LÝ THUYẾT SINH HỌC
123
Dòp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
CHƯƠNG VI
DI TRUYỀN HỌC ỨNG DỤNG
Câu 106 : Khái niệm về kỹ thuật di truyền. Các khâu chính trong kỹ thuật cấy gen và những
ứng dụng quan trọng của kỹ thuật di truyền.
Trả lời :
1. Khái niệm về kỹ thuật di truyền :
a. Khái niệm :
- Kỹ thuật di truyền : Là thao tác thực hiện trên vật liệu di truyền dựa vào sự hiểu
biết về cấu trúc hóa học của các axit nuclêic và di truyền vi sinh vật
- Kỹ thuật cấy gen : Là chuyển 1 đoạn ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận bằng
cách dùng Plasmit làm thể truyền.
b. Đặc điểm của Plasmit :
- Là những cấu trúc nằm trong tế bào tế bào chất của vi khuẩn.
- Là ADN dạng vòng gồm 8.000 đến 20.000 cặp Nuclêôtit.
- ADN của Plasmit có khả năng tự sao, giải mã, tự nhân đôi độc lập với ADN
NST.
2. Các khâu chính trong kỹ thuật cấy gen : Kĩ thuật cấy gen có 3 khâu chủ yếu :
- Tách ADN nhiễm sắc thể của tế bào cho và tách plasmit ra khỏi tế bào.
- Cắt và nối ADN của tế bào cho vào ADN plasmit ở những điểm xác định, tạo nên
ADN tái tổ hợp. Thao tác cắt tách đoạn ADN được thực hiện nhờ enzim cắt
(restrictaza). Các phân tử enzim này nhận ra và cắt đứt ADN ở những nuclêơtit xác
định nhờ đó người ta có thể tách các gen mã hố những prơtêin nhất định. Việc cắt đứt
Câu 107 : Trình bày phương pháp gây đột biến nhân tạo bằng các tác nhân vật lý và tác nhân
hóa học. Nêu 1 số thành tựu của việc áp dụng phương pháp gây đột biến nhân tạo trong chọn
giống.
Trả lời :
1. Gây đột biến bằng các tác nhân vật lý :
a. Tia phóng xạ :
v Đặc điểm :
- Bao gồm : tia X, tia gamma, tia bêta, chùm nơtron.
- Có mức năng lượng lớn và có khả năng xuyên sâu.
v Cơ chế :
Khi các tia phóng xạ xuyên qua mô sống sẽ gây kích thích và ion hóa các
nguyên tử trong phân tử ADN làm biến đổi cấu trúc ADN, tạo đột biến gen hoặc
đột biến nhiễm sắc thể.
v Phương pháp :
Chiếu xạ với liều lượng, cường độ vừa phải lên hạt, đỉnh sinh trưởng, hạt phấn,
bầu nhụy.
b. Tia tử ngoại :
v Đặc điểm :
- Có trong quang phổ ánh sáng mặt trời, bước sóng từ 1000 đến 4000 A
0
.
- Năng lượng thấp.
- Không có khả năng xuyên sâu.
- ADN hấp thu nhiều nhất bước sóng 2570 A
0
.
v Cơ chế :
Khi các tia tử ngoại xuyên qua mô sống sẽ gây kích thích các nguyên tử trong
phân tử ADN làm biến đổi cấu trúc ADN tạo đột biến gen hoặc đột biến nhiễm
→
; EMS (êtylmêtal sunfonat)
thay G bằng T hoặc X, hậu quả là cặp G – X bò thay bằng cặp T – A hoặc X –
G.
- Tạo thể đa bội : một số hóa chất như côsixin, êtylen ngấm vào TB cản trở hình
thành thoi vô sắc, các NST nhân đôi nhưng không phân ly nên tạo thể đa bội.
v Phương pháp :
- Thực vật : ngâm hạt vào dung dòch hóa chất hay quấn bông có tẩm hóa chất
vào đỉnh sinh trưởng hay tiêm hóa chất vào bầu nhụy.
- Động vật : dùng hóa chất tác động lên tinh hoàn hay buồng trứng.
