Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Ứng dụng di truyền học (Tạo giống từ nguồn biến dị tổ hợp (Tạo giống thuần…
Ứng dụng di truyền học
Tạo giống từ nguồn biến dị tổ hợp
Đặc điểm
Lai là phương pháp cơ bản tạo ra biến dị tổ hợp
Là nguồn vật liệu phong phú cho chọn giống vật nuôi, cây trồng
Tạo giống thuần
Tự thụ hoặc giao phối gần
Lai F1
Chọn lọc biến dị tổ hợp
Tạo giống lai có ưu thế cao
Khái niệm
Năng suất cao
Phẩm chất tốt
Sinh trưởng, phát triển, có tính trạng vượt trội hơn P
Phương pháp
Tạo dòng thuần
Lai các dòng thuần
Chọn ưu thế lai cao
Thành tựu
Các giống ngô lai, lúa lai, các con lai F1 ở bò, lợn, gà, ngan, dê,...
Tạo giống bằng công nghệ tế bào
Tạo giống thực vật
Nuôi cấy hạt phấn
Các dòng tế bào đơn bội được lưỡng bội hóa
Lưỡng bội hóa dòng tế bào thành 2n rồi cho mọc thành cây lưỡng bội
Cho mọc cây đơn bội sau đó lưỡng bội hóa bằng cách gây đột biến thành thể đa bội
Ứng dụng
Có hiệu quả cao đối với các đặc tính: kháng thuốc diệt cỏ, chịu lạnh, chịu hạn, không nhiễm virus
Ưu điểm
Các dòng nhận được đều thuần chủng, tính trạng chọn lọc được sẽ rất ổn định
Nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo
Nguyên liệu
Tế bào (2n)
Cách tiến hành
Nuôi các tế bào 2n trên môi trường nhân tạo hình thành mô sẹo.
Bổ sung hoocmon kích thich sinh trưởng cho phát triển thành cây trưởng thành.
Ưu điểm
Nhân nhanh các giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt, thích nghi cao, đề kháng tốt
Ứng dụng
Bảo tồn các nguồn gen quý hiếm.
Nhân nhanh các giống cây trồng có năng suất cao
Lai tế bào sinh dưỡng (dung hợp tế bào trần)
Nguyên liệu
Hai dòng tế bào có bộ NST lưỡng bội (2n) của 2 loài khác nhau.
Tiến hành
Ưu điểm
Tạo ra các cây lai khác loài mang đặc điểm của cả 2 loài nhưng không cần phải trải qua sinh sản hữu tính, tránh hiện tượng bất thụ của con lai.
Ứng dụng
Tạo ra các giống cây trồng mới, mang đặc điểm của cả hai loài mà bằng cách lai tạo giống thông thường không thể tạo ra được.
Thành tựu
Chọn dòng tế bào xôma có biến dị
Nguyên liệu
Tế bào xôma (2n)
Tiến hành
Ưu điểm, ứng dụng
Tạo các giống cây trồng mới, có các kiểu gen khác nhau của cùng một giống ban đầu
Tạo giống động vật
Nhân bản vô tính
Quy trình
Tách tế bào 2n của động vật cho nhân và nuôi trong môi trường nhân tạo.
Tách tế bào trứng của một động vật khác, sau đó loại bỏ nhân của tế bào trứng này.
Chuyển nhân của tế bào cho vào tế bào trứng đã bị loại bỏ nhân.
Nuôi cấy trên môi trường nhân tạo cho trứng phát triển thành phôi.
Chuyển phôi vào tử cung của động vật khác để nó mang thai và sinh ra con giống với động vật cho nhân.
Ứng dụng
Nhân giống vật nuôi quý hiếm với số lượng cá thể ít (đặc biệt là trường hợp không có cá thể đực).
Tạo động vật mang gen người ứng dụng trong y học.
Ví dụ về quy trình tạo cừu Dolly
Cấy truyền phôi
Quy trình
Lấy phôi ra khỏi động vật
Tác động vào phôi theo một trong các cách:
Tách phôi thành 2 hay nhiều phần, mỗi phần sau đó sẽ phát triển thành một phôi riêng biệt ( áp dụng với thú quý hiếm, vật nuôi sinh sản chậm, ít)
Phối hợp 2 hay nhiều phôi thành một thể khảm, mở ra hướng tạo vật nuôi khác loài.
Làm biến đổi các thành phần trong tế bào của phôi khi mới phát triển theo hướng có lợi cho con người.
