Giáo án điện tử chuyên đề Công nghệ trồng trọt 10 kết nối Bài 2: Một số ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng

CHÀO MỪNG CẢ LỚP ĐẾN VỚI TIẾT HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Trình bày một số hiểu biết, kinh nghiệm của bản thân về công nghệ gene, kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào.

Công nghệ gene

Kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào

Video: Lão nông 4.0 nuôi cấy mô cây giống "nhặt" tiền tỷ

BÀI 2: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CHỌN TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG

CHUYÊN ĐỀ 1: CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG TRỒNG TRỌT

NỘI DUNG BÀI HỌC

I.

Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống cây trồng

II.

Ứng dụng kĩ thuật chuyển gene trong chọn tạo giống cây trồng

III.

Ứng dụng kĩ thuật dung hợp tế bào trần trong chọn tạo giống cây trồng

IV.

Ứng dụng nuôi cấy hạt trần trong chọn tạo giống thuần chủng

ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG CHỌN TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG

I.

Đọc thông tin mục I SGK tr.10, 11 và trả lời câu hỏi:

• Chỉ thị phân tử là gì ?
• Chỉ thị phân tử có đặc điểm gì để nhận biết trong quá trình chọn tạo giống cây trồng.
• Nguyên lí của việc ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống cây trồng và ý nghĩa nó mang lại.

KHÁI NIỆM

Chỉ thị phân tử (molecular marker) hay còn gọi là chỉ thị di truyền (genetic marker) ở thực vật: là đoạn DNA ngắn đã biết vị trí trên nhiễm sắc thể, có liên kết chặt chẽ với gene quy định một tính trạng cụ thể của cây trồng, tạo nên tính đặc trưng để phân biệt giữa các cá thể.

Đặc điểm:

• Cho phép xác định những cá thể mang gene mong muốn ngay ở giai đoạn phát triển sớm của cây.
• Rút ngắn thời gian chọn tạo giống mới.
• Giảm chi phí và công sức do loại bỏ sớm được những cây không mong muốn.

Nguyên lý:

Sau khi tạo ra các con lai có thể xác định được cây nào có mang đầy đủ các gene mong muốn để giữ lại và tiếp tục đánh giá, các cây còn lại có thể loại bỏ, rút ngắn được thời gian, tiết kiệm được công sức và chi phí.

→ Tạo ra nhiều giống cây trồng mới, có các ưu điểm vượt trội.

ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CHUYỂN GENE TRONG CHỌN TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG

II.

Trình bày khái niệm, nguyên lí, sơ đồ của kĩ thuật chuyển gene vào cây trồng và ý nghĩa của nó đối với chọn tạo giống cây trồng.

Kĩ thuật chuyển gene: là kĩ thuật chuyển một đoạn DNA từ tế bào này (tế bào cho) sang tế bào khác (tế bào nhận).

Các bước cơ bản trong quy trình chuyển gene vào cây trồng:

Bước 1: Thu nhận gene cần chuyển từ sinh vật hoặc tế bào cho gene bằng kĩ thuật phù hợp.

Bước 2: Gắn gene cần chuyển vào công cụ gene.

Bước 3: Chuyển gene vào tế bào nhận gene đã chuẩn bị sẵn bằng kĩ thuật phù hợp.

Bước 4: Chọn lọc dòng tế bào mang gene cần chuyển.

Bước 5: Nuôi cấy trong môi trường thích hợp để các tế bào mang gene cần chuyển phát triển thành cây hoàn chỉnh.

• Các bước trong quy trình chuyển gene kháng sâu vào cây trồng :

DNA thu nhận từ tế bào cho gene

Gen kháng sâu bệnh

Nhiễm vào các tế bào thực vật

Chọn các tế bào thực vật mang gene kháng sâu

Nuôi cấy và mang trồng

ỨNG DỤNG KĨ THUẬT DUNG HỢP TẾ BÀO TRẦN TRONG CHỌN TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG

III.

Dung hợp tế bào trần (hay còn gọi là lai xôma): là kĩ thuật hợp nhất nhiều loại tế bào xôma của các loài khác nhau đẻ tạo thành tế bào lai, sau đó cho tế bào lai phát triển thành cơ thể mới mang bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của các loài ban đầu.

Thảo luận theo cặp

• Khái niệm dung hợp tế bào trần?
• Quá trình chọn tạo giống cây trồng bằng kĩ thuật dung hợp tế bào?

Tế bào xôma của loài A (2n A)

Tế bào xôma của loài B (2n B)

Tế bào trần loại A

Tế bào trần loại B

Tế bào lai (2n A + 2n B)

Cây lai (2n A + 2n B)

Loại bỏ thành tế bào

Nuôi hai loại tế bào trần trong cùng môi trường cho chúng dung hợp với nhau

Môi trường thích hợp

Hình 2.3. Sơ đồ tạo giống bằng dung hợp tế bào trần

ỨNG DỤNG NUÔI CẤY HẠT TRẦN TRONG CHỌN TẠO GIỐNG THUẦN CHỦNG

IV.

Tìm hiểu về các bước trong tạo giống cây thuần chủng bằng nuôi cấy hạt phấn.

Các hạt phần đơn bội (n) được nuôi cấy trong môi trường nhân tạo để tạo các dòng tế bào đơn bội khác nhau.

Sử dụng môi trường chọn lọc đề chọn các dòng tế bào đơn bội phủ hợp với mục đích.

Sử dụng tác nhân gây đột biến để lưỡng bội hoá các dòng tế bào đơn bội, nuôi cấy các tế bào lưỡng bội trong môi trường thích hợp để phát triển thành cây hoàn chỉnh.

Tạo ra được các dòng lúa, ngô đơn bội thuần chủng, có khả năng chống chịu tốt với các điều kiện bắt lợi của môi trường.

LUYỆN TẬP

--------------- Còn tiếp ---------------