Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11 – 12 môn sinh học

77 1,292 2
  • Loading ...

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 14/10/2015, 01:35

Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11 – 12MÔN SINH HỌC 1. Khái niệm về sinh trưởng và phát triển ở TV- Mỗi cá thể thực vật từ khi sinh ra, trải qua quá trình ST và PT và kết thúc bằngchết tự nhiên. Ở TV có hoa, quá trình ST và PT bắt đầu từ hạt nảy mầm và tiếp theo là hàng loạtcác quá trình phát sinh hình thái, sinh lý, sinh hoá (gọi là ST và PT).Hợp tử g phôi trong hạt g nảy mầm g cây con g cây trưởng thành g già g chết- Thời gian tồn tại của mỗi loài TV có thể dài hay ngắn khác nhau được gọi là tuổi thọ1.1.Định nghĩa sinh trưởngTheo Libbert 1979: Sinh trưởng là sự tạo mới các yếu tố cấu trúc một cách không thuậnnghịch của tế bào, mô và toàn cây, kết quả dẫn đến sự tăng về số lượng, kích thước, thể tích,sinh khối của chúng ( thay đổi về mặt hình thái).*Ví dụ: Cây lúa lúc nẩy mầm chỉ cao vài mm, nặng vài mg. Sau 3 tháng cây cao tới 1m, nặngvài kg. Mộtchiếc lá khi mới hình thành cso diện tích vài mm 2, sau vài ngày nó đạt tới hàng chụccm2 …* Có thể hiểu sinh trưởng qua 6 biểu hiện sau:a) ở mức độ tế bào:+ tăng thể tích tế bào (TB lớn lên)+ Tăng lượng chất nguyên sinh và hình thành bào quan mới+ Tăng số lượng TB ( Do phân chia)b) ở mức độ cơ thể:+ tăng kích thước của các cơ quan, cơ thể (chiều cao, điện tích, thể tích)+ tăng số cơ quan của cây ( ra rễ mới, lá cành mới, hoa quả)+ tăng lượng chất kho của cơ thể1.2.Khái niệm phát triển (Libbert 1979 )Là quá trình biến đổi về chất bên trong tế bào mô và toàn cây để dẫn đến sự thay đổivề hình thái và chức năng của chúng. Khái niệm phát triển bao hàm cả khái niệm phân hóa vàbiến đổi về tuổi.+ Phân hóa là sự xuất hiện những sai khác về chất giữa các TB, mô, cơ quan dẫn đếnchức năng khác nhau.+ Biến đổi về tuổi là những biến đổi xảy ra ra theo tiến trình sống của cá thể (theo thờigian)*Ví dụ về sự phát triển: Hiện tượng nảy mầm của hạt. Từ hạt thành cây con có hình thái và chứcnăng khác hạt. Hiện tượng ra hoa, kết quả làm cây chuyển từ chức năng sinh trưởng sang sinhsản.1.3. Sự tương tác giữa hai quá trình sinh trưởng và phát triểnHai quá trình này liên quan khăng khít và thường diễn ra đồng thời VD: sự nảy mầm là sự biểu hiện đặc trưng cho phát triển, tuy nhiên sự nảy mầm làm xuất hiệnTB mới, cơ quan mới làm tăng kích thước khối lượng cơ thể, do đó nó cũng là sự sinh trưởng.Hiện tượng ra hoa, quả tương tự như vậy.Tuy nhiên 2 quá trình lại rất khác nhau về bản chất và tồn tại 3 trạng thái tương tác sau đây:+ Sinh trưởng nhanh,phát triển chậm: Khi bón nhiều đạm, cây sống trong điều kiệnchu kỳ quang không thuận lợi+ Sinh trưởng chậm, phát triển nhanh: Thiếu phân, nước, cây còi cọc, ra hoa sớm+ Sinh trưởng phát triển cân đối: đây là trạng thái lý tưởng để cho cây đạt năng suấtcao và phẩm chất tốt2. Những đặc trưng sinh trưởng của TV-Sự định cư các quá trình sinh trưởng: có 1 nhóm TB có chức năng sinh trưởng, nóđịnh cư tại MPS của cơ thể, nhờ đó mà cây có khả năng sinh trưởng cả về chiều cao và bềngang.-Sinh trưởng gắn liền với quang hợp: thực hiện trên cơ sở của quá trình QH vì nhờQH mà cơ thể tích lũy được cơ sở vật chất cho quá trình sinh trưởng.-Thực vật khác ĐV là hầu hết các bộ phận đều có khả năng ST liên tục trong suốt chutrình sống.-Mỗi TB TV đều có tiềm năng di truyền giống nhau. Trong điều kiện thuận lợi chúngcó khả năng tái sinh tạo thành các mô, các bộ phận của cây hay toàn bộ cơ thể (tính toàn năng).-ST liên tục giúp cho TV đảm bảo các điều kiện sống (dinh dưỡng) để ST và PT suốtđời.3. Động học sinh trưởng- Đường cong ST: biểu diễn tốc độ ST của tế bào, cơ quan và cơ thể TV theo thời giansống.- Đánh giá nhịp điệu ST thường theo: chiều cao, đường kính, diện tích (lá), thể tích(rễ) khối lượng tươi, khô...- Động học ST rất phức tạp, phụ thuộc vào các nhân tố bên trong và bên ngoài. Tuynhiên trong điều kiện ổn định ta thu được đường cong ST thích hợp để biểu diễn quá trình ST.- Tồn tại nhiều đường cong ST:(1)(2)(3)(4)đường cong hình S là đặc trưng nhất.CHƯƠNG 2CÁC CHẤT ĐIỀU TIẾT SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT1. Các hệ thống điều tiết và liên kết chức năng của cơ thể TV - Cơ thể TV có cấu trúc phức tạp với một số bộ phận chuyên hoá đòi hỏi phải có hệthống điều tiết đảm bảo cơ thể tồn tại thành một thể thống nhất. Sự liên kết chức năng giữa cácbộ phận: rễ, thân, lá, hoa, quả,... rất chặt chẽ và cường độ các quá trình sinh lý, sinh hoá, ST, PTở mỗi phần của cây được đảm bảo bởi mối quan hệ dinh dưỡng và sự điều tiết hoocmon.- Sự liên kết chức năng có thể thấy rõ nhất trong mối quan hệ cung cấp dinh dưỡng từrễ - thân, lá, gây ra sự thay đổi quang hợp, hô hấp, TĐ nước, tạo nên sự tăng trưởng, phát sinhhình thái, ra hoa tạo quả và ngược lại các sản phẩm tổng hợp được từ lá chuyển tới các bộ phận,tới rễ tạo điều kiện cho chúng ST và tăng cường các nhiệm vụ chức năng.Những bộ phận đang ST mạnh thường được tập trung dinh dưỡng, trong khi đó ởnhững bộ phận già một số chất khoáng có thể được di chuyển tới những vị trí khác cần thiếthơn.- Tuy nhiên khi nói đến sự điều tiết ở TV, người ta thường nói đến một hệ thống điềutiết có vai trò cực kỳ lớn: điều tiết hoá học - phytohoocmon chất được sinh ra trong cây, vớihàm lượng nhỏ cơ thể gây ra những thay đổi lớn trong các quá trình sinh lý, ST, phát sinh hìnhthái, là mắt xích liên kết các quá trình TĐ vật chất, năng lượng và phát sinh hình thái. Cơ chếtác động của điều tiết phytohoocmon liên quan chặt chẽ với sự tạo protein - enzim (và rất cóthể điều tiết ở mức độ gen).- Hệ thống điều tiết hoá học ở TV khác với ĐV là ở chỗ các hợp chất này có thể tácđộng ngay ở vị trí sinh ra. Hơn nữa ở TV sự điều tiết một quá trình sinh lý và phát sinh hình tháithường có sự tham gia cùng một lúc một số phytohocmon nhưng với tỷ lệ khác nhau.2. Phytohoocmon và vai trò trong trồng trọt2.1. Phytohoocmon được phát hiện từ các thí nhiệm về sự hướng sáng- Hiện tượng cây uốn cong ra phía ánh sáng khi trồng cạnh cửa sổ hay chiếu sáng từmột phía.- Năm 1880 Charles, Darwin và con trai Francis tìm hiểu nguyên nhân hướng sángkhi sử dụng mầm cây yến mạch, thấy rằng sự ST đỉnh mầm về phía nguồn sáng là kết quả củaảnh hưởng nào đó từ đỉnh ngọn. A1A2A3 A4C3C4TN của Darwin1913 (trong tối)A5B1B2TNcủa Boisen - Jenxen 1913C1C2TN của Fritz+wentA1: ngọn uốn cong,C1- Cắt đỉnh cho thấmA2 - cắt ngọnB1- Khối gelatin ngăn đỉnhvào agaC2- Cắt ngọn ST yếuA3 che ngọn bằng mũvà thântrong suốtB2 - Tấm mica ngăn đượcC3- Cho aga ST tốt dù cắtngọnA4 che ngọn bằng mũhoá chấtcản ASC4- Để tấm aga lệch, STlệchA5 che gốc bằng dảibăng đục(1980) Darwin, đã phát hiện ra bao lá mầm của cây họ Lúa rất nhạy cảm với ánh sáng. Ông chorằng, có tín hiệu nào đó từ đỉnh ngọn bao lá mầm là nơi tiếp nhận ánh sáng(1919) Pall, kết luận ánh sáng 1 chiều đã gây nên sự vận chuyển và phân bố chất sinh trưởng ở2 phía bao lá mầmBoisen - Jenxen (1913) kết luận: có chất hoá học nào đó ở đỉnh(1928)Went, kết luận: khi ánh sáng một phía gây uốn cong do một hoá chất chuyển tới phía tốiđể kích thích ST. Ông đặt tên là auxin (tiếng Hylạp auxein là tăng trưởng).- Nhiều công trình sau này cho thấy cây ở trong tối hay ngoài sáng đều tiết ra lượngauxin như nhau.2.2. Các chất kích thích sinh trưởng:2.2.1. Nhóm Auxin- 1934 người ta biết axit b- indolaxetic (IAA) tồn tại phổ biến ở TV gây ra sự sinh trưởng của tếbào TV. Nhiều auxin tự nhiên là hợp chất của IAA.* Vai trò sinh lý của Auxin:- Kích thích pha dãn TB đặc biệt theo chiều ngang, kích thích sư phân chia TB, tăngphát sinh bên g cây phát triển bề ngang.- Gây nên hiện tượng ưu thế ngọn: Auxin sinh ra từ đỉnh chồi và lá non và di chuyểnhướng xuống gốc theo mạch rây tốc độ 10 - 15mm/giờ nhờ khuếch tán. Một ít auxin được tổnghợp ở rễ, sự tăng cường tổng hợp IAA trong cây khi bón nitơ và tưới nước và trong bóng tối IAA bị phân huỷ ngoài ánh sáng, nhất là ánh sáng cực tím (280nm). Trong khi đó Cytokinin từrễ lên làm yếu ưu thế ngọn.- Kích thích sụ ra rễ đặc biệt là rễ bất định ở cành giâm, cành chiết, nuôi cấy TB vàmô.- Kích thích hình thành và sinh trưởng của quả, tạo quả không hạt: ở TV sau khi hìnhthành, hợp tử phân chia tạo thành phôi. Auxin kích thích vào bầu, kích thích bầu lớn lên thànhquả, nếu không được thụ tinh thì hoa sẽ rụng- Ảnh hưởng đến sự vận động cảu chất nguyên sinh, tăng trao đổi chất, kích thích sựtổng hợp polimer, ức chế sự phân hủy.- Auxin ở nồng độ thích hợp có vai trò kích thích sinh trưởng, ngược lại ở nồng độcao lại ức chế sinh trưởng. Đối với thân nồng độ auxin thích hợp là 10 -7 – 10-6M/l. Còn rễ vớinồng độ 10-10 – 10-11 M/l.- Auxin gây phản ứng hướng quang làm cây tiếp nhận được nhiều ánh sáng*Cơ chế tác động:Auxin tác động tới sự ST của tế bào. Tuy nhiên tuỳ từng bộ phận của cây mà phảnứng với nồng độ auxin khác nhau. Khi nồng độ cao hơn mong muốn thì ngược lại auxin lại kìmhãm ST.Sự tăng trưởng KT tế bào do auxin được giải thích bằng: sự làm mềm vách TB và sựtập trung chất dinh dưỡng nhờ auxin.*Sự làm mềm vách tế bào: 1973 có 4 nhóm nghiên cứu độc lập đã cho biết auxin kích thích tiếtproton từ tế bào chất vào thành tế bào làm cho độ pH giảm do vậy với enzim được hoạt hoá đãphá vỡ liên kết của polysacarit (liên kết hiđro giữa các bó sợi xenlulôza. Cũng có những thôngtin cho rằng auxin làm thay đổi hoạt tính gen sinh ra tổng hợp enzim mới hoặc protein mới cóliên quan tới ST. Trước đây Masuda cũng đã cho rằng auxin làm tăng hàm lượng ARN là chấtdễ liên kết với Ca, tách Ca khỏi liên kết với protein (một số chất tương tự: a.oxalic, một số chấttạo selat liên kết với Ca đều có thể làm mềm vách tế bào).Sự tập trung chất dinh dưỡng do auxin đã được chứng minh trên thực tế, khi tác độngauxin vào hoa cà chua: dòng chất dinh dưỡng vào bầu nhuỵ tăng lên nhiều, bầu ST mạnh, trongkhi đó dòng chất vào chồi bên giảm và tổng lượng các chất lên cành không đổi, như vậy auxingây ra sự phân phối lại chất dinh dưỡng trong cây (nguyên nhân hiện tượng này, từ 1933 chothấy auxin tăng, hệ thống và hậu quả ATP dẫn đến tăng tốc độ phản ứng enzim và tăng cườngvận chuyển dinh dưỡng và nước).Khi nồng độ cao quá ngưỡng, auxin ức chế ST. Nguyên nhân ức chế có thể liên quanđến sự tăng cường quá mạnh tổng hợp xenlulôza, pectin làm thành tế bào cứng lại, sự tăng tổnghợp etylen làm hocmon có tác động ngược với auxin.