Đề cương công nghệ sinh học

1. Khái niệm Enzym giới hạn (Restriction enzym) – RE - Là enzym chỉ cắt ADN tại những trình tự đặc hiệu (vị trí nhất định) do chúng chỉ nhận biết được 1 trình tự đặc trưng và cắt trình tự đó tại 1 điểm cố định - Các RE có vị trí cắt rất đặc hiệu nhưng lại không đặc hiệu về loài nghĩa là chúng có khả năng cắt bất kỳ loại ADN nào tách chiết từ các nguồn khác nhau.

doc29 trang | Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 3673 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề cương công nghệ sinh học, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỀ CƯƠNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC PHẦN I. CÁC KỸ THUẬT NỀN CỦA CNSH HIỆN ĐẠI Câu 1. Khái niệm về Enzym giới hạn? Cách đặt tên, kiểu cắt, tần suất cắt? Ứng dụng của Enzym giới hạn trong công nghệ gen? Trả lời Khái niệm Enzym giới hạn (Restriction enzym) – RE Là enzym chỉ cắt ADN tại những trình tự đặc hiệu (vị trí nhất định) do chúng chỉ nhận biết được 1 trình tự đặc trưng và cắt trình tự đó tại 1 điểm cố định Các RE có vị trí cắt rất đặc hiệu nhưng lại không đặc hiệu về loài nghĩa là chúng có khả năng cắt bất kỳ loại ADN nào tách chiết từ các nguồn khác nhau. Cách đặt tên (cho RE loại II: loại phổ biến nhất hiện nay) Tên gọi của các RE được quốc tế quy định: Chữ đầu viết hoa là chữ đầu tiên trong tên chi vi khuẩn mà từ đó RE được phát hiện Tiếp theo là 2 chữ đầu của tên loài không viết hoa Sau đó là một chữ viết hoa chỉ tên chủng Cuối cùng là chữ số La Mã chỉ thứ tự RE được phát hiện Kiểu cắt (cho RE loại II) Có 2 kiểu: Cắt tạo ra đầu bằng: Cắt cả 2 mạch ADN ở cùng 1 vị trí Các đoạn cắt theo kiểu này không có khả năng tự kết hợp lại mà phải dùng Enzym nối hoặc adaptor đặc dụng cho từng loại enzym Cắt tạo đầu so le: Cắt 2 mạch ADN ở vị trí lệch nhau Tạo ra các đoạn ADN có các đầu so le có trình tự nu hoàn toàn bổ sung cho nhau nên có thể tự nối với nhau, các đầu so le gọi là đầu dính. Tần suất cắt (cho RE loại II) Giả thiết sự sắp xếp của các bazo là ngẫu nhiên thì xác suất để 1 đoạn trình tự được nhận biết là 1/4n (n là số nu của chuỗi được nhận biết) Như vậy chuỗi trình tự càng ngắn bao nhiêu thì xác suất nó tình cờ xuất hiện trong 1 đoạn ADN càng lớn bấy nhiêu Vd: Đoạn cần nhận biết có 4 nu thì cứ 44 = 256 cặp bazo sẽ gặp lại đoạn đó 1 lần Ứng dụng (cho RE loại II) Điều quan trọng của các RE kiểu II là tác động của nó không bị sai lệch. Khi một mẫu ADN được xử lý bằng một trong những RE này thì toàn bộ các điểm nhận biết đều bị cắt. Như vậy có thể xây dựng các bản đồ giới hạn của ADN cho các RE khi cho ADN bị cắt bởi từng RE riêng lẻ cũng như tổ hợp của các RE này. Bằng cách này có thể thiết lập được các bản đồ giới hạn cho các phân tử ADN khác nhau. Câu 2. Vector nhân dòng là gì? Nêu tiêu chuẩn của 1 vector nhân dòng? Trình bày cấu trúc di truyền và nguyên tắc chọn lọc của vector plasmid sử dụng trong công nghệ gen? Trả lời Khái niệm vector nhân dòng Sau khi tách chiết ADN, cắt chúng bởi các E. giới hạn thì công đoạn quan trọng tiếp theo là nhân bản các đoạn ADN đã cắt thành nhiều bản đồng nhất và sắp xếp chúng thành từng dòng riêng. Quá trình này gọi là tách dòng gen hoặc nhân dòng gen. Trong thực tế các đoạn ADN lạ không thể tự duy trì và nhân bản trong tế bào chủ nếu như nó được chuyển vào TB mới chỉ ở dạng 1 đoạn ADN đơn. Các đoạn ADN muốn tái bản trong TB chủ mới cần phải được gắn vào 1 vector nhân dòng. Vector nhân dòng thực chất là 1 phân tử ADN có gốc tái bản và có thể nhân lên trong TB chủ đã chọn. 2. Tiêu chuẩn của 1 vector nhân dòng ADN của vector nhân dòng lý tưởng là chỉ có một điểm nhận biết một RE nào đó. Nếu địa điểm này >1 thì sẽ gây rối loạn cho sự nhân dòng sau này. Tất cả vector nhân dòng phải có một hay nhiều chỉ thị di truyền chọn lọc như tính kháng sinh, tính xúc tác cho các phản ứng tạo màu => Nhận biết, chọn lọc được những tế bào đã nhận được vecto nhân dòng. Các vector nhân dòng phải có ít nhất một điểm tái bản, để đảm bảo chúng có thể tự nhân lên trong tế bào chủ mới. Cấu trúc di truyền Là các phân tử ADN nhỏ, mạch vòng, nằm ngoài NST của TB vi khuẩn và có khả năng tự nhân bản do có chứa 1 trình tự như 1 gốc tái bản ADN Thường chứa 1 số gen có tính đặc thù rất cao Một số mang thông tin về giới tính và có thể chuyển từ TB này → TB khác qua tiếp hợp Một số mang đặc tính chống chịu với kháng sinh Một số có gen đặc hiệu có khả năng sử dụng các chất trao đổi bất thường Một số không mang gen mã hóa bất kỳ chức năng nào Kích thước plasmid dao động từ 1→vài trăm kb nguyên tắc chọn lọc của vector plasmid Câu 3. Nhân dòng gen (Cloning gen) là gì ? Trình bày kỹ thuật nhân dòng gen bằng vector plasmid? Trả lời Khái niệm nhân dòng gen Sau khi tách chiết ADN, cắt chúng bởi các E. giới hạn thì công đoạn quan trọng tiếp theo là nhân bản các đoạn ADN đã cắt thành nhiều bản đồng nhất và sắp xếp chúng thành từng dòng riêng. Quá trình này gọi là tách dòng gen hoặc nhân dòng gen. Trình bày kỹ thuật nhân dòng gen bằng vector plasmid Bước 1. Chuẩn bị Plasmid Chọn plasmid : thường dùng pUC có các đặc tính sau : Chứa đoạn gen kháng kháng sinh (ampicillin) Chứa đoạn gen chịu trách nhiệm sinh màu (gen này mã hóa cho β galactosidase, enzym này + X - gal sẽ cho màu xanh) Cắt pUC = RE cùng loại đã cắt ADN Bước 2. Gắn ADN đã cắt vào plasmid Trộn các đoạn ADN + plasmid theo tỷ lệ thích hợp Ủ hỗn hợp trên : 10 – 150C trong 6h với E. ligase Bước 3. Chuyển nạp các plasmid đã gắn ADN vào TB E.coli Xử lý vỏ ngoài vi khuẩn = CaCl2 nhằm tăng hoạt tính tiếp nhận plasmid Tạo hỗn hợp VK + plasmid đã gắn ADN trong điều kiện lạnh Đưa hỗn hợp trên vào 400C trong 90s: sự phân chia TB xảy ra, plasmid sẽ tự tiếp xúc với các TB VK Ngay lập tức đưa hỗn hợp vào lạnh, sốc lạnh sẽ khiên cho plasmid đi vào và cố định trong TB VK Chuyển hỗn hợp này vào đĩa petri (đĩa petri có chứa môi trường nuôi cấy VK + bổ sung chất kháng sinh + cơ chất cho phản ứng