3. Một số thành tựu gây đột biến nhân tạo trong chọn giống :
v Trong vi sinh vật : Dùng các tác nhân gây đột biến rồi chọn lọc
Xử lý bào tử, nấm làm tăng hoạt tính Penicilin 200 lần, tạo ra các vi sinh vật phòng
bệnh cho người và gia súc.
v Trong chọn giống cây trồng :
Chọn cá thể đột biến có lợi để nhân giống. Thành tựu : tạo giống lúa MT
1
; tạo táo
má hồng; ngô DT
6
chín sớm, năng suất cao, tăng prôtêin, giảm tinh bột; tạo ra cá
thể thu hoạch lá, thân, quả; rau muống 4n năng suất tăng gấp đôi
v Chọn giống động vật :
Chỉ áp dụng hạn chế cho động vật bậc thấp, ít sử dụng cho động vật bậc cao vì có
cơ quan sinh sản nằm sâu trong cơ thể và dễ bò chết khi xử lý các tác nhân hóa học.
Câu 108 : Thế nào là tự thụ phấn và giao phối cận huyết? Vai trò của tự thụ phấn và giao phối
cận huyết. Hiện tượng thoái hóa giống là gì? Nguyên nhân xảy ra hiện tượng thoái hóa giống.
Trả lời :
1. Tự thụ phấn và giao phối cận huyết :
Câu 109 : Trình bày những lý thuyết về các phương pháp lai.
Trả lời :
I. Lai khác dòng – Ưu thế lai :
1. Lai khác dòng :
Cho giao phối giữa 2 cá thể thuộc 2 dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau.
2. Hiện tượng Ưu thế lai :
a. Hiện tượng :
Khi lai khác dòng thì các cơ thể lai F
1
có sức sống hơn bố mẹ, sinh trưởng và phát
triển nhanh, chống chòu tốt, năng suất cao.
b. Tính chất :
- Ưu thế lai biểu hiện rõ nhất ở F
1
, sau đó giảm dần.
- Ưu thế lai biểu hiện rõ nhất ở lai khác dòng, ngoài ra còn có ở lai khác thứ, lai
khác loài.
c. Nguyên nhân :
v Giả thuyết về trạng thái dò hợp tử : AABBCC
×
aabbcc
→
AaBbCc.
F
1
gồm các cặp gen dò hợp nên các gen lặn có hại không được biểu hiện.
v Giả thuyết về sự tác động cộng gộp của các gen trội có lợi : AAbbCC
×
→×
→×
: Giao phối giữa các cá thể lai của các dòng thuần.
v Lai khác thứ : Tổ hợp 2 hay nhiều thứ có nguồn gen khác nhau.
II. Lai kinh tế và lai cải tiến giống :
1. Lai kinh tế :
Mục đích : sử dụng ưu thế lai của con lai F
1
.
Cách tiến hành : cho giao phối cặp bố mẹ thuộc 2 giống thuần chủng rồi dùng F
1
làm
sản phẩm. Ở nước ta, phổ biến là giao phối giữa con cái giống trong nước và con đực
cao sản thuần chủng ngoại nhập.
Thí dụ : Lợn lai kinh tế giữa Ỉ Móng Cái và Đại Bạch cân nặng 1 tạ sau 10 tháng tuổi,
tỉ lệ thòt nạc trên 40%.
2. Lai cải tiến giống :
Mục đích : dùng giống cao sản cải tạo giống năng suất thấp.
Cách tiến hành : dùng con đực tốt giống ngoại nhập giao phối với con cái tốt nhất giống
đòa phương, qua nhiều thế hệ cho đến khi đạt yêu cầu.
Lúc đầu làm tăng tỉ lệ thể dò hợp sau đó làm tăng tỉ lệ thể đồng hợp theo dòng.
Thí dụ : Lai cải tiến làm giống lợn nước ta tăng tầm vóc và tăng tỉ lệ nạc.
III. Lai khác thứ và việc tạo giống mới :
Sử dụng ưu thế lai tạo ra giống mới
Ø Cách tiến hành : lai giữa 2 thứ hay lai tổng hợp nhiều thứ có nguồn gen khác nhau. Phải
kết hợp lai tạo và chọn qua nhiều thế hệ đến khi đạt yêu cầu.
Thí dụ : Lai thứ lúa X
d. Ví dụ : Lai cải bắp có bộ NST 2n = 18 NST với cải củ (2n = 18 NST) tạo cải lai có
bộ NST : 18 NST
→
bất thụ. Nếu tạo dạng 4n = 36 NST
→
sinh sản được.
3. Ứng dụng lai xa :
v Trong chọn giống thực vật :
- Lai xa và đa bội hóa tạo các giống lúa mì, khoai tây cho năng suất cao.
- Lai giữa các giống cây dại chống chòu tốt với cây trồng có năng suất cao.
v Trong chọn giống động vật :
- Lai xa để tạo các giống mới ở tằm, cá.
- Động vật bậc cao thì khó áp dụng do cơ quan sinh sản nằm sâu và dễ gây rối
loạn NST giới tính.
