Lý thuyết ứng dụng di truyền học là một nội dung quan trọng trong chương trình Sinh học lớp 12. Trong bài viết này, CCBook sẽ chia sẻ toàn bộ lý thuyết ứng dụng di truyền học cho các em! Hãy cùng theo dõi nhé.

➡️41 bài tập di truyền học quần thể nâng cao trong đề thi Đại học

Nội dung kiến thức chương 1 di truyền học

Ứng dụng di truyền học là một nội dung nằm trong chương 1 di truyền học. Trong chương 1 di truyền học sẽ bao gồm các chuyên đề:

Chuyên đề 1: Cơ chế di truyền và biến dị cấp phân tử

Chuyên đề 2: Cơ chế di truyền và biến dị cấp tế bào

Chuyên đề 3: Quy luật di truyền

Chuyên đề 4: Di truyền học quần thể

Chuyên đề 5: Ứng dụng của di truyền học

Chuyên đề 6: Di truyền học người 

Tất cả lý thuyết ứng dụng di truyền học trọng tâm

Ứng dụng của di truyền học được thể hiện trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong đó bao gồm các nguyên tắc ứng dụng và các thành tựu đã đạt được trong lĩnh vực Di truyền học ứng dụng. Các ứng dụng chủ yếu sau:

• Tạo giống bằng nguồn biến dị tổ hợp.
• Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến.
• Tạo giống bằng công nghệ tế bào.
• Tạo giống bằng công nghệ gen.

Lý thuyết ứng dụng di truyền học trong chọn giống vật nuôi, cây trồng

I. Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp

- Việc tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp được thực hiện theo các bước sau:

           + Các gen nằm trên các NST khác nhau sẽ phân li độc lập với nhau nên các tổ hợp gen mới luôn được hình thành trong sinh sản hữu tính

+ Chọn lọc ra những tổ hợp gen mong muốn

+ Tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết sẽ tạo ra tổ hợp gen mong muốn (dòng thuần )

- Sơ đồ minh họa: Tạo giống thuần chủng có kiểu gen AAbbCC

II. Tạo giống lai có ưu thế cao 

1. Khái niệm ưu thế lai

Là hiện tượng con lai có năng suất, phẩm chất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng phát triển cao vượt trội so với các dạng bố mẹ.

2. Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai

• Giả thuyết siêu trội: kiểu gen AaBbCc có kiểu hình vượt trội so với  AABBCC, aabbcc, AabbCC, AABBcc.
• Sự tác động bổ trợ giữa 2 gen khác nhau về chức phận của cùng 1 lôcut mở rộng phạm vi biểu hiện của tính trạng

3. Phương pháp tạo ưu thế lai

• Tạo dòng thuần : cho tự thụ phấn qua 5 - 7 thế hệ.
• Lai khác dòng: lai các dòng thuần chủng để tìm tổ hợp lai có ưu thế lai cao nhất.
• Ưu điểm: con lai có ưu thế lai cao sử dụng vào mục đích kinh tế.
• Nhược điểm: tốn nhiều thời gian.
• Ưu thế lai thường biểu hiện cao nhất ở F₁ sau đó giảm dần qua các thế hệ tiếp theo. 

4. Một vài thành tựu trong ứng dụng di truyền học tạo giống lai có ưu thế lai cao

Viện lúa quốc tế IRRI đã tiến hành lai khác dòng tạo ra nhiều giống lúa tốt. Có giống lúa đã trồng ở Việt nam như  IR5; IR8 … ; Việt nam trở thành một trong những nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới.

Lý thuyết ứng dụng di truyền học trong tạo giống bằng phương pháp gây đột biến

1.Khái niệm ứng dụng của di truyền học trong việc tạo giống bằng phương pháp gây đột biến

Là phương pháp sử dụng các tác nhân vật lí và hóa học. Nhằm thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật để phục vụ cho lợi ích của con người.

2. Quy trình của ứng dụng di truyền học trong tạo giống bằng phương pháp gây đột biến

Bước 1: Xử lí mẫu vật bằng tác nhân đột biến

Xử lí các mẫu vật với tác nhân gây đột biến, liều lượng phù hợp và thời gian xử lý tối ưu.