tạo màu) ủ 1 đêm ở 370C. Bước 4. Chọn lọc khuẩn lạc VK có chứa ADN đã chuyển Nguyên tắc chọn khuẩn lạc VK có chứa ADN đã chuyển VK có chứa plasmid đã chuyển nạp thì mới tồn tại được trên môi trường và sinh khuẩn lạc Mặt khác, vùng gen chịu trách nhiệm sinh màu là vùng bị cắt để gắn ADN ngoại vào Khuẩn lạc có màu xanh là khuẩn lạc có chứa plasmid nhưng không gắn ADN lạ Khuẩn lạc có màu trắng là khuẩn lạc có chứa đoạn ADN lạ được ghép vào. Do đó cần tách lấy khuẩn lạc màu trắng và lưu giữ chúng riêng rẽ. Câu 4. Trình bày phương pháp lai Southern Blot? Trả lời Khái niệm Được Edwin Southern đề xuất năm 1975 Cho phép xác định sự có mặt của những trình tự nu/ 1 đoạn ADN trong một hỗn hợp các đoạn ADN khác nhau dựa trên sự bắt cặp của mẫu dò (ADN mẫu dò) đã được đánh dấu P32 với đoạn ADN có chứa trình tự bổ sung với mẫu đó Các bước trong Southern Blot: bao gồm 7 bước Bước 1: Chiết tách ADN, cắt ADN => thu được hỗn hợp các đoạn cắt AND khác nhau Bước 2: Điện di hỗn hợp/ gel agarose (nồng độ 0,8% + đẹm TBE) ở hiệu điện thế 1,5V/cm chiều dài gel Bước 3: Làm biến tính (tách thành sợi đơn) các băng ADN trên gel điện di = cách xử lý gel điện di 20ph trong NaOH 0,4M Bước 4: Đặt gel lên hệ thống giá chuyển → in các ADN đã biến tính lên tấm lọc (màng lai). Tấm lọc này sẽ giữ chặt các đoạn ADN được chuyển lên. Quá trình này được thực hiện với dung dịch dẫn chuyển là NaOH 0,4M Bước 5 : Lai các đoạn AND trên màng lai với dung dịch mẫu dò đã được đánh dấu (P32 hoặc chất gây phản ứng màu), thực hiện ở buồng lai (65 - 680C trong 6 – 12h) Bước 6: Sau kết thúc phản ứng lai, đem rửa màng lai để loại bỏ các mẫu dò không tham gia phản ứng lai Bước 7: Phát hiện vị trí lai nhờ kỹ thuật phóng xạ tự ghi. Nơi xảy ra phản ứng sẽ mang hoạt tính phóng xạ. Khi đặt phim lên tấm lọc, nơi có phản ứng lai sẽ phát xạ vào phim, tráng phim thu được các vết đen tại nơi phát xạ chính là địa điểm lai. Câu 5. Trình bày kỹ thuật RFLP và ứng dụng? Trả lời Kỹ thuật RFLP Khi cắt ADN nhân bằng các RE sẽ sản sinh ra hàng triệu đoạn cắt xếp liên tục cạnh nhau theo kích thước khi điện di. Nếu như đưa các đoạn này lên điện di rồi nhuộm màu và xem xét dưới ánh sáng tử ngoại, con người không thể quan sát thấy sự phân cách giữa các đoạn cắt. Để giải quyết vấn đề này, người ta không thể so sánh sự sai khác của toàn bộ đoạn cắt mà chỉ so sánh sự sai khác về một trình tự nu bất kỳ nào đó trên các băng điện di. Một đoạn ADN nào đó lấy từ thư viện mẫu đã nhân dòng sẽ được sử dụng làm mẫu dò để phát hiện ra trình tự nu tương ứng trên các băng điện di Tiến hành phản ứng Southern Blot (trình bày phản ứng này đã nói ở câu 4) So sánh sự hiện diện của các vị trí lai sẽ phát hiện được tính đa hình của các đoạn cắt. Ứng dụng Phát hiện được sự có mặt của gen cần tìm trong hệ gen sinh vật nghiên cứu Phát hiện được sự đa dạng ADN của các cá thể khác nhau Phát hiện các đột biến Phát hiện các thể lai soma qua dung hợp TB trần Lập bản đồ giới hạn của