* Sử dụng auxin:+ Auxin có tác dụng chỉ khi thiếu chúng trong cây (nảy mầm, ra hoa, mô tổn thương...) tếbào phải ở trạng thái tiếp nhận (tuỳ fa ST, và nồng độ thích hợp.+ Các hướng ứng dụng: Tạo rễ cành giâm, chiết (50mg/lit) kích thích tạo quả và tạo quảđơn tính không hạt cà chua, dưa chuột... 50mg/l 3-4-5-T ® chú ý không bị nhiễm bẩn khi SX:2,3,7, 8 tetraclo diberzoparadioxin, giữ quả không rụng sớm 10ng/l a-NAA 2 tuần trước thuhoạch cây ăn quả, KT nảy mầm (hạt bé) và dùng làm chất diệt cỏ. 2.2.2. Nhóm giberelin- 1926 Eiichi Kurosawa và nhóm nhà khoa học trường đại học TOKYO nghiên cứubệnh lúa von do nấm Giberella fujikuroi (còn gọi là fusarium moniliforme). Năm 1935 Yabutatách và kết tinh chất KT ST kéo dài gọi là giberelin. Năm 1954 tại Anh thu được axit giberelinicvà có hoạt tính mạnh nhất tương tự chất của các nhà khoa học Nhật Bản. Những năm 50 thế kỷ20 còn thấy những chất này không chỉ có ở nấm mà cả ở TV, tuy nhiên công thức hoá học chỉxác định rõ vào 1959. Hiện nay đã biết được 70 loại, trong đó trên 50 loại có nguồn gốc tựnhiên.- Giberelin có cấu tạo diterpenoit, có tính axit, được tạo ra ở các phần trong ST ở cây,nhiều chất ở lá non, chồi, hạt, đầu rễ. Trong cây có hai dạng: tự do, liên kết. Di chuyển khôngphân cực, theo mạch gỗ hay libe.- Vị trí tổng hợp : Phôi đang sinh trưởng,lá non, rễ non, quả non,. Sự vận chuyểnkhông phân cực, theo mọi hướng, tốc độ 5 – 20mm/12h. Lục lạp là cơ quan tổng hợp GA mạnhnhất. GA bền vững và ít bị phân hủy hơn auxin.a) Vai trò sinh lý của giberelin+ KT ST kéo dài tế bào. Hiện tượng này hiệu quả cao khi kết hợp với auxin . Cơ chếcòn chưa thật rõ. Có ý kiến cho rằng giberelin trung hoà chất ức chế gây lùn.- Giberelin KT phá vỡ ngủ, nghỉ của hạt, chồi. VĐ này liên quan đến khả năng của chúngKT tổng hợp protein và enzim a- aminlazaa tăng cường phân giải chất dự trữ, KT nảy mầm.- Sử dụng GA: KT ST chiều dài thân, chữa lùn cho cây. Phá vỡ sự ngủ nghỉ của hạt, chồi,do GA kích thích sự tổng hợp amilase, protease và tăng hoạt tính của chúng, tăng quá trình thủyphân các polime thành monome tạo điều kiện về nguyên liệu và năng lượngcho nảy mầm.b) Cơ chế tác dụng:- GA là một tác nhân cảm ứng sự mở gen cho chương trình sinh trưởng – phát triểnđược thực hiện- Khử tác dụng của IAA – oxydase làm tăng hoạt tính của auxin. Là hooc môn duynhất có tác dụng đến sự tổng hợp enzyme một cách trực tiếp,là chất gây cảm ứng mở gen chịutrách nhiệm tổng hợp các enzyme thủy phân trong quá trình nẩy mầm.- Nồng độ thích hợp GA thường là 10-6M/l. Nồng độ cao không gây ức chếc) Ứng dụng:- Thúc mầm đại mạch để làm nha trong sản xuất bia- Tăng sinh trưởng, tăng năng suất các cây lấy lá: chè, đay, lanh, gai, thuốc lá...- Tạo quả không hạt và hạn chế sự rụng- KT ra hoa cây ngày dài trong điều kiện ngày ngắn. Tạo quả không hạt , làm tăng kíchthước quả và NS (nho).2.2.3. Nhóm xitokininNhững năm 40 thế kỷ 20 phát hiện trong nước dứa có chất tăng cường phân chia TB.1954 - 1956 SKoog (Mỹ) và Iablonxkin cũng phát hiện như vậy, khi thấy nước dừa KT phânchia TB nhu mô thuốc lá (trước đó đã ngừng phân chia).1955 Carlos Miller và cộng sự tách ra chất kích thích sinh trưởng TB từ ADN của nấmmen gọi là 6 - furfurinaminopurin và gọi là kinetin và chính Skoog đưa ra tên gọi những chất ĐK phân chia TB là kinon (sau gọi là xitokinin). Chất xitokinin tự nhiên đầu tiên xác định1963 từ hạt ngô xanh đã biến được cấu trúc gọi là zeatin. Zeatin và Kinetin là dẫn xuất củaadenin.Xitokinin sinh ra từ rễ và đi lên theo mạch gỗ - chúng còn có ở quả và nội nhũ.* Nơi tổng hợp: rễ cây, chồi, lá non, quả non, tầng phát sinh là cơ quan tổng hợpchính. Xitokinin vận chuyển theo mọi hướng*Bản chất hóa học: là các dẫn xuất của các bazơ purin A có 3 dạng phổ biến nhất là:kinetin, zeatin và 6 - bezyl aminopurin* Vai trò sinh lý:- Kích thích sự phân chia TB rất mạnh thông qua hoạt hóa sự tổng hợp axit nucleic vàprotein- Thúc đẩy sự phân hóa chồi cành, hạn chế ưu thê ngọn nhưng lại ức chế sự hìnhthành rễ (ngược với auxin)* Cơ chế tác dụng: xitokinin KT phân chia TB (tuy nhiên trong điều kiện thiếu auxin,và thường cần giberelin. Một thú vị là xitokinin làm chậm tốc độ hoá già của lá (thí nghiệm thấycó sự phân phối lại chất dinh dưỡng khi đưa xitokinin vào lá, hạn chế phân huỷ diệp lục, protit.Là nhân tố chống già (antisenescence factor).- Sự giống nhau xitokinin với adenin trong cấu trúc ADN, ARN gợi cho ta một điều làchúng có vai trò quan trọng trong trao đổi a.nucleic. Ngoài ra còn tăng cường tạoprotochorophyl (tăng tổng hợp grana và tylacoit).*Sử dụng xitokinin: kích thích phân chia TB (phối hợp với auxin trong nuôi cấy mô). Tácdụng kìm hãm hoá già dùng kéo dài thời gian bảo quản rau có lá (bắp cải, rau diếp, xà lách, raucải... và cả hoa đã cắt rời).- Cũng sử dụng để phá ngủ nghỉ, kích thích nảy mầm.- Xử lý chồi bên để làm mất tác dụng kìm hãm ST của đỉnh ngọn.2.3. Các chất kích thích sinh trưởng:2.3.1. Axit abxixic (ABA)Năm 1961 F.Addicott và cộng sự tách từ quả bông già khô chất KT rụng lá. Năm 1963 từquả bông non cũng vậy, ông gọi là absixin (từ tiếng latinh abscidere - tách ra, rơi rụng). Cũng1963 Waring tách từ lá bạch dương chất gây ngủ chồi. Năm 1964 tách chất tương tự từ lá câyngô đồng và tinh thể hoá gọi là dormin (dormancy = ngủ - tiếng Anh). Năm 1967 gọi chất đó làa.absisic (ABA).- ABA có cấu tạo tecpenoit thấy ở tất cả các bộ phận của cây (rễ, lá, hoa, quả hạt, củ) cónhiều ở lá, đầu rễ, cơ quan già đang ngủ nghỉ, cơ quan sắp rụng, khi cây gặp stress (hạn, úng,thiếu dinh dưỡng, tổn thương, bệnh).- Điều chỉnh sự đóng mở lỗ khí- Vận chuyển không phân cực, chủ yếu qua mạch rây.*Cơ chế tác dụng: còn nhiều điều chưa rõ. Có ý kiến cho rằng ABA cho rằng làm giảmtính thấm của màng dẫn đến giảm TĐC, biến đổi điện tích hoá qua màng ® điều tiết sự tiết K+qua màng gắn với thụ quan của TB lỗ khí. Ngoài ra ABA ức chế tổng hợp ARN (kích thíchenzim ribonucleaza) ® giảm tổng hợp protein ® giảm ST. *Vai trò và sử dụng ABA: gây rụng lá đồng loạt để thu hoạch bông... (kích thích hìnhthành tầng tách rời cuống lá). Gây ngủ nghỉ (hiện tượng ABA trong cơ quan ngủ cao gấp 10 lần)điều này quan trọng đối với hạt một số cây không nảy mầm trước thu hoạch. Điều chỉnh đóngkhí khổng khi thiếu nước. Là hoocmon của stress: hình thành nhanh khi gặp stress để thích ứngđiều kiện MT (khi thiếu nước ABA tăng ở lá ® khí khổng đóng nhanh). Gặp mặn, lạnh, sâu bệnhABA tăng ở lá: phản ứng thích nghi). Là hoocmon hoá già: có nhiều khi hình thành cơ quansinh sản, khi dự trữ.2.3.2. Etylen- Phát hiện từ 1917 khi chất khí gây chín quả. 1935 Crocker (Mỹ) đề nghị coi etylenlà hoocmon của sự chín.- Là sản phẩm trao đổi chất có nhiều trong cây. Tổng hợp từ metionin ® etylen +a.formic + CO2 + NH3.- Vai trò sinh lý và ứng dụng là hoocmon gây chín quả (song quả chín hình thànhnhiều etylen (có thể etylen thay đổi tính thấm của màng giải phóng enzim hô hấp). Là chất gâyrụng cơ quan (lá, quả - KT tổng hợp enzim phân huỷ xenlulo của tế bào tầng tách rời cuống lávà quả (quả xoài) ® đối kháng auxin. Etylen KT ra hoa dứa, xoài.- Ngoài ABA và etylen, các chất ức chế ST thường có cấu tạo vòng thơm thuộc nhómphenol (cumarin, a.xinamic, a.cafeic, a.galic, scôpoletin).* Tác động:+ Giảm hoạt tính hay phân huỷ các chất KTsT: tăng auxinooxidasa auxin (cumarin,ferulic a.cumaric).Giảm hoạt tính auxin (HAM) cạnh tranh vị trí hoạt động với auxin (Trans - xinamic),a.triiodbenzoic (ATIB), hoạt động đối kháng auxin.Giảm hoạt tính Gib: HAM, CCC, BCB a.absisic hoạt động đối kháng giber. Đốikháng kinin: carbamat.+ Kìm hãm trao đổi chất và năng lượng: tách rời HH và PPOX: dinitrophenol, TiBA,xinamic phá vỡ PPOX và PPQH: cumarin.- Sử dụng HAM: cắt xén hoá học cỏ, bảo quản củ khoai tây mùa đông.CCC, BCB: giảm ST dóng thân chống lốp đổ.Rụng lá: xinamit canxi; đinitrooctocresol cho bông.Diệt cỏ: 2 lá mầm: 2,4D nồng độ cao (tạo Skôplamin1 lá mầm IPC (iropropilphenylcarbomat)a.benzoic, TIBA, diệt cỏXimazin (sulfometyldiazin) diệt cỏ chọn lọc ruộng ngô.3. Hiện tượng hỗ trợ và đối kháng ở TV- Nghiên cứu phytohoocmon thấy rằng chúng thường tác động tới các quá trình sinhlý, ST, phát sinh hình thái trong mối quan hệ với nhau. Sự xuất hiện một cơ quan mới hayhướng và nhịp sinh trưởng được xác định chính bằng tương quan giữa các hoocmon.- Tồn tại hai dạng điều tiết: hỗ trợ và đối kháng. Chúng hỗ trợ nhau trong điều tiết khihai hay nhiều phytohoocmon bổ sung cho nhau trong tác động và lúc đó hiệu quả tác động phối hợp thường mạnh hơn so với hiệu quả riêng cộng lại. Chúng đối kháng nhau khi các chất điềutiết tác động ngược nhau tới cùng một quá trình: chất thứ nhất kích thích, chất thứ hai kìm hãm.Kết quả sự đối kháng phụ thuộc vào tương quan của tác động ngược chiều này. Chúng ta xemxét một số quá trình+ Sự sinh trưởng của cành: GA tác động tới sinh trưởng chiều dài cây, cuống lá, láphụ thuộc vào auxin.+ Sự phân chia và phân hoá TB: xitokinin KT phân chia TB chỉ khi có mặt auxin.Những năm 50 thế kỷ 20 - SKoog đã nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ kiretin, auxin tớiST TB mô sẹo thuốc lá. Khi ưu thế auxin/xito tạo rễ, khi ưu thế xitokinin/autin - tạo chồi, ở cáctương quan mức trung gian về nồng độ thì ST khối lượng tế bào chưa phân hoá.+ Sự trội đỉnh: Thường xảy ra ở cả thân và rễ, nên trong trồng trọt đã có kỹ thuật bấmngọn tăng sinh trưởng chồi bên.Thường thì hàm lượng auxin đỉnh ngọn cao, thu hút chất dinh dưỡng tới ngọn. Thú vịlà hàm lượng auxin chồi bên thường không cao đến mức có thể ức chế ST. TN cho thấy cắtngọn cây Ké tạo ĐK giảm hoạt tính của ABA ở chồi bên. Bổ sung Kinetin cho chồi bên trongnhiều trường hợp phá vỡ sự ngủ nghỉ của chúng. Hàm lượng Kinetin + auxin hoàn toàn phá vỡngủ của chồi.