ÔN THI SINH 12NC

− Với cấu trúc cuộn xoắn như vậy, chiều dài của nhiễm sắc thể có thể thu ngắn từ 15000 – 20000 lần. Sự thu gọn cấu trúc không
gian của nhiễm sắc thể thuận lợi cho sự phân li và tổ hợp các nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào, đảm bào sự duy trì ổn định
cấu trúc nhiễm sắc thể qua các thế hệ tế bào và cơ thể.
.II Sự biến đổi hình thái nhiễm sắc thể qua các kỳ phân bào
− Kỳ trung gian: ở pha G
1
, nhiễm sắc thể ở trạng thái đơn, dạng sợi mảnh, ở pha S mỗi nhiễm sắc thể nhân đôi thành nhiễm sắc thể
kép gồm 2 cromatit dính nhau ở tâm động và nhiễm sắc thể vẫn có dạng sợi mảnh.
− Kỳ đầu: các nhiễm sắc thể kép bắt đầu xoắn lại
− Kỳ giữa: nhiễm sắc thể xoắn cực đại và có hình dạng đặc trưng, chúng tập trung vào giữa mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào
− Kỳ sau: 2 cromatit của mỗi nhiễm sắc thể kép tách nhau ở tâm động trở thành 2 nhiễm sắc thể đơn, mỗi nhiễm sắc thể tiến về một
cực tế bào.
− Kỳ cuối: nhiễm sắc thể tháo xoắn trở về dạng sợi mảnh.
.III Chức năng của nhiễm sắc thể
− Lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền
− Điều hòa hoạt động của các gen thông qua các mức cuộn xoắn của nhiễm sắc thể
− Bảo đảm phân chia đều vật chất di truyền cho các tế bào con trong phân bào.
−
BÀI 6. ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ
.I Khái niệm
Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể là những biến đổi trong cấu trúc của nhiễm sắc thể. Thực chất các dạng đột biến này là sự sắp xếp
lại trình tự các gen, làm thay đổi hình dạng và cấu trúc nhiễm sắc thể.
.II Nguyên nhân chung:
Do các tác nhân vật lý, hóa học hoặc sự biến đổi sinh lý nội bào.
.III Hậu quả chung:
Làm rối loạn sự liên kết của các cặp nhiễm sắc thể tương đồng trong giảm phân, làm thay đổi tổ hợp gen trong giao tử, dẫn đến biến
đổi kiểu gen và kiểu hình. Phần lớn có hại cho cơ thể.
.IV Các dạng đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể

Dạng Đặc điểm Hậu quả Ví dụ Vai trò
Mất đoạn
Nhiễm sắc thể bị mất một
đoạn, đoạn bị mất có thể ở đầu
mút hoặc giữa đầu mút và tâm
động. Làm giảm số lượng gen
Gây chết, giảm sức
sống
Ở người mất đoạn ở
nhiễm sắc thể 21 gây
ung thư máu.
Loại các gen có hại ra
khỏi kiểu gen.
Lặp đoạn
Một đoạn nhiễm sắc thể lặp lại
một hay nhiều lần. làm tăng số
lượng gen
Tăng cường hoặc
giảm bớt độ biểu hiện
tính trạng
Ở ruồi giấm, lặp đoạn
Barr làm mắt lồi
thành dẹt.
Có ý nghĩa đối với
tiến hóa của hệ gen vì
tạo ra đoạn vật chất
di truyền bổ sung và
chức năng của chúng
có thể thay đổi.
Đảo đoạn
Một đoạn nhiễm sắc thể bị đứt
ra rồi đảo ngược 180
0
và gắn
lại vị trí cũ. Đoạn bị đảo có thể
chứa tâm động hoặc không.
Không làm thay đổi số gen.
Ít ảnh hưởng tới sức
sống, có thể sinh giao
tử không bình thường
ảnh hưởng đến sức
sống hợp tử
Gây ra sự sắp xếp lại
gen, góp phần tạo ra
sự đa dạng giữa các
thứ, nòi trong cùng
một loài.
Chuyển
đoạn
Sự trao đổi đoạn trong một
nhiễm sắc thể (chuyển đoạn
trong 1 nhiễm sắc thể) hoặc
giữa các nhiễm sắc thể không
tương đồng (chuyển đoạn
tương hổ, chuyển đoạn không
tương hổ).
Chuyển đoạn lớn
thường gây chết hoặc
mất khả năng sinh
sản. chuyển đoạn nhỏ
ít ảnh hưởng đến sức
sống và có thể có lợi
cho sinh vật.
Chuyển đoạn nhỏ ở
lúa, chuối đậu.
Ứng dụng trong tạo
giống mới.
5
.V Mối liên quan giữa các dạng đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể với số lượng và vị trí của gen
− Dạng đột biến làm giảm số lượng gen trên nhiễm sắc thể: mất đoạn, chuyển đoạn không tương hổ.
− Dạng đột biến làm tăng số lượng gen trên nhiễm sắc thể: lặp đoạn, chuyển đoạn không tương hổ.
− Dạng đột biến làm thay đổi vị trí gen trên nhiễm sắc thể: đảo đoạn, chuyển đoạn.
− Dạng đột biến không làm thay đổi số lượng gen trên nhiễm sắc thể: đảo đoạn và chuyển đoạn trong một nhiễm sắc thể.
BÀI 7. ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ
.I Đột biến lệch bội
.1 Khái niệm
Là những biến đổi về số lượng nhiễm sắc thể xảy ra ở một hay một số cặp nhiễm sắc thể tương đồng.
