Đột biến và thể đột biến - Khái niệm: Đột biến là những biến đổi trong vật chất di truyền xảy ra ở cấp độ phân tử ADN hoặc cấp độ tế bào NST.. Các dạng đột biến gen - Định nghĩa: Đột biế
Trang 1Chơng III: Biến dị
Bài 1: Đột biến gen
I Đột biến và thể đột biến
- Khái niệm: Đột biến là những biến đổi trong vật chất di truyền xảy ra ở cấp độ
phân tử ADN hoặc cấp độ tế bào NST
- Nguyên nhân: Do các tác nhân lý hoá trong ngoại cảnh nh tia phóng xạ, tia tử
ngoại, sốc nhiệt, các loại hoá chất hoặc do rối loạn trong các quá trình sinh lý hoásinh của tế bào
- Thể đột biến: Là những cá thể mang đột biến đã biểu hiện trên kiểu hình của cơ
thể
II Các dạng đột biến gen
- Định nghĩa: Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen, liên quan đến
1 hoặc một số cặp Nu xảy ra tại 1 điểm nào đó của phân tử ADN
- 4 dạng đột biến gen: Mất 1 cặp Nu, thêm 1 cặp Nu, thay thế 1 cặp Nu, đảo vị trí 1
cặp Nu
III Cơ chế phát sinh đột biến gen
- Cơ chế phát sinh: Tác nhân gây đột biến gây rối loạn quá trình tự nhân đôi của
ADN, làm đứt phân tử ADN, nối đoạn bị đứt vào ADN ở vị trí mới
- Các yếu tố chi phối ĐBG: Đột biến gen không chỉ phụ thuộc vào loại tác nhân,
c-ờng độ, liều lợng của tác nhân gây đột biến mà còn tuỳ thuộc vào đặc điểm cấutrúc của gen Gen có cấu trúc bền vững ít bị đột biến, trong tự nhiên chúng có ítalen và ngợc lại
IV Cơ chế biểu hiện của đột biến gen
1 Đột biến giao tử
- Đột biến giao tử phát sinh trong giảm phân, nó xảy ra ở một tế bào sinh dục nào
đó hình thành nên giao tử mang gen đột biến Qua thụ tinh đột biến đi vào hợp tử.+ Nếu gen đột biến trội thì nó sẽ biểu hiện ra kiểu hình của cơ thể lai
+ Nếu gen đột biến lặn nó sẽ đi vào hợp tử trong cặp gen dị hợp và bị gen trội t ơngứng át đi Qua giao phối gen đột biến phát tán rộng vào quần thể Khi gặp tổ hợp
đồng hợp lặn nó mới biểu hiện ra kiểu hình
- Đột biến giao tử di truyền qua sinh sản hữu tính
2 Đột biến xôma
- Xảy ra trong nguyên phân của một tế bào sinh dỡng
- Tế bào mang gen đột biến nhân đôi nhiều lần làm cho Gen đột biến đợc nhân lêntrong 1 mô Nh vậy gen đột biến có thể biểu hiện ở 1 phần cơ thể tạo nên thể khảm
- Đột biến xôma có thể đợc di truyền qua hình thức sinh sản sinh dỡng nhng khôngthể di truyền qua sinh sản hữu tính
3 Đột biến tiền phôi
- Xảy ra ở những lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử trong giai đoạn hợp tử có 2– 8 tế bào
- Khi đó Đột biến đi vào quá trình hình thành giao tử của cơ thể đ ợc hình thành từhợp trên
- Đột biến có thể di truyền cho thế hệ sau qua sinh sản hữu tính
VI Hậu quả của đột biến gen
Trang 2- Hậu quả chung:
+ ĐBG -> Biến đổi trong dãy Nu của gen cấu trúc -> biến đổi trong cấutrúc của mARN -> Biến đổi trong cấu trúc của protein tơng ứng -> tínhtrạng thay đổi
+ Đột biến gen cấu trúc biểu hiện thành một biến đổi đột ngột gián đoạn về
1 hoặc một số tính trạng nào đó trên 1 hoặc một số ít cá thể nào đó
+ Gây rối loạn quá trình tổng hợp Protein nhất là với các gen quy định cấutrúc của các enzyme
+ Phần lớn đột biến gen có hại, số ít trung tính hoặc có lợi
- Đột biến thay, đảo vị trí 1 cặp Nu chỉ ảnh hởng tới 1 acid amin trong chuỗi
polypeptid nên gây hậu quả ít nghiêm trọng
Đột biến mất, thêm 1 cặp Nu sẽ làm cho bộ ba có cặp Nu bị đột biến đến cuối gen
bị xáo trộn hoàn toàn vì vậy gây hậu quả rất nghiêm trọng
Bài 2+3: Đột biến nhiễm sắc thể
Khái niệm: Đột biến nhiễm sắc thể là những biến đổi về cấu trúc hoặc số lợng NST
I Đột biến cấu trúc NST
Cơ chế phát sinh: Tác nhân đột biến trong ngoại cảnh hoặc trong tế bào làm NST
bị đứt gãy hoặc ảnh hởng tới quá trình tự nhân đôi của NST, trao đổi chéo của cácsợi chromatid
1 Mất đoạn
- Biểu hiện: Đoạn bị mất nằm ở đầu mút của NST hoặc nằm trong khoảng giữa đầu
mút và tâm động của NST
- Hậu quả: Gây chết, giảm sức sống.
