Giải SGK Chuyên đề Công nghệ 10 Bài 2. Một số ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng

* Những kĩ thuật của công nghệ sinh học đang được ứng dụng trong chọn tạo giống cây trồng:

- Ứng dụng chỉ thị phân tử

- Ứng dụng kĩ thuật chuyển gene

- Ứng dụng kĩ thuật dung hợp tế bào trần

- Ứng dụng nuôi cấy hạt phấn

*  Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng đã mang lại ý nghĩa:

- Rút ngắn thời gian chọn tạo giống mới, giảm chi phí và công sức.

- Tạo ra giống cây lai khác loài mà phương pháp truyền thống không tạo ra được.

- Taoh ra giống có khả năng chống chịu tốt với các điều kiện bất lợi của môi trường như chịu lạnh, chịu mặn, chịu phèn, …

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

- Giống lúa thơm kháng bệnh bạc lá

- Giống lúa chịu ngập chìm

- Giống đậu tương kháng bệnh rỉ sắt

Quy trình chuyển gene kháng sâu 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 chuyển gene

- Bước 3: Chuyển gene vào tế bào nhận gene đã chuẩn bị sẵn

- 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.

Quá trình chuyển gen được thực hiện qua các bước sau :

1. Xác định gen liên quan đến tính trạng cần quan tâm.

2. Phân lập gen (PCR hoặc sàng lọc từ thư viện cDNA hoặc từ thư viện genomic DNA).

3. Gắn gen vào vector biểu hiện (expression vector) để biến nạp.

4. Biến nạp vào E. coli.

5. Tách chiết DNA plasmid.

6. Biến nạp vào mô hoặc tế bào thực vật bằng một trong các phương pháp khác nhau đã kể trên.

7. Chọn lọc các thể biến nạp trên môi trường chọn lọc.

8. Tái sinh cây biến nạp.

9. Phân tích để xác nhận cá thể chuyển gen (PCR hoặc Southern blot) và đánh giá mức độ biểu hiện của chúng (Northern blot, Western blot, ELISA hoặc các thử nghiệm in vivo khác...).

Mô tả quá trình chọn tạo giống cây trồng bằng kĩ thuật dung hợp tế bào trần:

- Bước 1: Loại bỏ thành tế bào

- Bước 2: Nuôi hai loại tế bào trần trong cùng môi trường cho chúng dung hợp với nhau

- Bước 3: Nuôi cấy trong môi trường thích hợp tạo thành cây hoàn chỉnh

Thành tựu của chọn tạo giống bằng dung hợp tế bào trần:

- Tạo giống cây trồng lưỡng bội có kiểu gen đồng hợp tử về tất cả các gen

- Tạo giống khoai tây kháng bệnh vi rút