Bước 2: Chọn lọc các cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn.

Chọn lọc dựa vào những đặc điểm có thể nhận biết được để tách chúng ra khỏi các các thể khác nhau. Các cá thể này phát triển tốt thì đó là thể đột biến cần tìm.

Bước 3: Tạo dòng thuần chủng

Tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết sẽ tạo ra tổ hợp gen mong muốn. Đối với vi khuẩn, ta cho chúng sinh sản để nhân lên thành dòng thuần.

3. Một số thành tựu tạo giống ở Việt Nam

Ứng dụng di truyền học vào chọn giống: 

• Chọn giống vi sinh vật

Sử dụng các tác nhân đột biến khác nhau, như tia phóng xạ hoặc hóa chất,...tạo ra các dòng vi sinh vật đột biến.

• Chọn giống cây trồng

Sử dụng cônsixin gây đột biến chủ yếu đối với các giống cây thu hoạch các cơ quan sinh dưỡng như thân, lá, cây lấy gỗ, cây lấy sợi,..

Cơ quan được xử lí đa bội có kích thước to hơn so với các dạng lưỡng bội ban đầu.

• Ứng dụng của di truyền trong chăn nuôi chọn giống

Phương pháp gây đột biến hạn chế, chỉ là nguồn nguyên liệu để chọn lọc. Muốn chọn giống động vật phải dùng phương pháp lai là chủ yếu sau đó chọn lọc.

➡️Tuyển tập sơ đồ tư duy Di truyền học 12 ôn thi THPT QG 2019

Lý thuyết ứng dụng di truyền học trong tạo giống bằng công nghệ tế bào

Các em cần nắm vững lý thuyết ứng dụng di truyền học trong tạo giống bằng công nghệ tế bào bao gồm:

1. Công nghệ tế bào gì?

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 mô, cơ quan hay cơ thể hoàn chỉnh mang đặc tính của cơ thể cho mô, tế bào. Trong công nghệ tế bào sẽ bao gồm:

• Công nghệ tế bào thực vật
• Công nghệ tế bào động vật

Lý thuyết ứng dụng di truyền học trong tạo giống bằng công nghệ tế bào thực vật

1. Nuôi cấy tế bào (nuôi cấy mô) in-vitro

Bước 1: Tách các tế bào từ công thể động vật hay thực vật.

Bước 2: Nuôi cấy tế bào trong môi trường nhân tạo để hình thành mô sẹo.

Bước 3: Dùng hoocmon sinh trưởng kích thích mô sẹo phân hóa thành cơ quan hoặc tạo thành cơ thể hoàn chỉnh.

2. Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh (n)

Bước 1: Cho cơ thể dị hợp giảm phân tạo nhiều loại hạt phấn hoặc noãn.

Bước 2: Sử dụng môi trường thử, chọn lọc mô hoặc cây đơn bội.

Bước 3: Gây đa bội để tạo cây lưỡng bộ (n => 2n).

Đặc điểm:

- Tạo giống cây thuần chủng về tất cả các cặp gen.

- Cây có khả năng sinh sản bình thường.

3. Lai tế bào sinh dưỡng (dung hợp tế bào trần)

Bước 1: Tách tế bào sinh dưỡng và loại bỏ thành tế bào.

Bước 2: Dung hợp 2 tế bào trần khác loài tạo tế bào lai.

Bước 3: Kích thích tế bào lai phát triển thành cây lai.

Lý thuyết ứng dụng di truyền học trong tạo giống bằng công nghệ tế bào động vật

1. Nhân bản vô tính động vật

Bước 1: Tách lấy nhân tế bào tuyến vú của cừu cho nhân. Tách tế bào trứng của cừu cho trứng, loại bỏ nhân.

Bước 2: Chuyển nhân của tế bào tuyến vú vào tế bào trứng đã bỏ nhân.

Bước 3: Nuôi cấy trên môi trường nhân tạo để trứng phát triển thành phôi.

