóng xạ rồi chọn lọc => người ta tạo
được chủng Penicilum có hoạt tính Penicilin tăng gấp 200 lần dạng ban đầu.
- Nấm men,VK : Tạo được các thể đột biến sinh trưởng mạnh để sx sinh khối
- Tạo được các chủng VSV không gây bệnh đóng vai trò kháng nguyên gây miễn
dịch cho ký chủ => tạo vắc xin phòng bệnh cho người và gia súc.
2. Chọn giống cây trồng
a. Những thể đột biến có lợi được chọn lọc và nhân thành giống mới hoặc dòng
làm bố mẹ để lai tạo giống
VD : Lúa mộc tuyền gây ĐB bằng tia gama=> mộc tuyền chín sớm, thấp, cứng cây,
chịu chua, phèn, NS 15- 25% so với dạng gốc.
Táo gia tộc xử lí bằng NMU => táo má hồng cho 2 vụ/ năm quả tròn, ngọt, thơm, tím
hồng.
b. Tạo thể đa bội đối với các cây trồng
- Sử dụng cônxisin=> ĐB đa bội.
- Ứng dụng để thu hoạch chủ yếu các cơ quan sinh trưởng như thân, lá, cây lấy gỗ ,
cây lấy sợi, rau...có năng suất cao, phẩm chất tốt.
Ví dụ :
- Dạng liễu 3n : lớn nhanh, gỗ tốt.
- Dưa hấu 3n : quả to, ngọt, không hạt...
Lưu ý : cách tạo ra giống dâu tăm tam bội ở VN
+ Đầu tiên tạo ra dâu tằm 4n từ dâu tằm 2n
+ Sau đó lai dâu tằm 4n với 2n thu được dâu tằm 3n
? Tại sao người ta không dùng dâu tằm 4n mà dùng 3n ?( vì 3n không có Khả năng
SSHT => hiệu quả cao trong việc thu hoạch cơ quan sinh dưỡng)
Kết hợp xử lí tia phóng xạ với hóa chất,hoặc kết hợp gây ĐB với lai giống đã làm
tăng hiệu quả chọn giống.
VD :Kết hợp tia gamma với NMU tác động lên lúa N2 ,N8 thân lùn. Tạo được một số
dòng ĐB có lợi như nhiều hạt, hạt ít dụng, chín sớm.
3. Đối với động vật
Phương pháp gây đột biến hạn chế, chỉ là nguồn nguyên liệu để chọn lọc. Muốn chọn
giống động vật phải dùng phương pháp lai là chủ yếu sau đó chọn lọc vì ở động vật bậc
cao khó áp dụng do :
+ Cơ quan sinh sản nằm sâu trong cơ thể
+ Hệ thần kinh phát triển, phản ứng rất mạnh.
+ Dễ bị chết khi xử lí bằng các tác nhân lí hóa
PHẦN 3 – CHỌN GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
KIẾN THỨC CẦN NHỚ
I. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
CN tế bào cho phép nhân nhanh các cây giống quy hiếm từ một cây có kiểu gen
quý
1. Nuôi cấy tế bào thực vật introvi tạo mô sẹo
- Từ tế bào của cây( Rễ,thân,lá, hoa...) nuôi cấy => tạo mô sẹo => Điều khiển cho tế
bào biệt hóa thành rễ, thân, lá... và tái sinh thành cây trưởng thành
3
Ý nghĩa : Có thể nhân nhanh giống có năng suất cao, chất lượng tốt, thích nghi
với các điều kiện đặc biệt...
- Ở Việt Nam đã thành công ở các cây : Khoai tây, dứa, mía, dưa hấu.
- Bằng phương pháp này giúp bảo tồn nguồn gen của một số giống cây quý hiếm
khỏi nguy cơ tuyệt chủng
2. Nuôi cấy hạt phấn (n) hoặc noãn chưa thụ tinh (n)
- Nuôi cấy các hạt phấn riêng lẻ trên môi trường nuôi cấy nhân tạo thành các dòng
đơn bội.
+ Các dòng này có kiểu gen khác nhau do được hình thành qua quá trình giảm phân
+ Vì là dòng đơn bội nên tính trạng do gen lặn quy định cũng được biểu hiện ra kiểu
hình
- Chọn lọc ra dòng đơn bội mang đặc tính mong muốn
- Gây lưỡng bội hóa : có 2 cách :
Cách 1 : Gây lưỡng bội hóa dòng tế bào 1n thành 2n, sau đó cho phát triển thanh cây
lưỡng bội
Cách 2 : Cho mọc thành cây đơn bội, sau đó lưỡng bội hóa thành cây lưỡng bội bằng
cách gây đột biến tạo thể đa bội.
* Ý nghĩa :
- Ở cây lưỡng bội tạo bằng phương pháp này có kiểu gen đồng hợp về tất cả các gen.
- Phương pháp này hiệu quả khi chọn các dạng cây có đặc tính như : kháng thuốc diệt
cỏ, chịu lạnh, chịu hạn, chịu phèn, chịu mặn, kháng bệnh, sạch không nhiễm virut.
Ví dụ : tạo ra giống lúa chiêm chịu lạnh
3. Dung hợp tế bào trần( Lai tế bào sinh dưỡng)
Gồm các bước :
- Bước 1 : Loại bỏ thành tế bào trước khi đem lai.
- Bước 2 : Cho các tế bào đã mất thành tế bào của 2 loài vào trong một môi trường
đặc biệt để chúng dung hợp với nhau -> tế bào lai
- Bước 3 : Đưa tế bào lai vào nuôi cấy trong môi trường đặc biệt để cho chúng phân
chia và tái sinh thành cây lai khác loài.
Ý nghĩa : Tạo con lai mang đặc điểm của cả 2 loài mà bằng phương pháp lai thông
thường không thể tạo ra được.
Ứng dụng : Tạo ra cây pomato(cây cà chua và khoai tây)
4. Tạo giống bằng chọn dòng tế bào xôma có biến dị
- Nuôi cấy tế bào có 2n NST trên môi trường nhân tạo, chúng sinh sản thành nhiều
dòng tế bào có các tổ hợp NST khác nhau với các biến dị cao hơn mức bình thường
=> biến dị này gọi là dòng tế bào xôma.
- Các biến dị được sử dụng để tạo ra các giống mới, có kiểu gen khác nhau từ một
giống ban đầu.
ƯD : Giống lúa DR2 chịu hạn, chịu nóng, năng suất cao là giống được chọn lọc từ
dòng tế bào xôma biến dị của giống lúa CR203.
* Ý nghĩa : Các dòng tế bào Xôma biến dị thường xuất hiện nhiều hơn, do đó việc tạo
giống tiến hành nhanh hơn và có nhiều cơ hội hơn trong việc tìm ra các tính trạng
mới.
II. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
CN tế bào ĐV được áp dụng trong sx vật nuôi chủ yếu là hình thức cấy truyền phôi và
nhân bản vô tính.
1. Nhân bản vô tính động vật.
4
- Nhóm các nhà khoa học Anh năm 1997 tạo ra cừu Dolly gồm các bước :
+ Tách tế bào tuyến vú của cừu cho nhân -> lấy nhân
+ Tách tế bào trứng của cừu khác, sau đó loại bỏ nhân khỏi tế bào này.
+ Chuyển nhân của tế bào tuyến vú vào tế bào trứng đã bỏ nhân
+ Nuôi cấy trên môi trường nhân tạo để trứng phát triển thành phôi
+ Cấy phôi vào tử cung của cừu mẹ khác để nó mang thai.
Sau thời gian mang thai giống như trong tự nhiên, cừu mẹ này đẻ ra cừu
con (cừu Dolly) giống y hệt cừu cho nhân tế bào
Ý nghĩa :
- Nhân bản vô tính thành công ở chuột, bò ,chó, cừu , thỏ ...
- Sự thành công của công nghệ này chứng tỏ tính toàn năng của tế bào .
- Sự nhân nhanh giống vật nuôi quý hiếm, tăng năng suất trong chăn nuôi
3. Cấy truyền phôi
+ Lấy phôi, sau đó tách phôi thành 2 hay nhiều phần, mỗi phần sau đó sẽ phát triển
thành một phôi riêng biệt.
+ Cấy các phôi vào động vật nhận và sinh con
* Ý nghĩa : Tạo nhiều vật nuôi có KG giống nhau cùng cho năng suất cao, Dùng để
nhân giống với thú quý hiếm hoặc động vật nuôi sản sinh chậm, ít.
PHẦN 4 – TẠO GIỐNG MỚI NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
KIẾN THỨC CẦN NHỚ I.
I CÔNG NGHỆ GEN :
1. Khái niệm công nghệ gen :
- Công nghệ gen một quy trình công nghệ dùng để tạo ra những tế bào sinh vật
gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới.
- Trong công nghệ gen, để đưa 1 gen từ tế bào này sang tế bào khác người ta phải dùng
thể truyền.
+ Thể truyền : phân tử ADN nhỏ dạng vòng khả năng tự nhân đôi 1 cách độc lập với
hệ gen của tế bào cũng như có thể gắn vào hệ gen của tế bào.
+ Plasmit : những phân tử ADN nhỏ dạng vòng, thường trong tế o chất của
nhiều loài vi khuẩn, có khả năng nhân đôi 1 cách độc lập với hệ gen của tế bào.
2. Các bước tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen :
- Quy trình : Tạo ADN tái tổ hợp
®
Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận
®
Phân
lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp .
a. Tạo ADN tái tổ hợp
Tạo ADN tái tổ hợp
Nguyên liệu Cách tiến hành
+ Gen cần chuyển.
+ Thể truyền .
+Enzim giới hạn
(restrictaza)và Enzim nối(
ligaza).