+ Sự rụng cơ quan: (lá, quả, hoa không đậu) lúc nảy xảy ra hoà tan chất gian bào gắnkết các TB sống để tạo thành lớp tách rời. ABA đối kháng với auxin: ở hạt non tổng hợp nhiềuauxin, khi hạt cây già lượng auxin giảm và hàm lượng ABA tăng lên. Việc ABA gây rụng lá cònchưa thật rõ. ABA tăng cường tổng hợp etylen nhưng etylen (tập trung ở lá già, quả chín) khiphun chỉ tăng cường làm rụng các cơ quan đã hoàn thành ST. ABA tăng cường tổng hợp ởnhững cây rụng lá khi sắp đến mùa đông để chuẩn bị cho chồi ngủ.+ Sự hình thành và phát triển quả, tạo quả không hạt: hạt phấn giàu auxin tác động sựhình thành ống phấn và bầu quả. Sau khi thụ tinh, tạo hạt thì tiếp tục hình thành auxin, chất tăngcường ST quả. Ở những quả không hạt tự nhiên (chuối, cam, dứa, nho trong bầu chứa rất nhiềuauxin). Có thể làm nhân tạo: tạo quả không hạt (dưa chuột, cà chua, bí) ngoài ra, cà chua còn cóthể tạo không hạt nhờ giberelin, bên cạnh đó một số cây không phản ứng với auxin thì có thểdùng gib (anh đào, mơ, đào...). Trong hạt đã phát triển chứa nhiều không những auxin mà còngib - và xitokinin, những chất này liên quan tới sự tạo phôi, tập trung chất dinh dưỡng (sự chínquả liên quan etylen và chất đối kháng là auxin).+ Sự ngủ nghỉ liên quan đến ABA và giberelin. Trong trồng trọt việc nghiên cứu SDABA để bảo quản giống, gib để KT nảy mầm rất quan trọng.4. Phytocrom và ảnh hưởng của ánh sáng tới sự phát triển ở TVÁnh sáng là nhân tố rất quan trọng đối với sinh trưởng và phát triển của TV. Ánh sángmạnh thúc đẩy quá trình phát triển song kìm hãm sinh trưởng kéo dài, ngược lại ánh sáng yếulại thúc đẩy sinh trưởng dóng thân dài nhanh. Trường hợp tương tự thấy ở cây để trong tối úavàng hoặc cây chồi dưới đất sau khi nảy mầm (người ta cho rằng cây nảy mầm dưới đất thiếuánh sáng: chất ức chế giảm, auxin tổng hợp nhanh - sinh trưởng mạnh để lên nhanh mặt đất cóánh sáng. Đây là khả năng thích nghi hình thành trong tiến hoá).Độ dài ánh sáng ngày đêm ảnh hưởng đến sự chuyển sang trạng thái ra hoa và mộtloạt các quá trình phát sinh hình thái: hình thành củ, căn hành và một loạt quá trình sinh lý khác. Sự ảnh hưởng của độ dài ngày tới ST và PT đã được phát hiện từ lâu. Tuy nhiên gần đâyngười ta mới phát hiện rõ rệt rằng lá là cơ quan thụ cảm chu kỳ ánh sáng ngày đêm và chất cảmthụ ánh sáng là phytocrom - một loại cromoproteit có trọng lượng phân tử 120.000, cấu trúc gầngiống phycobilin và được tách năm 1960.P 730 (Xanh vàng)Phytocrom có nhiều ở mô phân sinh, thường tích tụ ở màng:Cơ chế hoạt động của phytocrom AS660nmThay đổi hướng lục lạpP730hiệu ứng SHP660đỏTính thấmcủamàngAS hồng ngoại 730Tổnghợp hoocmonHoạthoá 1 phần bộ gentrong tối chậm(Hệ phytocrom có lẽ là rất cổ xưa vì chúng ở tảo xanh lục và một số cơ thể dị dưỡng).*Quang chu kỳ và sự ra hoa:+ Một hướng quan trọng tác động của ánh sáng tới TV liên quan đến sự tiếp nhận chukỳ ánh sáng. Chu kỳ ánh sáng ở các vùng rất khác nhau: ở xích đạo thời gian chiếu sáng ngàykhoảng 12 giờ; càng xa xích đạo nó càng thay đổi (và dao động 9 - 15 giờ) và hàng loạt các chutrình sống (ra hoa, nảy mầm, rụng lá, ra quả...) trong năm diễn ra theo chu kỳ ánh sáng như vậy.+ Khi ra hoa có nhiều thay đổi lớn ở TV và quá trình này ở đa số TV phụ thuộc vàochu kỳ quang. Hiện tượng này phát hiện từ 1910 nhưng cho đến 1920 Garner, Allard mới làm rõkhi nghiên cứu cây thuốc lá. Sau đó hình thành khái niệm quang chu kỳ (sự phụ thuộc của trạngthái sinh lý vào độ dài thời gian chiếu sáng ngày). Các quá trình: ra hoa, căn hành, ra củ... phụthuộc quang chu kỳ. Phân loại 3 loại cây: ngày ngắn, ngày dài, trung tính.Cây ngày ngắn: ngô, bí, đậu tương, bông, thuốc lá, đay, kê, khoai lang, ớt, khoai tây,chè, hoa cúc.Cây ngày dài: lúa mì, củ cải, đậu nành, cô ve, cỏ chân vịt, bắp cải, xà lách.+ Cây ra hoa chỉ cần đủ số lượng chu kỳ quang phù hợp, hiện tượng này gọi là cảmứng quang chu kỳ.+ Trong chu kỳ, thời gian tối là rất quan trọng. Nếu ngắt quãng tới bằng chiếu sángngắn (chỉ 3’ ánh sáng 3 - 5 lux) thì có thể phá bỏ hiệu ứng quang chu kỳ.CâyCây mía không ra hoa nếu bắn pháo sáng đêm, ® ST sinh dưỡngngàyngắnCây khoai tây không ra củ nếu chiếu sáng đêm, ® để giống CâyngàyKhi trồng trong điều kiện ngày ngắn nhưng dùng ánh sáng giánđoạn đêm ® RH dàiThời gian tối P730 ® P660 khoảng 4 - 8 giờ nên nếu muốn phá bỏ hiệu ứng này cần giánđoạn chiếu sáng khoảng thời gian từ 5 - 8 giờ chiếu sáng, không nên sau 9 giờ.+ Cơ chế tác động phytocrom có thể:- Thay đổi tinh thấm của màng ® tốc độ quá trình ST.- Hoạt hoá gen ® tổng hợp hoocmon ra hoa.- Tăng cường giải phóng giberelin khỏi màng lục lạp.Giber.: phân hoáthân hoa+ Hoocmon ra hoa theo Chailakhian: Florigenantesin: phân hoá hoa (Thuyết này đã gt bản chất phản ứng quang chu kỳ và sự RH)* Quang chu kỳ và cảm ứng ra củ, căn hành.+ Rễ củ (cải đỏ, cải củ) thường diễn ra trong điều kiện ngày ngắn. Cây 2 năm hìnhthành củ diễn ra cả khi ngày dài. Cây 1 năm nếu ngày dài thì củ nhỏ và chóng ra hoa, còn ởngày ngắn củ sinh trưởng lớn và ra hoa chậm hơn. Dựa vào căn cứ này người ta điều khiển thờigian trồng để lấy củ hay lấy hạt.+ Hành tây: thuộc nhóm trung tính. Tuy vậy sự sinh trưởng lá liên quan đến ngàyngắn còn sinh trưởng căn hành thuận khi ngày dài (giống phương nam 12 - 15 giờ, giốngphương bắc 14 - 15 giờ chiếu sáng).+ Khoai tây: loài hoang dại ra củ trong điều kiện ngày ngắn, một số loài trung tính.Loài solanum tuberosum có thể tạo củ và mầm hoa bất kỳ độ dài ngày nào, nhưng ở điều kiệnngày ngắn sự phát triển mạnh hơn (khi ngày ngắn sớm ra nụ hoa nhưng bị rụng).5. Nguyên tắc sử dụng chất điều hòa sinh trưởng - Đảm bảo đúng nồng độ: Nồng độ thấp hiệu quả kém, nồng độ cao sẽ gây ức chế thậm chí pháhủy. Tuỳ mục đích mà sử dụng nồng độ khác nhau- Phải phối hợp với các chất dinh dưỡng, thoả mãn nhu cầu về nước, khoáng cho cây-Các bộ phận khác nhau và tuổi cây khác nhau cảm ứng với các chất điều hoà sinh trưởngkhông giống nhau. Rễ, chồi cảm ứng mạnh hơn với auxin hơn thân, cây non cảm ứng mạnh hơncây già*Ví dụ: các dẫn xuất Clo của phenoxyaxetic chỉ độc đối với cây 2 lá mầm nên dùng để diệt cỏ ởruộng lúa, ngô.6. Ảnh hưởng của các đ.kiện sinh thái đến sinh trưởng và phát triển của thực vật6.1. Ánh sáng:- Ánh sáng là yếu tố vô cùng quan trọng đối với thực vật, tuy nhiên có thực vật rất ưa sáng, cầncó ánh sáng trực tiếp tác động vào. Có loại thực vật ưu bóng, chúng sống ở dưới tán của các câyưa sáng và chỉ cần ánh sáng tán xạ là đủ.- Ánh sáng làm cho nhiều quá trình phát sinh hình thái xuất hiện: Tạo lông ở biểu bì, hình thànhantoxyan ở tế bào dưới biểu bì, hình thành diệp lục ở lá…- Ánh sáng tác động lên sự nảy mầm của nhiều loại hạt: xà lách, thuốc lá…Một số nảy mầm ởtrong tối như: hạt rau dền, mào gà, hành tây…- Ánh sáng đỏ, hồng ngoại, cường dộ ánh sáng yếu kích thích pha dãn tế bào làm cho cây cao,lóng vươn dài, ngược lại ánh sáng có ngắn (xanh, tím, tử ngoại) và cường độ ánh sáng mạnhlại ức chế pha này, cây thấp hơn, cứng cáp hơn….6.2. Nhiệt độ:- Nhiệt độ là tín hiệu quan trọng để điều chỉnh sự đóng mở gen, dẫn đến sinh trưởng – phát triểncủa cây có tính chu kỳ theo mùa- Nhiệt độ tối ưu cho các loài cây là từ 250C - 350C, nhiệt độ ẩm thấp -450C g 550C*Ví dụ: Cây đậu Hà lan 20C - 550CLúa mì từ 00C - 420C, bắp cải,Xà lách chịu nhiệt độ 20C - 300C….- Biên độ nhiệt độ là khái niệm dùng để tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ và tạo điều kiện chocây ST và chọn thời vụ thích hợp. Đa số loại cây T-min : 5-150C, Topt: 25 - 35, Tmax: 45 - 55.- Tốc độ ST mạnh khoảng từ O - 150C sau đó giảm dần.- Cây ST mạnh vào ban đêm. T 0 xuống thấp ® KT enzim thuỷ ngân TB thành đường đi tới rễvà chồi bên làm chúng tăng trưởng.- Để cây ST bình thường cần thiết chênh lệch t 0 ngày - đêm (hiện tượng chu kỳ nhiệt) (cây càchua sinh trưởng tốt nhất ban ngày 260C, ban đêm 180C).Cây ở vùng Xiberi có thể được nhiệt độ: -500C6.3. Độ ẩm:- Rất cần cho sự trương nước ở pha phân chia và lớn lên của TB.- Các quá trình sinh lý, trao đổi chất cần nước. Vì vậy CNS phải bão hoà nước. - Các cơ quan cần nước khác nhau (phôi cần > 14% nước mới ST).- Là yếu tố tác động lên cơ chế đóng mở gen quan trọng nhất. Nước là yếu tố bắt buộc của mọiquá trình sống. Thiếu nước sẽ ức chế sinh trưởng – phát triển mạnh mẽ, có thể dẫn đến sự chếtcủa TV. Nước ảnh hưởng đến sự ra hoa, thụ phấn, thụ tinh, sự đậu của hoa quả…6.4. Không khí:- O2 và CO2 là 2 loại khí ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển. O 2 ảnh hưởng đến sinhtrưởng thông quá trình hô hấp , CO2 thông qua quá trình quang hợp- Không khí: O2 và CO2 cần cho HH, QH (k:Số loại giao tử = 2n + k- Trường hợp 2: Loài có n cặp NST, có Q cặp NST mà mỗi cặp có 2 trao đổi đoạn không xảy racùng lúc với n > Q:Số loại giao tử = 2n.3Q- Trường hợp 3: loài có n cặp NST, có m cặp NST mà mỗi cặp có 2 trao đổi đoạn không cùnglúc và 2 trao đổi đoạn cùng lúc:Số loại giao tử: 2n + 2m10. Số loại giao tử thực tế được tạo ra từ một tế bào sinh tinh hoặc một tế bào sinh trứng:- Từ một tế bào sinh tinh trùng:+ Không có trao đổi đoạn: 2 loại tinh trùng trong tổng số: 2n loại+ Có trao đổi đoạn 1 chỗ trên k cặp NST của loài: có 4 loại tinh trùng trong tổng số 2 n + kloại+ Có trao đổi đoạn 2 chỗ không cùng lúc trên Q cặp NST của loài: có 4 loại tinh trùng trongtổng số: nn.3Q+ Có trao đổi đoạn 2 chỗ cùng lúc và 2 chỗ không cùng lúc: có 4 loại tinh trùng trong tổng số:2n + 2m- Từ một tế bào sinh trứng: Thực tế chỉ tạo ra một loại trứng trong tổng số loại trứng được hìnhthành trong mỗi trường hợp:1/2n, 1/2n+k, 1/23.3Q, ½ n+2m, Chương 2: TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆNTƯỢNG DI TRUYỀNI. QUY LUẬT PHÂN LI MEN ĐEN*Một số khái niệm cơ bản:+ Con lai: con của sự lai giữa hai bố mẹ mang hai tính trạng khác nhau+ Kiểu hình: (phenotype) là tập hợp tất cả các tính trạng của cơ thể được biểu hiện+ Kiểu gen: (genotype) là cơ cấu di truyền của cơ thể quy định cho kiểu hình+ Alen A: quy định tính trạng trội là tính trạng được biểu hiện ra kiểu hình khi có alen đó+ Dòng thuần chủng: là con cháu sinh ra đều mang tính trạng giống bố mẹI. Phương pháp nghiên cứu di truyền học của Menđen:1. Phương pháp lai:- Bước 1: Tạo các dòng thuần chủng về từng tính trạng.