Bước 4: Chuyển phôi vào tử cung của cừu mẹ để nó mang thai.

Sau thời gian mang thai giống như trong tự nhiên, cừu mẹ này đẻ ra cừu con (cừu Đôly) giống hệt cừu cho nhân tế bào. Trong tự nhiên cũng xảy ra nhân bản vô tính. Ví dụ: đồng sinh cùng trứng.

Cấy truyền phôi

Bước 1: Chia cắt phôi thành 2 hay nhiều phần nhỏ.

Bước 2: Kích thước các phần nhỏ trên phát triển thành phôi.

Bước 3: Cấy phôi vào cơ thể cái để mang thai và sinh con.

Lý thuyết ứng dụng di truyền học trong tạo giống bằng công nghệ gen

1. Khái niệm công nghệ gen là gì?

Là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới.

Kĩ thuật ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác được gọi là kĩ thuật chuyển gen

2. Quy trình tạo giống bằng công nghệ gen

• Tạo ADN tái tổ hợp

ADN tái tổ hợp là một phân tử gồm thể truyền và gen cần chuyển. Thể truyền là phân tử ADN nhỏ, dạng vòng, có khả năng nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào. Thể truyền có thể là plasmit hoặc thể thực khuẩn.

• Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận

Biến nạp: Dùng CaCl2 hoặc xung điện cao áp làm giãn màng tế bào để ADN tái tổ hợp đi vào tế nào.

Tải nạp: Dùng thể truyền virut lây nhiễm vi khuẩn mang gen cần chuyển xâm nhập vào tế bào vật chủ.

• Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp

Chọn thể truyền có gen đánh dấu, thể truyền có gen đánh dấu giúp chúng có thể sinh trưởng ở điều kiện bất thường.

Thành tựu ứng dụng công nghệ gen

Ứng dụng của di truyền trong chăn nuôi tạo giống bằng công nghệ gen:

- Tái tổ hợp được các thông tin di truyền giữa các loài khác xa nhau.

- Tạo ra các sinh vật chuyển gen. Ví dụ: Cừu mang gen sản sinh protein người trong sữa, giống lúa "gạo vàng".

Trên đây là tổng hợp lý thuyết ứng dụng di truyền học mà các em cần phải nắm vững để áp dụng vào làm bài tập.

Nắm vững kiến thức 3 lớp 10, 11, 12 Sinh học nhờ sách luyện thi chuẩn

Cuốn sách luyện thi THPT Quốc gia môn Sinh học được coi là tài liệu ôn thi chuẩn nhất năm 2019 cho sĩ tử 2k1.

☑ Cuốn sách đầu tiên có đủ kiến thức cả 3 lớp 10, 11 và 12 trong một cuốn sách.

☑ Ghim vào đầu kiến thức 3 năm siêu tốc bởi lý thuyết được trình bày khoa học. Dễ nhớ gấp 5 lần so với cách học thông thường.

☑ “"Làu làu" các các câu hỏi chắc chắn có trong đề thi. Cứ ôn là khoanh đúng.

☑ Có mẹo tránh bẫy thi trắc nghiệm, bộ bí quyết làm bài. Những lỗi sai cần tránh để em làm thành thạo tất cả câu hỏi khó.

☑ Hướng dẫn cách bấm máy tính casio chỉ từ 15s – 60s/câu, tiết kiệm tối đa thời gian.

☑ Luyện đề thi thử như thi thật thả ga. 100% câu hỏi có lời giải chi tiết.

➡️Ôn thi Đại học môn Sinh theo chuyên đề đầy đủ nhất

Thông tin liên hệ với CCBook - Chuyên sách luyện thi

Ngay bây giờ teen 2k1 hãy CMT SĐT dưới bài viết này hoặc nhắn tin cho fanpage CCBook - Đọc là đỗ bằng cách:

Nhắn tin nhanh nhất: http://m.me/ccbook.vn. 

Hotline: 024.3399.2266.

Địa chỉ: Số 10 Dương Quảng Hàm - Cầu Giấy - Hà Nội.

Email: [email protected].