một gen Câu 6. Phương pháp xác định trình tự nu của ADN? Cho ví dụ minh họa? Trả lời Phương pháp Maxam Gilbert Dựa trên phân giải hóa học: Sử dụng hóa chất để phân hủy ADN tại vị trí các bazơ nitơ khác nhau → các đoạn có chiều dài khác nhau 1 nu. Các bước tiến hành: Bước 1: Chuyển đoạn ADN về dạng sợi đơn Bước 2: Đánh dấu phóng xạ P32 tại đầu 5’ Bước 3: Chia các sợi đơn thành 4 mẫu riêng rẽ và xử lý với hóa chất đặc hiệu để phá hủy 1 hoặc 2 trong 4 loại bazơ (tức là thay đổi trật tự gốc phosphat) Bước 4: Xử lý tiếp các mẫu này với piperillin để bẻ gãy ADN tại các bazơ đã bị phá hủy Bước 5: Điện di riêng rẽ 4 mẫu này. Khi đó sự phân bố các đoạn này trên điện di đồ tương ứng với kích thước của chúng có chiều dài hơn kém nhau 1 nu. Bước 6: Đưa gel hiện hình rồi đọc các băng hình trên phim để xác định trình tự sợi đơn ADN Đọc tiếp mạch bổ sung còn lại Phương pháp Sanger (phương pháp enzym) Dựa vào hoạt động của enzym ADN polymerase (xúc tác để gắn các đoạn ADN chỉ chênh lệch nhau 1 nu) Trong phương pháp này, người ta sử dụng các nhân tố kết thúc đặc hiệu quá trình kéo dài ADN khi tổng hợp. Nhân tố này là các 2,3 didesoxynucleotit triphosphat (ddNTP) Các phân tử này có thể kết hợp vào chuỗi ADN đang tổng hợp bình thường nhưng không kết hợp được với phân tử desoxynucleotit triphosphat (dNTP) tiếp theo Khi trộn lẫn lượng nhỏ ddNTP với 4 loại dNTP rồi tiến hành tổng hợp nhờ enzym ADN polymerase → cho một loạt các đoạn ADN được kết thúc 1 cách đặc hiệu bởi gốc ddNTP Tiến hành thí nghiệm tương tự cho 4 phản ứng tổng hợp ADN tách rời, mỗi phản ứng bổ sung 1 loại ddNTP khác nhau → các đoạn ADN kết thúc bằng gốc ddNTP và hơn kém nhau 1 nu Chạy điện di các đoạn này rồi hiện hình chúng → Ta có thể xác định trình tự chuỗi ADN. Giải trình tự gen bằng phương pháp tự động Nguyên tắc chung của máy là giải trình gen tự động là dựa theo cơ sở của phương pháp Sanger Quá trình tổng hợp được thực hiện nhờ máy PRC có các hóa chất tiêu chuẩn và phần mềm xử lý số liệu Máy đọc trình tự trên cả 2 mạch đơn nên kết quả rất chính xác. Câu 7. Trình bày kỹ thuật PCR và ứng dụng? Trả lời Nêu được các ý sau : Kỹ thuật PCR : Khái niệm, nguyên tắc, chu trình (sơ đồ), yêu cầu cần thiết, yếu tố ảnh hưởng Ứng dụng Kỹ thuật PCR Khái niệm Bản chất của kỹ thuật PCR (phản ứng chuỗi polymerase) là kỹ thuật tổng hợp nhân tạo các đoạn ADN với tốc độ nhanh chưa từng thấy và có độ chính xác cao được thực hiện trong máy chu trình nhiệt (máy PCR). Nguyên tắc của PCR Dựa trên sự xúc tác của enzym ADN polymerase để có thể nhân bản ADN nhờ đoạn mồi (primer) tương hợp với đầu 3’ và 5’ Chu trình PCR Một chu kỳ của PRC gồm 3 giai đoạn: Giãn xoắn Gắn mồi Kéo dài mạch bổ sung Các giai đoạn của PCR được thể hiện rõ qua sơ đồ sau: Biến tính mẫu ADN thành các sợi đơn (940C trong 5ph) Gắn mồi vào các sợi đơn (30 - 650C, 30s) Biến tính để tách chuỗi mới tổng hợp thành các sợi đơn Tổng hợp các sợi ADN mới (65 – 750C, 2 - 5ph Sơ đồ chu