- Bước 2: Lai các dòng thuần chủng khác biệt nhau bởi 1 hoặc nhiều tính trạng rồi phân tích kếtquả lai ở đời F1, F2, F3.- Bước 3: Sử dụng toán xác suất để phân tích kết quả lai, sau đó đưa ra giả thuyết giải thích kếtquả.- Bước 4: Tiến hành chứng minh cho giả thuyết của mình.2. Phương pháp phân tích con lai của Menđen:- Tỷ lệ phân ly ở F2 xấp xỉ 3:1.- Cho các cây F2 tự thụ phấn rồi phân tích tỷ lệ phân ly ở F3 Menđen thấy tỷ lệ 3: 1 ở F2 thựcchất là tỷ lệ 1:2:1II. Hình thành học thuyết khoa học:1. Giả thuyết của Menđen:- Mỗi tính trạng đều do 1 cặp nhân tố di truyền quy định và trong tế bào các nhân tố di truyềnkhông hoà trộn vào nhau.- Giao tử chỉ chứa 1 trong 2 thành viên của cặp nhân tố di truyền.- Khi thụ tinh các giao tử kết hợp với nhau 1 cách ngẫu nhiên2. Chứng minh giả thuyết:- Mỗi giao tử chỉ chứa 1 trong 2 thành viên của cặp nhân tố di truyền do đó sẽ hình thành 2 loạigiao tử và mỗi loại chiếm 50% ( 0,5).- Xác suất đồng trội là 0,5 × 0,5 = 0,25 (1/4)- Xác suất dị hợp tử là 0,25 + 0,25 = 0,5 (2/4)- Xác suất đồng lặn là 0,5 × 0,5 = 0,25 (1/4)3. Quy luật phân ly:- Mỗi tính trạng do 1 cặp alen quy định, 1 có nguồn gốc từ bố, 1 có nguồn gốc từ mẹ.- Các alen của bố và mẹ tồn tại trong tế bào cơ thể con 1 cách riêng rẽ không hoà trộn vào nhau.- Khi hình thành giao tử các alen phân ly đồng đều về các giao tử cho ra 50% giao tử chứa alennày và 50% giao tử chứa alen kia.III. Cơ sở tế bào học của quy luật phân ly:1. Quan niệm sau Menđen:-Trong tế bào sinh dưỡng các gen và NST luôn tồn tại thành từng cặp.-Khi giảm phân tạo giao tử mỗi alen, NST cũng phân ly đồng đều về các giao tử. 2. Quan niệm hiện đại:- Mỗi gen chiếm 1 vị trí xác định trên NST được gọi là locut.- Một gen có thể tồn tại ở các trạng thái khác nhau và mỗi trạng thái đó gọi là alenKhi Mendel thực hiện thí nghiệm lai giữa hai bố mẹ cây đậu Hà lan thuần chủngvề một cặp tính trạng tương phản nào đó thì ông thu được thế hệ F1 các con lai chỉ thể hiện mộttrong hai tính trạng của bố hoặc mẹ (chứ không phải cả hai) đó là tính trạng trội- Tiến hành thí nghiệm với 7 cặp tính trạng tương phản ông đều quan sát thấy hiệntượng trên và ông đã đưa ra giả thuyết giải thích: ông cho rằng các tính trạng do các nhân tốquy định, các nhân tố tạo thành cặp ở bố (mẹ), chúng được phân ly vào các giao tử và lạiđược tổ hợp thành cặp ở thế hệ con cháu. ở P thuần chủng hoa đỏ thì cả hai nhân tố đều lànhân tố quy định hoa đỏ, trái lại P thuần chủng hoa trắng thì cả hai nhân tố đều quy định hoatrắng.Ở F1 các cây lai sẽ chứa 2 nhân tố: (nhân tố đỏ từ bố nhân tố trắng từ mẹ hoặcngược lai) nhưng chỉ biểu hiện tính trang hoa đỏ vì nhân tố đỏlà trội so với trắng là lặnỞ F2 các cây lai mang cả tính trạng đỏ và trắng chứng tỏ nhân tố trắng không mấtđi ở F1 mà chúng ở trạng thái lặn vì có mặt nhân tố đỏ, còn F2 khi cả hai nhân tố đều là trắngchúng sẽ quy định màu hoa trắng của số cây ở F2Sau này khi có thuyết NST và học thuyết gen các nhà di truyền học dễ dàng giảithích được quy luật Mendel. Nhân tố mà Mendel giả thiết là Gen. Các gen nằm trên NST ở cơthể thế hệ bố mẹ, NST tồn tại thành từng cặp tương đồng (2n) và gen tồn tại thành từng cặpalen. Khi tạo giao tử cặp NST tương đồng phân li và kéo theo alen phân li về giao tử. Khi thụtinh các giao tử kết hợp thành hợp tử thì cặp NST tương đồng và cặp alen lại được tái lập. Cặpalen sẽ quy định tính trạng của con lai.*Ví dụ: màu hoa tím do gen A quy định; màu hoa trắng do gen a quy định. Ở cơ thể P thuầnchủng hoa tím cặp alen sẽ là AA; P thuần chủng hoa trắng là aa. Và sơ đồ lai sẽ được biểu diễnnhư sauThế hệ P (TC)AA hoa tímxaa hoa trắngGiao tửAaF1Aa (100% hoa tím)F1xF1Aa (hoa tím)xAa (hoa tím)Giao tử F1A: aA:aF2KG:AA :Aa:aa KH:hoa tím:hoa trắngII. QUY LUẬT PHÂN LY ĐỘC LẬP MEN ĐENI. Thí nghiệm lai hai tính trạng:1. Thí nghiệm:Ptc Hạt vàng, trơn X Hạt xanh, nhănF1100% cây cho hạt vàng trơnF2315 hạt vàng, trơn: 108 hạt vàng nhăn: 101 hạt xanh, trơn: 32 hạt xanh nhănKhi Menden thực hiện thí nghiệm phép lai với các cây đậu mang 2 hay nhiều cặptính trạng tương phản.2. Giải thích:A quy định hạt vàng; a quy định hạt xanhB quy định hạt trơn B; b quy định hạt nhăn® P(tc) hạt vàng, trơn có kiểu gen AABBP(tc) hạt xanh nhăn có kiểu gen aabbP (tc)AABB (vàng – trơn)xaabb (xanh – nhăn)Giao tửABabF1AaBb (100% vàng – trơn)F1xF1AaBb (vàng – trơn)xAaBb (vàng – trơn)Giao tửAB: Ab: aB: abAB: Ab: aB: abF2Tỷ lệ KG:Lập bảng có kết quả sau: AABB : AaBB ::Tỷ lệ KH :AAbb :aaBB :cây hạt vàng – trơn ::cây hạt xanh – trơn :aaBb :AaBb :AaBb :aabbcây hạt vàng – nhăncây hạt xanh – nhăn.- Viết sơ đồ lai đến F2 ta thu được tỷ lệ phân ly kiểu hình là:9/16 vàng, trơn ( A-B- ) : 3/16 vàng, nhăn (A-bb);3/16 xanh, trơn (aaB-) : 1/16 xanh, nhăn ( aabb)AAbb * Nếu các cặp nhân tố vàng – trơn và xanh – nhăn phân li liên kết cùng nhau vào giao tử thì kếtquả ở F2 phải cho ra cây hạt vàng – trơn và cây hạt xanh – nhăn. Nhưng kết quả thựcnghiệm lại cho kết quả chỉ làmẹ và đồng thời lại chocây hạt vàng – trơn vàcây hạt vàng – nhăn :cây hạt xanh – nhăn giống thế hệ bốcây hạt xanh – trơn khác hẳn thế hệ bố mẹ.Như vậy cặp nhân tố vàng – trơn và xanh – nhăn đã phân ly về các giao tử độc lập và khôngphụ thuộc vào nhau. Định luật PLĐL được phát biểu như sau:“Mỗi cặp nhân tố (cặp alen) sẽ phân li độc lập không phụ thuộc vào các cặp nhân tố kháctrong quá trình hình thành giao tử”II. Cơ sở tế bào học:1. Trường hợp 1: (Các gen A - hạt vàng và B - hạt trơn; a - xanh và b - hạt nhăn phân ly cùngnhau) => Kết quả cho ra 2 loại giao tử AB và ab với tỷ lệ ngang nhau.2. Trường hợp 2: (Các gen A - hạt vàng và b - hạt nhăn ; a - xanh và B - hạt trơn phân ly cùngnhau) => Kết quả cho ra 2 loại giao tử Ab và aB với tỷ lệ ngang nhau.g Kết quả chung: Sự phân ly của các cặp NST theo 2 trường hợp trên với xác suất như nhaunên kiểu gen AaBb cho ra 4 loại giao tử : AB, Ab, aB, ab với tỷ lệ ngang nhau.III. Ý nghĩa của các quy luật Menđen- Dự đoán trước được kết quả lai.- Là cơ sở khoa học giả thích sự đa dạng phong phú của sinh vật trong tự nhiên.- Bằng phương pháp lai có thể tạo ra các biến dị tổ hợp mong muốn trong chăn nuôi trồng trọt.III. LAI PHÂN TÍCHLà phép lai giữa cơ thể mang tính trạng trội với cơ thể mang tính trạng lặn để kiểm trakiểu genIV. QUY LUẬT XÁC SUẤTMendel đã sử dụng các quy luật xác suất vào việc nghiên cứu di truyền. Ông thấyrằng sự phân li của các cặp alen trong quá trình tạo giao tử và sự tái tổ hợp của các alen khi thụtinh tạo hợp tử tuân theo quy luật xác suất. Để xác lập được tỷ lệ phân li khi lai đơn (lại một cặptính trạng) ông đã phân tích 6022 mẫu cây đậu hạt vàng và 2001 mẫu cây đậu hạt xanh thấy tỷlệ 6022 : 2001 3: 1 và 5474 mẫu cây hạt tròn và 1850 mẫu cây hạt nhăn thấy tỷ lệ 5474 : 18503:1A vàTrong phép lai các cây lai dị hợp F 1 với nhau, ví dụ Aa sẽ cho các giao tử với xác suấta, mẹ Aa cũng sẽ cho các giao tử với xác suất A và a và khi thụ tinh sẽ cho ta các cây lai aa với xác suất=aa, các cây lai AA với xác suất. Như vậy đãtuân theo quy luật nhân xác suấtÁp dụng quy luật xác suất trong phép lai nhiều cặp tính trạng ta có thể dự đoán được kếtquả xuất hiện các con lai, ví dụ khi ta lai giữa các cá thể dị hợp 3 cặp gen là Aa, Bb và Dd thìxác suất xuất hiện con lai với kiểu gen aabbdd là bao nhiêu? Nếu lai đơn từng cặp gen ta có.Aa x Aa thì xác suất con lai aa làBb x Bb thì xác suất con lai bb làDd x Dd thì xác suất con lai dd làVì khi phân li về giao tử, mỗi cặp alen là hiện tượng độc lập cho nên có thể áp dụng quyluật nhân xác suất để tính xác suất hình thành các con lai với kiểu hình tương ứng với kiểu genaabbdd là:.TƯƠNG TÁC GEN VÀ TÁC ĐỘNG ĐA HIỆU CỦA GENI. Tương tác gen- Khái niệm là sự tác tác động qua lại giữa các gen trong quá trình hình thành kiểu hình. Bảnchất là sự tương tác giữa các sản phẩm của chúng trong quá trình hình thành kiểu hình.1. Tương tác bổ sung*Khái niệm : Tương tác bổ sung kiểu tương tác trong đó các gen cùng tác động sẽ hình thànhmột kiểu hình mới.Ví dụ : A-B- quy định hoa đỏ ; kiểu : A-bb; aaB- ; aabb quy định hoa trắng.P : AaBb x AaBb => F1 Cho tỷ lệ kiểu hình 9 Hoa đỏ: 7 Hoa trắng2. Tương tác cộng gộp:*Khái niệm: Là kiểu tương tác trong đó các gen trội cùng chi phối mức độ biểu hiện của kiểuhình.*Ví dụ: Màu da người ít nhất do 3 gen (A,B,C) nằm trên 3 cặp NST tương đồng khác nhau chiphối.- Phần lớn các tính trạng số lượng (năng xuất) là do nhiều gen quy định tương tác theo kiểucộng gộp quy định.II. Tác động đa hiệu của gen: 1. Khái niệm: Một gen ảnh hưởng đến sự biểu hiện của nhiều tính trạng khác gọi là gen đahiệu.Ví dụ: - HbA hồng cầu bình thường- HbS hồng cầu lưỡi liềm ® gây rối loạn bệnh lý trong cơ thểLIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GENI. Liên kết gen1. Thí nghiệm:- Ptc Thân xám, cánh dài × đen, cụt ® F1 100% thân xám, cánh dài.♂ F1 thân xám, cánh dài × ♀ thân đen, cánh, cụtFa : 1 thân xám, cánh dài: 1 thân đen, cánh cụt2. Giải thích:- Mỗi NST gồm một phân tử ADN. Trên một phân tử chứa nhiều gen, mỗi gen chiếm một vị tríxác định trên ADN (lôcut) ® các gen trên một NST di truyền cùng nhau ® nhóm gen liên kết.- Số nhóm gen liên kết = số lượng NST trong bộ đơn bội (n).II. Hoán vị gen:1. Thí nghiệm của Moocgan và hiện tượng hoán vị gen:♀ F1 thân xám, cánh dài × ♂ thân đen, cánh, cụt® Fa : 495 thân xám, cánh dài : 944 thân đen, cánh cụt :206 thân xám, cánh cụt : 185 thân đen, cánh dài.2. Cơ sở tế bào học của hiện tượng hoán vị gen:- Gen quy định màu thân và kích thước cánh nằm trên cùng 1 NST.- Trong giảm phân tạo giao tử xảy ra tiếp hợp dẫn đến trao đổi đoạn NST giữa 2 NST trong cặptương đồng (đoạn trao đổi chứa 1 trong 2 gen trên) ® hoán vị gen.- Tần số hoán vị gen (f%) = ∑ tỷ lệ giao tử hoán vị.- Tần số hoán vị gen (f%)» 0% - 50% (f% £ 50%)- Các gen càng gần nhau trên NST thì f % càng nhỏ và ngược lại f % càng lớn.III. Ý nghĩa của hiện tượng liên kết gen và hoán vị gen:1. Ý nghĩa của hiện tượng liên kết gen:- Các gen trên cùng 1 NST luôn di truyền cùng nhau. Trong tự nhiên nhiều gen khác nhau giúpsinh vật thích nghi với môi trường có thể được tập hợp trên cùng NST giúp duy trì sự ổn địnhcủa loài.