BÀI 15: CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP Mục tiêu  Kiến thức + Nêu quy trình chung tạo giống Nêu nguồn nguyên liệu phương pháp tạo nguồn nguyên liệu cần thiết cho chọn giống + Trình bày bước tiến hành tạo giống dựa nguồn biến dị tổ hợp Nêu vai trò phương pháp tạo giống + Nêu khái niệm đặc điểm ưu lai Trình bày sở di truyền tượng ưu lai  Kĩ + Năng lực tự học, lực hợp tác + Năng lực tư lôgic, lực giải vấn đề sáng tạo Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Tạo giống Tạo giống 1.1 Mục đích: Tạo giống để nhân giống 1.2 Quy trình tạo giống • Tạo dịng chủng có kiểu gen khác • Lai giống để tạo tổ hợp gen khác • Chọn lọc tổ hợp gen mong muốn • Những tổ hợp gen mong muốn cho tự thụ phấn giao phối gần để tạo dòng 1.3 Vai trò: Tạo tổ hợp gen mong muốn vô phong phú làm nguồn nguyên liệu cho chọn lọc Tạo giống có ưu lai cao 2.1 Khái niệm ưu lai Ưu lai tượng lai có suất, phẩm chất, sức chống chịu, khả sinh trưởng phát triển vượt trội so với dạng bố mẹ 2.2 Đặc điểm ưu lai • Ưu lai thể rõ F1 sau giảm dần qua hệ • Ưu lai cao thể lai khác dòng 2.3 Cơ sở di truyền tượng ưu lai • Giả thuyết ưu lai thừa nhận rộng rãi thuyết siêu trội • Nội dung: Kiểu gen dị hợp có sức sống, sức sinh trưởng phát triển ưu hẳn dạng đồng hợp trội đồng hợp lặn (Sơ đồ: AA < Aa > aa) • Giải thích: + Mỗi alen gen thực chức riêng mình; trạng thái dị hợp chức gen biểu + Mỗi alen gen có khả tổng hợp riêng môi trường khác nhau, kiểu gen dị hợp có mức phản ứng rộng + Cả alen trạng thái đồng hợp tạo số lượng chất định quá nhiều trạng thái dị hợp tạo lượng tối ưu chất Trang + Qua lai giống, người ta thấy lai sinh chất mà không thấy bố mẹ chủng, thể mang gen dị hợp chất kích thích phát triển 2.4 Phương pháp tạo ưu lai • Bước 1: Tạo dịng chủng khác • Bước 2: Cho dịng chủng lai với nhau, thử lai thuận lai nghịch tìm tổ hợp ưu lai cao Dòng A lai với dòng B tạo lai F1 Nếu F1 khơng có ưu lai cao Cho F1 lai với dòng C, 2.5 Ứng dụng: tạo lai có ưu lai cao sử dụng vào mục đích kinh tế 2.6 Thành tựu: Giống lúa DT17 tạo từ tổ hợp lai giống lúa DT 10 với giống lúa Omg80, có khả cho suất cao DT 10 cho chất lượng gạo cao OM 80 Lợn lai kinh tế Ỉ Móng Cái lai Đại bạch có sức sống cao Câu hỏi hệ thống kiến thức: • Giống khái niệm nào? Giống tập hợp sinh vật: Do người tạo ra; có đặc tính di truyền đặc trưng, ổn định như: suất cao, phẩm chất chống chịu tốt; có phản ứng trước mơi trường; phù hợp với biện pháp kĩ thuật • Quy trình tạo giống gồm khâu nào? Khâu quan trọng khâu thực phương pháp nào? a Quy trình tạo giống gồm khâu: + Chủ động tạo nguyên liệu + Chọn lựa đánh giá chất lượng + Nhân lên đưa sản xuất đại trà b Khâu quan trọng tạo nguyên liệu di truyền c Phương pháp tạo nguyên liệu: + Lai giống → tạo biến dị tổ hợp + Gây đột biến → tạo đột biến cấp phân tử, tế bào + Dùng công nghệ tế bào → tạo tế bào có nguồn gen lạ + Dùng cơng nghệ gen → tạo ADN tái tổ hợp • Ngành chọn giống có nhiệm vụ gì? + Tạo giống Trang + Cải tạo giống cũ → Đáp ứng yêu cầu sản xuất đời sống người • Phân biệt dịng với giống + Giống nhóm sinh vật có kiểu gen đồng hợp; kiểu hình đồng ổn định + Dịng nhóm sinh vật có kiểu gen đồng hợp; kiểu hình đồng dần ổn định • Ưu lai tạo từ phép lai nào? Ưu lai tạo từ phép lai: khác dòng (đơn, kép); lai kiểu gen dị hợp có sức sống, sức sinh trưởng phát triển ưu hẳn dạng đồng hợp trội