- ứng dụng: Dùng đột biến mất đoạn để loại bỏ những gen không mong muốn khỏi
NST
2 Lặp đoạn
- Biểu hiện: Một đoạn nào đó của NST đợc lặp lại một hoặc nhiều lần.
- Hậu quả: Đột biến lặp đoạn có thể làm giảm cờng độ biểu hiện của tính trạng
hoặc làm tăng cờng độ biểu hiện của tính trạng tuỳ từng trờng hợp cụ thể
- ứng dụng: Làm tăng sự biểu hiện của những tính trạng tốt, làm giảm sự biểu hiện
của tính trạng xấu
3 Đảo đoạn
- Biểu hiện: Một đoạn của NST bị đảo ngợc 1800, đoạn đó có thể chứa tâm độnghoặc không chứa tâm động
- Hậu quả: ít ảnh hởng tới sức sống của cá thể mang đột biến
- ứng dụng: Tăng cờng sự sai khác giữa các NST tơng ứng trong các nòi thuộc cùng
Trang 3- ứng dụng: Dùng đột biến chuyển đoạn để chuyển gen từ NST của loài này sang
NST của loài khác
II Đột biến số lợng NST
- Khái niệm: Là sự biến đổi về số lợng NST có thể xảy ra ở một hoặc một số cặp
NST tạo nên thể dị bội, hoặc ở toàn bộ các cặp NST tạo nên thể đa bội
- Cơ chế phát sinh: Tác nhân gây đột biến trong ngoại cảnh hoặc trong tế bào đã
ảnh hởng tới sự không phân ly của cặp NST ở kỳ sau của quá trình phân bào gâynên đột biến số lợng NST
1 Thể dị bội
- Khái niệm: Là cơ thể mà trong tế bào sinh dỡng của nó tại một hoặc một số cặp
NST đáng lẽ chứa 2 NST tơng đồng lại chứa:
3 NST tạo nên thể tam nhiễm
nhiều NST tạo nên thể đa nhiễm
1 NST tạo nên thể 1 nhiễm
hoặc thiếu hẳn NST đó tạo nên thể khuyết nhiễm
+ Đa bội chẵn: Bộ NST tự nhân đôi nhng thoi vô sắc không đợc hình thành làm
cho tất cả các cặp NST không phân ly, kết quả làm bộ NST của tế bào tăng lên gấp
đôi Trong nguyên phân tế bào 2n ->tế bào 4n Nếu xảy ra ở lần nguyên phân đầutiên của hợp tử sẽ tạo thành thể tứ bôi, nếu xảy ra trên đỉnh sinh trởng của 1 cành
sẽ thành cành tứ bội trên cây lỡng bội
+ Đa bội lẻ: Sự không phân ly của NST trong giảm phân tạo ra giao tử 2n
Giao tử 2n + giao tử n -> hợp tử 3n (thể tam bội)
Giao tử 2n + giao tử 2n -> hợp tử 4n (thể tứ bội)
- Đặc điểm của thể đa bội:
Trang 4+ Tế bào đa bội có lơng ADN tăng gấp bội nên quá trình sinh tổng hợp các chấthữu cơ diễn ra mạnh mẽ, vì vậy thể đa bội có tế bào to, cơ quan sinh dỡng to, pháttriển khoẻ, chống chịu tốt.
+ Thể đa bội lẻ không có khả năng giảm phân sinh giao tử nên cho quả không hạt+ ở động vật ít gặp thể đa bội vì cơ chế xác định giới tính bị rối loạn ảnh hởng tớisinh sản
Bài 4: Thờng biến.
I Mối quan hệ giữa KG – MT - KH.
1 Thí nghiệm ở hoa Liên hình (Primula sinensis).
- Kiểu hình không chỉ phụ thuộc vào kiểu gen mà còn phụ thuộc vào môi trờng
- Bố mẹ không truyền cho con những tính trạng có sẵn mà truyền cho con một kiểugen Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trớc môi trờng
- Kiểu hình là kết quả của sự tơng tác giữa kiểu gen và môi trờng
II Thờng biến.
1 Khái niệm: SGK
2 Đặc điểm của thờng biến.
- Biến đổi đồng loạt theo hớng xác định tơng ứng với điều kiện của môi trờng
- Không di truyền vì không làm biến đổi kiểu gen
- Giúp cơ thể có những phản ứng linh hoạt về kiểu hình để tồn tại trớc những thay
đổi mang tính nhất thời hoặc theo chu kỳ của môi trờng sống
III Mức phản ứng.
Trang 51 Khái niệm: Mức phản ứng là giới hạn thờng biến của một kiểu gen trớc những
điều kiện môi trờng khác nhau
2 Đặc điểm.
