- Công nghệ tế bào là ngành kỹ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế vào hoặc mô để tạo ra cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh.
- Gồm 2 công đoạn:
+ Tách tế bào hoặc mô từ cơ thể rồi mang nuôi cấy để tạo mô sẹo.
+ Dùng hoocmon sinh trưởng kích thích mô sẹo phân hóa thành cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh.
@70932@@70931@
Công nghệ tế bào được sử dụng khá rộng rãi trong nhân giống vô tính ở cây trồng và trong tạo giống cây trồng.
a. Nhân giống vô tính trong ống nghiệm [vi nhân giống] ở cây trồng
- Qui trình nhân giống vô tính trong ống nghiệm ở cây trồng:
+ Bước 1: Tách mô phân sinh [từ đỉnh sinh trưởng hoặc tế bào lá non].
+ Bước 2: Nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng đặc tạo mô sẹo.
+ Bước 3: Chuyển mô sẹo sang môi trường dinh dưỡng đặc + hoocmon sinh trưởng giúp kích thích phân hóa tạo cây con hoàn chỉnh.
+ Bước 4: Cây con nuôi cấy trong bầu, vườn có mái che.
+ Bước 5: Đưa ra trồng ngoài đồng ruộng.
- Ưu điểm:
+ Tăng nhanh số lượng cây trồng.
+ Rút ngắn thời gian tạo ra cây con mới.
+ Bảo tồn và nhân nhanh một số nguồn gen thực vật quý hiếm.
- Thành tựu: nhân giống ở cây khoai tây, phong lan, mía, dứa, …
*Lưu ý: Không sử dụng các tế bào đã qua phân hóa hoặc đã già vì khi tiến hành nuôi cấy chúng phải trải qua khâu phản phân hóa mới có khả năng phân bào và tái sinh thành cây hoàn chỉnh sẽ tốn thời gian, hóa chất và kinh phí.
Trong trường hợp cần thiết, người ta mới sử dụng tế bào đã phân hóa để duy trì các nguồn gen quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng.
@70933@
b. Ứng dụng nuôi cấy tế bào và mô trong chọn giống cây trồng
- Sử dụng công nghệ nuôi cấy tế bào và mô để phát hiện và chọn lọc dòng tế bào xoma biến dị.
- Một dòng tế bào xoma là tập hợp các tế bào được hình thành từ một tế bào xoma ban đầu qua nhiều lần nguyên phân.
- Ví dụ:
+ Từ tế bào phôi của giống lúa CR203 ta chọn được dòng tế bào chịu nóng và khô hạn, cho năng suất cao.
+ Dùng phương pháp nuôi cấy tế bào tạo ra giống lúa DR2 có năng suất và độ thuần chủng cao, chịu nóng và khô hạn tốt.
@193890@
c. Nhân bản vô tính ở động vật
- Trên thế giới, đã nhân bản vô tính thành công đối với cừu [cừu đôli], bò và một số động vật khác.
- Ở Việt Nam, nhân bản vô tính thành công trên cá trạch.
- Khái niệm: Nhân bản vô tính ở động vật là phương pháp nhân giống bằng cách chuyển nhân của một tế bào sinh dưỡng vào một tế bào trứng đã lấy mất nhân rồi kích thích phát triển thành phôi tạo cơ thể mới. Cơ thể mới này chứa bộ NST của cơ thể mẹ cho nhân.
- Ý nghĩa: Tạo cơ quan nội tạng của động vật đã được chuyển gen người để chủ động cung cấp cơ quan thay thế cho các bệnh nhân bị hỏng cơ quan tương ứng.
@193966@
Bài 19: Tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến
và công nghệ tế bào
I. Tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến
1. Quy trìnhGồm 3 bước:+ Xử lí mẫu vật bằng các tác nhân đột biến thích hợp+ Chọn lọc các cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn+ Tạo dòng thuần chủng
- Lưu ý : phương pháp này đặc biệt có hiệu quả với vi sinh vật, thường gặp ở tv, ít gặp ở đv.
2. Một số thành tựu tạo giống ở Việt Nam- Xử lí các tác nhân lí hoá thu được nhiều chủng vsv, lúa, đậu tương ….có nhiều đặc tính quý- Sử dụng cônxisin tạo được cây dâu tằm tứ bội, lai với cây lưỡng bộià cây tam bội: NS lá cao, dùng chăn nuôi tằm.- Xử lí giống lúa Mộc Tuyền bằng tia gamma, tạo giống lúa MT1 có nhiều đặc tính quý.
- Táo gia lộc xử lí NMU → táo má hồng cho năng suất cao
II. Tạo giống bằng công nghệ tế bào
1. Công nghệ tế bào thực vật
1.1. Nuôi cấy mô
a. Quy trìnhNuôi cấy các mẩu mô thực vật hay tế bào xoma trong ống nghiệm sau đó cho chúng tái sinh thành các cây.
b. Ý nghĩa
Giúp nhân nhanh các giống cây quý hiếm từ một cây có kiểu gen quý tạo quần thể cây trồng đồng nhất về kiểu gen
1.2.