đồng hợp lặn (sơ đồ: AA aa) thuận - nghịch; lai khác thứ/lồi • Để trì ưu lai dùng phương pháp nào? Duy trì dịng bố mẹ; thực vật cho sinh sản sinh dưỡng • Thế thối hóa giống? + Khái niệm: Hiện tượng cháu sinh có sức sống dần: sinh trưởng, phát triển chậm, chống chịu kém, bộc lộ tính trạng xấu, suất giảm, nhiều thể chết + Nguyên nhân: Do tự thụ phấn bắt buộc giao phối cận huyết qua nhiều hệ làm cho thể dị hợp quần thể giảm dần, tỷ lệ thể đồng hợp tăng dần alen lặn có hại biểu thành kiều hình xấu SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA Trang Trang II CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp giải Để làm dạng câu hỏi lí thuyết này, phải phát biểu/trình bày/mơ tả được: • Các khái niệm: giống thuần, dịng thuần, ưu lai • Quy trình tạo giống thuần, tạo giống có ưu lai cao • Các thành tựu tạo giống giống ưu lai cao Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Phép lai cá thể A B, A làm bố B làm mẹ ngược lại gọi A lai luân phiên B lai khác dòng kép C lai phân tích D lai thuận nghịch Hướng dẫn giải Phép lai mà thay đổi vai trò bố mẹ cho gọi phép lai thuận nghịch Chọn D Ví dụ 2: Trong quy trình tạo giống ưu lai, người ta thực bước sau: Dịng A × dịng B → lai C Dịng D × dịng E → lai F Dịng C × dòng F → lai G Khẳng định nói kỹ thuật này? A Đây kỹ thuật lai khác dòng đơn B Con lai G dùng sản xuất C Đây phép lai khác dòng kép D Đây phép lai thuận nghịch Hướng dẫn giải Phép lai có tham gia cặp bố mẹ, lai hai cặp bố mẹ giao phối với sinh đời mang ưu lai gọi lai khác dịng kép Chọn C Ví dụ 3: Người ta tạo dòng chủng nhằm A loại bỏ số gen lặn có hại B tạo dịng chứa tồn gen trội C tạo có dịng có ưu lai cao D trì giống để tránh thối hóa Hướng dẫn giải Dịng tạo với mục đích trì giống đặc tính giống chủng Chọn D Trang Ví dụ 4: Cơ sở khoa học tượng ưu lai dựa giả thiết siêu trội cộng gộp alen có lợi vào kiểu gen Kiểu gen sau có ưu lai cao nhất? A AaBBDdee B AaBbDdEe C aaBBddEE D AaBBDDee Hướng dẫn giải Ưu lai cao biểu cặp alen kiểu gen thể trạng thái dị hợp Do vậy, kiểu gen AaBbDdEe cho ưu lai cao Chọn B Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Hiện tượng lai có suất, phẩm chất, sức chống chịu, khả sinh trưởng phát triển vượt trội bố mẹ gọi A thối hóa giống B ưu lai C bất thụ D siêu trội Câu 2: Cho biết công đoạn tiến hành chọn giống sau: (1) Chọn lọc tổ hợp gen mong muốn (2) Tạo dòng chủng có kiểu gen khác (3) Lai dịng chủng với Quy trình tạo giống lai có ưu lai cao thực theo trình tự A (1), (2), (3) B (3), (1), (2) C (2), (3), (1) D (2), (1), (3) Câu 3: Giao phối gần hay tự thụ phấn qua nhiều hệ dẫn đến thối hóa giống A gen lặn đột biến có hại bị gen trội át chế kiểu gen dị hợp B gen lặn đột biến có hại biểu thành kiểu hình chúng đưa trạng thái đồng hợp C xuất ngày nhiều đột biến có hại D tập trung gen trội có hại hệ sau Câu 4: Trong chọn giống, để tạo dòng người ta tiến hành phương pháp A tự thụ phấn giao phối cận huyết B lai khác dòng C lai xa D lai khác thứ Câu 5: Ở trạng thái dị hợp tử nhiều cặp gen khác nhau, lai có kiểu hình vượt trội so với bố mẹ có nhiều gen trạng thái đồng hợp tử Đây sở Trang A tượng ưu lai siêu trội B tượng thoái hoá C giả thuyết D giả thuyết cộng gộp Câu 6: Khi nói ưu lai, phát biểu sau đúng? A Các lai F1 có ưu lai giữ lại làm giống B Khi lai cá thể thuộc dòng chủng ln cho lai có ưu lai C Khi lai dịng chủng có