- Trong chọn giống có thể gây đột biến chuyển đoạn, chuyển những gen có lợi vào cùng 1 NSTtạo ra các giống có các đặc điểm mong muốn.2. Ý nghĩa của hiện tượng hoán vị gen:- Do hiện tượng hoán vị gen ® tạo ra nhiều loại giao tử ® hình thành nhiều tổ hợp gen mới tạonguồn nguyên liệu biến dị di truyền cho quá trình tiến hoá và công tác chọn giống.- Căn cứ vào tần số hoán vị gen ® trình tự các gen trên NST (xây dựng được bản đồ gen).- Quy ước 1% hoán vị gen =1 cM(centimoocgan).- Bản đồ di truyền giúp dự đoán tần số tổ hợp gen mới trong các phép lai, có ý nghĩa trong côngtác chọn giống và nghiên cứu khoa học. II. CÁCH XÁC ĐỊNH TẦN SỐ HOÁN VỊ GEN- Tần số hoán vị gen biểu thị khoảng cách giữa hai gen trên cùng một nhiễm sắc thể, nói lên khảnăng bắt chéo của nhiễm sắc thể trong giảm phân hình thành giao tử.Số tế bào sinh dục đi vào giảm phân có xảy ra trao đổi chéoTSHVG (f)=x 100%2 x Tống số tế bào sinh dục đi vào giảm phân+ Khi y = 0 => f = 0: Tất cả tế bào sinh dục đi vào giảm phân không xảy ra hiện tượng bắt chéoNST, các gen liên kết hoàn toàn.+ Khi y = x => f = 50%: Tất cảc tế bào sinh dục đi vào giảm phân đều xảy ra hiện tượng bắtchéo NST dẫn tới hoán vị gen với tần số f = 50%+ Tần số hoán vị gen phải là một số hửu tỉ.+ 1% tần số trao đổi chéo tương ứng với 1cM trên bản đồ gen..1. Chứng minh tần số hoán vị gen của hai gen nhỏ hơn hoặc bằng 50% ta có* Xét trường hợp cá thể mang 2 cặp gen dị hợp tử cùng (cis)Giả sử cótế bào sinh dục mangđi vào giảm phân hình thành giao tử, trong đótế bàosinh dục có hiện tượng trao đổi chéo nhiễm sắc thể tại một điểm nằm ở giữa hai gen A và B. Sốtế bào sinh dục còn lại đi vào giảm phân không xẩy ra trao đổi chéo. Ta luôn có- Gọilà hệ số sinh giao tử thìnếu là giao tử cái,Tổng số giao tử sinh ra cả đực và cái lànếu là giao tử đực(1)Với một tế bào sinh dục đi vào giảm phân có xẩy ra bắt chéo sẽ cho 4 loại giao tử tần số bằngnhau:= = = = . Trong đó có hai loại giao tửvàlà giao tử mang gen liên kếtcòn hai loại giao tửVớivàlà giao tử mang gen hoán vị.tế bào có xẩy ra hoán vị gen thì ta có:==== Tổng số giao tử sinh ra do hoán vị gen là:+=(2)Tần số hoán vị gen được tính như sauf = (số giao tử sinh ra do hoán vị gen/ tổng số giao tử được sinh ra) × 100%và bằng:/ =(3)* Xét trường hợp cá thể mang hai cặp gen dị hợp chéo (trans)Xét tương tự ta cũng có công thức (3)* Kết luậnCả hai trường hợp đã xét trên ta có+ Nếutất cả các tế bào sinh dục đi vào giảm phân không xẩy ra trao đổichéo giữa các nhiễm sắc thể, các gen liên kết hoàn toàn.+ Nếutất cả các tế bào sinh dục đi vào giảm phân đều xẩy ra hiện tượngbắt chéo nhiễm sắc thể dẫn đến hoán vị gen với tần số 50%=> Chứng tỏ tần số hoán vị gen.2. Phương pháp xác định tần số hoán vị gen trong thực nghiệm2.1 Xét trường hợp hai cặp gen dị hợp tử tức là hai lớp 4 kiểu hìnha. Trong phép lai phân tíchTa sẽ căn cứ vào số lượng cá thể sinh ra do hoán vị gen để tínhTa xét sơ đồ lai tổng quát như sau:P. A-BxaabbFaa.1A-B- : 1aabbb.1A-bb : 1aaBc.1A-B- : 1A-bb : 1aaB- : 1aabbd.n1A-B- : n2aabb : m1A-bb : m2aaB(n1 n2 ; m1 m2)- Với trường hợp a ta có kiểu gen của P làvà liên kết hoàn toàn - Với trường hợp b ta có kiểu gen của P làvà liên kết gen hoàn toàn- Với trường hợp c ta có kiểu gen của P có thể có 3 khả năng+ Phân li độc lập thì Fa có kiểu gen AaBb+ Xẩy ra hoán vị gen với tần số 50% với kiểu gen Fa là+ Xẩy ra hoán vị gen với tần số 50% với kiểu gen của Fa là- Với trường hợp d ta phải làm phép so sánh giữa n1+n2 với m1+m2+ Nếu (n1 + n2 ) < (m1+m2) thì hai nhóm kiểu hình A-B- và aabb là nhóm sinh ra doloại giao tử hoán vị, hai nhóm kiểu hình A-bb và aaB- là nhóm sinh ra do loại giao tử bìnhthường. Vậy kiểu gen của P làvà tần số hoán vị gen được xác định bằng:+ Nếu (n1 + n2 ) > (m1+m2) thì hai nhóm kiểu hình A-B- và aabb là nhóm sinh ra doloại giao tử liên kết gen, hai nhóm kiểu hình A-bb và aaB- là nhóm sinh ra do loại giao tử hoánvị gen. Vậy kiểu gen của P làvà tần số hoán vị gen được xác định bằng:b. Trong tự phối hoặc cho F1 tạp giaoF2 sẽ nhận được 4 nhóm kiểu hình thỏa mãn công thức% A-bb = % aaB% A-B- + % A-bb (hoặc %aaB-) = 75% F1% aabb + % A-bb (hoặc %aaB-) = 25% F1Thông thường tần số hoán vị gen được tính dựa vào các cá thể có kiểu hình đồng hợp lặnaabb.Tần số hoán vị gen cũng có thể được tính dựa vào các nhóm kiểu hình A-B-; A-bb; aaB* Trong trường hợp tự phối, nếu hoạt động của nhiễm sắc thể diễn ra trong các tế bào sinh tinhvà sinh trướng giống nhau tần số hoán vị gen f được xác định như sau - Nếuthì tần số hoán vị gen là- Nếuthì tần số hoán vị gen làvà F1 có kiểu gen dị hợp chéo (trans)và F1 có kiểu gen dị hợp đều (cis)* Trong trường hợp tạp giao tần số hoán vị gen ở được và cái khác nhauGọi f1 và f2 lần lượt là tần số hoán vị gen của cá thể đực và cá thể cáiTa xét 3 phép lai sauPL1.xcả bố và mẹ đều dị hợp cùngPL2.xPL3.xTa xét từng phép lai có+ Phép lai 1.cả bố và mẹ đều dị hợp chéomột bên dị hợp cùng, một bên dị hợp chéoxcả bố và mẹ đều dị hợp cùngF1 thu được 4 nhóm kiểu hình như sauA-B=+ Phép lai 2.A-bb=aaB-=aabb=xcả bố và mẹ đều dị hợp chéoF1 thu được 4 nhóm kiểu hình như sau + Phép lai 3.A-B-=A-bb=aaB-=aabb=xmột bên dị hợp cùng, một bên dị hợp chéoF1 thu được 4 nhóm kiểu hình như sauA-B=A-bb=aaB-=aabb=Từ kết quả trên ta thấya.Với 3 trường hợp về P khác nhau, giới hạn tối đa ( Max) và tối thiểu (Min) của tỉ lệ các nhómkiểu hình ở đời F1 như sau:≤% A-B≤0 ≤ % A-bb = % aaB-≤ 0≤% aabb≤b. Khoảng biến thiên của các nhón kiểu hình A-B-, A-bb, aaB-, aabb của đời con F 1 khi bố vàmẹ đều mang 2 cặp gen dị hợp:P:A-B-:----------------P:( f1 ) x(f2 )------------------- ----------------------------------( f1 ) x(f2 )P:( f1 ) xA-bb(f2 )-=aaBP:0-------------------------------------- ----------------P:( f1) x(f2 )P:( f1 ) x(f2)(f1) x(f2)----------------P:(f1) x(f2) aabb:0-----------------P:(f1) x------------------ -----------------------------------(f2)P:(f1) x(f2)3. Ứng dụng nhận dạng kiểu gen của P khi biết tỷ lệ kiểu hình ở đời con*Ví dụ 1.Cho các cây lúa F1 dị hợp hai cặp gen thân cao – hạt tròn lai với nhau được thế hệ laigồm 59% cây cao – hạt tròn.Giải: F1 dị hợp hai cặp gen quy định thân cao – hạt tròn suy ra thân cao – hạt tròn là hai tínhtrạng trộiA = cao a= thấpB = tròn b = dàiTa có A-B- = 59% > 56.25% suy ra kiểu gen của F1 làTần số hoán vị gen f được xác định như sau:Ta có A-B== 59%CóVậy tần số hoán vị gen là 40%. Giải ra ta có f=0.4.(ở đây ta xét f1=f2)Trong trường hợp tần số hoán vị gen ở đực và cái F 1 là không giống nhau thì ta xác định như thếnào?Ta cóA-B== 0.59Các cặp nghiệm đặc biệt+++ +Như vậy miền nghiệm của tần số hoán vị gen như sauvàKhi f1=f2 thì ta cóg f = 0.4.2.2 Xét trường hợp ba cặp gen dị hợp tử tức là bốn lớp tám kiểu hìnhỞ đây chúng ta chỉ xét trường hợp F 1 dị hợp tử ba cặp gen có trao đổi chéo kép vớilai phân tích. Để dễ hình dung chúng ta xét một số bài toán cụ thể như sauBài toán 1. Xét 3 gen liên kết theo trật tự sauA30B20DNếu một thể dị hợp tử cả 3 cặp genđược lai vớithì tỷ lệ các kiểu hình theo lý thuyếtlà bao nhiêu trong hai trường hợp có nhiễu và không có nhiễu? Giả sử tần số của các cá thể cótrao đổi chéo kép là tích các tần số trao đổi đơnVì đây là phép lai phân tích nên tần số của các loại giao tử sẽ bằng tần số của các kiểu hình* Ta xét trường hợp không có nhiễu tức I = 0- Tính tần số của trao đổi chéo képCác lớp kiểu hình do trao đổi chéo kép làvà. Vậy tần số trao đổi chéo kép là. Vì tái tổ hợp là tương hỗ nênlà tần số của mỗi lớpvàvà bằng 0.03.- Tính tần số trao đổi chéo đơn giữa A và BTa có tần số trao đổi chéo giữa A và B là 0.3 tần số này bằng tổng tần số trao đổi chéo đơn vàtần số trao đổi chéo kép, vì vậyTần số trao đổi chéo – tần số trao đổi chéo kép = tổng tần số của các trao đổi chéo đơnVậy tần số trao đổi chéo đơn giữa A và B làTần số mỗi lớpvàsẽ bằng 0.12- Tính tần số trao đổi chéo đơn giữa B và Dtần số mỗi lớpvàlà 0.07 - Tính các cá thể tạo ra do liên kết gen hoàn toàn bằng cách lấy 1 trừ đi tất cả các cá thểcó tái tổ hợpTần số mỗi lớpvàsẽ là 0.28* Trường hợp có nhiễu với I = 0.2Trong một số trường hợp việc xẩy ra một trao đổi chéo sẽ ức chế hoặc khuếch đại mộttrao đổi chéo thứ hai bên cạnh. Hiện tượng này được gọi là nhiễu(I – interference) và được tính I = 1 – CCĐể tính toán trước hết tần số trao đổi chéo kép theo lý thuyết phải được tính lại như sau:Vì I = 1 – CC do CC = 0.8CC = (tần số trao đổi chéo kép thực tế)/(tần số trao đổi chéo kép lý thuyết)Tức là 0.8 = (tần số trao đổi chéo kép thực tế)/(tần số trao đổi chéo kép lý thuyết)Suy ra- Tần số trao đổi chéo kép thực tế =- Vì vậy tần số các lớp trao đổi chéo kép bằng 0.048- Tần số trao đổi chéo đơn giữa A và B là- Tần số trao đổi chéo đơn giữa B và D là- Và tần số các lớp không do trao đổi chéo tạo thành là 0.548Bài 2. Xét có thể có 3 cặp gen lặn liên kết với nhau:cùng nằm trên nhiễm sắc thể thứ haicủa ruồi giấm. Khoảng cách giữa 3 gen như sau…a……….15cM…………b……….7cM…….d…Nếu lai con cáivới con đực. Cho CC = 0.6. Hãy tính tần số các lớp kiểu hình.*HdTrước hết ta cần hiểu hệ số CC là gì?Tần số trao đổi chéo kép theo lý thuyết được tính bằng tích của các tần số trao đổi chéođơn. Tuy nhiên tần số trao đổi chéo kép thực tế (được tính bằng tổng số cá thể tạo thành từ traođổi chéo kép so với tổng số cá thể nghiên cứu) có thể sai khác với tần số trao đổi chéo kép lýthuyết. Từ đó ta có khái niệm hệ số trùng lặp (CC – coefficient of coincidence)CC = (tần số trao đổi chéo kép thực tế)/(tần số trao đổi chéo kép lý thuyết) Trao đổi chéo đơn giữa a và b đó là. Trao đổi chéo kép làvàvàchéo kép lý thuyết là; và trao đổi chéo đơn giữa b và d là. Vì a cách b 15cM và b cách d 7 cM nên tần số trao đổi.Vậy tần số trao đổi chéo kép thực tế làVì các lớp tương hỗ có tỷ lệ bằng nhau nên tần số mỗi lớpTần số trao đổi chéo đơn giữa a và b là:===0.003=> mỗi lớp= 0.072Tần số trao đổi chéo đơn giữa b và d là:==> mỗi lớp= 0.032Tần số lớp không có tái tổ hợp còn lại là:Mỗi lớp=làKết quả ta có ở thế hệ lai tỷ lệ0.3930.3930.0720.0320.0320.072và0.0030.003DI TRUYỀN HỌC TÍNH TRẠNG SỐ LƯỢNG - Các tính trạng số lượng thường có biến dị liên tục ví dụ như chiều cao, cân nặng củangười, khối lượng trẻ sơ sinh, số con trong một lứa sinh,…- Khác với các tính trạng Mendel để xác định các tính trạng số lượng người ta phải cân đođong đếm.