Thể lệch bội có nhiều dạng khác nhau: thể một (2n-1), thể ba (2n+1), thể không (2n-2), thể bốn (2n+2)…
.2 Nguyên nhân và cơ chế phát sinh
− Nguyên nhân:
Do các tác nhân gây đột biến như các tác nhân vật lý, hóa học, rối loạn môi trường nội bào
− Cơ chế phát sinh:
Các tác nhân gây đột biến gây cản trở sự phân ly của 1 hoặc một số cặp nhiễm sắc thể trong giảm phân nên đã hình thành các loại
giao tử đột biến thừa hoặc thiếu một hoặc vài nhiễm sắc thể (n+1, n-1 ), sau đó các giao tử này thụ tinh với nhau hoặc với giao tử
bình thường tạo ra các thể lệch bội.
đột biến lệch bội có thể xảy ra trong nguyên phân ở tế bào sinh dưỡng tạo thành thể khảm.
.3 Hậu quả và vai trò
− Làm mất cân bằng hệ gen nên có thể gây chết, giảm sức sống, mất khả năng sinh sản.
− Đột biến lệch bội cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa, sử dụng đột biến lệch bội để đưa nhiễm sắc thể vào cơ thể khác,
xác định vị trí gen trên nhiễm sắc thể.
.4 Một số thể lệch bội ở người
∗
Hội chứng Đao: có 3 nhiễm sắc thể 21
∗
Hội chứng Tơcnơ: XO
∗
Hội chứng Claphentơ: XXY
∗
Hội chứng siêu nữ (3X) : XXX
.II Đa bội
.1 Khái niệm
Là một dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể, trong đó, tế bào đột biến chứa nhiều hơn 2 lần số đơn bội nhiễm sắc thể.
.2 Phân loại đa bội
.a Tự đa bội ( đa bội cùng nguồn)
Là sự tăng một số nguyên lần số nhiễm sắc thể đơn bội của cùng một loài và lớn hơn 2n. có các dạng đa bội chẵn và đa bội lẻ.
∗
Nguyên nhân
Do các tác nhân gây đột biến như các tác nhân vật lý, hóa học, rối loạn môi trường nội bào
∗
Cơ chế phát sinh
− Các tác nhân gây đột biến gây cản trở sự phân ly của tất cả cặp nhiễm sắc thể trong giảm phân nên đã hình thành các giao tử
không giảm nhiễm (2n). Sự kết hợp các giao tử 2n này với nhau tạo thành thể tứ bội (4n), hay kết hợp với giao tử bình thường (n)
sẽ tạo thành thể tam bội (3n).
− Trong lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử, nếu tế bào không phân chia nhiễm sắc thể thì cũng hình thành thể tứ bội.
.b Dị đa bội (đa bội khác nguồn)
6
− Là hiện tượng khi cả 2 bộ nhiễm sắc thể của 2 loài khác nhau cùng tồn tại trong một tế bào.
− Dị đa bội được hình thành do lai xa và đa bội hóa.
.3 Hậu quả và vai trò
− Thể đa bội thường gặp ở thực vật. Cây đa bội có tế bào kích thước lớn hơn bình thường, phát triển khỏe, chống chịu tốt. Thể đa
bội lẻ thường không có hạt.
− Ở động vật ít gặp thể đa bội.
− Các thể đa bội chẵn và dị đa bội có thể tạo thành giống cây mới (loài mới) có ý nghĩa trong tiến hóa và chọn giống.
CHƯƠNG II. TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN
BÀI 1. QUY LUẬT PHÂN LI
.I Menđen giải thích kết quả thí nghiệm
− Trong thí nghiệm lai thuận và lai nghịch hai giống đậu thuần chủng hoa đỏ và hoa trắng với nhau đều được cây F
1
toàn hoa đỏ.
Các cây F
1
tự thụ phấn cho cây F
2
có sự phân li với tỉ lệ xấp xỉ 3 hoa đỏ : 1 hoa trắng.
− Kết quả các thí nghiệm của Menđen cho thấy: khi lai bố, mẹ thuần chủng khác nhau về cặp tính trạng tương phản thì ở thế hệ thứ
hai có tỉ lệ xấp xỉ 3 trội : 1 lặn.
− Khi giải thích kết quả thí nghiệm, Menđen cho rằng mỗi tính trạng ở cơ thể do một cặp nhân tố di truyền quy định mà sau này gọi
là gen. Sự phân li của các nhân tố di truyền đã chi phối sự di truyền và biểu hiện của cặp tính trạng tương phản qua các thế hệ.
.II Nội dung quy luật phân li
Từ thực nghiệm, Menđen đã phát hiện ra quy luật phân li được hiểu theo thuật ngữ hiện đại là: “Mỗi tính trạng được quy định bởi
một cặp alen. Do sự phân li đồng đều của cặp alen trong giảm phân nên mỗi giao tử chỉ chứa một alen của cặp”.
.III Cơ sở tế bào học của quy luật phân li
− Trong tế bào lưỡng bội, nhiễm sắc thể tồn tại thành từng cặp tương đồng trên đó chứa cặp gen (alen) tương ứng.
− Sự phân li của cặp nhiễm sắc thể tương đồng trong phát sinh giao tử và sự tổ hợp của chúng qua thụ tinh đưa đến sự phân li và tổ
hợp của cặp gen alen.
.IV Điều kiện nghiệm đúng của quy luật phân li
− Số lượng cá thể ở các thế hệ lai phải đủ lớn để số liệu thống kê được chính xác.
− Sự phân li nhiễm sắc thể như nhau khi tạo giao tử và sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử khi thụ tinh.
− Các giao tử và các hợp tử có sức sống như nhau, sự biểu hiện của tính trạng phải hoàn toàn.