kiểu gen khác nhau, phép lai thuận khơng cho ưu lai phép lai nghịch lại cho ưu lai ngược lại D Khi lai hai dịng chủng có kiểu gen khác nhau, ưu lai biểu đời F sau tăng dần qua hệ Câu 7: Không dùng phương pháp tạo ưu lai vi sinh vật A đa số vi sinh vật có hình thức sinh sản vơ tính B vi sinh vật sinh vật tự phối nên không tạo ưu lai C tốc độ sinh sản vi sinh vật q nhanh nên khơng điều khiển q trình lai tạo D vi sinh vật có kích thước nhỏ nên tiến hành ghép đôi giao phối Câu 8: Kết sau tượng tự thụ giao phối cận huyết? A Hiện tượng thối hóa giống B Tạo dịng C Tạo ưu lai D Tỉ lệ đồng hợp tăng tỉ lệ dị hợp giảm Câu 9: Để giải thích sở di truyền học ưu lai người ta cho A trạng thái dị hợp tử nhiều cặp gen khác lai có kiểu hình vượt trội so với dạng bố mẹ có nhiều gen trạng thái đồng hợp tử B trạng thái đồng hợp tử nhiều cặp gen khác lai có kiểu hình vượt trội so với dạng bố mẹ có nhiều gen trạng thái dị hợp tử C trạng thái đồng hợp tử tất cặp gen khác lai có kiểu hình vượt trội so với dạng bố mẹ dịng khơng chủng D trạng thái đồng hợp tử tất gen trội khác lai có kiểu hình vượt trội so với dạng bố mẹ dòng chủng Câu 10: Ở loài thực vật, xét hai cặp gen Aa Bb Người ta tiến hành lai dòng hai cặp gen để tạo lai có ưu lai Theo giả thuyết siêu trội, lai có kiểu gen sau thể ưu lai cao nhất? A AABb B AaBB C AaBb D AABB Câu 11: Con lai F1 có ưu lai cao khơng dùng để làm giống Trang A đời sau có tỉ lệ dị hợp giảm, xuất đồng hợp lặn có hại B mang số tính trạng xấu bố mẹ C mang gen lặn có hại, gen trội khơng thể lấn át D giá thành cao nên để làm giống tốn Bài tập nâng cao Câu 12: Trong số đặc điểm đây, có đặc điểm nói dịng chủng? (1) Có tính di truyền ổn định (2) Không phát sinh biến dị tổ hợp (3) Ln mang gen trội có lợi (4) Thường biến đồng loạt ln theo hướng (5) Có khả hạn chế phát sinh đột biến có hại A (1), (2), (3) B (1), (2), (4) C (1), (3), (4) D (2), (4), (5) Câu 13: Có phát biểu sau nói ưu lai? (1) Ưu lai xuất cao hệ lai F vào sau trì cho F tự phối với (2) Có thể trì ưu lai giống lai kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào để nhân giống vơ tính (3) Để liên tục có giống ưu lai vật nuôi, người ta trì dịng bố mẹ tạo giống lai (4) Có nhiều lồi sinh vật, giao phối cận huyết khơng gây tượng thối hóa giống (5) Yếu tố di truyền tế bào chất đóng góp vào biểu ưu lai A B C D Câu 14: Cho biết công đoạn tiến hành chọn giống sau: (1) Chọn lọc tổ hợp gen mong muốn (2) Tạo dịng chủng có kiểu gen khác (3) Lai dòng chủng với (4) Tạo dịng chủng có kiểu gen mong muốn Việc tạo giống dựa nguồn biến dị tổ hợp thực theo quy trình A (1), (2), (3), (4) B (4), (1), (2), (3) C (2), (3), (4), (1) D (2), (3), (1), (4) Trang Câu 15: Trong việc tạo ưu lai, lai thuận lai nghịch dịng chủng có mục đích gì? A Xác định vai trị gen liên kết giới tính việc hình thành ưu lai B Đánh giá vai trò tế bào chất lên biểu tính trạng để tìm tổ hợp lai có giá trị kinh tế C Phát gen biểu chịu ảnh hưởng hay phụ thuộc giới tính D Phát đặc điểm tạo từ tượng hoán vị gen để dị tìm tổ hợp lai có giá trị kinh tế ĐÁP ÁN 1-B 11-A 2-C 12-B 3-B 13-C 4-A 14-D 5-C 15-B 6-C 7-A 8-C 9-A 10-C BÀI 16: TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO Mục tiêu  Kiến thức + Nêu quy trình tạo giống phương pháp gây đột biến số thành tựu + Phân biệt phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật; phân biệt