Cấy các phôi đã chịu tác động vào động vật nhận.
Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến
Khái niệm
Sử dụng các tác nhân vật lí hoặc hóa học để thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật
Quy trình
Xử lí mẫu vật bằng tác nhân đột biến
Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn
Tạo dòng thuần chủng
Thành tựu
Gây đột biến bằng các tác nhân vật lí
Tia phóng xạ, tia tử ngoại gây đột biến gen hoặc NST tạo ra các thể đột biến khác nhau
Các thể đột biến có lợi được chọn lọc và trực tiếp nhân thành giống mới hoặc dùng làm bố mẹ để lai giống
Gây đột biến bằng các tác nhân hóa học
Dâu tằm tứ bội x lưỡng bội => tam bội
Táo Gia tộc (NMU) => Tao má hồng
Tạo giống bằng công nghệ gen
Khái niệm
Công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới.
Kỹ thuật chuyển gen là kỹ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác. Kỹ thuật chuyển gen đóng vai trò trung tâm của công nghệ gen.
Ứng dụng
Khái niệm
Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen của nó đã được con người làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình.
Cách biến đổi hệ gen của sinh vật
Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen
Làm biến đổi một gen đã có sẵn trong hệ gen
Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen
Tạo giống động vật
Sử dụng công nghệ gen để tạo ra những giống động vật mới có năng suất, chất lượng sản phẩm cao hơn, đặc biệt là tạo động vật chuyển gen có thể sản xuất ra thuốc chữa bệnh cho con người.
Phương pháp Vi tiêm: Đoạn ADN được bơm thẳng vào hợp tử ở giai đoạn nhân non
PP cấy nhân có gen đã cải biến
Phương pháp sử dụng tinh trùng như vectơ mang gen.
Tạo giống thực vật
Mở ra nhiều ứng dụng trong trồng trọt: năng suất tăng cao, phẩm chất tốt, thời gian tạo giống mới rút ngắn.
Phương pháp: bằng T-plasmit; bằng virut (virut đốm thuốc lá), chuyển gen trực tiếp qua ống phấn, kỹ thuật vi tiêm ở tế bào trần, dùng súng bắn gen,...
Thành tựu:
Cà chua có gen làm chín quả bị bất hoạt, cà chua được chuyển gen kháng virut.
Cây bông được chuyển gen trừ sâu
Tạo giống vi sinh vật
Tạo chủng vi khuẩn E. coli sản xuất insulin của người
Thiếu (hoặc mất) insulin mất chức năng gây bệnh đái tháo đường
Gen tổng hợp insulin tách từ người chuyển vào E.Coli bằng plasmit để sản xuất insulin ở quy mô công nghiệp
Tạo chủng E.Coli sản xuất somatostatin
Gen mã hóa somatostatin được tổng hợp nhân tạo sau đó chuyển vào vi khuẩn E. coli bằng plasmit và sau đó vi khuẩn được nuôi cấy ở quy môi công nghiệp để sản xuất ra somatostatin
Ứng dụng: làm sạch môi trường như phân hủy rác thải, dầu loang,...
Quy trình chuyển gen
1.Tạo ADN tái tổ hợp
Thành phần tham gia
Tế bào cho
Gen cần chuyển
Tế bào nhận
Enzyme cắt giới hạn (restrictaza)
Enzyme nối: (ligaza)
Thể truyền (véc tơ chuyển gen)
ADN tái tổ hợp là một phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các tế bào khác nhau. Trong kỹ thuật chuyển gen, ADN tái tổ hợp được tạo ra bằng việc lắp ráp Gen cần chuyển vào Thể truyền.
Cách tạo ADN tái tổ hợp
Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận
Phương pháp biến nạp: dùng muối CaCl2 hoặc xung điện để làm giãn các lỗ màng sinh chất của tế bào => các phân tử ADN tái tổ hợp có thể chui qua được vào trong tế bào.
Phương pháp tải nạp: dùng thể truyền là virut hoặc thực khuẩn thể lây nhiễm tế bào vật chủ (vi khuẩn) để chúng mang gen cần chuyển xâm nhập vào vật chủ và gắn gen cần chuyển vào hệ gen của tế bào vật chủ.
Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp.
Nhận biết: chọn thể truyền có các dấu chuẩn hoặc gen đánh dấu. Gen đánh dấu có thể là gen kháng kháng sinh hoặc quy định một đặc tính nào đó có thể nhận biết được.