BÀI 2. QUI LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP
.I Menđen giải thích kết quả thí nghiệm
− Trong thí nghiệm lai thuận và lai nghịch về hai cặp tính trạng trên đậu Hà lan – Lai đậu Hà lan hạt vàng-trơn thuần chủng với đậu
hạt xanh-nhăn thuần chủng – Menđen đều thu được kết quả như sau:
− F
1
100% hạt vàng-trơn
− F
2
9/16 vàng-trơn : 3/16 vàng-nhăn : 3/16 xanh-trơn : 1/16 xanh-nhăn
− Kết quả thực nghiệm của Menđen cho thấy khi lai bố mẹ thuần chủng khác nhau về hai hay nhiều cặp tính trạng tương phản di
truyền độc lập thì xác suất mỗi kiểu hình ở F
2
bằng tích xác suất của các tính trạng hợp thành nó.
− Khi giải thích kết quả thí nghiệm, Menđen cho rằng mỗi cặp tính trạng do một cặp nhân tố di truyền qui định. Cặp nhân tố này đã
phân li độc lập và tổ hợp tự do trong các quá trình phát sinh giao tử và thụ tinh đã chi phối sự di truyền và biểu hiện của các cặp
tính trạng tương phản qua các thế hệ.
.II Nội dung quy luật phân li độc lập
− Từ những phân tích và giải thích kết quả thí nghiệm, Menđen đã đưa ra quy luật phân li độc lập với nội dung: “Các cặp alen phân
li độc lập với nhau trong quá trình hình thành giao tử”.
− Công thức tổ hợp
∗
Số lượng các loại giao tử là 2
n
∗
Số lượng các loại kiểu hình là 2
n
∗
Tỉ lệ phân li kiểu gen là (1 + 2 + 1)
n
7
∗
Tỉ lệ phân li kiểu hình là (3 + 1)
n
.III Cơ sở tế bào học của quy luật phân li độc lập
− Mỗi cặp alen qui định cặp tính trạng tương phản nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng.
− Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp nhiễm sắc thể tương đồng trong phát sinh giao tử dẫn đến sự phân li độc lập và tổ
hợp tự do của các cặp alen,
.IV Điều kiện nghiệm đúng của quy luật phân li độc lập
− Số lượng cá thể ở các thế hệ lai phải đủ lớn để số liệu thống kê được chính xác
− Sự phân li nhiễm sắc thể như nhau khi tạo giao tử và sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử khi thụ tinh.
− Các giao tử và các hợp tử có sức sống như nhau, sự biểu hiện của tính trạng phải hoàn toàn.
− Mỗi cặp gen nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng.
BÀI 3. SỰ TÁC ĐỘNG CỦA NHIỀU GEN VÀ TÍNH ĐA HIỆU CỦA GEN
Mối quan hệ giữa gen và tính trạng hay giữa kiểu gen và kiểu hình khá phức tạp: một gen qui định một tính trạng, tác động của
nhiều gen lên một tính trạng và tác động của một gen chi phối nhiều tính trạng.
.I Tác động của nhiều gen lên một tính trạng
.1 Tương tác bổ sung giữa các gen không alen
− Khi lai hai thứ đậu thơm (Lathyrus odoratus) thuần chủng hoa đỏ thẫm và hoa trắng với nhau thu được ở F
1
toàn hoa đỏ thẫm và
cho F
1
tự thụ phấn thì thu được F
2
có tỉ lệ 9/16 đỏ thẫm và 7/16 trắng.
− Kết quả phân tích cho thấy màu hoa do 2 gen không alen xác định. Nếu trong kiểu gen:
∗
Có mặt 2 loại gen trội A và B cho màu đỏ thẫm
∗
Có mặt một loại gen trội A hoặc B hay không có gen trội nào (toàn gen lặn) cho màu trắng.
− Hai cặp alen Aa và Bb phân li độc lập với nhau nhưng không tác động riêng rẽ mà có sự tác động qua lại để xác định màu hoa.
− Nếu xét 2 cặp gen mà mỗi cặp gồm 2 alen khác nhau phân li độc lập và tổ hợp tự do thì tùy theo sự tương tác giữa các gen không
alen theo kiểu bổ trợ hay át chế mà cho ra tỉ lệ kiểu hình là những biến dạng khác nhau của tỉ lệ 9 : 3 : 3 : 1 và ở thế hệ lai có thể
xuất hiện những kiểu hình khác P.
− Tác động bổ trợ thường là trường hợp khi trong kiểu gen có các loại gen trội đã tác động bổ sung với nhau cho ra kiểu hình riêng
biệt.
− Ví dụ: tác động bổ trợ (A+B) cho tỉ lệ kiểu hình ở F
2
là 9 : 3 : 3 : 1 hoặc 9 : 6 : 1 hoặc 9 : 7
− Tác động át chế là trường hợp một gen át chế sự biểu hiện hay tác động của các gen không alen. Thường có 2 loại át chế:
∗
Tác động át chế của gen lặn với các gen không alen (aa > B, b hoặc bb > A, a) thường cho tỉ lệ kiểu hình ở F
2
là 9: 3 : 4
∗
Tác động át chế của gen trội với các gen không alen (A> B,b hoặc B>A,a) thường cho tỉ lệ kiểu hình ở F
2
là 12 : 3 : 1 hoặc 13
: 3
.2 Tác động cộng gộp
− Phép lai giữa hai thứ lúa mì thuần chủng hạt đỏ đậm với hạt trắng thu được kết quả :
∗
F
1
100% đỏ hồng
∗
F
2
15 đỏ : 1 trắng
∗
Màu đỏ ở F
2
đậm, nhạt khác nhau tùy thuộc vào số lượng gen trội trong kiểu gen, khi số lượng gen trội trong kiểu gen càng
nhiều thì màu đỏ càng đậm.