công nghệ lai với công nghệ nuôi tế bào + Trình bày quy trình số công nghệ tế bào động vật thành tựu  Kĩ + Kĩ đọc phân tích vấn đề + So sánh, tổng hợp, khái quát hoá - hệ thống hố + Quan sát tranh hình, xử lí thơng tin Trang 10 Ví dụ 3: Để tạo giống ăn trái không hạt như: nho, cam, dưa hấu Người ta thường xây dựng quy trình tạo thể A lệch bội chẵn B lệch bội lẻ C đa bội chẵn D đa bội lẻ Hướng dẫn giải Các giống trồng không hạt thường giống đa bội lẻ, chúng bị rối loạn trình phát sinh giao tử nên bất thụ Chọn D Ví dụ 4: Thơng thường, động vật bậc cao sử dụng phương pháp tạo giống gây đột biến thực nghiệm, nguyên nhân A động vật bậc cao có khả kháng lại tác dụng gây hại tác nhân gây đột biến B hệ thần kinh phát triển, nhạy cảm, dễ bị chết đồng thời rối loạn NST giới tính ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả sống khả sinh sản C động vật bậc cao có khả di động nhanh, né tránh tác hại tác nhân gây đột biến D vật chất di truyền (ADN, NST) động vật bậc cao có cấu trúc bền vững Hướng dẫn giải Ở động vật bậc cao, rối loạn phân li tổ hợp NST giới tính gây bất thường nghiêm trọng thể non Đồng thời, rối loạn hệ thần kinh dẫn đến khả phối hợp hoạt động suy giảm nghiêm trọng, chết Chọn B Bài tập tự luyện Bài tập Câu 1: Đột biến nhân tạo A đột biến người chủ động tạo để tăng nguồn biến dị cho chọn lọc B đột biến xảy thể sinh vật C đột biến xảy thể vật nuôi, trồng D đột biến xảy vi sinh vật Câu 2: Vai trị cơnsixin đột biến nhân tạo tạo giống Trang 18 A gây đột biến gen B gây đột biến dị bội C gây đột biến cấu trúc NST D gây đột biến đa bội Câu 3: Mục đích việc gây đột biến nhân tạo nhằm A tạo ưu lai B tăng nguồn biến dị cho chọn lọc C gây đột biến gen D gây đột biến NST Câu 4: Các tế bào lưỡng bội hai loài thực vật khác dung hợp thành tế bào lai nhờ kĩ thuật dung hợp tế bào trần Tế bào dung hợp phát triển thành lai A sinh dưỡng B song nhị bội C tứ bội đồng nguyên D lưỡng bội dị nguyên Câu 5: Mỗi đối tượng sinh vật có phương pháp chọn giống riêng dựa vào đặc tính q trình sinh sản chúng Đối với vi sinh vật, phương pháp chủ yếu để chọn giống A dung hợp tế bào trần tạo thành dạng tế bào lai có ưu lai cao B sử dụng phương pháp tiếp hợp hữu tính để thu dịng lai C gây đột biến nhân tạo chọn lọc dòng đột biến D lai tạo với tế bào sinh vật khác để tạo dòng tế bào lai Câu 6: Điểm ưu việt nuôi cấy tế bào thực vật A từ thể ban đầu tạo nhiều thể có kiểu gen khác B từ quần thể ban đầu tạo cá thể có tất gen quần thể C từ thể ban đầu tạo nên quần thể đồng kiểu gen D từ thể ban đầụ tạo nên quần thể đa hình kiểu gen kiểu hình Câu 7: Khi ni cấy hạt phấn hay nỗn chưa thụ tinh mơi trường nhân tạo phát triển thành A giống trồng chủng B giống trồng có NST đơn bội C trồng đa bội hố để có dạng hữu thụ D trồng đột biến NST Câu 8: Ni cấy hạt phấn hay nỗn bắt buộc ln phải kèm với phương pháp A vi phẫu thuật tế bào xôma B nuôi cấy tế bào C đa bội hóa để có dạng hữu thụ D xử lí NST Câu 9: Ở Việt Nam, giống dâu tằm có suất cao tạo theo quy trình Trang 19 A dùng cônsixin gây đột biến giao tử giao tử 2n, cho giao tử kết hợp với giao tử bình thường n tạo giống 3n B dùng cônsixin gây đột biến dạng lưỡng bội C tạo giống tứ bội 4n việc gây đột biến nhờ cơnsixin, sau cho lai với dạng lưỡng bội để tạo dạng tam bội D dung hợp tế bào trần giống lưỡng bội khác Câu 10: Bằng phương pháp gây đột biến