trình PCR Một chu trình gồm khoảng 30 – 35 chu kỳ là đủ, nếu kéo dài thêm chu kỳ không những số sản phẩm tăng không đáng kể mà tăng thêm cả sự sai sót. Các yêu cầu cần thiết của PCR 2 mồi phải có trình tự bổ sung với 2 đầu của đoạn ADN cần nhân dòng (mối xuôi và mồi ngược) Khoảng cách giữa 2 mồi này không quá 1kb để tránh hiện tượng bắt cặp giữa các mồi. Các mồi có kích thước ít khác nhau Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng PCR Độ tính sạch của ADN khuôn Sự hoạt động của RE Nồng độ các loại nu Nồng độ của các dung dịch đệm Ứng dụng của kỹ thuật PCR Giúp tách nhanh và chính xác từng gen hoặc từng đoạn ADN riêng biệt Là kỹ thuật nền cho nhiều phương pháp nghiên cứu sinh học phân tử quan trọng Chẩn đoán nhanh, nhạy, chính xác các bệnh di truyền Giúp xác định giới tính của động vật và người ở giai đoạn phôi thai sớm Khôi phục các gen của các loài sinh vật cổ xưa Giúp xác định nguồn gốc hài cốt liệt sĩ vô danh, thủ phạm hình sự Câu 8. Kỹ thuật RAPD: nguyên lý và ứng dụng? Trả lời Nguyên lý Phương pháp RAPD thực chất là quá trình nhân bản các đoạn ADN bằng kỹ thuật PCR có sử dụng các mồi được thiết kế ngẫu nhiên. Các mồi này sẽ bắt cặp một cách ngẫu nhiên vào ADN ở bất kỳ vị trí nào mà tại đó có trình tự bổ sung với nó. Theo lý thuyết 1 mồi ngẫu nhiên gồm 10 nu thì xác suất bắt gặp 1 trình tự bổ sung với nó trong mạch ADN (được cấu tạo từ 4 nu) là 1/410 = 1/ 1.048.576 Giả sử một bộ gen đơn bội của lúa có kích thước 550.000 Kb = 550.000.000 bp, vậy khả năng mồi ngẫu nhiên (gồm 10 nu) có thể có 550.000.000/ 1.048.576 = 524 vị trí bắt cặp. Do mồi gắn với ADN ở 2 điểm khác nhau trên các sợi đơn đối diện của ADN khuôn nên sẽ có 262 đoạn ADN khác nhau được nhân. Như thế số băng điện di sản phẩm PCR rất phong phú. Ứng dụng Phát hiện tính đa dạng đáng tin (sự mất đoạn NST, sự thay đổi, thêm bớt nu, xen đoạn,..đều làm thay đổi kích thước đoạn nhân bản) Câu 9. Kỹ thuật tạo thư viện mẫu cADN ? Trả lời Khái niệm cADN: là các phân tử ADN được tổng hợp từ khuôn ARN thông qua quá trình sao chép ngược. cADN được thu thập và lưu giữ trong các ngân hàng cADN Kỹ thuật tạo thư viện mẫu cADN Bước 1 – Tách mARN: có thể tách riêng mARN nhờ các tổ hợp Oligonucleotit chỉ chứa desoxythimidin (Oligo dT). Gồm các công đoạn sau : Chiết xuất toàn bộ ARN của TB gồm : mARN, tARN, rARN Cho hỗn hợp này đi qua phễu chiết gắn xenlulo – oligo dT Các mARN sẽ bị giữ lại trong phễu do hình thành liên kết A – T Dùng dung dịch NaCl để đẩy tARN + rARN ra khỏi phễu Tách riêng được mARN Bước 2 - Giải phóng mARN khỏi phễu : dùng dung dịch đệm Tris EDTA cho chảy qua phễu, các mARN sẽ được giải phóng do liên kết A – T bị phân giải Bước 3 - Dùng các mARN này làm khuôn với sự có mặt của Enzym sao chép ngược + các nguyên liệu → Quá trình tổng hợp ADN xảy ra => Thu được các cADN Bước 4 - Các cADN sẽ tiếp tục được nhân dòng và tập hợp thành các thư viện cADN. Để tìm ra các cADN cần thiết, người ta có thể sử dụng các