- Trong một kiểu gen, mỗi gen có mức phản ứng riêng:
+ Gen quy định năng suất, sản lợng có mức phản ứng rộng
+ Gen quy định chất lợng có mức phản ứng hẹp
- Kiểu gen quy định giới hạn năng suất
- Môi trờng (Kỹ thuật sản xuất) quy định năng suất cụ thể nằm trong giới hạn năngsuất
- Năng suất là kết quả tác động của giống và kỹ thuật chăm sóc:
KG + MT = KH
Giống + KT chăm sóc = Năng suất cụ thể
IV Biến dị di truyền và biến dị không di truyền (vẽ)
Chơng IV: ứng dụng di truyền học vào chọn giống
(các em phải học thuộc lòng chơng này)
Bài 5: Kỹ thuật di truyền.
Trang 6I Khái niệm về kỹ thuật di truyền.
- KTDT là kỹ thuật thao tác trên vật liệu di truyền dựa trên những hiểu biết về cấutrúc hoá học của acid nucleic và di truyền vi sinh vật
- KTDT gồm:
+ KT cấy gen
+ Gây đột biến nhân tạo
II Kĩ thuật cấy gen.
Khái niệm: Là kỹ thuật Chuyển 1 đoạn ADN (gen) từ TB cho sang TB nhận bằngcách dùng thể truyền
1 Cấy gen dùng Plasmid làm thể truyền.
Khâu 1: Tách:
- Tách ADN ra khỏi TB cho
- Tách Plasmid ra khỏi TB vi khuẩn
(Plasmid là phân tử ADN vòng có 8 000 – 200 000 cặp Nu Có vài chục Plasmidtrong TBC của vi khuẩn Plasmid nhân đôi độc lập với ADN, NST của vi khuẩn)
Khâu 2: Cắt, nối.
- Dùng enzyme cắt Restrictaza để cắt gen khỏi ADN và cắt vòng Plasmid
- Dùng enzyme nối Ligaza để nối gen bị cắt ra vào vòng Plasmid tạo ra ADN tái tổhợp
Khâu 3: Chuyển:
Chuyển ADN tái tổ hợp và E Coli
Gen đợc cấy vào ADN tái tổ hợp sẽ tổng hợp ra protein của nó và di truyền cho thế
hệ sau thông qua quá trình tự nhân đôi của E Coli (Tế bào E Coli cứ sau 30 phútlại nhân đôi 1 lần nên các tế bào chứa ADN tái tổ hợp đợc nhân lên rất nhanh, gen
đợc ghép nhanh chóng tổng hợp ra một lơng lớn các chất cần thiết)
2 Cấy gen dùng thực khuẩn thể làm thể truyền.
Khâu 1: Tách ADN khỏi tế bào cho.
III ứng dụng của KTDT.
- Tạo ra các giống, các chủng vi khuẩn có khả năng sản xuất trên quy mô côngnghiệp nhiều loại tổng hợp nhanh các sản phẩm sinh học: aa, protein, vitamin,enzyme, kháng thể
- Chuyển gen từ loài này sang loài khác
- Cấy gen vào cơ thể sinh vật
Trang 7Bài 6: Đột biến nhân tạo.
I Gây đột biến bằng các tác nhân vật lý.
1 Các loại tia phóng xạ.
- Gồm các tia X, alpha, beta, gama, chùm neutron
- Tác dụng: Chúng kích thích, làm ion hoá các nguyên tử khi đi xuyên qua các môsống ADN, ARN, NST trong tế bào chịu tác động trực tiếp hoặc chịu tác độnggián tiếp của các tia phóng xạ thông qua sự tác động của chúng lên các phân tử n-
ớc trong tế bào
- Hậu quả: Gây đột biến gen, NST
- Cách sử dụng: Chiếu xạ với cờng độ, liều lợng thích hợp lên hạt khô, hạt nảymầm, đỉnh sinh trởng, hạt phấn bầu nhụy v.v
2 Tia tử ngoại.
- Là loại tia không nhìn thấy nằm ngoài tia tím trong quang phổ ánh sáng mặt trời
có bớc sóng 1000 – 4000Ao trong đó tia có bớc sóng 2570Ao đợc ADN hấp thụnhiều nhất
- Tác dụng: Chỉ có tác dụng kích thích, không có khả năng gây ion hoá, không cókhả năng xuyên sâu Những vẫn có tác dụng gây chấn thơng cấu trúc của gen vàNST
- Cách sử dụng: Do không có khả năng xuyên sâu nên ngời ta Chỉ dùng để xử lý visinh vật, bào tử, hạt phấn để gây đột biến gen, đột biến NST
3 Sốc nhiệt.
Là sự thay đổi Nhiệt độ môi trờng một cách đột ngột làm cho cơ chế nội cân bằng của cơ thể để tự bảo vệ không khởi động kịp gây chấn thơng bộ máy di truyền.
II Gây đột biến nhân tạo bằng các tác nhân hoá học.