chọn lọc tạo chủng A nấm men, vi khuẩn có khả sinh sản nhanh tạo sinh khối lớn B vi khuẩn E coli mang gen sản xuất insulin người C penicillium có hoạt tính pênixilin tăng gấp 200 lần chủng gốc D vi sinh vật không gây bệnh đóng vai trị làm kháng ngun Câu 11: Ni cấy hạt phấn lưỡng bội có kiểu gen Aabb để tạo nên mô đơn bội Sau xử lí mơ đơn bội cơnsixin gây lưỡng bội hóa kích thích chúng phát triển thành hồn chỉnh Các có kiểu gen A AAAb, Aaab B Aabb, abbb C Abbb, aaab D AAbb, aabb Câu 12: Kĩ thuật ứng dụng công nghệ tế bào tạo giống thực vật? A Gây đột biến nhân tạo C Lai tế bào xôma B cấy truyền phôi D Kĩ thuật chuyển gen người vào tế bào E.coli Bài tập Câu 13: Dưới bước quy trình tạo giống mới: I Cho tự thụ phấn lai xa để tạo giống chủng II Chọn lọc thể đột biến có kiểu hlnh mong muốn III Xử lý mẫu vật tác nhân đột biến IV Tạo dịng chủng Quy trình việc tạo giống phương pháp gây đột biến A I → III → II B III →II → I C III → II → IV D II → III → IV Câu 14: Trong quy trình tạo cừu Đơly kỹ thuật chuyển nhân, thao tác khơng xác? A Tách tế bào tuyến vú cừu mặt trắng để làm tế bào cho nhân B Nuôi cấy môi trường nhân tạo cho trứng ghép nhân phát triển thành phôi Trang 20 C Chuyển phôi vào cừu mẹ để mang thai Sau thời gian mang thai giống tự nhiên, cừu mẹ đẻ cừu (cừu Đôly) giống y cừu ban mặt trắng cho nhân D Tách tế bào trứng cừu mặt trắng, chuyển nhân tế bào tuyến vú vào kích thích phát triển Câu 15: Cho thành tựu sau: (1) Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin người (2) Tạo giống dưa hấu tam bội khơng có hạt, có hàm luợng đường cao (3) Tạo giống bơng giống đậu tương mang gen kháng thuốc diệt cỏ thuốc cảnh Petunia (4) Tạo giống nho cho to, khơng có hạt (5) Tạo giống lúa “gạo vàng” có khả tổng hợp p-carơten (tiền vitamin A) hạt (6) Tạo giống trồng lưỡng bội có kiểu gen đồng hợp tất gen Những thành tựu công nghệ tế bào A (1), (3), 5) B (2), (4), (6) C (1), (2), (4), (5) D (3), (4), (5) ĐÁP ÁN 1-A 11-D 2-D 12-C 3-B 13-C 4-B 14-D 5-C 15-B 6-C 7-B 8-C 9-C 10-B BÀI 17: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN Mục tiêu  Kiến thức + Giải thích khái niệm như: công nghệ gen, ADN tái tổ hợp, thể truyền, plasmit + Trình bày bước cần tiến hành kĩ thuật chuyển gen Trang 21 + Nêu khái niệm sinh vật biến đổi gen ứng dụng công nghệ gen việc tạo giống sinh vật biến đổi gen  Kĩ + Kĩ đọc phân tích vấn đề + So sánh, tổng hợp, khái quát hóa – hệ thống hóa + Quan sát tranh hình, xử lý thơng tin Trang 22 I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Công nghệ gen 1.1 Khái niệm công nghệ gen • Cơng nghệ gen quy trình tạo tế bào sinh vật có gen bị biến đổi có thêm gen từ tạo thể với đặc điểm • Trung tâm công nghệ gen kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp (kĩ thuật chuyển gen) 1.2 Các bước kĩ thuật chuyển gen • Bước 1: Tạo ADN tái tổ hợp + ADN tái tổ hợp phân tử ADN nhỏ lắp ráp từ đoạn ADN lấy từ tế bào khác + Thể truyền phân tử ADN nhỏ có khả nhân đơi cách độc lập với hệ gen tế bào gắn vào hệ gen tế bào Các loại thể truyền: plasmit, virut, NST nhân tạo, thể thực khuẩn + Các bước tạo ADN tái tổ hợp: (1) Tách thể truyền hệ gen cần chuyển khỏi tế bào (2) Dùng enzim restrictaza để cắt ADN plasmit điểm xác định, tạo đầu dính (3) Dùng enzim ligaza để gắn ADN plasmit lại thành ADN tái tổ hợp • Bước 2: Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận + Biến nạp: dùng CaCl2 dùng xung điện để làm giãn màng sinh chất tế bào nhận → phân tử ADN tái tổ hợp dễ dàng chui qua màng vào tế bào nhận + Tải nạp: trường hợp thể truyền phagơ, chúng mang gen cần chuyển chủ động xâm nhập vào tế bào chủ (vi khuẩn) • Bước 3: Phân lập (tách) dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp Nhận biết tế bào có ADN tái tổ hợp cách chọn thể truyền có gen đánh dấu dấu chuẩn Ứng dụng công nghệ gen tạo giống biến đổi gen 2.1 Khái niệm sinh vật biến đổi gen Sinh vật biến đổi gen sinh vật mà hệ gen người làm biến đổi phù hợp với lợi ích 2.2 Phương pháp tạo sinh vật biến đổi gen • Đưa thêm gen lạ vào hệ gen sinh vật tạo sinh vật chuyển gen Trang 23 • Làm biến đổi gen có sẵn hệ gen • Loại bỏ làm bất hoạt gen hệ gen 2.3 Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen • Tạo giống động vật chuyển gen + Cách tiến hành: Lấy trứng khỏi vật cho thụ tinh ống nghiệm Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử hợp tử phát triển thành phôi Cấy phôi chuyển gen vào tử cung vật khác để mang thai sinh đẻ bình thường + Thành tựu thu được: Chuyển gen prôtêin người vào cừu tạo cừu biến đổi gen sản sinh prôtêin người sữa cừu Chuyển gen hoocmôn sinh trưởng chuột cống vào chuột bạch → chuột bạch biến đổi gen có kích thước khối lượng thể gấp đơi chuột bình thường lứa • Tạo giống trồng biến đổi gen + Thành tựu thu được: Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ loài thuốc cảnh vào đỗ tương Chuyển gen trừ sâu từ vi khuẩn vào Tạo giống lúa “gạo vàng” có khả tổng hợp β - carơten hạt • Tạo giống vi sinh vật biến đổi gen + Tạo chủng vi khuẩn E coli mang gen insulin người, sản xuất hoocmôn insulin làm thuốc chữa bệnh tiểu đường quy mô công nghiệp + Tạo chủng vi khuẩn sản xuất sản phẩm có lợi nông nghiệp, làm môi trường phân hủy rác thải, dầu loang, Câu hỏi hệ thống kiến thức: • Sự khác tế bào cho tế bào nhận? Sự khác tế bào cho tế bào nhận: + Tế bào cho gen thường tế bào nhân thực + Tế bào nhận gen thường tế bào nhân sơ Tế bào nhân sơ có khả sinh sản nhanh nên thời gian ngắn sản xuất lượng chế phẩm lớn Trang 24 • Kể tên số thể truyền? + Plasmit: ADN vịng, mạch kép (khơng phải vật chất di truyền vi khuẩn) Tồn tế bào chất tế bào vi khuẩn + Phagơ - λ thể thực khuẩn có khả tự phóng ADN tái tổ hợp vào tế bào vi khuẩn • Thế ADN tái tổ hợp? ADN tái tổ hợp phân tử ADN nhỏ lắp ráp từ thể truyền gen cần chuyển (là phân tử ADN tổ hợp tử nguồn ADN khác nhau) • Tách dòng ADN tái tổ hợp cách nào? + Phương pháp 1: sử dụng thể truyền có gen đánh dấu dấu chuẩn để nhận biết tế bào mang ADN tái tổ hợp (mỗi gen đánh dấu tổng hợp sản phẩm đặc hiệu với sinh vật) Ví dụ: dùng thể truyền mang gen đánh dấu tạo sản phẩm kháng lại tetraxiclin để truyền gen vào vi khuẩn mẫn cảm tetraxiclin → mơi trường có tetraxiclin, nếu: Tế bào phát triển → tế bào chứa ADN tái tổ hợp Tế bào không phát triển → tế bào khơng chứa ADN tái tổ hợp + Phương pháp 2: sử dụng gen thông báo Ví dụ: gen lucitera lấy từ đom đóm gắn vào plasmit • Trình bày kĩ thuật: vi tiêm, sử dụng tế bào gốc sử dụng tinh trùng làm vecto chuyển gen? + Vi tiêm: Định nghĩa: vi tiêm bơm ADN vào hợp tử giai đoạn nhân non (khi nhân n chưa hòa nhập) + Quy trình: Bước 1: thụ tinh ống nghiệm Bước 2: tiêm gen vào hợp tử → phôi Bước 3: cấy phôi vào tử cung + Sử dụng tế bào gốc + Quy trình: (1) Lấy tế bào