phương pháp lai ADN hoặc phản ứng với protein kháng thể. PHẦN II. CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC VẬT Câu 1. Định nghĩa về công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật ? Khả năng ứng dụng của nuôi cấy mô tế bào thực vật trong công tác nhân và chọn tạo giống cây trồng ? Trả lời Định nghĩa về công nghệ nuôi cấy mô TBTV Nuôi cấy mô tế bào thực vật (nuôi cấy in vitro) là phạm trù khái niệm để chỉ chung cho tất cả các loại nuôi cấy nguyên liệu thực vật hoàn toàn sạch các vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng nhân tạo trong điều kiện vô trùng. Bao gồm : Nuôi cấy cây non và cây trưởng thành Nuôi cấy cơ quan : rễ, thân, lá, hoa, quả, bao phấn, noãn chưa thụ tinh Nuôi cấy phôi : phôi non và phôi trưởng thành Nuôi cấy mô sẹo (callus) Nuôi cấy TB đơn Nuôi cấy protoplast: nuôi cấy phần bên trong TBTV sau khi tách vỏ (nuôi cấy TB trần) Khả năng ứng dụng Khả năng ứng dụng của nuôi cấy mô tế bào thực vật trong công tác nhân và chọn tạo giống cây trồng được thể hiện qua bảng dưới đây  Bộ phận nuôi cấy Mục đích Đỉnh chồi (Đỉnh sinh trưởng) - Tạo và nhân nhanh dòng đồng nhất về di truyền - Làm sạch virus - Nghiên cứu sinh lý phát triển Hoa cái (Bầu quả, noãn) - Thụ phấn trong ống nghiệm phục vụ lai xa - Tạo đơn bội - Tạo đa phôi Hoa đực (Bao phấn và hạt phấn) - Tạo mô sẹo và cây đơn bội - Tạo đột biên ở mức đơn bội - tạo dòng đồng hợp tử Phôi - Nuôi cấy phôi khi lai xa - Nhân các dòng lai xa - Phá ngủ nghỉ của hạt Mô sẹo - Tạo phôi vô tính - Nuôi cấy TB đơn và tách TB trần - Tạo cây có biến dị soma Tế bào - Tạo đột biến ở mức độ TB - Tạo TB trần để lai vô tính - Biến nạp gen - Nuôi cấy TB đơn Câu 2. Cơ sở của nuôi cấy TBTV? Phân tích tác động của môi trường đến sự phát sinh hình thái của mô nuôi cấy? Trả lời Cơ sở của nuôi cấy TBTV Cơ sở khoa học là: + Tính toàn năng của tế bào + Tính phân hóa và phản phân hóa 1.1. Tính toàn năng của tế bào. Haberland (1902) lần đầu tiên quan niệm rằng: mỗi một tế bào bất kỳ của một cơ thể sinh vật đa bào đều có tiềm tàng để phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh. Mỗi tế bào riêng rẽ đã phân hóa đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và đủ của cả cơ thể sinh vật đó. Vì vậy trong một điều kiện nhất định, một tế bào bất kỳ đều có thể phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Đó chính là tính toàn năng của tế bào 1.2. Sự phân hóa và phản phân hóa Sự phân hóa của tế bào là sự chuyển hóa các tế bào phôi sinh thành các tế bào của các mô chuyên hóa, đảm nhận các chức năng khác nhau. VD: Mô dậu làm nhiệm vụ quang hợp, mô bì làm nhiệm vụ bảo vệ,.. Quá trình phân hóa có thể biểu thị: Tế bào phôi sinh → Tế bào dãn → Tế bào chuyên hóa Tuy nhiên các tế bào khi đã được phân hóa thành các mô riêng biệt với các chức năng khác nhau nhưng trong điều kiện nhất định chúng vẫn có thể quay trở về trạng thái phôi sinh để phân chia tế bào. Đó chính là sự phản phân hóa của tế