V. Lai tế bào :
1. Khái niệm : Lai tế bào sinh dưỡng là phương pháp dung hợp 2 tế bào trần khác loài
tạo ra tế bào chứa bộ NST của 2 tế bào gốc.
2. Các khâu chính :
- Tách tế bào trần thuộc 2 loài khác nhau dự đònh đưa lai.
- Trộn lẫn 2 dòng tế bào trần thuộc 2 loài trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo có
bổ sung thêm các virut Xenđe đã làm giảm hoạt tính, tác động như một chất kết
dính hoặc dùng keo hữu cơ poliêtylen glycol hay xung điện cao áp.
- Dùng các môi trường chọn lọc tạo được những dòng tế bào lai phát triển bình
thường. Dùng các hoocmôn phù hợp, người ta kích thích tế bào lai phát triển thành
cây lai.
3. Ứng dụng và triển vọng :
a. Ứng dụng :
- Đã tạo được cây lai từ hai loài thuốc lá, cây lai giữa khoai tây và cà chua.
- Đã tạo đươc tế bào lai từ hai loài động vật khác nhau, nhưng các tế bào lai
động vật này không có khả năng sinh sản và không sống được.
II. Chọn lọc cá thể :
1. Cách tiến hành : Chọn những cá thể tốt nhất, phù hợp với mục tiêu. Mỗi cá thể đã
chọn được nhân lên thành 1 dòng. So sánh giữa các dòng. Chọn ra dòng tốt nhất để
làm giống.
2. Phạm vi ứng dụng :
• Cây tự thụ phấn : Chọn lọc một lần.
• Cây giao phấn : Chọn lọc nhiều lần.
• Vật nuôi : Chọn đực giống thông qua đời sau hoặc qua chò em ruột hoặc qua các
chỉ tiêu di truyền tế bào, di truyền sinh hóa, di truyền miễn dòch.
3. Ưu, khuyết điểm :
- Đòi hỏi công phu, theo dõi chặt chẽ, khó áp dụng rộng rãi.
- Kết hợp đánh giá dựa vào kiểu hình và kiểm tra kiểu gen.
- Thường áp dụng với tính trạng có hệ số di truyền thấp.
Câu 111 : Trình bày các phương pháp nghiên cứu di truyền ở người và ứng dụng trong y học.
Tại sao trong nghiên cứu di truyền ở người lại phải sử dụng những phương pháp khác với
phương pháp nghiên cứu di truyền ở động vật.
Trả lời :
1. Các phương pháp nghiên cứu di truyền ở người :
a. Phương pháp phả hệ :
v Nội dung : Nghiên cứu sự di truyền của 1 tính trạng nhất đònh trên những người
trong 1 dòng họ qua nhiều thế hệ (tính trạng được nghiên cứu có thể là 1 tính
trạng bình thường, 1 dò tật hoặc 1 bệnh di truyền )
Vuihoc24h.vn
LÝ THUYẾT SINH HỌC
130
Dòp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
• Tính trạng chủ yếu do môi trường qui đònh : Khối lượng, tâm lí, tánh tình,
tuổi thọ, năng khiếu
c. Phương pháp nghiên cứu tế bào :
v Phương pháp : Nghiên cứu bộ nhiễm sắc thể, cấu trúc hiển vi của các nhiễm
sắc thể trong tế bào, để thông qua đó phát hiện những biểu hiện bình thường
hoặc không bình thường của nhiễm sắc thể.
v Mục đích : So sánh số lượng và cấu trúc bộ nhiễm sắc thể ở những người bò
bệnh di truyền với những người bình thường.
v Kết quả : Xác đònh được nguyên nhân của 1 số bệnh di truyền là do đột biến
nhiễm sắc thể :
• Mất đoạn nhiễm sắc thể 21 gây ung thư máu.
Vuihoc24h.vn
LÝ THUYẾT SINH HỌC
131
Dòp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
• 3 nhiễm ở nhiễm sắc thể 21 gây hội chứng Đao.
• 3 nhiễm ở nhiễm sắc thể 13 đến 15 gây sức môi, chết yểu.
2. Ứng dụng trong y học :
v Hiểu được nguyên nhân của 1 số bệnh tật di truyền do đột biến gen hoặc đột biến
nhiễm sắc thể.
v Dự đoán được khả năng xuất hiện của các bệnh tật di truyền.
v Có biện pháp ngăn ngừa và hạn chế các bệnh tật di truyền :
• Hạn chế sử dụng các tác nhân gây đột biến.
• Cấm kết hôn gần.
• Sinh đẻ có kế hoạch.