gốc (2) Chuyển gen vào tế bào (3) Cấy trở lại phôi Trang 25 + Sử dụng tinh trùng làm vectơ mang gen Quy trình: (1) Bơm ADN vào tinh trùng (2) Cho tinh trùng mang gen thụ tinh với trứng Trang 26 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA II CÁC DẠNG BÀI TẬP Ví dụ mẫu Trang 27 Ví dụ 1: Giả sử, bạn làm việc phịng thí nghiệm sinh học phân tử cần chuyển gen mã hóa insulin người vào E.coli Bạn cần thực nhiều thao tác, số đó: (1) Tách chiết ADN vi khuẩn E.coli (2) Tách chiết ADN tế bào người (3) Lựa chọn vectơ thích hợp để chuyển gen (4) Dùng enzim cắt giới hạn phù hợp (5) Nuôi cấy chủng E.coli tái tổ hợp chứa gen mã hóa insulin Số lượng thao tác không cần thiết số thao tác quy trình tạo insulin tái tổ hợp A B C D Hướng dẫn giải Trong trình chuyển gen, ta khơng can thiệp vào miền nhân vi khuẩn E.coli, bước (1) khơng cần thiết Chọn A Ví dụ 3: Ở cà chua biến đổi gen, q trình chín bị chậm lại nên vận chuyển xa để lâu mà không bị hỏng Nguyên nhân tượng A gen sản sinh êtilen bị bất hoạt B gen sản sinh êtilen hoạt hóa C cà chua chuyển gen kháng virut D cà chua đa bội hóa Hướng dẫn giải Cà chua biến đổi gen sinh vật có gen bị biến đổi, hệ gen cà chua có gen sản sinh êtilen - chất gây chín nên ức chế hoạt động gen làm cho lâu chín, dễ vận chuyển nơi khác Chọn A Ví dụ 4: Người ta ni cấy hạt phấn có kiểu gen AaBbddEe tạo thành dịng đơn bội, sau gây lưỡng bội hóa để tạo dịng chủng Theo lí thuyết, tạo tối đa dịng chủng có kiểu gen khác nhau? A 16 B C 12 D Hướng dẫn giải Trang 28 Từ kiểu gen AaBbddEe với cặp gen dị hợp cặp đồng hợp tạo số loại giao tử × ×1× = loại Từ loại giao tử này, nhân đôi NST tạo thành lưỡng bội thu dòng chủng khác Chọn D Bài tập tự luyện A B C D Bài tập Câu 1: Trong công nghệ gen, ADN tái tổ hợp phân tử lai tạo cách nối đoạn ADN A tế bào cho vào ADN plasmit B tế bào cho vào ADN tế bào nhận C plasmit vào ADN tế bào nhận D plasmit vào ADN E coli Câu 2: Enzim restrictaza dùng giai đoạn kĩ thuật di truyền? A Tách dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp B Đánh dấu tế bào nhận C Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận D Tạo ADN tái tổ hợp Câu 3: Trong tạo giống nhờ công nghệ gen, người ta thường dùng thể truyền A plasmit vi khuẩn B plasmit virut C vi khuẩn nấm D virut vi khuẩn Câu 4: Trình tự sau kĩ thuật chuyển gen I Cắt ADN tế bào cho cắt mở vòng plasmit II Tách ADN tế bào cho tách plasmit khỏi tế bào III Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận IV Nối đoạn ADN tế bào cho vào đoạn ADN plasmit A I, II, III, IV B I, III, IV, II C II, I, III, IV D II, I, IV, III Câu 5: Để xác định dịng tế bào nhận ADN tái tổ hợp, nhà khoa học A chọn thể truyền có gen đột biến B chọn thể truyền có kích thước lớn C quan sát tế bào kính hiển vi D chọn thể truyền có gen đánh dấu Câu 6: Trong kĩ thuật chuyển gen, để đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận người ta dùng A enzim thích hợp B dùng virut thích hợp xâm nhập vào tế bào Trang 29 C hoocmơn thích hợp D muối CaCl2 xung điện để giãn màng tế bào Câu 7: Phát biểu sau khơng nói phương pháp tạo giống nhờ công nghệ gen? A Công nghệ gen tạo sinh vật có gen bị biến đổi B Kĩ thuật chuyển gen đóng vai trị trung tâm công nghệ gen C Bước kĩ thuật chuyển gen đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận D Cơng nghệ gen góp phần tạo sinh vật có đặc tính quý