− Hiện tượng này được gọi là tác động cộng gộp của các gen không alen hay tác động đa gen, nghĩa là một tính trạng bị chi phối bởi
2 hay nhiều cặp gen, trong đó mỗi một gen cùng loại (trội hoặc lặn) có vai trò như nhau trong sự hình thành tính trạng.
− Một số tính trạng có liên quan tới năng suất của nhiều vật nuôi, cây trồng thường bị chi phối bởi sự tác động cộng gộp của nhiều
gen không alen.
.3 Tác động của một gen lên nhiều tính trạng
− Trường hợp 1 gen chi phối nhiều tính trạng gọi là tính đa hiệu của gen hay gen đa hiệu.
− Gen đa hiệu là một cơ sở để giải thích hiện tượng biến dị tương quan. Khi một gen đa hiệu bị đột biến thì nó sẽ đồng thời kéo theo
sự biến dị ở một số tính trạng mà nó chi phối.
8
BÀI 4. DI TRUYỀN LIÊN KẾT
.I Di truyền liên kết hoàn toàn
∗
Thí nghiệm của Moocgan
P (thuần chủng) Ruồi giấm thân xám, cánh dài X ruồi giấm thân đen, cánh cụt
F
1
100% thân xám, cánh dài
Pa ♂ thân xám, cánh dài (F
1
) X ♀ thân đen, cánh cụt
Fa 1 thân xám, cánh dài : 1 thân đen, cánh cụt
− Kết quả phép lai cho thấy các gen chi phối màu sắc thân và hình dạng cánh liên kết với nhau, nghĩa là cùng nằm trên một nhiễm
sắc thể.
− Các gen nằm trên một nhiễm sắc thể cùng phân li và tổ hợp với nhau trong quá trình giảm phân và thụ tinh đưa đến sự di truyền
đồng thời của nhóm tính trạng do chúng quy định.
− Các gen nằm trên một nhiễm sắc thể tạo thành một nhóm gen liên kết. Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài bằng số nhiễm sắc thể đơn
bội (n) của loài đó. Số nhóm tính trạng tương ứng với số nhóm gen liên kết.
.II Di truyền liên kết không hoàn toàn
∗
Thí nghiệm của Moocgan
P (thuần chủng) Ruồi giấm thân xám, cánh dài X ruồi giấm thân đen, cánh cụt
F
1
100% thân xám, cánh dài
Pa ♀ thân xám, cánh dài (F
1
) X ♂ thân đen, cánh cụt
Fa 0,415 thân xám, cánh dài : 0,415 thân đen, cánh cụt
0,085 thân xám, cánh cụt : 0,815 thân đen, cánh dài
− Kết quả phép lai cho thấy các gen chi phối màu sắc thân và hình dạng cánh diễn ra sự hoán vị của các gen alen, do đó đã đưa đến
sự tái tổ hợp của các gen không alen.
− Sự trao đổi chéo những đoạn tương ứng của cặp nhiễm sắc thể tương đồng trong phát sinh giao tử đưa đến sự hoán vị của các gen
tương ứng, đã tổ hợp lại các gen không alen trên nhiễm sắc thể, do đó làm xuất hiện các loại giao tử mang gen hoán vị và qua thụ
tinh làm xuất hiện biến dị tổ hợp.
− Tỉ lệ các loại giao tử mang gen hoán vị phản ánh tần số hoán vị gen. Tần số hoán vị gen được tính bằng tổng tỉ lệ các loại giao tử
mang gen hoán vị.Tần số hoán vị gen thể hiện khoảng cách tương đối giữa 2 gen trên nhiễm sắc thể. Dựa vào đó người ta lập bản
đồ di truyền.
.III Bản đồ di truyền
− Bản đồ di truyền là sơ đồ phân bố các gen trên nhiễm sắc thể của một loài.
− Khi lập bản đồ di truyền cần phải xác định số nhóm gen liên kết cùng với việc xác định trình tự và khoảng cách phân bố của các
gen trong nhóm liên kết trên nhiễm sắc thể.
.IV Ý nghĩa của di truyền liên kết
.1 Di truyền liên kết hoàn toàn
− Hạn chế sự xuất hiện biến dị tổ hợp
− Đảm bảo sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng.
.2 Di truyền liên kết không hoàn toàn
− Làm tăng sự xuất hiện biến dị tổ hợp
− Nhờ hoán vị gen mà các gen quý trên các nhiễm sắc thể tương đồng có dịp tổ hợp lại với nhau làm thành nhóm gen liên kết mới.
− Là cơ sở để lập bản đồ di truyền qua đó rút ngắn được thời gian tạo giống.
BÀI 5. DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH
Trên nhiễm sắc thể giới tính, ngoài các gen qui định các tính trạng thuộc về giới tính còn có các gen qui định các tính trạng thường.
Sự di truyền các tính trạng này được gọi là sự di truyền liên kết với giới tính.
Cặp nhiễm sắc thể XY phân hóa thành đoạn tương đồng và đoạn không tương đồng, do đó ở đoạn không tương đồng, gen trên
nhiễm sắc thể này không có alen tương ứng trên nhiễm sắc thể kia.