1 Tác dụng của các loại hoá chất.
* 5-brom uraxin (5BU): Thay thế T
A-T >A-5BU ->G-5BU ->G-X
* Ethyl methylsulfonate (EMS): Thay G bởi T hoặc X Kết quả cặp G-X bị thay bởiT-A hoặc X-G
* NMU: Có hiệu quả gây đột biến rất cao
* Conxixin: Không cho thoi vô sắc hình thành tạo ra giao tử là bội của 1n, gây tứbội hóa
2 Cách sử dụng:
Đối với động vật, thực vật
- Ngâm trong dung dịch hoá chất đối với hạt khô, hạt nảy mầm
- Quấn bông tẩm hoá chất lên đỉnh sinh trởng
- Tiêm hoá chất vào mô tế bào
- Xông hơi hoá chất
3 Mức độ đột biến nặng nhẹ lệ thuộc vào;
- Loại hoá chất
- Nồng độ của hoá chất
- Thời gian xử lý
- Độ bền của gen
III Sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống.
Trang 81 Trong chọn giống vi sinh vật.
Kết hợp giữa gây đột biến và chọn lọc để tạo ra những chủng VSV mong muốn
2 Trong chọn giống thực vật.
- Dùng thể đột biến có lợi để nhân giống hoặc lai giống
- Đa bội hoá đối với các giống dùng thân lá, rễ làm sản phẩm
- Để nâng cao hiệu quả của việc chọn tạo giống, rút ngắn thời gian chọn tạo giốngngời ta Kết hợp 3 phơng pháp gây đột biến, lai giống và chọn lọc
3 Đối với động vật.
- Sử dụng đột biến nhân tạo ở mức độ hạn chế đối với một số đông vật bậc thấp
- Khó áp dụng cho động vật bậc cao vì cơ quan sinh sản nằm sâu trong cơ thể, hệthần kinh nhạy cảm nên thờng bị chết khi xử lý đột biến
Bài 7,8: Các phơng pháp lai.
I Dòng tự thụ phấn, dòng cận huyết và hiện tợng thoái hoá giống.
1 Hiện tợng thoái hoá giống.
- Khi giao phối cận huyết thì con cháu có sức sống kém dần
- Biểu hiện: Sức đẻ giảm, xuất hiện các quái thai dị hình, sức khoẻ giảm sút
2 Nguyên nhân gây thoái hoá giống.
- Quá trình tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết làm cho tỷ lệ dị hợp giảm dần,
đồng hợp tăng dần trong đó có cả đồng hợp lặn biểu hiện tính trạng xấu
Giả sử thế hệ xuất phát có tỷ lệ dị hợp 100% thì sau 1 lần tự phối tỷ lệ dị hợp tử sẽ
là 1/21 sau 2 lần tự phối tỷ lệ dị hợp là 1/22
- Hậu quả: Sức sống giảm độ đồng đều giảm, những tính trạng xấu biểu hiện
3 Vai trò của phơng pháp tự thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết.
- Củng cố 1 đặc tính mong muốn nào đó ở các giống vật nuôi cây trồng
- Tạo dòng thuần
- Loại bỏ các gen xấu ra khỏi quần thể
- Tự thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết là bớc trung gian tạo ra dòng thuần
để cung cấp cho lai khác dòng tạo u thế lai
II Lai khác dòng, u thế lai.
Trang 9- Ưu thế lai biểu hiện rõ nhất ở lai khác dòng -> Khác thứ -> Khác loài.
-Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1 rồi giảm dần qua các thế hệ
2 Nguyên nhân của hiện tợng u thế lai.
- Giả thiết về trạng thái dị hợp:
+ ở F1 phần lớn các gen nằm trong cặp dị hợp trong đó các gen lặn không đợc biểuhiện
+ ở thế hệ sau tỷ lệ thể dị hợp giảm dần đồng hợp cao trong đó có đồng hợp lặn nên
u thế lai cũng giảm dần
- Giả thiết về tác dụng cộng gộp của các gen trội có lợi:
F1chứa gen trội của cả bố và của mẹ nên sức sống cao hơn bố mẹ chúng
- Giả thiết siêu trội:
Sự tơng tác giữa 2 alen khác nhau về chức phận của cùng 1 lôcút dẫn đến hiệu quả
bổ trợ:Mở rộng phạm vi biểu hiện kiểu hình: AA<Aa>aa
3 Phơng pháp tạo u thế lai.
- Tạo ra các dòng thuần bằng cách để chúng tự thụ phấn bắt buộc qua 5-7 thế hệ
- Sau đó Có thể sử dụng phơng pháp lai khác dòng đơn hoặc lai khác dòng kép đểtạo ra u thế lai:
+ Lai khác dòng đơn: AxB ->Con lai
2 Lai cải tiến giống.
a Khái niệm:
- Là phơng pháp lai Dùng một giống cao sản để cải tiến một giống năng suất thấp
- Cơ sở di truyền học: Ban đầu làm tăng tỷ lệ thể dị hợp sau đó nâng dần tỷ lệ thể
IV Lai khác thứ và việc tạo giống mới.
