Các bước trong kỹ thuật chuyển gene *Tạo ADN tái tổ hợp -Nguyên liệu: +Gen cần chuyển +Thể truyền: pt’ ADN nhỏ dạng vòng có khả năng tự nhân đôi độc lập +Enzyme giới hạn restrictase và [r]
(1)A-DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ I.QUẦN THỂ 1.Định nghĩa: 2.Đặc trưng: -Vốn gene: là tập hợp tất các allele có quần thể thời điểm xác định -Tần số allele gene: là tỷ lệ số lượng allele đó trên tổng số các loại allele khác cùng gene quần thể -Tần số kiểu gene: là tỷ lệ số cá thể có KG đó trên tổng số cá thể quần thể II.CẤU TRÚC DI TRUYỀN 1.Quần thể tự thụ phấn: Công thức tổng quát: n 1 Tần số KG AA=( )/2 2 1 Tần số KG Aa = 2 n n 1 Tần số KG aa = ( )/2 2 Thành phần kiểu gen qua các hệ, tăng dần tần số KG đồng hợp và giảm dần tần số KG dị hợp 2.Quần thể giao phối gần Cấu trúc di truyền biến đổi theo hướng tăng tần số kiểu gen đồng hợp tử và giảm tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử III Cấu trúc di truyền quần thể ngẫu phối 1.Đặc điểm di truyền: - Tạo nên lượng biến dị di truyền lớn QT (Biến dị tổ hợp) → nguồn nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống - Duy trì đa dạng di truyền quần thể 2.Trạng thái cân di truyền quần thể (Định luật Hardy – Weinberg) a.Nội dung: Trong điều kiện định, lòng quần thể ngẫu phối, tần số tương đối các allele gene có xu hướng trì không đổi từ hệ này sang hệ khác VD: Với gene gồm allele : p2 + 2pq +q2 =1 b.Điều kiện nghiệm đúng: -Kích thước lớn Lop12.net (2) -Các cá thể quần thể phải giao phối ngẫu nhiên với -Các cá thể phải có sức sống và khả sinh sản (không có chọn lọc tự nhiên) -Không xảy đột biến, có thì tần số đột biến thuận tần số đột biến nghịch -Không có di - nhập gene B-ỨNG DỤNG CỦA DI TRUYỀN HỌC TRONG CHỌN GIỐNG I.Các bước tạo giống mới: -Tạo nguồn biến dị di truyền (Nhờ lai tạo gây ĐB chuyển gene) -Chọn tổ hợp gene mong muốn -Đưa trạng thái đồng hợp tử - dòng thuần(Tự thụ phấn giao phối gần) II.Các phương pháp: 1.Tạo giống phương pháp lai: a.Biến dị tổ hợp Là biến dị phát sinh tổ hợp tính đã có bố mẹ *Cơ sở tế bào học: Quy luật phân ly độc lập Mendel Sự phân ly độc lập NST giảm phân và tổ hợp tự NST khác nguồn thụ tinh b.Ưu lai: Là tượng lai sinh có sức sống, sức sinh trưởng và khả sinh sản hẳn bố mẹ VD: Ngô lai khác dòng F1, suất vượt bố mẹ tốt 25 đến 80% Lúa lai khác dòng F1 vượt suất bố mẹ tốt từ 30 đến 50% *Cơ sở di truyền học: -Giả thuyết trạng thái dị hợp: Gene lặn không biểu AABBDD x aabbdd → AaBbDd -Giả thuyết tác động cộng gộp các allele trội có lợi AabbDD x aaBBdd → AaBbDd -Giả thuyết siêu trội: Sự tương tác gene không allele với hiệu bổ trợ AA<Aa>aa *Phương pháp tạo: Gồm bước: -Tạo các dòng Tự thụ phấn và giao phối cận huyết đến hệ -Lai khác dòng: Đơn và kép Nên tiến hành lai thuận nghịch vì nhiều phép lai thuận có thể không cho ưu lai phép lai nghịch lại có thể cho ưu lai Lưu ý: Chỉ sử dụng lai làm thương phẩm không nên dùng làm giống Lop12.net (3) 2.Tạo giống phương pháp gây đột biến và công nghệ tế bào a.Phương pháp gây đột biến: Cơ sở khoa học: -Làm biến đổi trực tiếp cấu trúc vật chất di truyền (gene, NST) biến đổi gián tiếp qua quá trình nhân đôi chúng Quy trình: +Xử lý tác nhân đột biến +Chọn lọc các cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn +Tạo dòng chủng Phạm vi: Có hiệu với vi sinh vật Một số thành tựu tạo giống Việt Nam - Xử lý các tác nhân lý hoá thu nhiều chủng vsv, lúa, đậu tương ….có nhiều đặc tính quý - Sử dụng cholchisine tạo cây dâu tằm tứ bội - Táo Gia Lộc xử lý NMU → táo má hồng cho suất cao b.Phương pháp công nghệ tế bào: Ở thực vật: -Cơ sở: Tính toàn tế bào -Các hình thức: Nuôi cấy mô ,tế bào Dung hợp TB trần Chọn dòng tế bào xôma Nuôi cáy hạt phấn,noãn Ở động vật *Nhân vô tính động vật Là quá trình chuyển nhân tế bào soma vào tế bào trứng đã loại bỏ nhân -Các bước: +Tách tế bào tuyến vú cua cừu cho nhân , nuôi phòng thí nghiệm +Tách tế bào trứng cuả cừu khác loại bỏ nhân tế bào này +Chuyển nhân tế bào tuyến vú vào tế bào trứng đã bỏ nhân +Nuôi cấy trên môi trường nhân tạo để trứng pt thành phôi +Chuyển phôi vào tử cung cừu mẹ để nó mang thai -Ý nghĩa: +Nhân nhanh giống vật nuôi quý +Tạo các giới ĐV mang gen người nhằm cung cấp quan nội tạng cho người *Cấy truyền phôi SGK-81 3.Tạo giống công nghệ gene Lop12.net (4) Công nghệ gene: Là quy trình tạo tế bào sinh vật có gen bị biến đổi có thêm gene -Kỹ thuật chuyển gene: Là kỹ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác Các bước kỹ thuật chuyển gene *Tạo ADN tái tổ hợp -Nguyên liệu: +Gen cần chuyển +Thể truyền: pt’ ADN nhỏ dạng vòng có khả tự nhân đôi độc lập +Enzyme giới hạn (restrictase) và E nối (ligase) -Cách tiến hành: -Tách chiết thể truyền và gen cần chuyển khỏi tế bào -Xử lí loại enzyme giới hạn để tạo cùng loại đầu dinh -Dùng enzyme nối để gắn chúng tạo ADN tái tổ hợp *Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận - Dùng muối canxi clorua xung điện cao áp làm giãn màng sinh chất tế bào để ADN tái tổ hợp dễ dàng qua *Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp - Chọn thể truyền có gen đánh dấu - Bằng các kỹ thuật định nhận biết sản phẩm đánh dấu Một số thành tựu III.DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI 1.Khái niệm: Là phận di truyền người, nghiên cứu nguyên nhân, chế phát sinh bệnh di truyền người và đề xuất các biện pháp phòng ngừa, chữa trị 2.Một số loại bệnh: a.Bệnh di truyền phân tử: *VD:Bệnh phenylketo-niệu +Người bình thường: gen tổng hợp enzyme chuyển hoá phenylalanin→ tyrozine +Người bị bệnh: gen bị đột biến ko tổng hợp dc enzyme này nên phenylalanin tích tụ máu, lên não đầu độc tế bào -Chữa bệnh: phát sớm trẻ → cho ăn kiêng *Cơ sở khoa học Đột biến gen *Quy luật di truyền: Lop12.net (5) -Theo các quy luật đã học sinh vật b.Hội chứng bệnh liên quan đến ĐB NST c.Bệnh ung thư *Khái niệm: Là loại bệnh xuất tăng sinh không kiểm soát số loại tế bào thể, dẫn đến hình thành các khối u chèn ép các quan Khối u: -Ác tính: Khi các tế bào nó có khả tách khỏi mô ban đầu di chuyển đến các nơi khác thể tạo các khối u khác -Lành tính: *Nguyên nhân, chế: Đột biến gene, đột biến NST (Mất đoạn NST thứ 21) Đặc biệt là đột biến xảy loại gen: Đặc điểm Gene quy đinh yếu tố sinh trưởng (Gene tiền ung thư) Chắc Tham gia điều hoà quá trình phân bào Dạng ĐB Gene trội Gene ức chế các khối u Ức chế hình thành các khối u Gene lặn *Cách điều trị : Dùng tia phóng xạ hoá chất để diệt các tế bào ung thư *Phòng ngừa: Thức ăn đảm bảo vệ sinh, môi trường lành IV.BẢO VỆ VỐN GENE CỦA LOÀI NGƯỜI 1.Vốn gene: -Là toàn các gene quy định các đặc điểm, tính chất và các quá trình sinh lý có loài sinh vật 2.Nguyên nhân: (Tại cần phải bảo vệ ?) -Đột biến không ngừng phát sinh -Thường gây hại -Khi đã phát sinh thì khó bị loại bỏ → Làm suy thoái các đột biến có hại lan tràn quần thể 3.Biện pháp: a.Phòng: *Tạo môi trường nhằm hạn chế các tác nhân gây đột biến *Tư vấn di truyền *Sàng lọc trước sinh: + Chọc dò dịch ối + Sinh thiết tua thai b.Chữa: Liệu pháp gene - kỹ thuật tương lai -Nội dung: Là kỹ thuật chữa bệnh thay gene bệnh gene lành Lop12.net (6) -Nguyên tắc: là kỹ thuật chuyển gene, dùng thể truyền là virus -Khó khăn: Virus có thể gây hư hỏng các gene khác, không chèn gene lành vào đúng vị trí 4.Một số vấn đề xã hội di truyền học a.Tác động xã hội việc giải mã gene người -Thông báo cái chết sớm có thể xảy không thể tránh khỏi -Hồ sơ di truyền cá nhân có thể bị xã hội chống lại → bất an b.Vấn đề phát sinh công nghệ gene và công nghệ tế bào -Phát tán gene kháng thuốc: Sang vi sinh vật gây bệnh, sang cỏ dại -An toàn sức khoẻ cho người: Khi sử dụng thực phẩm biến đổi gene -Tới côn trùng có ích: Với các cây chuyển gene kháng sâu -Vấn đề nhân vô tính người c.Vấn đề di truyền khả trí tuệ * Hệ số thông minh ( IQ) -Cơ sở: Đánh giá việc trả lời các trắc nghiệm với các bài tập có độ khó tăng dần -Cách tính: IQ = (Tuổi trí tuệ : Tuổi sinh học) x 100 *Khả trí tuệ và di truyền -Tính di truyền có ảnh hưởng mức độ định tới khả trí tuệ -Không thể vào IQ để đánh giá di truyền khả trí tuệ d.Di truyền học với bệnh AIDS -Để làm chậm tiến triển bệnh người ta sử dụng biện pháp di truyền nhằm hạn chế phát triển virut HIV Lop12.net (7)