- Tách ADN của tế bào cho ra khỏi tế bào và tách plasmit ra
khỏi vi khuẩn.
- Cắt thể truyền và ADN của tế bào cho gen cùng 1 loại
enzim cắt giới hạn để tạo ra cùng 1 loại “ đầu dính có thể
khớp nối các đoạn ADN với nhau.
- Gắn gen cần chuyển vào thể truyền bằng enzim nối tạo
thành ADN tái tổ hợp.
5
b. Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận
- 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.
c. Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp
- Chọn thể truyền có gen đánh dấu
- Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp bằng kĩ thuật để thu hoạch sản phầm.
II. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN TRONG TẠO GIỐNG BIẾN ĐỔI GEN :
1. sinh vật biến đổi gen :
- Khái niệm: Sinh vật biến đổi gen sinh vật hệ gen của đã được con người làm
biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình .
- Có thề làm biến đổi hệ gen của một sinh vật theo các cách sau :
+ Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen của 1 loài khác bằng cách này được gọi sinh vật
chuyển gen .
+ Làm biến đổi một gen có sẵn trong hệ gen
+ Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen không mong muốn .
2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen
Đối tượng Động vật Thực vật Vi sinh vật
Cách tiến
hành
-Lấy trứng cho thụ tinh
trong ống nghiệm
-Tiêm gen cần chuyển
vào hợp tử và hợp tử
phát triển thành phôi.
- Cấy phôi đã được
chuyển gen vào tử cung
con vật khác để
mang thai sinh đẻ.
Chuyển gen tr sâu từ
vi khuẩn vào cây bông
tạo giống bông
kháng sâu hại.
- Chuyển gen kháng sâu
từ đậu tương dại vào
đậu tương trồng và ngô.
- Chuyển gen kháng
virut gây thối củ vào
khoai tây.
- Vi khuẩn E. coli đượ
chuyển gen hoá
hoôcmn insulin người
sản xuất lượng lớn
insulin.
- Chuyển gen từ xạ
khuẩn vào E.coli .
- Dòng vi ính vật phân
huỷ rác thải dầu
loang.
Thành tựu
thu được
- Chuyển gen prôtêin
người vào cừu.
-Chuyển gen hooc môn
sinh trưởng của chuột
cống vào chuột bạch→
KL tăng gấp đôi.
Chuyển gen kháng
thuốc diệt cỏ từ loài
thuốc cảnh vào cây
bông và đậu tương.
- Tạo giống lúa gạo
vàng khả năng tổng
hợp β caroten trong hạt.
-Tạo vi khuẩn kháng thể
miễn dịch cúm.
-Tạo gen hoá insulin
trị bệnh đái tháo đường.
-Tạo chủng vi khuẩn sản
xuất ra các sản phẩm
lợi trong nông nghiệp.
B.CỦNG CỐ - LUYỆN TẬP
Củng cố kiến thức bằng trả lời câu hỏi TNKQ
NÔI DUNG LUYỆN TẬP
PHẦN 1- CHỌN GIỐNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP
Câu 1:(NB) Để tạo ra nguồn biến dị tổ hợp người ta thường sử dụng
A. các phương pháp gây đột biến. B. Các phương pháp lai.
C. các phương pháp chọn lọc. D. Phương pháp tạo dòng thuần.
Câu 2: (TH) Cơ sở di truyền của ưu thế lai theo giả thuyết “siêu trội” được biểu thị qua
sơ đồ nào sao đây?
6
thông tin tài liệu
PHẦN I – CHỌN GIỐNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP A. KIẾN THỨC LÍ THUYẾT CẦN NHỚ I. NGUỒN GEN TỰ NHIÊN VÀ NHÂN TẠO - Nguồn gen tự nhiên là các vật liệu ban đầu được thu thập từ thiên nhiên. - Nguồn gen nhân tạo là các tổ hợp gen khác nhau được tạo ra khi con người tiến hành các phép lai giữa các giống. II. TẠO GIỐNG THUẦN DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP 1. Cơ sở khoa học Các gen nằm trên các NST khác nhau sẽ phân li độc lập với nhau nên các tổ hợp gen mới luôn được hình thành trong quá trình sinh sản hữu tính 2. Phương pháp tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp Tạo dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau bằng cách cho tự thụ phấn(hoặc giao phối cận huyết) liên tục qua nhiều thế hệ, sau đó chọn lọc thì sẽ thu được dòng thuần chủng về tính trạng mong muốn. Phương pháp: - Lai giống để tạo ra các tổ hợp gen khác nhau. - Chọn lọc ra những tổ hợp gen mong muốn. - Những tổ hợp gen mong muốn sẽ cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần để tạo ra các dòng thuần.
Mở rộng để xem thêm
xem nhiều trong tuần
yêu cầu tài liệu
Giúp bạn tìm tài liệu chưa có

LÝ THUYẾT TOÁN


×