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 cĩ 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 nhờenzim cắt
(restrictaza). Các phân tử enzim này nhận ra và cắt đứt ADN ở những nuclêơtit xác
định nhờđĩ người ta cĩ thể tách các gen mã hố những prơtêin nhất định. Việc cắt đứt ADN vịng của plasmit cũng được thực hiện do enzim cắt cịn việc ghép đoạn ADN của tế bào cho vào ADN plasmit thì do enzim nối (ligaza) đảm nhiệm.
- Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện. Plasmit mang ADN tái tổ hợp được chuyển vào tế bào nhận bằng nhiều phương pháp khác nhau. Vào tế bào nhận, nĩ tự nhân đơi, được truyền qua các thế hệ tế bào sau qua cơ chế phân bào và tổng hợp loại prơtêin đã mã hố trong đoạn ADN được ghép.
v Tế bào nhận được dùng phổ biến là vi khuẩn đường ruột E.Coli. Tế bào E.Coli sau 30 phút lại tự nhân đơi. Sau 12 giờ, 1 tế bào ban đầu sẽ sinh ra 16 triệu tế bào, qua đĩ các plasmit trong chúng cũng được nhân lên rất nhanh và sản xuất ra một lượng lớn các chất tương ứng với các gen đã ghép vào plasmit.
v Trong kĩ thuật cấy gen người ta cịn dùng thể thực khuẩn làm thể truyền. Nĩ gắn đoạn ADN của tế bào cho vào ADN của nĩ và trong khi xâm nhập vào tế bào nhận nĩ sẽ đem theo cảđoạn ADN này vào đĩ.
LÝ THUYẾT SINH HỌC 124
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
- Tạo ra các chủng vi khuẩn có khả năng sản xuất khối lượng lớn các sản phẩm sinh học : các axit amin, các prôtêin, các hoocmôn, các kháng thể, vitamin ...
Thí dụ : Cấy gen qui định Insulin vào vi khuẩn Ecoly để tổng hợp nên Insulin chữa bệnh tiểu đường.
- Giúp chuyển gen của những sinh vật khác nhau.
Thí dụ : Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ cây thuốc lá sang cây bông, cây đậu tương.
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 A0.
- Năng lượng thấp.
- Không có khả năng xuyên sâu.
- ADN hấp thu nhiều nhất bước sóng 2570 A0.
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 sắc thể.
v Phương pháp :
Xử lý đối với các bào tử, hạt phấn, vi sinh vật.
c. Sốc nhiệt :
Khi nhiệt độ tăng giảm 1 cách đột ngột làm cơ chế nội cân bằng không kịp khởi động gây chấn thương bộ máy di truyền và tạo đột biến.
LÝ THUYẾT SINH HỌC 125
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
2. Gây đột biến bằng các tác nhân hóa học :
v Cơ chế :
- Tạo đột biến gen : một số chất 5BU, EMS khi ngấm vào TB nó sẽ làm mất hoặc thay thế các nuclêôtit tạo đột biến gen.
Thí dụ : 5 – brôm uraxin (5BU) là một chất hóa học vừa có thể thay T liên kết với A, vừa có thể thay X liên kết với G nên nó gây ra đột biến thay thế cặp nuclêôtit A – T bằng cặp G – X. Trong quá trình tự nhân đôi ADN, nếu T bị thay bằng 5BU thì sẽ sinh ra đột biến thay thế cặp A – T bằng cặp G – X theo sơ đồ sau : A – T → A – 5BU → 5BU – G → G – X …→; EMS (êtylmêtal sunfonat) thay G bằng T hoặc X, hậu quả là cặp G – X bị 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 dịch 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 MT1; tạo táo má hồng; ngô DT6 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 bị 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 :
a. Định nghĩa :
- Tự thụ phấn ở thực vật là sự kết hợp giữa giao tử đực và giao tử cái của cùng hoa lưỡng tính hay của những hoa đơn tính cùng 1 cây.
- Giao phối cận huyết ở động vật là sự giao phối giữa những cơ thể cùng bố mẹ hay giữa bố mẹ với con cái.
LÝ THUYẾT SINH HỌC 126
http://giasutamviet.com
Dịp may chỉ có ở những trí tuệ chuyên cần
Hãy cố gắng cho đến khi nào không còn có thể cố gắng được nữa
b. Vai trò của tự thụ phấn và giao phối cận huyết :
- Để tạo ra các dòng thuần chủng.
- Để củng cố những tính trạng mong muốn.
- Để phát hiện và loại bỏ các gen qui định tính trạng xấu.
2. Hiện tượng thoái hóa giống :
a. Hiện tượng :
Khi tự thụ phấn bắt buộc ở thực vật và giao phối cận huyết ở động vật qua nhiều thế hệ thì con cháu có sức sống giảm dần, sinh trưởng và phát triển chậm, bộc lộ tính trạng xấu, chống chịu yếu, sinh sản giảm, năng suất thấp, cây dễ bị chết, xuất hiện quái thai.
Thí dụ : Ngô là cây giao phấn, nếu tự thụ phấn bắt buộc qua nhiều thế hệ thì chiều cao cây thấp dần, năng suất giảm.
b. Nguyên nhân :
Nếu tự thụ phấn và giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ thì tỉ lệ dị hợp tử giảm dần, tỉ lệ đồng hợp tử tăng lên liên tục tạo điều kiện cho các gen lăn có hại biểu hiện.
Câu 109 : Trình bày những lý thuyết về các phương pháp lai. Trả lời :