- Khái niệm: Là phép lai giữa hai thứ hoặc lai tổng hợp giữa nhiều thứ có nguồngen khác nhau tạo ra con lai hội đủ các đặc tính tốt của nhiều thứ
Trang 10- Việc chọn lọc phải tiến hành rất công phu vì có sự phân tính trong các thế hệ lai.
V Lai xa.
1 Khái niệm: Là phép lai giữa bố mẹ thuộc 2 loài hoặc 2 chi, 2 họ khác nhau.
2 Khó khăn gặp phải khi lai xa.
- ở thực vật: Thực vật khác loài thờng không giao phấn, hạt phấn khác loài khôngnảy mầm trên đầu nhuỵ, nếu nảy mầm đợc thì chiều dài ống phấn không phù hợpvới chiều dài vòi nhuỵ nên không thụ tinh đợc
- ở động vật: Động vật khác loài thờng khó giao phối do bộ máy sinh dục khácnhau, hệ thống phản xạ sinh dục khác nhau, chu kỳ sinh dục khác nhau, tinh trùng
bị chết trong cơ quan sinh dục cái
- Không xảy ra thụ tinh do bộ NST khác nhau
- Hợp tử chết sau khi hình thành
- Con lai chết trong giai đoạn bào thai
- Con lai chết khi còn bé
- Cơ thể lai xa không có khả năng sinh sản (Bất thụ) do bộ NST của hai loài khácnhau, nhân và tế bào chất không phù hợp Các cặp NST không đi thành cặp tơng
đồng nên quá trình phát sinh giao tử bị trở ngại
3 Cách khắc phục hiện tợng bất thụ.
Tứ bội hoá cơ thể lai từ 2n ->4n khi đó các NST đi thành cặp tơng đồng nên quátrình giảm phân hình thành giao tử diễn ra bình thờng cơ thể có khả năng sinh sảnhữu tính
4 ứng dụng phơng pháp lai xa.
Kết hợp giữa lai xa và đa bội hoá đã tạo ra đợc những giống vật nuôi, cây trồng chonăng suất cao, chất lợng tốt, khả năng chống chịu tốt, kháng bệnh tật và cỏ dại.Hiện nay ngời ta rất chú ý lai giữa các loài cây dại chống chịu tốt kháng sâu bệnhvới các loài cây trồng năng suất cao phẩm chất tốt
VI Lai tế bào.
1 Phơng pháp.
- Nuôi chung tế bào sinh duỡng của hai loài A, B trong một môi trờng
- Thả vào môi trờng đó tác nhân kết dính:
+ Virus Xenđê đã bị giảm hoạt tính
+ Keo hữu cơ Polyethylene glicol
+Xung điện cao áp
- Xảy ra sự dung hợp hai tế bào trần khác loài tạo thành tế bào lai chứa bộ NST của
2 tế bào gốc: Tế Bào A(2n) + Tế Bào B(2n) >Tế Bào AB(2n)
- Nuôi tế bào lai trong môi trờng chọn lọc để chúng phát triển bình thờng
- Dùng các hoocmon phù hợp để kích thích tế bào lai phát triển thành cơ thể lai
2 ứng dụng.
- Tạo cơ thể lai từ những nguồn gen khác xa nhau mà các phép lai hữu tính khôngthực hiện đợc
- Có thể lai giữa động vật và thực vật
Trang 11Bài 9: Các phơng pháp chọn lọc.
I Chọn lọc hàng loạt.
1 Cách tiến hành.
- Dựa vào kiểu hình chọn ra những cá thể tốt nhất trong quần thể Trộn lẫn chúng
để làm giống cho vụ sau
- So sánh với giống ban đầu để đánh giá hiệu quả chọn lọc
- Nếu hiệu quả thấp thì tiến hành chọn lọc hàng loạt vài lần
2 Ưu nhợc điểm của chọn lọc hàng loạt.
a Ưu điểm.
- Đơn giản, dễ làm, ít tốn kém
- Đợc áp dụng rộng rãi từ trớc đến nay
b Nhợc điểm.
- Chỉ căn cứ trên kiểu hình, không kiểm tra đợc kiểu gen của cá thể nên việc củng
cố tích luỹ những biến dị tốt chậm thu đợc kết quả
- Không xác định đợc kiểu gen của giống nên không kiểm soát đợc sự di truyền cáctính trạng ở thế hệ sau
- Không phân biệt đợc kiểu hình tốt do kiểu gen quy định hay do thờng biến quy
định
- Tốc độ tích luỹ biến dị thấp
- Khó đảm bảo sự đồng đều về điều kiện sống ở mọi cá thể
3 Phạm vi ứng dụng.
- Với cây tự thụ phấn chỉ chọn lọc hàng loạt 1 lần
- Với cây giao phấn do quần thể có kiểu gen không đồng nhất, các thế hệ sau có sựphân tính nên phải chọn lọc hàng loạt nhiều lần
- Chỉ phù hợp khi chọn lọc những tính trạng có hệ số di truyền cao, không phù hợpkhi chọn lọc những tính trạng có hệ số di truyền thấp
II Chọn lọc cá thể.