có lợi cho người Câu 8: Trong kĩ thuật di truyền, đối tượng thường sử dụng làm "nhà máy" sản xuất sản phẩm sinh học A tế bào thực vật B tế bào động vật C vi khuẩn E.coli D tế bào người Câu 9: Thành tựu sau công nghệ gen? A Tạo mang gen kháng thuốc trừ sâu B Tạo cừu Đôly C Tạo giống cà chua có gen sản sinh êtilen bị bất hoạt, làm chậm chín D Tạo vi khuẩn E.coli sản xuất insulin chữa bệnh đái tháo đường người Câu 10: Trình tự giai đoạn trình tạo động vật chuyển gen (1) Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử hợp tử phát triển thành phôi (2) Lấy trứng khỏi thể cho thụ tinh nhân tạo (3) Nuôi tế bào xơ ma hai lồi ống nghiệm (4) Cấy phôi vào tử cung vật nuôi khác để thai phát triển đẻ A (2), (3), (4) B (3), (2), (1), (4) C (2), (1), (4) D (2), (1), (3), (4) Câu 11: Tế bào E.coli sử dụng phổ biến nghiên cứu khoa học, A Tế bào E.coli có cấu trúc đơn giản, dễ dàng chuyển gen mong muốn vào tế bào chất B E.coli loài vi khuẩn tồn phổ biến tự nhiên dễ dàng thu thập phương pháp thông thường C Trong tế bào chất tế bào vi khuẩn E.coli có nhiều plasmit tự nhiên, tạo điều kiện cho tồn phân tử ADN tái tổ hợp Trang 30 D E.coli có khả sinh sản nhanh, dễ dàng ni cấy khơng có nguy tạo bệnh dịch nguy hiểm người Câu 12: Sinh vật biến đổi gen không tạo phương pháp sau đây? A Tổ hợp lại gen vốn có bố mẹ lai hữu tính B Làm biến đổi gen có sẵn hệ gen C Loại bỏ làm bất hoạt gen hệ gen D Đưa thêm gen loài khác vào hệ gen Bài tập nâng cao Câu 13: Cho phương pháp sau: (1) Nuôi cấy hạt phấn tiến hành lưỡng bội hóa dịng đơn bội (2) Dung hợp tế bào trần khác loài (3) Lai dịng chủng có kiểu gen khác để tạo F1 (4) Chuyển gen tế bào thơng qua ADN tái tổ hợp Các phương pháp sử dụng để tái tổ hợp vật chất di truyền loài khác A (2) (3) B (2) (4) C (1) (3) D (1) (2) Câu 14: Người ta dùng kĩ thuật chuyển gen để chuyển gen kháng kháng sinh tetraxiclin vào E coli không mang gen kháng kháng sinh Để xác định dòng vi khuẩn mang ADN tái tổ hợp mong muốn, người ta đem ni dịng vi khuẩn mơi trường có nồng độ tetraxiclin thích hợp Dòng vi khuẩn mang ADN tái tổ hợp mong muốn A tồn thời gian không sinh trưởng phát triển B sinh trưởng phát triển bình thường thêm vào mơi trường loại thuốc kháng sinh khác C sinh trưởng phát triển bình thường D bị tiêu diệt hồn tồn Câu 15: Trong nhận xét sau có nhận xét khơng đúng? (1) Lai xa kèm đa bội hóa, dung hợp tế bào trần khác lồi tạo thể song nhị bội (2) Để tạo giống dùng phương pháp nhân vơ tính, cấy truyền phôi (3) Phương pháp tạo giống gây đột biến áp dụng chủ yếu cho động vật vi sinh vật Trang 31 (4) Phương pháp nhân vô tính động vật tạo cá thể có kiểu gen giống với kiểu gen sinh vật cho nhân A B C D ĐÁP ÁN 1-A 11-D 2-D 12-A 3-B 13-B 4-D 14-C 5-D 15-A 6-D 7-C 8-C 9-B 10-C Trang 32 ... dung hợp A tế bào sinh dưỡng thuộc loài, chi, họ khác B tế bào giao tử thuộc loài, chi, họ khác C tế bào giao tử tế bào sinh dưỡng thuộc loài, chi khác D tế bào giao tử đực tế bào giao tử thuộc... môi trường phân hủy rác thải, dầu loang, Câu hỏi hệ thống kiến thức: • Sự khác tế bào cho tế bào nhận? Sự khác tế bào cho tế bào nhận: + Tế bào cho gen thường tế bào nhân thực + Tế bào nhận gen... xitôkinin) + Mơ sẹo nhóm tế bào chưa biệt hố có khả phân bào mạnh • Cơ sở kĩ thuật nuôi tế bào ống nghiệm? + Cơ sở kĩ thuật nuôi tế bào ống nghiệm: Tính tồn tế bào: tế bào thể có kiểu gen giống