- Các tính trạng số lượng thường do nhiều gen tương tác theo kiểu cộng gộp quy định. Vìvậy các tính trạng thường có phân phối chuẩn. Sự hình thành các tính trạng số lượng thườngchịu tác động của các điều kiện môi trường.*Bài tập: Giả sử rằng hai gen A và B mỗi gen có hai alen và mỗi các alen trội tương tác cộnggộp xác định chiều cao cây trong quần thể. Đồng hợp tử AABB cao 50cm; đồng hợp lặn aabbcao 30cma.xác định chiều cao của các cây F1 khi cho các cây trên thụ phấnb.kiểu gen nào của F2 có chiều cao 40cmc.tính tần số nhóm cây có chiều cao 40cm ở F2*Lời giảia. Phép lai AABB x aabb cho F 1 có kiểu gen AaBb. Vì các alen trội tương tác cộng gộp;cây có 4 alen trội có chiều cao 50cm; cây không có alen trội nào có chiều cao 30cm, nên mỗialen trội làm tăng chiều cao cây lên. F1 có hai alen trội nên có chiều cao là 30 +5x2=40cmb. Bất kì cá thể nào có chứa hai gen trội cũng cao 40cm. Vậy các kiểu gen sau đây cócùng chiều cao 40cm: AAbb; aaBB; AaBbc. Ở F2 1/16AAbb; 4/16AaBb; 1/16aaBB vậy có 6/16 hay 3/8 số cá thể có chiều cao40cmDI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ DI TRUYỀN NGOÀI NHÂNI. Di truyền liên kết với giới tính1. NST giới tính và cơ chế tế bào học xác định giới tính bằng NSTa. NST giới tính- Là NST chứa các gen quy định giới tính.- Cặp NST giới tính có thể tương đồng (ví dụ XX) hoặc không tương đồng (ví dụ XY).- Trên cặp NST giới tính XY đoạn tương đồng (giống nhau giữa 2 NST) và những đoạn khôngtương đồng (chứa các gen khác nhau đặc trưng cho NST đó)b. Một số số kiểu NST giới tính+ Dạng XX và XY- ♀ XX, ♂ XY: Người, lớp thú, ruồi giấm...- ♂ XX, ♀ XY: Chim, bướm...+ Dạng XX và XO: Châu chấu ♀ XX, ♂ XO2. Sự di truyền liên kết với giới tính:a. Gen trên NST X Đặc điểm: gen quy định nằm trên NST X không có alen tương ứng trên Y nên con đực(XY) chỉ có 1 gen lặn là được biểu hiện ra kiểu hình.Tính trạng xuất hiện ở cả 2 giới nhưng tỷ lệ không đều nhau.Có hiện tượng di truyền chéo (Bố truyền cho con gái không cho con trai)b. Gen trên NST YĐặc điểm : Gen nằm trên NST Y không có alen trên X.Tính trạng chỉ biểu hiện ở một giới (chứa NST Y).Có hiện tượng di truyển thẳng (Bố truyền cho con trai)c. Ý nghĩa của sự di truyền liên kết với giới tính:Phát hiện sớm giới tính của vật nuôi giúp chăn nuôi hiệu quả cao.II. Di truyền ngoài nhân1. Ví dụ: (cây hoa phấn Mirabilis jalapa)Lai thuận:♀ lá đốm X ♂ lá xanh® F1 100% lá đốm.Lai nghịch:♀ lá xanh X ♂ lá đốm® F1 100% lá xanh.2. Giải thích- Khi thụ tinh giao tử đực chỉ truyền nhân cho trứng.- Các gen nằm trong tế bào chất (trong ty thể hoặc lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho con qua tếbào chất của trứng.- Kiểu hình của đời con luôn giống mẹ.Kết luận: Có 2 hệ thống di truyền là di truyền trong nhân và di truyền ngoài nhân (ditruyền theo dòng mẹ)ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG LÊN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GENI. Mối quan hệ giữa gen và tính trạng1. Mối quan hệGen (ADN) ® mARN ® Pôlipeptit ® Prôtêin ® tính trạng.2. Đặc điểm- Sự biểu hiện kiểu hình của gen qua nhiều bước, nên có thể bị nhiều yếu tố môi trường bêntrong cũng như bên ngoài chi phối.II. Sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường1. Ví dụ 1- Thỏ Himalaya có bộ lông trắng muốt toàn thân, ngoại trừ các đầu mút của cơ thể như tai, bànchân, đuôi và mõm có lông màu đen.- Giải thích: Những tế bào ở đầu mút cơ thể có nhiệt độ thấp hơn nên chúng có khả năng tổnghợp được sắc tố melanin làm cho lông đen.2. Ví dụ 2:- Các cây hoa Cẩm tú trồng trong môi trường đất có độ pH khác nhau cho màu hoa có độ đậmnhạt khác nhau giữa tím và đỏ.3. Ví dụ 3:- Ở trẻ em bệnh phêninkêtô niệu gây thiểu năng trí tuệ và hàng loạt những rối loạn khác. Nếuphát hiện sớm, có chế độ ăn khoa học thì bệnh không biểu hiện. - Nguyên nhân do 1 gen lặn trên NST thường quy định gây rối loạn chuyển hoá axit aminphêninnalanin.III. Mức phản ứng của kiểu gen1. Khái niệm- Tập hợp những kiểu hình khác nhau của cùng 1 kiểu gen tương ứng với các môi trường khácnhau là mức phản ứng của kiểu gen.2. Đặc điểm- Mỗi kiểu gen có mức phản ứng khác nhau trong các môi trường sống khác nhau.- Tính trạng có hệ số di truyền thấp là tính trạng có mức phản ứng rộng; thường là các tính trạngsố lượng (năng suất, sản lượng trứng...)- Tính trạng có hệ số di truyền cao ® tính trạng có mức phản ứng hẹp thường là các tính trạngchất lượng (Tỷ lệ Protein trong sữa hay trong gạo...)Chương 3: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂI. Các đặc trưng di truyền của quần thể1.Khái niệm quần thể- Tần số alen : Là tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số các loại alen khác nhau của gen đótrong quần thể tại một thời điểm xác định.- Tần số kiểu gen : Là tỉ lệ số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể trong quần thể.2. Ảnh hưởng của ngoại cảnh tới quần thểTác động tổng hợp của các nhân tố ngoại cảnh sẽ ảnh hưởng tới sự phân bố, sự biến động sốlượng và cấu trúc của quần thể:+ Các nhân tố vô sinh đã tạo nên các vùng địa lý khác nhau trên trái đất: vùng lạnh, vùng ấm,vùng nóng, vùng sa mạc... Ứng với từng vùng có những quần thể phân bố đặc trưng.+ Các nhân tố của ngoại cảnh ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và biến động của quần thể thôngqua tác động của sự sinh sản (làm tăng số lượng cá thể), sự tử vong (làm giảm số lượng cá thể)và sự phát tán các cá thể trong quần thể. Không những thế các nhân tố này còn có thể ảnhhưởng tới cấu trúc quần thể qua những tác động làm biến đổi thành phần đực, cái, các nhómtuổi và mật độ cá thể trong quần thể.+ Sự tác động tổng hợp của các nhân tố ngoại cảnh trong một thời gian dài làm thay đổi cả cácđặc điểm cơ bản của quần thể, thậm chí dẫn tới huỷ diệt quần thể.3. Sự biến động số lượng cá thể của quần thể* Hình thức biến động số lượng cá thể trong quần thể:- Biến động do sự cố bất thường: là những biến động do thiên tai (bão, lụt, hạn hán...), dịch hoạ(chiến tranh, dịch bệnh...) gây ra làm giảm số lượng cá thể một cách đột ngột.- Biến động theo mùa: khi gặp điều kiện thời tiết, khí hậu phù hợp với sự sinh trưởng, phát triểncủa quần thể thì quần thể tăng nhanh (ếch nhái phát triển mạnh vào mùa mưa) và ngược lại.- Biến động theo chu kỳ nhiều năm: những thay đổi điều kiện sống có tính chất chu kì nhiềunăm làm cho số lượng cá thể của quần thể cũng biến đổi theo.* Nguyên nhân gây biến động- Do một hoặc một tập hợp nhân tố sinh thái đã tác động đến tỷ lệ sinh đẻ, tỷ lệ tử vong và sựphát tán của quần thể. - Nhân tố quyết định sự biến động số lượng có thể khác nhau tuỳ từng quần thể và tuỳ từng giaiđoạn trong chu kỳ sống.II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và giao phối gần.1. Quần thể tự thụ phấn.Nếu ở thế hệ xuất phát xét 1 cá thể có kiểu gen dị hợp Aa sau n thế hệ tự thụ phấn thì tỉ lệkiểu gen như sau:Đồng hợp trội AA= ()/2, dị hợp Aa =, đồng hợp lặn aa = ()/2Thành phần kiểu gen của quần thể cây tự thụ phấn sau n thế hệ thay đổi theo chiềuhướng tỉ lệ thể dị hợp giảm dần tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên.2. Quần thể giao phối gần (giao phối cận huyết)Giao phối gần là hiện tượng các cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với nhau. Giaophối giao phối cận huyết dẫn đến làm biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể thay đổi theochiều hướng tỉ lệ thể dị hợp giảm dần tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên.III. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối1. Quần thể ngẫu phốiQuần thể được gọi là ngẫu phối khi các cá thể trong quần thể lựa chọn bạn tình để giaophối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên.Trong quần thể ngẫu phối các cá thể có kiểu gen khác nhau kết đôi với nhau 1 cách ngẫunhiên tạo nên 1 lượng biến dị di truyền rất lớn trong QT làm nguồn nguyên liệu cho tiến hoá vàchọn giống.Duy trì được sự đa dạng di truyền của quần thể.2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thểMột quần thể được gọi là đang ở trạng thái cân bằng di truyền khi tỉ lệ các kiểu gen (thànhphần kiểu gen) của quần thể tuân theo công thức sau: p2 + 2pq + q2 = 1* Định luật Hacđi - VanbecTrong 1 quần thể lớn, ngẫu phối, nếu không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen thì thànhphần kiểu gen của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác theo côngthức :p2 + 2pq +q2 =1*Điều kiện nghiệm đúng- Quần thể phải có kích thước lớn- Các cá thể trong quần thể phải có sức sống và khả năng sinh sản như nhau (không có chọn lọctự nhiên)- Không xảy ra đột biến, nếu có thì tần số đột biến thuận bằng tần số đột biến nghịch.- Không có sự di - nhập gen.*Cách xác định tần số alen trong quần thể và trạng thái cân bằng quần thể.- Quần thể ngẫu phối ở thế hệ xuất phát có các kiểu gen là AA, Aa, aa.Gọi h là tỉ lệ kiểu gen AA,d là tỉ lệ kiểu gen Aa,r là tỉ lệ kiểu gen aa.Gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a ta có: - Quần thể đạt cân bằng theo Hacđi - Vanbec khi thỏa mãn biểu thức:p2 + 2pq + q2 =1 à d = p2 ; h = 2pq ; r = q2óKhi quần thể đạt cân bằng theo Hacđi - Vanbec ta có :;MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ DI TRUYỀN QUẦN THỂBài 1 : Trong quần thể thế hệ xuất phát có tỉ lệ phân bố các kiểu gen như sau :0,25 AA + 0,50 Aa + 0,25 aa = 1a. Hãy tính tần số các alen A và alen a.b. Quần thể trên có cân bằng theo Hacdi -Vanbéc không?c. Xác định cấu trúc di truyền ở thế hệ saud. Nếu alen A quy định tính trạng hạt vàng, alen aquy định tính trạng hạt xanh thì tỉ lệ kiểu hìnhở thế hệ sau như thế nào?Đáp ánTa có: d = 0,25; h = 0.50; r = 0,25a. Tần số alen A:;tần số alen a:b. Xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể.;à d.r = h2/4 (Quần thể cân bằng)c. Cấu trúc di truyền ở thế hệ sau.Cách 1: Lập bảng xét cấu trúc di truyền thế hệ sau.0,5A0,5a0,5A0,25AA0,25Aa0,5a0,25Aa0,25aa0,25AA + 0,5Aa + 0,25aa = 1Cách 2: Cấu trúc di truyền thế hệ sau xác định theo biểu thức.