1 Cách tiến hành.
- Từ quần thể ban đầu chọn ra vài cá thể tốt nhất
- Các cá thể đợc nhân lên một cách riêng rẽ qua nhiều thế hệ tạo thành các dòngkhác nhau
- Giữ lại dòng tốt nhất để làm giống và nhân lên trên diện rộng
- So sánh giống mới với các dòng còn lại và quần thể giống ban đầu để đánh giáhiệu quả chọn lọc
- Nếu cha đạt kết quả có thể tiến hành chọn lọc hàng loạt nhiều lần
2 Ưu và nhợc điểm của chọn lọc hàng loạt
a Ưu điểm.
- Kết hợp đợc việc đánh giá dựa trên kiểu hình cùng với việc kiểm tra kiểu gen
- Nhanh chóng đạt đợc hiệu quả đặc biệt với các tính trạng chỉ có lợi cho con ngời,
ít có lợi cho sinh vật
b Nhợc điểm.
- Khó làm, khó áp dụng rộng
- Tốn thời gian công sức, tiền bạc, lâu tạo ra giống mới
Trang 123 Phạm vi ứng dụng.
- Thích hợp cho việc chọn lọc những tính trạng có hệ số di truyền thấp
- Chọn lọc cá thể 1 lần áp dụng cho cây tự thụ phấn và cây nhân giống vô tính
- Chọn lọc cá thể nhiều lần áp dụng với cây giao phấn vì cây giao phấn khôngthuần chủng
- Với vật nuôi kiểm tra chất lợng đực giống thông qua con cháu của chúng
- Với gia cầm kiểm tra chất lợng con mái thông qua con cháu của chúng
Bài 10: Phơng pháp nghiên cứu di truyền ở ngời
và ứng dụng trong y học.
I Những ph ơng pháp nghiên cứu di truyền ở ng ời
1 Những khó khăn gặp phải khi nghiên cứu di truyền ở ngời.
- Phải tiến hành theo một phơng pháp riêng phù hợp với đạo đức xã hội Không thểtiến hành nh đối với các sinh vật khác
b Mục đích của phơng pháp nghiên cứu phả hệ.
- Xác định trội lặn của tính trạng nghiên cứu
- Xét xem tính trạng do 1 gen hay nhiều gen quy định, có di truyền liên kết vớigiới tính hay không
- Xác định cơ chế di truyền của 1 tính trạng hoặc một dị tật di truyền Từ đó t vấncho những ngời trong một dòng họ có những dị tật di truyền
Trang 13- Thiết lập mối liên hệ giữa các cá thể.
- Chỉnh lại sơ đồ phả hệ cho gọn và khoa học nhất
d Một vài kết quả thu đợc từ nghiên cứu phả hệ: SGK
2.2 Nghiên cứu trẻ đồng sinh
Đồng sinh: Hiện tợng sinh nhiều con trong một lần sinh Bao gồm đồng sinh cùngtrứng và đồng sinh khác trứng
+ Nuôi những đứa trẻ đồng sinh trong cùng một điều kiện sống và trong những
điều kiện sống khác nhau
+ Tìm sự giống và khác nhau giữa chúng
+ Từ đó tìm ra những tính trạng chịu ảnh hởng nhiều của môi trờng và chịu ảnh ởng nhiều của kiểu gen
h-b Đông sinh khác trứng.
- Khái niệm: Nhiều trứng cùng rụng trong một lần Các trứng khác nhau đợc thụtinh bởi các tinh trùng khác nhau tạo thành các hợp tử khác nhau Mỗi hợp tử pháttriển thành một đứa trẻ
- Đặc điểm: Các đứa trẻ cùng sinh trong một lần, có kiểu gen khác nhau nên cónhiều đặc điểm khác nhau Mức độ giống nhau của chúng tơng đơng với những anhchị em cùng bố mẹ trong những lần sinh khác nhau
- Phơng pháp nghiên cứu:
+ Nuôi dỡng những đứa trẻ trong cùng một điều kiện và trong những điều kiệnkhác nhau
+ Tìm điểm giống và khác nhau giữa chúng
+ So sánh mức độ giống và khác nhau với trẻ đồng sinh cùng trứng
2.3 Nghiên cứu tế bào
- Nghiên cứu bộ NST của ngời, lập bản đồ di truyền của mọi cặp NST
- Giải mã bộ gen ngời
- Tìm ra những gen có lợi, có hại, những đột biến có liên quan đến các dị tật
- Tìm ra phơng pháp chữa trị những bệnh di truyền
II Di truyền y học
- Giúp y học xác định đợc nguyên nhân gây ra 2.500 bệnh di truyền có liên quan
đến đột biến gen, ĐB NST, sự biểu hiện của gen lặn
- Dự đoán khả năng xuất hiện một số bệnh di truyền.Từ đó có biện pháp phòngngừa và chữa trị cụ thể nh cấm kết hôn gần, sinh đẻ có kế hoạch
Trang 14- Giúp con ngời chữa đợc một số bệnh di truyền.