.I Gen nằm trên nhiễm sắc thể X
♣ Thí nghiệm của Moocgan
9
∗
Phép lai thuận
P. Ruồi giấm ♀ mắt đỏ X Ruồi giấm ♂ mắt trắng
F
1
100% mắt đỏ
F
2
½ ♀ mắt đỏ : ¼ ♂ mắt đỏ : ¼ ♂ mắt trắng
∗
Phép lai nghịch
♀ P. Ruồi giấm ♂ mắt đỏ X Ruồi giấm ♀ mắt trắng
F
1
½ ♀ mắt đỏ : ½ ♂ mắt trắng
F
2
¼ ♀ mắt đỏ : ¼ ♀ mắt trắng : ¼ ♂ mắt đỏ : ¼ ♂ mắt trắng
− Kết quả thí nghiệm được Moocgan giải thích là màu mắt do gen trên nhiễm sắc thể X qui định, không có alen tương ứng trên
nhiễm sắc thể Y. Như vậy, cơ sở tế bào học của phép lai chính là sự phân li của cặp nhiễm sắc thể giới tính trong giảm phân và sự
tổ hợp của chúng trong thụ tinh đã đưa đến sự phân li và tổ hợp của cặp gen qui định màu mắt.
− Trong phép lai nghịch, tính trạng của ruồi mẹ truyền cho con ♂, tính trạng của ruồi bố truyền cho con ♀. Như vậy màu mắt được
di truyền chéo.
− Phép lai thuận và nghịch nêu trên cho kết quả khác nhau, không giống như lai thuận và nghịch về một cặp tính trạng quy định bởi
một cặp gen nằm trên nhiễm sắc thể thường đều cho kết quả giống nhau ở cả 2 giới.
.II Gen nằm trên nhiễm sắc thể Y
− Thường nhiễm sắc thể Y ở các loài chứa ít gen. Gen ở đoạn không tương đồng trên nhiễm sắc thể Y chỉ truyền trực tiếp cho giới
dị giao tử (XY), cho nên tính trạng do gen đó quy định được truyền cho 100% số cá thể dị giao tử : di truyền thẳng
.III Ý nghĩa của di truyền liên kết giới tính
− Người ta dựa vào những tính trạng liên kết với giới tính để sớm phân biệt đực cái, điều chỉnh tỉ lệ đực cái theo mục tiêu sản xuất.
BÀI 6. DI TRUYỀN NGOÀI NHIỄM SẮC THỂ
.I Di truyền theo dòng mẹ
− Ở các loài lưỡng bội, giao tử đực và giao tử cái đều mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n) trong nhân, nhưng khối tế bào chất ở giao
tử cái lớn gấp nhiều lần khối tế bào chất ở giao tử đực. Sự khác biệt này có ảnh hưởng nhất định tới sự di truyền của một số tính
trạng.
− Ví dụ:
∗
Lai thuận: P. ♀ xanh lục x ♂ lục nhạt

F
1
: 100% xanh lục
∗
Lai nghịch: P. ♀ lục nhạt x ♂ xanh lục

F
1
: 100% lục nhạt
− Kết quả hai phép lai thuận và nghịch cho thấy con lai mang tính trạng của mẹ, hiện tượng di truyền này chỉ giải thích được bằng
sự di truyền tế bào chất (hay di truyền ngoài nhân hoặc ngoài nhiễm sắc thể). Do con lai mang tính trạng của mẹ nên di truyền tế
bào chất được xem là di truyền theo dòng mẹ.
− Cơ sở tế bào học của di truyền tế bào chất là:
∗
Tính trạng do gen nằm ở tế bào chất qui định
∗
Tế bào chất của hợp tử chủ yếu là tế bào chất của giao tử cái do đó con lai nhận được gen từ mẹ và biểu hiện tính trạng của
mẹ.
− Ở thực vật, hiện tượng bất thụ đực được di truyền theo dòng mẹ. Người ta sử dụng bất thụ đực trong chọn giống cây trồng để tạo
hạt lai mà khỏi tốn công hủy bỏ phấn hoa cây mẹ.
.II Sự di truyền của các gen trong ti thể và lục lạp
− Gen tế bào chất tập trung chủ yếu ở ADN của ti thể (mtADN) và ADN của lục lạp (cpADN). Các ADN này có dạng xoắn kép,
trần, mạch vòng, mã hóa cho hệ thống sinh tổng hợp prôtêin và các thành phần của ti thể và lạp thể cũng như một số prôtêin tham
gia trong các chuỗi truyền electron trong hô hấp và quang hợp.
− mtADN và cpADN cũng có khả năng đột biến. Sự di truyền của ti thể và lục lạp chủ yếu thuộc dạng di truyền theo dòng mẹ.
.III Đặc điểm di truyền ngoài nhiễm sắc thể
− Kết quả lai thuận và lai nghịch khác nhau, trong đó con lai thường mang tính trạng của mẹ, nghĩa là di truyền theo dòng mẹ.
Trong di truyền tế bào chất, vai trò chủ yếu thuộc về tế bào chất của giao tử cái được tạo ra từ mẹ.
− Các tính trạng di truyền không tuân theo các quy luật di truyền nhiễm sắc thể, vì tế bào chất không được phân phối đều cho các tế
bào con như đối với nhiễm sắc thể.
BÀI 7. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẾN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN
10
.I Mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình
− Bố mẹ không truyền đạt cho con những tính trạng hình thành sẵn mà truyền đạt một kiểu gen. Kiểu gen quy định khả năng phản
ứng của cơ thể trước môi trường. Kiểu hình là kết quả sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường.
∗
Tác động của các yếu tố môi trường trong đến hoạt động của gen được thể hiện ở các mối quan hệ: giữa các gen với nhau
(tương tác giữa các gen alen và không alen), giữa gen trong nhân và tế bào chất hoặc giới tính của cơ thể.