(pA + qa)2 = ( p2AA + 2pqAa + q2aa) = 1(0.5A + 0.5a)2 = (0.25AA + 0.5Aa + 0.25aa) = 1 Bài 2. Tại sao sự khám phá ra các định luật di truyền liên kết và hoán vị gen lại không bác bỏmà còn bổ sung cho định luật phân li độc lập của Mendel?*Đáp án:* Không bác bỏ quy luật PLĐL của Mendel- Cả 3 định luật đều nghiên cứu hiện tượng di truyền của các gen nằm trong nhân tếbào, trong quá trình di truyền vai trò của bố mẹ đóng góp cho con là như nhau- Cả 3 định luật đều có hiện tượng: Nếu P thuần chủng thì F 1 đồng tính F2 phân tínhtheo tỷ lệ nhất định về kiểu gen và kiểu hình. Nếu tính riêng tỷ lệ phân li kiểu gen và kiểu hìnhcủa từng tính trạng riêng rẽ thì đều có tỷ lệ giống nhau ở F2 kiểu hình 3:1 kiểu gen 1:2:1- Định luật PLĐL nghiên cứu sự di truyền của nhiều tính trạng mà mỗi cặp gen chiphối mỗi tính trạng đó đều nằm trên mỗi nhiễm sắc thể khác nhau. Phân li hoàn toàn độc lập.Còn định luật liên kết gen và hoán vị gen lại nghiên cứu sự di truyền của những tính trạng dogen nằm trên cùng nhiễm sắc thể quy định (nhóm gen liên kết). Vì vậy quá trình phân li của cácgen không độc lập với nhau- Điều kiện nghiệm đúng của các định luật là không giống nhau* Bổ sung thêm cho định luật PLĐL của Mendel- Khi giải thích các định luật di truyền Mendel đã cho rằng các tính trạng được xácđịnh bởi các nhân tố di truyền. Sự tiên đoán này của Mendel đã được Moocgan khẳng định nhântố di truyền là các gen tồn tại trên nhiễm sắc thể- Khi các gen cùng nằm trên một nhiễm sắc thể thì sự phân li tổ hợp của chúng phụthuộc vào nhau. Chính điều đó đã dẫn tới sự khác nhau về tỷ lệ kiểu gen và tỷ lệ kiểu hình sovới tỷ lệ của Mendel. Sự phân li độc lập tổ hợp tự do lúc này chỉ diễn ra giữa các nhóm gen liênkết- Khi các gen cùng tồn tại trong một nhóm gen liên kết sự di truyền của chúng trở nênphức tạp. Sự liên kết phá vỡ sự phân li độc lập và tổ hợp tự do giữa các gen- Sự di truyền liên kết và hoán vị gen đã giải thích được tại sao trong tế bào có nhiềugen nhiễm sắc thể thì ít gen lại có thể tồn tại được trên nhiễm sắc thể.Bài tập. Một đoạn mạch đơn ADN có trình tự như sau5’…… GTAXXAAGATAAGTA…3’a.Đoạn mạch trên có chứa một đoạn gen cấu trúc. Hãy xác định trính tự ribonucleotitcủa đạn mARN được tổng hợp từ đoạn gen trên.b.Trình bày quá trình tổng hợp ARN. Tại sao quá trình tổng hợp ARN còn gọi là quátrình sao mã?*Đáp ána. Trình tự ribonucleotit của đoạn mARN làĐoạn mạch kép ADN5’…… GTA XXA AGA TAA GTA…3’ (mạch thứ nhất)3’…….XAT GGT TXT ATT XAT…..5’ (mạch thứ hai)Từ trình tự nucleotit trên và chiều mỗi mạch đơn ta suy ra mạch đơn thứ hai là mạchmã gốc, vì có bộ ba kết thúc là ATT (tương ứng với codon kết thúc trên mARN là UAA) theochiều 3’=>5’, do đó đoạn mARN được tổng hợp từ đoạn gen cấu trúc có trình tự ribonucleotitnhư sau:5’…….GUAXXAAGAUAA…..3’ b. Quá trình tổng hợp ARN- Quá trình tổng hợp+ Dưới tác dụng của ARN pol một đoạn ADN tương ứng với một hay nhiều gen lần lượt bị cắtđứt các liên kết hydro và hai mạch đơn tách dần nhau ra+ Các ribonucleotit đã được hoạt hóa của môi trường nội bào lần lượt đến liên kết với cácnucleotit trên mạch gốc của gen theo nguyên tắc bổ sung U với A và G với X từ đầu 3’ đến 5’+ Phân tử ARN được hình thành có chiều 5’ => 3’ từ mã mở đầu đến mã kết thúc+ Phân tử ARN được tổng hợp xong sẽ tách khỏi mạch mã gốc của gen và đi vào tế bào chấthoàn thiện cấu trúc theo từng loại ARN, hai mạch của gen trở lại dạng xoắn như ban đầu+ Phân tử ARN có trình tự các ribonucleotit bổ sung với các nucleotit trên mạch mã gốc của gennên sao chép đúng trình tự các nucleotit trên mạch đối diện, trong đó T được thay bằng U. Vìvậy quá trình tổng hợp ARN còn gọi là quá trình sao mãBài tập. tARN có di truyền không? Giải thích? Nó gắn với axit amin ở đầu nào? Gắn với thànhphần nào của axit amin?Cho sơ đồARNARN–ADNADNADN – ADN(ARN 1 mạch)(phân tử lai)(ADN 1 mạch)(ADN 2 mạch)Sơ đồ này có tên gọi là gì? Xẩy ra ở đâu? Giải thích?*Đáp ána. tARN không di truyềnGiải thích: Vì nó không mang thông tin di truyền quy định các tính chất, đặc điểm đặctrưng cho loài. Chức năng chính của tARN là mang các axit amin phục vụ cho quá trình tổnghợp proteinNó gắn axit amin ở đầu 3’, gắn với thành phần nhóm COOH của axit amin. Quá trìnhnày được thực hiện nhờ sự xúc tác của các enzim và mỗi tARN chỉ gắn với một loại axit aminnhất địnhb. Đó là quá trình phiên mã ngược. Xẩy ra ở virut có vật chất di truyền là ARN ví dụnhư HIVGiải thích: Những virut có lõi là phân tử ARN khi xâm nhập vào tế bào chủ, nó mangtheo cả enzim phiên mã ngược để tổng hợp nên mạch ADN có trình tự nucleotit bổ sung vớiARN của virut theo nguyên tắc bổ sung, tạo phân tử lai ARN – ADN sau đó nhờ enzim thoáihóa mạch ARN để tạo ADN 1 mạch, rồi ADN 1 mạch sẽ liên kết với các nucleotit tự do theonguyên tắc bổ sung để tạo ra ADN hai mạch.Dạng - QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦNĐối với quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần thành phần kiểu gen củaquần thể thay đổi theo hướng tăng dần tỷ lệ đồng hợp giảm dần tỷ lệ dị hợp.Sau một thế hệ tự thụ phấn tỷ lệ dị hợp giảm xuống một nửaTrong quá trình tự phối liên tiếp thì tần số alen của các gen không thay đổi nhưngthành phần kiểu gen của quần thể thì thay đổiCho quần thể có cấu trúc di truyền như sau thì sau n thế hệ tự thụ phấn cấu trúc của quần thể làBài 1. Hãy giải thích tại sao ADN của các sinh vật có nhân thường bền vững hơn nhiều so vớiARN?Nhiệt độ “nóng chảy” là nhiệt độ mà ở đó phân tử ADN mạch kép bị tách thành 2 mạch đơn.Hãy cho biết cấu trúc phân tử ADN như thế nào thì có nhiệt độ “nóng chảy” cao và ngược lại?*Giải thích:* ADN được cấu trúc bởi 2 mạch còn ARN được cấu tạo 1 mạch. Cấu trúc xoắn của ADN phứctạp hơn- ADN thường liên kết với prôtêin nên được bảo vệ tốt hơn- ADN được bảo quản trong nhân, ở đó thường không có enzim phân huỷ chúng,trong khi đó ARN thường tồn tại ngoài nhân nơi có nhiều enzim phân hủy* Phân tử ADN có nhiệt độ “nóng chảy” cao là phân tử có tỷ lệ nuclêôtit loại G-X/ A-T cao vàngược lại những phân tử ADN có tỷ lệ nuclêôtit loại G-X/ A-T thấp thì có nhiệt độ “nóng chảy”thấp. (do giữa cặp G-X có 3 liên kết H, giữa cặp A-T có 2 liên kết H)Bài 2. Khi tổng hợp nhân tạo đoạn pôlipettit gồm 5 axit amin từ các loại axit amin tự nhiên (trừaxit amin mở đầu). Có tối đa bao nhiêu loại đoạn pôlipettit được tổng hợp?*Đáp án: Số loại đoạn pôlipettit được tổng hợp tối đa: 195 = 2.476.099 (loại)Bài 3. Một quần thể ngẫu phối, xét 4 gen không alen nằm trên các cặp nhiễm sắc thể khác nhau:gen thứ nhất có 4 alen, gen thứ hai và ba có 3 alen, gen thứ tư có 2 alen. Hãy dự đoán quần thểcó tối đa: bao nhiêu kiểu tổ hợp giao tử? bao nhiêu loại kiểu gen?*Đáp án: Số kiểu tổ hợp giao tử = số loại giao tử đực × số loại giao tử cái= (4 × 32 × 2)2 = 5184 (loại)- Số loại kiểu gen = [4(4+1):2] × [3(3+1):2]2 × [2(2+1):2] = 1080 (loại)Bài 4. Theo dõi quá trình tự nhân đôi của 1ADN , người ta thấy có 80 đoạn Okazaki, 90 đoạnmồi. Bằng kiến thức di truyền đã học hãy biện luận để xác định ADN trên thuộc dạng nào? Có ởđâu?*Đáp ánMỗi đơn vị tái bản có số ARN mồi = số đoạn Okazaki + 2=> Số đơn vị tái bảnđơn vị=> ADN dạng B , ở trong tế bào nhân thựcBài 5. Cho biết dạng đột biến gây hội chứng Đao ở người. Phân biệt bộ NST của người bìnhthường với người mắc hội chứng Đao.*Đáp án* Hội chứng Đao - Dạng dị bôi- Thể 3 nhiễm thứ 21* Phân biệt:Bộ NST người bình thường2n = 46 gồm 44A + XX(XY)Có 2 NST thứ 21Bộ NST người mắc hội chứng Đao2n +1 = 47 gồm 45A + XX (XY)Có 3 NST thứ 21Bài 6. Trong phép lai 1 cặp ruồi giấm, F1 thu được 600 con, trong đó có 200 con ruồi đực . Hãygiải thích kết quả phép lai trên bằng bằng kiến thức di truyền đã học .+ Nếu cho F1 giao phối với nhau thì F2 thế nào?*Đáp án* Số con ruồi cái = 600 – 200 = 400 conF1 : 400 con ruồi cái : 200 con ruồi đực = 2 cái : 1 đực- Bình thường có tỉ lệ ♂ , ♀ là 1 :1 .=> F1 : 1/2 số con đã chết=> Có gen gây chết=> Tính trạng trên di truyền chéo=> Gen gây chết là gen lặn nằm trên X- Qui ước : a: gen lặn gây chếtA : gen trội tương ứngF1 : 1/2 ♂ chết có kg: XaY1/2 ♂ sống có kg: XAYRuồi ♀ P có kg: XAXaSơ đồ lai :P : ♀ sống XAXax♂ sống XAYG: 1/2 XA,1/2 Xa1/2 XA, 1/2 YF1 : 1/4XAXA ,1/4XAXa ,1/4 XAY , 1/4 XaY (chết)F1: còn 3 kiểu gen : 1XAXA : XAXa : XAY2 kiểu hình: 2♀ : 1♂- Cho F1 giao phối với nhau♀ F1 có kiểu gen 1XAXA : 1XAXa x♂ XAYG:3/4XA : 1/4Xa1/2 XA, 1/2 YF2: 3/8XAXA , 1/8XAXa ,3/8 XAY , 1/8 XaY (chết)F2: còn 3 KG : 3XAXA : 1XAXa : 3XAY2 kiểu hình: 4♀ : 3♂CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI CÂY TRỒNG DỰA TRÊNNGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢPI. Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp- Các gen nằm trên các NST khác nhau sẽ phân li độc lập, tổ ngẫu nhiên khi thụ tinh hình thànhnên các tổ hợp gen mới.- Chọn lọc ra những tổ hợp gen mong muốn. - Tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết sẽ tạo ra dong thuần, chọn lọc sẽ được kiểu gen mongmuốn (dòng thuần).II. Tạo giống lai có ưu thế lai cao1.Khái niệm ưu thế laiLà hiện tượng con lai có năng suất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng phát triển cao vượttrội so với các dạng bố mẹ.2. Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế laiGiả thuyết siêu trội: Ở trạng thái dị hợp tử về nhiều cặp gen khác nhau con lai có được kiểuhình vượt trội nhiều mặt so với dạng bố mẹ có nhiều gen ở trạng thái đồng hợp tử. kiểu genAaBbCc có kiểu hình vượt trội so với AABBCC, aabbcc ,AAbbCC, AABBcc3. 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 biểu hiện cao nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các thế hệ.TẠO GIỐNG MỚI BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂYĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀOI. Tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến1. Quy trình: gồm 3 bước+ Xử lí mẫu vật bằng tác nhân đột biến+ 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 vật2. Một số thành tựu tạo giống ở việt nam- Xử lí các tác nhân đột biến lí hoá thu được nhiều chủng vsv, lúa, đậu tương. Có nhiều đặc tínhquý.- Sử dụng cônxisin tạo được cây dâu tằm tứ bội.- Táo gia lộc xử lí NMU táo má hồng cho năng suất cao.II. Tạo giống bằng công nghệ tế bào1. Công nghệ tế bào thực vật- Nuôi cấy mô, tế bào.