Phần IV:
Sự phát sinh và phát triển của sự sống
Chơng I:
Sự phát sinh của sự sống
Bài 11: Bản chất của sự sống.
I Cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống.
- Có 60/108 nguyên tố hoá học cấu tạo nên cơ thể sống, trong đó:
+ C, H, O, N chiếm 96%
+ S, P, Na, K chiếm 3%
+ Ca, Mg, Fe, Cu, Cl, Mn chiếm 1%
- Các chất hoá học kết hợp với nhau tạo thành các hợp chất vô cơ và hữu cơ cấu tạonên cơ thể sống
- Cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống bao gồm 2 loại hợp chất hữu cơ là protein vàacid nucleic Protein tham gia cấu tạo tế bào, cấu tạo nên các enzym, hormon đóngvai trò xúc tác và điều hoà Acid nucleic gồm ADN, ARN đóng vai trò quan trọngtrong sự di truyền và sinh sản
- Protein và acid nucleic đều có cấu trúc đại phân tử và đa phân tử nên số lợng vàchủng loại của chúng vô cùng phong phú điều này giải thích tích đa rạng, phongphú của thế giới sinh vật
- Càng lên các cấp độ tổ chức cao thì tính phức tạp, tính đa rạng và tính đặc thù của
sự sống càng biểu hiện rõ
II Những dấu hiệu đặc tr ng của sự sống
- Các cấp độ sống từ đơn giản đến phức tạp đều là những hệ mở: Chúng th ờngxuyên trao đổi chất với môi trờng dẫn tới thờng xuyên đổi mới thành phần tổ chức
- Đều có các quá trình sinh trởng, phát triển, sinh sản, cảm ứng, vận động Các quátrình đó đều liên quan đến sự trao đổi chất và liên quan mật thiết với nhau
- Trao đổi chất theo phơng thức đồng hoá và dị hoá đều không có ở thế giới vô cơ
- Có khả năng tự sao chép, tự điều chỉnh và tích lũy thông tin di truyền
Bài 12: Sự phát sinh sự sống trên quả đất.
Trang 15Quan niệm hiện đại xem sự phát sinh sự sống trên trái đất là quá trình tiến hoá củacác hợp chất chứa C dẫn tới sự hình thành hệ tơng tác Protein-Acid Nucleic có khảnăng tự nhân đôi, tự đổi mới Quá trình đó gồm 2 giai đoạn:
I Tiến hoá hoá học.
1 Quá trình tiến hoá.
- Trong những điều kiện nhất định của khí hậu nguyên thuỷ, các chất vô cơ đã kếthợp với nhau thành các chất hữu cơ
- Cấu trúc của các chất hữu cơ ngày càng phức tạp dần trong đó hệ phân tửa.nucleic – protein là đáng chú ý nhất
- Chất hữu cơ hoà tan trong nớc biển dới dạng keo
2 Thực nghiệm chứng minh (SGK)
II Tiến hoá tiền sinh học.
1 Sự tạo thành Coaxecva.
- Sự hoà trộn giữa hai dạng keo mang điện tích trái dấu nhau gây ra hiện tợng đông
tụ keo tạo thành những hạt nhỏ gọi là coaxecva
- Coaxecva hấp thụ các chất trong dung dịch lớn lên, biến đổi cấu trúc nội tại vàchia nhỏ thành nhiều giọt coaxecva mới
2 Sự hình thành lớp màng
- Phân tử protein và lipid sắp xếp theo một trật tự nhất định tạo thành lớp màngngăn cách coaxecva với môi trờng bên ngoài
- Coaxecva trao đổi chất với môi trờng bên ngoài qua lớp màng đó
3 Sự xuất hiện các enzyme.
- Sự xuất hiện các enzyme giúp cho quá trình trao đổi chất của coaxecva diễn ranhanh hơn
- Sự kết hợp giữa polypeptid với các ion kim loại và chất hữu cơ có khối l ợng phân
tử thấp đã tạo nên những dạng đầu tiên của enzyme
4 Sự xuất hiện cơ chế tự sao chép.
- Tiến hoá hoá học hình thành nên nhiều hệ đại phân tử
- Chỉ có hệ protein – acid nucleic có khả năng tiến hoá thành cơ thể sinh vật
- Coaxecva chứa hệ đại phân tử protein – acid nucleic có thể tự nhân đôi, tự đổimới để hình thành những dạng sống ban đầu: Coaxecva -> Cơ thể cha có cấu tạo
tế bào -> Cơ thể đơn bào -> Cơ thể đa bào
- Đây là bớc tiến bộ quan trọng trong quá trình hình thành sự sống làm xuất hiệnkhả năng sinh sản và di truyền
- Trái đất hình thành cách đây 4,7 tỷ năm Trong đó 2 tỷ năm đầu là giai đoạn tiếnhoá hoá học và tiến hoá tiền sinh học
Chơng II:
Sự phát triển của sinh vật
Trang 16Bài 13: Hoá thạch và sự phân chia thời gian địa chất.