bào. Sơ đồ thể hiện sự phân hóa và phản phân hóa của tế bào: Phân hóa tế bào Tế bào chuyên hóa Tế bào phôi sinh Tế bào dãn Phản phân hóa tế bào Về bản chất thì sự phân hóa và phản phân hóa là một quá trình hoạt hóa, ức chế các gen. Điều này xảy ra theo một chương trình đã được mã hóa trong cấu trúc phân tử AND của mỗi tế bào khiến quá trinh sinh trưởng phát triển của cơ thể thực vật luôn được hài hòa. Mặt khác khi tế bào nằm trong một khối mô của cơ thể thường bị ức chế bởi các tế bào xung quanh. Khi tách riêng từng tế bào hoặc giảm kích thước của khối mô sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự hoạt hóa gen của tế bào. Phân tích tác động của môi trường nuôi cấy đến sự phát sinh hình thái mô nuôi cấy Môi trường nuôi cấy bao gồm nhiều thành phần có tác động rất lớn đến sự sinh trưởng phát triển của mô nuôi cấy trong đó sự tác động của các chất điều tiết sinh trưởng có ý nghĩa quan trọng quyết định đến sự phát sinh hình thái mô nuôi cấy. Hai nhóm cơ bản trong chất điều tiết sinh trưởng là auxin và cytokinin. Khi tỷ lệ auxin/cytokinin thay đổi sẽ tác động rõ rệt lên hình thái của mô nuôi cấy. Cụ thể như: > 1 → Phát sinh rễ < 1 → Phát sinh chồi ~ 1 → Mô sẹo (callus) Do đó trong quá trình nuôi cấy cần phải chú ý điều chỉnh các chất điều tiết sinh trưởng để có thể điều chỉnh phát sinh hình thái mô nuôi cấy theo mong muốn Khi mô sẹo được hình thành cần chuyển chúng vào trong môi trường rắn chứa Auxin ở nồng độ thấp hơn và Xitokinin cao hơn. Sau cùng kích thích ra rễ cần loại Xitokinin, tăng nồng độ Auxin. Câu 3. Trình bày kỹ thuật nhân giống vô tính invitro? Trả lời Bước 1: Chọn lọc và chuẩn bị cây mẹ Trước khi tiến hành nhân giống in vitro cần chọn lọc cẩn thận các cây mẹ (cây cho nguồn mẫu nuôi cấy). Các cây này cần phải sạch bệnh, đặc biệt là bệnh virus và ở giai đoạn sinh trưởng mạnh. Việc trồng các cây mẹ trong điều kiện môi trường thích hợp với chế độ chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh hiệu quả trước khi lấy mẫu sẽ làm giảm tỉ lệ mẫu nhiễm, tăng khả năng sống và sinh trưởng của mẫu cấy in vitro. Bước 2: Nuôi cấy khởi động. Là giai đoạn khử trùng đưa mẫu vào nuôi cấy in vitro. Giai đoạn này cần đảm bảo các yêu cầu: tỷ lệ nhiễm thấp, tỷ lệ sống cao, mô tồn tại và sinh trưởng tốt. Khi lấy mẫu cần chọn đúng loại mô, đúng giai đoạn phát triển của cây: mô non, ít chuyên hóa (đỉnh chồi, mắt ngủ, lá non, vảy củ…) Xác định chế độ khử trùng mẫu cấy thích hợp: thường dùng các chất: HgCl2 0,1% xử lý trong 5 - 10 phút, Na0Cl, Ca(0Cl)2 5 - 7% xử lý trong 15 - 20 phút, hoặc H2O2, dung dịch Br… Bước 3: Nhân nhanh Là giai đoạn kích thích mô nuôi cấy phát sinh hình thái và tăng nhanh số lượng thông qua các con đường: hoạt hóa chồi nách, tạo chồi bất định và tạo phôi vô tính. Vấn đề là phải xác định được môi trường và điều kiện ngoại cảnh thích hợp để có hiệu quả là cao nhất. Theo nguyên tắc chung môi trường có nhiều cytokinin sẽ kích thích
Tài liệu liên quan