- Lai tế báo sinh dưỡng hay dung hợp tế bào trần.- Chọn dòng tế bào xôma.- Nuôi cấy hạt phấn, noãn2. Công nghệ tế bào động vậta. Nhân bản vô tính động vật- Nhân bản vô tính ở động vật được nhân bản từ tế bào xôma, không cần có sự tham gia củanhân tế bào sinh dục, chỉ cần tế bào chất của noãn bào.Các bước tiến hành + Tách tế bào tuyến vú của cừu cho nhân, nuôi trong phòng thí nghiệm.+ Tách tế bào trứng và loại bỏ nhân của cừu khác.+ Chuyển nhân của tế bào tuyến vú vào tế bào trứng đã bỏ nhân.+ Nuôi cấy trên môi trường nhân tạo để trứng phát triển thành phôi.+ Chuyển phôi vào tử cung của cừu mẹ để nó mang thai.Ý nghĩa:- Nhân nhanh giống vật nuôi quý hiếm.- Tạo ra những động vật mang gen người nhằm cung cấp cơ quan nội tạng cho người bệnh.b. Cấy truyền phôiPhôi được tách thành nhiều phần riêng biệt, mỗi phần sau đó sẽ phát triển thành một phôiriêng biệt.TẠO GIỐNG MỚI NHỜ CÔNG NGHỆ GEN.1. Khái niệm công nghệ gen, sinh vật biến đổi genCông nghệ gen : Là quy trình tạo ra những tế bào sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêmgen mới.Kỹ thuật chuyển gen: Tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác.Sinh vật biến đổi gen: Là sinh vật mà hệ gen của nó được biến đổi phù hợp với lợi ích củacon người. Như đưa thêm một gen lạ vào hệ gen, loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đótrong hệ gen.2. Các bước trong kỹ thuật chuyển gen2.1.Tạo ADN tái tổ hợp- Tách chiết thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào.- Xử lí bằng một loại enzim giới hạn để tạo ra cùng một loại đầu dính bổ sung.- Dùng enzim nối để gắn gen cần chuyển vào thể truyền tạo ADN tái tổ hợp.2.2. Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhậnDùng muối canxi clorua hoặc xung điện cao áp làm giãn màng sinh chất của tế bào để ADNtái tổ hợp dễ dàng đi qua.2.3. Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp- Chọn thể truyền có gen đánh dấu.- Bằng các kỹ thuật nhất định nhận biết được sản phẩm đánh dấu.DI TRUYỀN Y HỌCI. Khái niệm di truyền y họcLà một bộ phận của di truyền người, chuyên nghiên cứu phát hiện các cơ chế gây bệnh ditruyền và đề xuất biện pháp phòng ngừa, cách chữa trị bệnh di truyền ở người.II. Bệnh di truyền phân tử*Khái niệm : Là những bệnh mà cơ chế gây bệnh phần lớn do đột biến gen gây nên.Ví dụ : bệnh phêninkêtô - niệu+ Người bình thường: gen tổng hợp enzim chuyển hoá phêninalanin à tirôzin + Người bị bệnh : gen bị đột biến không tổng hợp được enzim này nên phêninalanin tích tụtrong máu đi lên não đầu độc tế bào*Chữa bệnh: phát hiện sớm ở trẻ cho ăn kiêngIII. Hội chứng bệnh liên quan đế đột biến NST- Các đột biến cấu trúc hay số lượng NST thường liên quan đến rất nhiều gen và gây ra hàngloạt các tổn thương ở các hệ cơ quan của người bệnh nên thường gọi là hội chứng bệnh.+ Ví dụ : hội chứng đao.+ Cơ chế : NST 21 giảm phân không bình thường (ở người mẹ ) cho giao tử mang 2 NST 21,khi thụ tinh kết hợp với giao tử bình thường có 1 NST 21 tạo thành hợp tử 3NST 21 à cơ thểmang 3NST 21 gây nên hội chứng đao+ Cách phòng bệnh : Không nên sinh con khi tuổi caoIV. Bệnh ung thư*Khái niệm: là loại bệnh đặc trưng bởi sự tăng sinh không kiểm soát được của một số loại tếbào cơ thể dẫn đến hình thành các khối u chèn ép các cơ quan trong cơ thể. khối u được gọi làác tính khi các tế bào của nó có khả năng tách khỏi mô ban đầu di chuyển đến các nơi kháctrong cơ thể tạo các khối u khác nhau* Nguyên nhân, cơ chế : đột biến gen, đột biến NST+ Đặc biệt là đột biến xảy ra ở 2 loại gen : Gen quy đinh yếu tố sinh trưởng+ Gen ức chế các khối u*Cách điều trị :- Chưa có thuốc điều trị, dùng tia phóng xạ hoặc hoá chất để diệt các tế bào ung thư- Thức ăn đảm bảo vệ sinh, môi trường trong lànhBẢO VỆ VỐN GEN CỦA LOÀI NGƯỜI VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀXà HỘI CỦA DI TRUYỀN HỌC.I. Bảo vệ vốn gen của loài người1. Tạo môi trường trong sạch nhằm hạn chế các tác nhân gây đột biến- Trồng cây, bảo vệ rừng…2. Tư vấn di truyền và việc sàng lọc trước sinh- Là hình thức chuyên gia di truyền đưa ra các tiên đoán về khả năng đứa trẻ sinh ra có mắc tật,bệnh di truyền không và cho các cặp vợ chồng lời khuyên có nên sinh con tiếp theo không, nếucó thì làm gì để tránh cho ra đời những đứa trẻ tật nguyền.- Kỹ thuật : chuẩn đoán đúng bệnh, xây dựng phả hệ người bệnh, chuẩn đoán trước sinh- Xét nghiệm trước sinh :Là xét nghiệm phân tích NST,ADN xem thai nhi có bị bệnh di truyền hay không.Phương pháp : + chọc dò dịch ối+ sinh thiết tua nhau thai3. Liệu pháp gen- kỹ thuật của tương lai- Là kỹ thuật chữa bệnh bằng thay thế gen bệnh bằng gen lành- Về nguyên tắc là kỹ thuật chuyển gen- Quy trình : - Một số khó khăn gặp phải : vi rút có thể gây hư hỏng các gen khác( không chèn gen lành vàovị trí của gen vốn có trên NST )II. Một số vấn đề xã hội của di truyền học1. Tác động xã hội của việc giải mã bộ gen ngườiViệc giải mã bộ gen người ngoài những tích cực mà nó đem lại cũng làm xuất hiện nhiều vấn đềtâm lý xã hội2. Vấn đề phát sinh do công nghệ gen và công nghệ tế bào- Phát tán gen kháng thuốc sang vi sinh vật gây bệnh- An toàn sức khoẻ cho con người khi sử dụng thực phẩm biến đổi gen3. Vấn đề di truyền khả năng trí tuệa) Hệ số thông minh ( IQ)được xác định bằng các trắc nghiệm với các bài tập tích hợp có độ khó tăng dầnb) Khả năng trí tuệ và sự di truyền- Tập tính di truyền có ảnh hưởng nhất định tới khả năng trí tuệ4. Di truyền học với bệnh AIDS- Để làm chậm sự tiến triển của bệnh người ta sử dụng biện pháp di truyền nhằm hạn chế sựphát triển của virut HIVTài liệu tham khảo1) Di truyền học. Phạm Thành Hổ. Nhà xuất bản giáo dục, 20062) Cơ sở di truyền học. Lê Đình Lương, Phan Cự Nhân.Nhà xuất bản giáo dục, 20063) Phương pháp giải bài tập Sinh học. Nguyễn Văn Sang, Nguyễn Thị Vân, Nguyễn ThảoNguyên. Nhà xuất bản Giáo dục, 19994) 100 Câu hỏi biến dị và di truyền. Nhà xuất bản Giáo dục, 20015) 1000 Câu hỏi và bài tập di truyền và biến dị. Lê Đình Trung, Trịnh Nguyên Giao. Nhà xuấtbản Giáo dục, 20086) Bài giảng Di truyền học, Chu Hoàng Mậu, Đại học sư phạm Thái Nguyên. 20017) Sách giáo khoa Sinh học 12. Nhà xuất bản Giáo dục, 20088) Sách giáo viên Sinh học 12. Nhà xuất bản Giáo dục, 2008 [...]... hn Chng 4: SINH Lí SINH SN THC VT Cể HOA Sinh sn l quỏ trỡnh sinh lý tỏi sn xut ra c th mi Cỏc hỡnh thc sinh sn thc vt cú hoa: + Sinh sn sinh dng + Sinh sn hu tớnh: cú c quan c bit l hoa 1 Sinh lý quỏ trỡnh ra hoa: Hỡnh thnh hoa l du hiu chuyn giai on sinh trng - phỏt trin t sinh trng phỏt trin sinh dng sang giai on sinh trng phỏt trin sinh thc Theo qian im hin i, cú 2 c ch chuyn giai on sinh trng-... kin cho rng cỏc mụ riờng bit tit ra cht phỏt sinh hỡnh thỏi c bit, ngun cung cp cỏc cht y trc ht l mụ phõn sinh 4.5 Sinh lý sinh trng ca cỏc c quan sinh dng - Thc t cú c quan sinh trng gii hn: lỏ, hoa, qu - Cú c quan sinh trng liờn tc (vụ hn): r, thõn 4.5.1 R - Bt u: TB gc mụ phõn sinh r phụi kộo di - nhỳ ra ngoi ht Min ST hỡnh thnh v hon chnh (mụ phõn sinh + min ST kộo di) - Chúp r: Gm cỏc TB sng... õy xut hin tng sinh v (tin khi ca cỏc mụ v nguyờn sinh, mụ phõn sinh nh l tin khi ca cỏc mụ trung tr r) TB ngoi tng sinh v to r bỡ đ lụng hỳt (trong TB lụng hỳt cú enzim photphataza, peroxydaza hot tớnh cao) + Si tin tng tng to ra t mụ phõn sinh nh đ to mch g v libe Mụ tng tng c to gia mụ g v libe t TB nhu mụ trung tr Tng tng to mụ g th sinh vi tc gp 3 mụ libe th sinh + to cu trỳc th sinh cn phytohoomon... thnh nh phõn sinh ri hỡnh thnh chi nh u tiờn Chi cú 2 phn: nh nhn (khụng cú u) nún ST v phn cú u Phn cú u din ra phỏt sinh c quan, to u th sinh l mm mng chi nỏch - Phỏt sinh mụ nh cnh: bt u ti vũng khi u mc phõn lp cỏc mm lỏ Lp TB ngoi cựng k tip trc tip lp ỏo, tr thnh v phõn sinh ngn - dng biu bỡ phụi thai ca thõn tng lai v lỏ tng lai * S phõn hoỏ mụ iu tit bi auxin (t mụ phõn sinh) - Sinh trng cnh:... Trong lỳc ú cú th sinh ra cỏc n v mi to chi nh mi, cnh mi - iu tit hoocmon trong quỏ trỡnh sinh trng cnh: auxin t do iu tit sinh trng thõn giberelin cng nh hng n ST thõn (song khỏc auxin l chỳng tỏc ng c vi cõy nguyờn vn khụng b ct nh thõn) cng cú th gib lm tng hm lng auxin ni sinh) Auxin v gib iu tit hot ng tng tng 4.5.3 Lỏ Lỏ c mụ phõn sinh nh cnh tỏch ra u tiờn dng cỏc u mm lỏ Phỏt sinh cỏ th ca lỏ... sỏng ( cht lng, di ngy) cho phộp nhp ni, chuyn vựng, trng cõy vi iu kin quang hp nhõn to Ti liu tham kho 1) Sỏch giỏo khoa Sinh 11, Nh xut bn giỏo dc, 2007 2) Sỏch giỏo viờn Sinh 11, Nh xut bn giỏo dc, 2007 3) Bi ging sinh lý thc vt, ThS Phm Th Xuyn i hc s phm Thỏi Nguyờn, 2002 4) Sinh lý thc vt, Nguyn Nh Khanh, Nh xut bn giỏo dc, 2005 Chuyờn - DI TRUYN HC Chng I: C CH DI TRUYN V BIN D I BNG CHNG ADN... th TB mt cỏch ch ng TB sinh cht nhy giu polysacarit đ nh th Golgi đ ra ngoi bụi trn TB chúp r tip nhn lc hỳt trỏi t đ gõy hin tng hng trng lc - ST ca r: T trung tõm ngh, TB khi sinh phõn chia đ 2, trong ú 1 tip tc l TB khi sinh, 1 phõn chia tip mt s ln ri chuyn sang pha ST kộo di to min ST ( cỏch u r 0,2 - 2mm) ti min ST cỏc TB tng chiu di 10 - 15 ln *Phỏt sinh mụ r: + S phỏt sinh cỏc mụ r bt u xut... hng n sinh trng v phỏt trin O 2 nh hng n sinh trng thụng quỏ trỡnh hụ hp , CO2 thụng qua quỏ trỡnh quang hp - Khụng khớ: O2 v CO2 cn cho HH, QH ( ... Chng 4: SINH Lí SINH SN THC VT Cể HOA Sinh sn l quỏ trỡnh sinh lý tỏi sn xut c th mi Cỏc hỡnh thc sinh sn thc vt cú hoa: + Sinh sn sinh dng + Sinh sn hu tớnh: cú c quan c bit l hoa Sinh lý... cht phỏt sinh hỡnh thỏi c bit, ngun cung cp cỏc cht y trc ht l mụ phõn sinh 4.5 Sinh lý sinh trng ca cỏc c quan sinh dng - Thc t cú c quan sinh trng gii hn: lỏ, hoa, qu - Cú c quan sinh trng... hoa l du hiu chuyn giai on sinh trng - phỏt trin t sinh trng phỏt trin sinh dng sang giai on sinh trng phỏt trin sinh thc Theo qian im hin i, cú c ch chuyn giai on sinh trng- phỏt trin: + c ch
- Xem thêm -

Xem thêm: Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11 – 12 môn sinh học, Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11 – 12 môn sinh học, Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11 – 12 môn sinh học

Từ khóa liên quan