- Xác sinh vật đợc bảo quản trong những điều kiện đặc biệt nh kiến trong hổ phách,voi ma mút trong băng
3 ý nghĩa của hoá thạch.
- Dựa vào tuổi của lớp đất đá chứa hoá thạch có thể rút ra tuổi của hoá thạch và
ng-ợc lại
- Từ hoá thạch và tuổi của lớp đất đá chứa hoá thạch có thể suy ra lịch sử xuất hiện,phát triển và diệt vong của sinh vật đó
- Hoá thạch là tài liệu nghiên cứu lịch sử phát triển vỏ trái đất
II Sự phân chia thời gian địa chất.
1 Phơng pháp xác định tuổi của hoá thạch và các lớp đất đá.
- Xác định tuổi của đất đá: Dựa vào chu kỳ bán rã của Ur235 có trong mẫu đất đá
- Xác định tuổi của hoá thạch: Dựa vào chu kỳ bán rã của C14 trong hoá thạch
2 Căn cứ để phân định các mốc thời gian địa chất.
- Căn cứ vào những biến đổi lớn về địa chất và khí hậu để phân định các mốc thờigian trong lịch sử trái đất
- Địa chất thay đổi -> Khí hậu thay đổi -> Sinh vật thay đổi
- Lịch sử sự sống trên trái đất chia thành 5 đại:
Mỗi đại chia thành nhiều kỷ khác nhau
Bài 14: Sự sống trong các đại thái cổ, nguyên sinh, cổ sinh,
trung sinh và tân sinh.
I Đại thái cổ.
- Cách nay 3 tỷ 500 triệu năm – 2 tỷ 600 triệu năm dài 900 triệu năm
- Địa chất: Vỏ trái đất cha ổn định, tạo núi phun lửa dữ rội
- Khí hậu: Vô cùng khắc nghiệt
Trang 17- Sự sống ở dới nớc Cha có cấu tạo tế bào -> Đơn bào -> Đa bào (Động vật gồmruột khoang, thực vật gồm tảo lục dạng sợi).
II Đại nguyên sinh.
- Cách nay 2 tỷ 600 triệu năm – 562 triệu năm dài 2 tỷ 38 triệu năm
- Địa chât: Tạo núi lớn, phân bố thành đại lục và đại dơng
- Khí hậu đã có sự phù hợp với sinh vật Sinh vật đã làm biến đổi khí hậu hìnhthành nên bầu khí quyển và sinh quyển
- Sự sống: Thực vật đơn bào vẫn chiếm u thế, động vật đa bào chiếm u thế đã cómặt tất cả các nghành động vật không xơng sống
III Đại cổ sinh.
Thời gian: Cách nay 570 – 230 triệu năm dài 340 triệu năm và chia thành 5 kỷ:
1 Kỷ Cambri (Tên cũ của xứ Wales).
- Thời gian: 570 -490 triệu năm dài 80 triệu năm
- Địa chất, đại dơng, lục địa khác xa ngày nay, núi lửa hoạt động mạnh
- Khí hậu: Khí quyển có nhiều CO2 và tia tử ngoại
- Sinh vật:
+ Tập trung chủ yếu ở dới nớc
+ Thực vật: Dới nớc có tảo lục, tảo nâu Trên đất liền có vi khuẩn, vi khuẩn lam.+ Động vật: Tôm 3 lá chiếm 60% tổng số động vật, xuất hiện thêm chân khớp, dagai Bắt đầu xuất hiện động vật có dây sống đầu tiên
2 Kỷ Xilua (Silures – Một dân tộc ở xứ Wales).
- Thời gian: Cách nay 490 – 370 triệu năm dài 120 triệu năm
- Địa chất: Đầu kỷ đất liền bị lún thành nhiều biển nhỏ, cuối kỷ có đợt tạo núi lớn
- Khí hậu: Đầu kỷ khí hậu ẩm, cuối kỷ khí hậu khô Thực vật di c lên cạn quanghợp tạo nên lớp màng ozone chắn tia tử ngoại tạo điều kiện cho các sinh vật kháclên cạn
+ Xuất hiện nấm
3 Kỷ Đêvôn (Devonshire – một quận ở n ớc Anh).
- Thời gian: 370 – 325, dài 45 triệu năm
- Địa chất: Biển tiến vào rồi lại rút ra Xuất hiện những dãy núi lớn phân hoá khíhậu lục địa và ven biển Hình thành những sa mạc lớn
- Khí hậu: Gồm khí hậu lục địa, ven biển, sa mạc
- Sinh vật:
+ Di c hàng loạt lên cạn
+ Xuất hiện quyết thực vật, đế cuối kỷ quyết trần bị tiêu diệt
+ Xuất hiện cá không hàm, có hàm cá sụn cá xơng cá phổi và cá vây chân Đếncuối kỷ cá vây chân tiến hoá thành lỡng c
4 Kỷ than đá (Than đá là hoá thạch của thực vật ở kỷ này).