∗
Các yếu tố của môi trường ngoài có tác động đến sự biểu hiện tính trạng như ánh sáng, nhiệt độ, độ pH, chế độ dinh dưỡng…
− Tác động của môi trường còn tùy thuộc vào loại tính trạng. Loại tính trạng chất lượng phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen, ít chịu ảnh
hưởng của môi trường. các tính trạng số lượng thường là những tính trạng đa gen, chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường.
.II Thường biến
− Thường biến là những biến đổi ở kiểu hình của cùng một kiểu gen, phát sinh trong đời cá thể dưới ảnh hưởng của môi trường,
không do sự biến đổi trong kiểu gen.
− Thường biến là loại biến dị đồng loạt theo cùng một hướng xác định đối với một nhóm cá thể có cùng kiểu gen và sống trong điều
kiện giống nhau. Các biến đỏi này tương ứng với điều kiện môi trường.
− Thường biến không di truyền. Tuy nhiên, nhờ có những thường biến mà cơ thể phản ứng linh hoạt về kiểu hình đảm bảo sự thích
nghi trước những thay đổi nhất thời hoặc theo chu kỳ của môi trường.
.III Mức phản ứng
− Mức phản ứng là tập hợp các kiểu hình khác nhau của cùng một kiểu gen tương ứng với các môi trường khác nhau.
− Sự phản ứng thành những kiểu hình khác nhau của một kiểu gen trước những môi trường khác nhau được gọi là sự mềm dẻo kiểu
hình (bản chất là sự tự điều chỉnh của kiểu gen giúp sinh vật thích nghi với điều kiện sống).
− Mức phản ứng được di truyền. Trong một kiểu gen, mỗi gen có mức phản ứng riêng. Tính trạng chất lượng có mức phản ứng hẹp,
tính trạng số lượng có mức phản ứng rộng.
− Kiểu gen quy định khả năng về năng suất của một giống vật nuôi hay cây trồng. Kỹ thuật sản xuất quy định năng suất cụ thể của
một giống trong mức phản ứng do kiểu gen quy định.
CHƯƠNG III. DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
BÀI 1. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ
.I Khái niệm quần thể
− Mỗi quần thể là một cộng đồng có một lịch sử phát triển chung, có thành phần kiểu gen đặc trưng và tương đối ổn định. Về mặt di
truyền học, người ta phân biệt quần thể tự phối và quần thể giao phối.
− Quần thể là một tập hợp cá thể cùng loài, chung sống trong một khoảng không gian xác định, trải qua thời gian nhất dịnh, giao
phối với nhau sinh ra thế hệ sau (quần thể giao phối)
.II Tần số tương đối của các alen và kiểu gen
− Mỗi quần thể được đặc trưng bằng một vốn gen nhất định. Vốn gen là toàn bộ các alen của tất cả các gen trong quần thể. Vốn gen
bao gồm những kiểu gen riêng biệt, được biểu hiện thành những kiểu hình nhất định
− Mỗi quần thể còn được đặc trưng bởi tần số tương đối của các alen, các kiểu gen và kiểu hình.
− Tần số tương đối của gen (tần số alen) được tính bằng tỉ lệ giữa số alen được xét đến trên tổng số alen thuộc một lôcut trong quần
thể hay bằng tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen đó trong quần thể.
− Tần số tương đối của một kiểu gen là tỉ số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể trong quần thể.
− Trong một quần thể, một gen có 2 alen A và a, thì trong quần thể có thể có 3 kiểu gen: AA, Aa, aa. Gọi d là tỉ lệ của kiểu gen AA,
h là tỉ lệ của kiểu gen Aa và r là tỉ lệ của kiểu gen aa.
∗
Gọi p là tần số tương đối của alen A và q là tần số tương đối của alen a thì phương pháp tính tần số tương đối của các
alen:là: p(A) = d+
2
h
; q(a) = r +
2
h
.III Quần thể tự phối
− Quần thể tự phối điển hình là các quần thể thực vật tự thụ phấn, động vật lưỡng tính tự thụ tinh.
− Quá trình tự phối làm cho quần thể dần dần bị phân thành những dòng thuần có kiểu gen khác nhau và sự chọn lọc trong dòng
không có hiệu quả.
11
− Trong quá trình tự phối liên tiếp qua nhiều thế hệ, tần số tương đối của các alen không thay đổi nhưng tần số tương đối các kiểu
gen hay cấu trúc di truyền của quần thể thay đổi theo hướng giảm dần tỉ lệ thể dị hợp và tăng dần thể đồng hợp.
BÀI 2. TRẠNG THÁI CÂN BẰNG
CỦA QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN
.I Quần thể giao phối ngẫu nhiên
− Là quần thể mà các cá thể trong quần thể giao phối tự do với nhau, các cá thể trong quần thể có quan hệ với nhau về mặt sinh sản.
− Quần thể ngẫu phối được xem là đơn vị sinh sản , đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên. Chính mối quan hệ về sinh sản là cơ sở
đảm bảo cho quần thể tồn tại trong không gian và theo thời gian.
− Quá trình giao phối là nguyên nhân làm cho quần thể đa hình về kiểu gen, do đó đưa đến sự đa hình về kiểu hình. Trong những
loài giao phối, số gen trong kiểu gen của cá thể rất lớn, số gen có nhiều alen không phải là ít, vì thế quần thể rất đa hình, khó mà
tìm được 2 cá thể giống hệt nhau (trừ trường hợp sinh đôi cùng trứng).
− Mỗi quần thể xác định được phân biệt với những quần thể khác cùng loài ở những tần số tương đối của các alen, các kiểu gen, các
kiểu hình.
.II Định luật Hacdi-vanbec
− Theo định luật Hacdi-vanbec, thành phần kiểu gen và tần số tương đối các alen của quần thể ngẫu phối được ổn định qua các thế
hệ trong những điều kiện nhất định.
− Quần thể có cấu trúc di truyền như đẳng thức p
2
AA + 2pq Aa + q
2
aa =1 được gọi là quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền.
Trong đó d = p
2
; h = 2pq ; r = q
2
.III Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacdi-Vanbec
− Định luật Hacdi-Vanbec chỉ nghiệm đúng trong những điều kiện nhất định đối với quần thể như số lượng cá thể lớn, điễn ra sự
ngẫu phối, các loại giao tử dều có sức sống và thụ tinh như nhau, các loại hợp tử đều có sức sống như nhau, không có đột biến và
chọn lọc, không có sự di nhập gen.
.IV Ý nghĩa của định luật Hacdi-Vanbec
− Định luật Hacdi-vanbec phản ánh trạng thái cân bằng di truyền của quần thể. Nó giải thích được vì sao trong thiên nhiên có những
quần thể được duy trì ổn định qua thời gian dài.
− Giá trị thực tiễn của định luật này thể hiện trong việc xác định tần số tương đối của các alen và kiểu gen từ tỉ lệ các kiểu hình.
CHƯƠNG IV. ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC
BÀI 1. CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG
.I Giới thiệu về nguồn gen tự nhiên và nhân tạo
− Quy trình chọn giống bao gồm các bước: tạo nguồn nguyên liệu, chọn lọc, đánh giá chất lượng giống và cuối cùng đưa giống tốt
ra sản xuất đại trà.
− Nguồn gen tự nhiên là các dạng có trong tự nhiên về một giống vật nuôi hay cây trồng nào đó. Các giống địa phương có tổ hợp
nhiều gen thích nghi tốt với điều kiện môi trường nơi chúng sống.
− Nguồn gen nhân tạo là kết quả lai giống của một tổ chức nghiên cứu giống cây trồng, vật nuôi được cất giữ, bảo quản trong một
“Ngân hàng gen”.
.II Chọn giống từ nguồn biến dị tổ hợp
Biến dị tổ hợp là những kiểu hình khác bố mẹ xuất hiện ở các thế hệ lai do sự tổ hợp lại vật chất di truyền của thế hệ P thông qua
quá trình giao phối. Biến dị tổ hợp phản ánh sự đa dạng về kiểu gen, phong phú về kiểu hình của giống.
.1 Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
− Trong quá trình sinh sản hữu tính, các tổ hợp gen mới luôn được hình thành. Những cá thể có tổ hợp gen này sẽ được cho tự thụ
phấn hoặc giao phối gần để tạo ra các dòng thuần chủng.
12
.2 Tạo giống lai có ưu thế lai cao
− Ưu thế lai là hiện tượng con lai có năng suất, phẩm chất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển vượt trội so với các
dạng bố mẹ.
− Để giải thích hiện tượng ưu thế lai người ta đưa ra giả thuyết siêu trội, cho rằng ở trạng thái dị hợp tử về nhiều cặp gen khác nhau
con lai có kiểu hình vượt trội về nhiều mặt so với các dạng bố mẹ thuần chủng.
− Để tạo con lai có ưu thế lai cao về một số đặc tính nào đó có thể sử dụng các cách lai tạo như lai thuận nghịch, lai khác dòng đơn
hoặc kép tùy theo từng giống vật nuôi cây trồng để nhằm thu được con lai có ưu thế lai cao.
− Ưu thế lai thường biểu hiện cao nhất ở đời lai F
1
, sau đó giảm dần qua các thế hệ. Đây là lí do không dùng con lai F
1
làm giống,
chỉ dùng vào mục đích kinh tế.
.III Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến
− Để có năng suất cao hơn mức trần hiện có của giống, các nhà chọn giống đã sử dụng phương pháp gây đột biến để tạo nguồn vật
liệu cho chọn giống.
− Gây đột biến là phương pháp sử dụng các tác nhân vật lí và hóa học, nhằm làm thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật để phục vụ
cho lợi ích con người.
− Quy trình tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến gồm các bước: (1) xử lí mẫu vật bằng các tác nhân gây đột biến; (2) chọn
lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn; (3) tạo dòng thuần chủng.
− Gây đột biến bằng các tác nhân vật lí và hóa học để có nguồn vật liệu khởi đầu cho chọn giống. Những thể đột biến có lợi được
chọn lọc và trực tiếp nhân thành giống mới hoặc được dùng làm bố mẹ để lai giống.
BÀI 2. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
∗
Công nghệ tế bào là ngành kỹ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào hoặc mô để tạo ra cơ quan hoặc cơ
thể hoàn chỉnh.
∗
Công nghệ tế bào gồm 2 công đoạn thiết yếu là: tách tế bào hoặc mô từ cơ thể rồi mang nuôi cấy để tạo mô sẹo, dùng
hoocmon sinh trưởng kích thích mô sẹo phân hóa thành cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh.
.II Tạo giống thực vật
.1 Nuôi cấy hạt phấn
− Các hạt phấn riêng lẻ cho mọc trên môi trường nhân tạo thành dòng tế bào đơn bội có các kiểu gen khác nhau do giảm phân tạo ra
và biểu hiện thành kiểu hình (bao gồm cả các tính trạng lặn). Từ đó cho phép chọn lọc in vitro (trong ống nghiệm) những dòng có
đặc tính mong muốn.
− Để có giống cây trồng cho sản xuất thì cần lưỡng bội hóa các dòng đơn bội này bằng cách gây đột biến đa bội hóa các thể đơn bội
thành thể lưỡng bội. (các giống này đều thuần chủng)
− Phương pháp này có hiệu quả cao khi chọn các dạng cây có các đặc tính như: kháng thuốc diệt cỏ, chịu rét, chịu hạn, chịu phèn,
chịu mặn, kháng bệnh, sạch không nhiễm virut gây bệnh.
.2 Nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo
− Kỹ thuật nuôi cấy tế bào thực vật in vitro nhờ môi trường nuôi cấy chuẩn kết hợp với việc sử dụng các chất hoocmon sinh trưởng
như auxin, giberelin, xitokinin.
− Bất kỳ tế bào nào của cây (chồi, lá, thân, rễ, hoa) đều nuôi cấy được để tạo thành mô sẹo (mô gồm nhiều tế bào chưa biệt hóa, có
khả năng sinh trưởng mạnh) rồi điều khiển cho tế bào biệt hóa thành các mô khác nhau và tái sinh ra cây trưởng thành.
− Kỹ thuật này cho phép nhân nhanh các giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt, quý hiếm, thích nghi với điều kiện sinh
thái nhất định, chống chịu tốt với nhiều loại sâu, bệnh.
.3 Tạo giống bằng chọn dòng tế bào xôma có biến dị
− Nuôi cấy tế bào có 2n NST trên môi trường nhân tạo, sẽ hình thành nhiều dòng tế bào có các tổ hợp NST khác nhau tạo ra biến dị
xôma cao hơn mức bình thường.
− Biến dị dòng tế bào xôma được sử dụng trong việc tạo ra các giống cây trồng mới có các kiểu gen khác nhau của cùng một giống
ban đầu.
.4 Dung hợp tế bào trần
− Loại bỏ thành xenlulôzơ của tế bào bằng enzim hoặc vi phẫu để tạo tế bào trần. Cho dung hợp tế bào trần để tạo ra tế bào lai.
− Các tế bào lai có khả năng tái sinh đầy đủ thành cây lai và mang đặc điểm của cả 2 loài mà bằng cách lai hữu tính khó có thể tạo
ra được.
.III Tạo giống động vật
Áp dụng công nghệ tế bào trong sản xuất vật nuôi chủ yếu là hình thức cấy truyền phôi và nhân bản vô tính nhằm tăng nhanh giống
vật nuôi quý hiếm hoặc tăng năng suất trong chăn nuôi cũng như ứng dụng trong y học.
13
.1 Cấy truyền phôi (công nghệ tăng sinh sản ở động vật)
Sau khi phôi được lấy ra từ động vật cho và trước khi cấy phôi vào động vật nhận cần trải qua một trong các bước sau:
∗
Tách phôi thành 2 hay nhiều phần, mỗi phần sau đó sẽ phát triển thành một phôi riêng biệt
∗
Phối hợp hai hay nhiều phôi thành một thể khảm
∗
Làm biến đổi các thành phần trong tế bào của phôi khi mới phát triển theo hướng có lợi cho con người
.2 Nhân bản vô tính bằng kỹ thuật chuyển nhân
Điển hình cho kỹ thuật này là thành công của nhóm các nhà bác học Anh đã tạo ra cừu Dolli (1997). Công nghệ tạo cừu Dolli bao
gồm các bước sau:
− Tách tuyến vú của cừu cho nhân (cừu mặt trắng) và nuôi trong phòng thí nghiệm
− Tách tế bào trứng của cừu khác (cừu mặt đen), sau đó loại bỏ nhân của tế bào trứng này
− Chuyển nhân của tế bào tuyến vú vào tế bào trứng đã bị bỏ nhân
− Nuôi cấy trên môi trường nhân tạo cho trứng phát triển thành phôi
− Chuyển phôi vào tử cung của một cừu mẹ (cừu mặt đen) để nó mang thai. Sau thời gian mang thai giống như trong tự nhiên, cừu
mẹ này đã đẻ ra cừu con (cừu Dolli) giống y hệt cừu cho nhân tế bào (cừu mặt trắng).
BÀI 3. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ GEN
.I Khái niệm công nghệ gen
Công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi, có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể mới với những
đặc điểm mới.
Kỹ thuật tạo ADN-tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác gọi là kỹ thuật chuyển gen.
.II Quy trình chuyển gen
.1 Tạo ADN tái tổ hợp
− Nguyên liệu
∗
Gen cần chuyển
∗
Thể truyền
∗
Enzim giới hạn (restrictaza) và enzim nối (ligaza)
− Cách tiến hành
∗
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.
∗
Dùng enzim nối để gắn gen cần chuyển vào thể truyền tạo ADN tái tổ hợp.
.2 Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
Dùng muối canxi clorua hoặc xung điện cao áp làm giãn màng sinh chất của tế bào để ADN tái tổ hợp dễ dàng đi qua.
.3 Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp
− Chọn thể truyền có gen đánh dấu.
− Bằng các kỹ thuật nhất định (ví dụ sử dụng mẫu dò đánh dấu phóng xạ) nhận biết được sản phẩm đánh dấu và nhân dòng tế bào
này để sản xuất ra sản phẩm mong muốn.
.III Thành tựu ứng dụng công nghệ gen
Thành tựu nổi bật nhất trong ứng dụng công nghệ gen là khả năng cho tái tổ hợp thông tin di truyền giữa các loài đứng xa nhau
trong bậc thang phân loại mà lai hữu tính không thể thực hiện được.
.1 Tạo giống vi sinh vật
− Ngày nay, đã tạo được các chủng vi khuẩn cho sản phẩm mong muốn không có trong tự nhiên, bằng cách chuyển một hay một
nhóm gen từ tế bào của người hay một đối tượng khác vào tế bào của vi khuẩn.
14

Xem chi tiết: ÔN THI SINH 12NC