Lai tế bào sinh dưỡnga. Quy trình+ Loại bỏ thành tế bào trước khi đem lai+ Cho các tế bào đã mất thành tế bào của 2 loài vào môi trường đặc biệt để dung hợp với nhau à tế bào lai+ Đưa tế bào lai vào nuôi cấy trong môi trường đặc biệt cho chúng phân chia và tái sinh thành cây lai khác loài
b. Ý nghĩa
Tạo giống mới mang đặc điểm của cả 2 loài mà cách thông thường không thể tạo được
1.3. Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn
a. Quy trình+ Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh trong ống nghiệm rồi cho phát triển thành cây đơn bội [n].+ Tế bào đơn bội được nuôi trong ống nghiệm với các hóa chất đặc biệt -> phát triển thành mô đơn bội -> xử lí hóa chất gây lưỡng bội hóa thành cây lưỡng bội hoàn chỉnh
b. Ý nghĩa
Các giống cây trồng nhận được đều thuần chủng [đồng hợp về tất cả các gen].
| c. Thành tựu
| * So sánh các phương pháp tạo giống bằng công nghệ tế bào |
|
|
|
2. Công nghệ tế bào động vật
2.1. Nhân bản vô tính động vật
a. Quy trình- Tách tế bào trứng của một con cừu, loại bỏ nhân của tb trứng này.- Tách tế bào tuyến vú của một con cừu khác, lấy nhân của tế bào tuyến vú này.- Chuyển nhân của tế bào tuyến vú vào tế bào trứng đã bị loại bỏ nhân.- Nuôi trứng đã được cấy nhân trong ống nghiệm cho phát triển thành phôi.- Cấy phôi vào tử cung của một con cừu khác để phôi phát triển và sinh nở bình thường.
b. Ý nghĩa
- Nhân nhanh giống vật nuôi quý hiếm, có ý nghĩa trong việc nhân bản động vật biến đổi gen.- Y học: Tạo ra các giới ĐV mang gen người nhằm cung cấp cơ quan nội tạng cho người bệnh
2.2. Cấy truyền phôi
a. Quy trìnhLấy phôi từ động vật cho -> tách phôi thành 2 hay nhiều phần -> phôi riêng biệt -> cấy các phôi vào động vật nhận [con cái] và sinh con.
b. Ý nghĩa
Tạo được nhiều con có kiểu gen giống nhau, thường áp dụng đối với loài vật quý hiếm sinh sản chậm.
TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
Công nghệ tế bào là một ngành kĩ thuật áp dụng phương pháp nuôi cấy mô hoặc tế bào trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo để tạo ra những mô, cơ quan hay cơ thể hoàn chỉnh mang đặc tính của cơ thể cho mô, tế bào.
1. Công nghệ tế bào trong tạo giống thực vật
1.1. Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn
a. Cách tiến hành
- Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn trên môi trường nhân tạo để hình thành các dòng đơn bội.
- Chọn lọc các dòng đơn bội có kiểu hình mong muốn.
- Lưỡng bội hóa các dòng đơn bội thành các dòng lưỡng bội có tất cả các cặp gen đồng hợp tử.
b. Ứng dụng
- Dùng để chọn các cây có đặc tính chống chịu hạn, chịu lạnh, chịu mặn, kháng thuốc diệt cỏ,…
- Dùng để tạo ra dòng thuần chủng, tính trạng chọn lọc sẽ rất ổn định.
1.2. Nuôi cấy mô, tế bào
a. Cách tiến hành
- Nuôi cấy mô hoặc tế bào thực vật 2n trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo để hình thành mô sẹo.
- Bổ sung hoocmon kích thích sinh trưởng để phát triển thành cây hoàn chỉnh.
b. Ứng dụng
- Nhân nhanh các giống cây có năng suất cao, chất lượng tốt, thích nghi với điều kiện sống và duy trì ưu thế lai.
Video quá trình nuôi cấy mô phong lan:
1.3. Dung hợp tế bào trần [lai tế bào sinh dưỡng]
a. Các bước tiến hành
- Tạo tế bào trần bằng cách dùng enzim hoặc vi phẫu để phá bỏ thành xenlulôzơ.
- Dung hợp hai khối nhân và tế bào chất thành một sau đó cho phát triển thành cây lai xôma giống lai hữu tính.
b. Ứng dụng
Đây cũng là hình thức lai xa, lai khác loài nhưng không thông qua sinh sản hữu tính nên tránh được hiện tượng bất thụ. Và có thể tạo thành cây lai mang đặc tính của cả 2 loài xa nhau mà phương pháp lai hữu tính không tạo được.
2. Công nghệ tế bào trong tạo giống động vật
2.1. Cấy truyền phôi
a. Cách tiến hành
- Lấy phôi từ động vật cho phôi.
- Tách phôi thành hai hay nhiều phần, mỗi phần sau đó sẽ phát triển thành một phôi riêng biệt.
- Cấy phôi vào động vật nhận phôi.
b. Ứng dụng
Phương pháp này áp dụng với thú quý hiếm hoặc đối với vật nuôi sinh sản chậm và ít.
2.2. Nhân bản vô tính động vật
Quy trình nhân bản vô tính:
- Tách tế bào 2n của động vật cho nhân.
- Tách tế bào trứng của một động vật khác và loại bỏ nhân.
- Chuyển nhân tế bào 2n vào tế bào trứng đã loại bỏ nhân.
- Nuôi cấy trên môi trường nhân tạo cho trứng phân cắt thành phôi.
- Chuyển phôi vào tử cung của con mẹ khác để nó mang thai.
Video nhân bản vô tính cừu đôly: