Tải bản đầy đủ

Đề cương môn sản xuất giống cây trồng

Đề 1
Câu 1. Gen sinh vật nhân chuẩn có cấu trúc như thế nào? Ý nghĩa
của nó?
1. Khái niệm gen:
Gen là một đoạn ADN mã cho một sản phẩm cần thiết đối với hoạt
động sống của tế bào. Gen -> protein, rARN, tARN và các loại ARN
khác tham gia kiểm soát hoạt động của genome
2. Cấu trúc gen:
Gồm hai vùng:
• Vùng DNA điều khiển: nằm trước các đoạn gen mang mã, bắt
đầu từ -1, gồm các vị trí:
– Promoter: nhận biết và liên kết với enzim RNA
polymerase. Promoter thường nằm ngay trước vị trí +1 của
gen (vị trí Nu đầu tiên được phiên mã sang ARN). Ở
procaryota: nằm khoảng từ -35 -> -10, ở eucaryota từ -25
(-30) -> - 75(-90).
– Vị trí hoạt hóa (A) hoặc vị trí ức chế (O): được nhận biết
bởi các Pr điều khiển, chúng có thể liên kết với AND hoặc
ARN pol làm tăng cường hoặc kìm hãm hoạt động của gen
trong sao mã
 Vùng DNA mang mã di truyền: Là đoạn AND được phiên mã

sang mRNA theo chiều 5’ à 3’ trên sợi đang tổng hợp (bd từ
+1). Gồm:
 Vùng 5’ và 3’ không dịch mã: liên quan tính bền vững của
mRNA; tham gia kiểm soát dịch mã..
+TT không dịch mã đầu 5’ (5’UTR): tính từ Nu phiên mã
đầu tiên đến bộ 3 Nu khởi đầu dịch mã (AUG hoặc GUG).


+ TT không dịch mã đầu 3’ (3’ UTR): tính từ một trong 3
codon dừng dịch mã đến hết trình tự kết thúc phiên mã
 Khung đọc mở:
• Phần DNA của gen mã hóa tạo chuỗi polypeptide
• Bắt đầu bằng một codon khởi đầu (AUG hoặc
GUG) và kết thúc bằng một trong 3 mã kết thúc là
UAA/UAG/UGA.
• Mỗi bộ 3 Nu của khung đọc mở tương ứng với một
codon mã hóa cho một aa.
• Đọc từ đầu 5’ -> 3’, đọc theo phân tử mRNA, đọc
từng mã một, đọc không chồng chéo và đọc cho đến
tận mã kết thúc thì dừng lại.
3. Ý nghĩa
Chức năng của gen thể hiện ở 3 quá trình:


Tái bản DNA.

• Phiên mã tạo ra mRNA, hoặc rRNA hay tRNA.
• Dịch mã hoặc sinh tổng hợp protein dựa trên khuôn
mRNA xuyên qua ribosome để lắp ráp các amino
acid nhờ các tRNA vận chuyển đến.
Câu 2. Khái niệm về thích ứng phát triển cá thể và thích ứng quần
thể, mối quan hệ giữa chúng. Phân tích khái niệm : khả năng thích
ứng chung và thích ứng đặc thù.
Quần thể là một nhóm cá thể sống trong một khoảng không gian xác định
có những đặc điểm sinh thái đặc trưng như là mật độ, sức sinh sản, khả năng
thích ứng với các điều kiện sinh thái của môi trường xung quanh… Như vậy


khả năng thích ứng chung của quần thể cũng là khả năng thích ứng của mỗi cá
thể trong quần thể. Mỗi cá thể đều mang những đặc điểm chung của quần thể.

Trong sự thích ứng tiến hóa của sinh vật có những nguyên tắc và trật tự
nhất định. Trước áp lực chọn lọc phần lớn các cá thể của quần thể bị chết, số
còn lại phát sinh những đột biến với gen mới được hình thành. Những cá thể
này sẽ sinh sản và những gen mới được truyền cho hậu thế. Các cá thể với gen
mới này ngày càng đông đảo và quần thể tồn tại trước áp lực của chọn lọc.
Ví dụ: sự tiến hóa thích nghi kháng thuốc trừ sâu và kháng sinh gặp phổ
biến. Sự kháng thuốc ở vi khuẩn gây bệnh cho người, khi quần thể vi khuẩn gặp
một thứ thuốc đặc biệt hầu hết chúng bị chết. Đôi khi quần thể có một số cá thể
có đột biến kháng thuốc chúng sống lâu hơn và sinh sôi nảy nở nhanh chóng.
Người ta thấy ở plasmid có những gen kháng thuốc kháng sinh. Những gen này
được sao lại ở hậu thế và lan tràn trong quần thể chẳng bao lâu trở thành phổ
biến.
Như vậy hệ thống thích ứng cá thể và quần thể có mối liên hệ chặt chẽ
với nhau, các cá thể trong quần thể mang những đặc tính thích ứng chung của
quần thể, còn khả năng thích ứng đặc thù của một số cá thể trong quần thể khi
điều kiện môi trường thay đổi lại tạo ra một quần thể mới có những đặc điểm
tiến bộ hơn, là cơ sở cho sự tiến hóa của sinh vật. Sự thích ứng đã mở ra khả
năng cho sự tồn tại và phát triển của sinh vật. Những sự thích ứng xuất hiện
luôn là kết quả của chọn lọc tự nhiên đối với những loại gen khác nhau được
sinh ra một cách ngẫu nhiên.
Trải qua quá trình tiến hóa, dưới tác động của chọn lọc tự nhiên, sinh vật
đã hình thành những đặc điểm thích ứng với môi trường. Sinh vật đa dạng
phong phú như hiện nay là nhờ phát sinh các biến dị và tích lũy dần qua các thế
hệ để thích nghi với môi trường luôn biến đổi. Quá trình thích ứng của sinh vật
với môi trường rất lâu dài và phức tạp, bao gồm các giai đoạn: phôi, chưa
trưởng thành và trưởng thành. Phản ứng lại trước tác động của môi trường, sự


thích ứng của môi trường thể hiện rất đa dạng: thích ứng sinh lý, hình thái, màu
sắc, thích ứng giữa loài này với loài khác…
- Khả năng thích ứng chung: là khả năng thích ứng của một loài sinh vật
với môi trường sống thay đổi.
Trong mọi điều kiện môi trường (thuận lợi, bất lợi…) ta đều có đánh giá
giống nhau trên các chỉ tiêu về sinh trưởng và sinh sản để xác định mức độ thích
ứng của quần thể thực vật với điều kiện môi trường nghiên cứu. Các hệ thống
gen kiểm soát các chỉ tiêu trên quyết định tiềm năng thích ứng chung của quần
thể.
- Khả năng thích ứng đặc thù là khả năng thích ứng riêng biệt của một
hay một nhóm cá thể sinh vật với một điều kiện nhất định của môi trường sống.
Trong mỗi một môi trường cụ thể ta đánh giá những biểu hiện tính trạng
đặc thù biểu hiện trong những môi trường cụ thể để nói lên khả năng thích ứng
của quần thể trong môi trường nghiên cứu. Những biểu hiện đặc thù đó phản
ánh khả năng thích ứng đặc thù.
Ví dụ: tất cả các loài lúa nước đều có khả năng sống trong điều kiện đất
có nước đó là khả năng thích ứng chung. Cây lúa đều có chung đặc điểm để
thích ứng với điều kiện đất ngập nước: thân nhỏ chia nhiều lóng đốt, thân có
nhiều ống xốp nhỏ để dẫn khí xuống cho rễ hô hấp, lúa có khả năng đẻ nhánh
chứ không phân cành. Có một số giống có khả năng chịu mực nước cao ngập đó
là khả năng thích ứng đặc thù của giống đó. Các lóng thân của giống lúa này có
khả năng vươn dài theo chiều cao của mực nước dâng lên giúp cây lúa vẫn
quang hợp được và lấy được oxi từ không khí.
Khi cơ thể sinh vật gặp một sự cố nào đó mà ảnh hưởng đến khả năng
thích ứng chung thì làm ảnh hưởng đến khả năng thích ứng đặc thù. Khả năng
thích ứng đặc thù nằm trong khả năng thích ứng chung.
Sự thích ứng được biểu hiện rõ ở hầu hết các bộ phận của sinh vật. Ví dụ:
Cánh của chim không chỉ thích hợp về mặt đại thể mà còn về chi tiết cấu trúc
cho việc bay lượn. Hình dạng cánh nói chung tạo nên sức nâng và khi điều


chỉnh thích hợp nó còn giúp cho việc cất và hạ cánh cũng như mức độ bay. Các
lông vũ bay nhẹ và khỏe, trong khi đó những lông mao nhỏ hơn tạo nên mặt
trơn khí động học. Ngoài ra các xương hỗ trợ có các thanh chống bên trong làm
tăng thêm các đặc tính cơ học mà không phải tăng khối lượng cơ thể. Ở hầu hết
các loài chim, các cơ để bay thường rất to, khỏe và phần lớn khối lượng của nó
tập trung gần gốc cánh, nơi các cơ được bám vào xương ức đã được biến dạng
một cách đặc biệt.
Các kiểu hình biểu hiện của sự thích ứng là những biểu hiện phức tạp
mang tính chất tổng hợp:
+ Nhóm thích ứng hình thức giải phẫu cấu trúc: biến đổi về giải phẫu cấu
trúc để phù hợp với sự thay đổi của môi trường.
+ Thích ứng sinh lý: ở điều kiện biến đổi cơ thể tạo nên những cân bằng
về hoạt động sinh lý để sống được trong điều kiện môi trường biến đổi đó.
Khi tiếp cận nghiên cứu về khả năng thích ứng cần phân lập rõ ràng các
cấu phần tham gia vào thích ứng, tìm gen kiểm soát cấu phần, tìm những cấu
phần chủ chốt và những biểu hiện mang tính chất chỉ thị. Hệ thống gen dị hợp
tử ưu thế lai làm tăng cường khả năng thích ứng của cơ thể. Hệ thống gen kiểm
soát thích ứng có mối liên hệ với nhau tạo nên khối đồng thích ứng.


Đề 2
Câu 1. Mô hình operon và điều hòa hoạt đọng của gen sinh vật
nhân chuẩn.
* Đặc điểm cấu trúc operon và điều hòa hoạt động gen ở sinh vật
nhân chuẩn.
- Những yếu tố điều hòa của operon và đặc điểm của chúng
Ở tế bào sinh vật nhân chuẩn, giữa các gen thường được phân tách bởi
đoạn lớn AND không tham gia mã hóa. ở vùng này phát hiện ra những trật tự
AND đóng vai trò điều hòa sự sao mã của gen.
1. Promotor( vùng khởi động): Cần phân biệt các promotor của ba loại
ARN- Polymerase.
- Cách không xa điểm tạo mũ của gen, đã phát hiện ra trật tự ADN có khả
năng khởi động , là nơi gắn vào của ARN polymeraza II để tiến hành sao mã ra
các ARNm. Khi vung khởi động bị bất hoạt thì sự sao mã bị đình trệ.
- Vùng khởi động của các gen do ARN- polymerase III sao mã không
nằm ở phía trước gen, mà thường ở bên trong gen đó
- Vùng khởi động của ARN- polymerase I nằm ở phía trước gen ARNr,
nhưng chưa hoàn toàn xác định rõ được vị trí, hơn nữa các trật tự AND ở vùng
khởi động này ít mang tính chất đặc trưng và biến động mạnh ở các loài.
2. Enhancer(vùng tăng cường sao mã)
Nhiều đoạn AND, chúng nằm ở những vị trí khác nhau của gen, có chức
năng tiếp nhận thông tin làm tăng cường sao mã, chúng được gọi là vùng tăng
cường sao mã.
Vùng tăng cường sao mã có những đặc điểm sau:


- Vùng tăng cường sao mã là yếu tố tác động theo hướng đồng, chúng chỉ
có hoạt tính khi nằm trong khối thống nhất chứa gen mà chúng điều khiển.
- Vùng tăng cường không có tính hướng, vị trí của chúng có thể thay đổi
mà không ảnh hưởng tới chức năng hoạt động của chúng. Vị trí của vùng tăng
cường thay đổi rất rộng, có thể ở phía trước gen, hoặc ở sau gen, hay ở trong
gen- nằm ở đoạn intron. Thường quan sát thấy những vùng tăng cường nằm ở
phía trước gen là phổ biến nhất.
- Vùng tăng cường không mang tính đặc trưng cho từng gen mà chúng điều
khiển, tức chúng có ý nghĩa hầu như cho mọi gen.
- Vùng tăng cường có tính chất đặc trưng rất yếu ở góc độ phân loại
- Ở một số trường hợp vùng tăng cường có tính chất đặc trưng cho từng mô
của cơ thể đa bào bậc cao.
- Một gen có thể mang một số vùng tăng cường.
3. Silencer(vùng gây giảm sao mã)
Bên cạnh các enhancer đã phát hiện ra những đoạn AND có tác động
ngược lại làm giảm sự sao mã
Tuy nhiên ảnh hưởng hạn chế sao mã của nó có thể bị loại trừ khi có các
tác động kích thích, như tác động phức hợp của protein tiếp nhận- hoocmon lên
AND. Khi tách bỏ vùng gây giảm sao mã thì sự sao mã ở mức độ nào đó, vẫn
xảy ra mà không cần có tác động kích thích. Các silencer cũng có một số đặc
điểm tương tự enhancer.
Như vậy bộ máy di truyền là trung tâm điều khiển mọi hoạt động của tế
bào, được thể hiện ở 4 cấp độ bao gồm:
- Cấp độ sợi nhiễm sắc gồm:
+ Tổ chức các gen ở genome
+ Các yếu tố di truyền di động


+ Biến thái cấu trúc sợi nhiễm sắc qua các pha của chu kỳ tế bào
- Cấp độ sao mã(mô hình operon)
- Cấp độ ARNm sơ cấp(cơ chế thành thục hoá)
-

Cơ chế dịch mã, tổng hợp protein. Các protein có thể tham gia vào các

hoạt động trao đổi chất của tế bào, cũng có thể tham gia vào hoạt động của
chính bộ máy di truyền.
Như vậy, 4 cấp độ này tạo ra gen theo 1 cơ chế điều hoà: đáp ứng nhu cầu
về không gian và thời gian, số lượng và đúng loại sản phẩm.
Bộ máy di truyền sinh ra một cơ thể sống thích ứng với điều kiện môi
trường trong một phạm vi thích ứng.
Tuy nhiên bộ máy di truyền có thể rơi vào trạng thái hoạt động rối loạn do
cơ chế thị trường mà con người đã can thiệp thô bạo vào cơ chế điều hoà của
gen
Hậu quả: Cơ thể sinh vật bị rối loạn, dễ bị bệnh virut và dẫn đến chết.
Giải pháp:
- Làm lành mạnh hoá thị trường hoocmon trong trồng trọt và chăn nuôi
- Xây dựng cho mỗi đối tượng sự tối ưu hóa cho tăng trọng hợp lý bằng
các biện pháp kỹ thuật phù hợp

Câu 2. Các đạng biểu hiện thích ứng, các giai đoạn khủng hoảng.
Đặc điểm kiểm soát di truyền các biều hiện thích ứng ở cây trồng.
- Các dạng biểu hiện thích ứng
Về nguyên lý cũng sử dụng tiếp cận về biểu hiện tính trạng chất
lượng và số lượng nhưng kèm với tư duy biến động, biến đổi so với
điều kiện bình thường.


Ta phân ra 2 nhóm biểu hiện thích ứng:
1. Thích ứng hình thái, giải phẫu, cấu trúc: Những biểu hiện về
mặt hình thái, giải phẫu, cấu trúc (khác biệt với điều kiện bình
thường).
2. Thích ứng sinh lý: là những thay đổi về các hoạt động chức
năng sinh lý của thực vật tạo nên những cân bằng mới đáp ứng cho
thực vật phát triển ở điều kiện thay đổi (bất thuận).
Những biểu hiện ở 2 góc độ trên mang tính chất rất rõ nét và ổn
định, ta có thể coi đó là các chỉ thị áp dụng trong chọn lọc.
- Các giai đoạn khủng hoảng
Trong chu kỳ phát triển cá thể, cơ thể thực vật phải chịu tác động
của các yếu tố môi trường biến động. Ở một số giai đoạn nào đó trong
quá trình phát triển cá thể, thực vật rất mẫn cảm với tác động yếu tố
môi trường bất thuận - đó là giai đoạn khủng hoảng. Một dạng thực
vật được gọi là thích ứng tốt với môi trường cụ thể nào đó (ngoài các
thông số đánh giá trên) khi nó tạo ra chu kỳ phát triển cá thể tránh
được các tác động bất thuận rơi vào giai đoạn khủng hoảng.
Có một số giai đoạn khủng hoảng sau:
+ Giai đoạn khủng hoảng lớn nhất đó là giai đoạn ra hoa (chuyển
từ sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh thực).


+ Giai đoạn cây con 3 lá (chuyển từ dinh dưỡng chủ yếu từ hạt
sang dinh dưỡng nhờ đất).
+ Giai đoạn chín sáp (chuyển sang quá trình chín - già hoá).
- Những đặc điểm chung trong nghiên cứu về kiểm soát di truyền
của các biểu hiện thích ứng
+ Có tính chất phức tạp, nhiều gen kiểm soát. Về mặt kiểu hình
(như trên) phải cố gắng phân ra các cấu phần chi tiết (nhiều thông số
đánh giá), trong đó cố gắng phát hiện những biểu hiện trọng yếu hoặc
mang tính chỉ thị. Từ đó ta triển khai các nghiên cứu về kiểm soát di
truyền theo từng cấu phần đó. Ở mỗi cấu phần cũng phải sử dụng các
tiếp cận: định tính hoặc định lượng.
+ Các biểu hiện thích ứng có mối quan hệ với nhau, vì thế phân
tích kiểu gen cần quán triệt mối quan hệ này để: một mặt tránh sự xác
định kiểu gen chồng chéo, mặt khác phát hiện các khối đồng thích
ứng các gen.
+ Vai trò của các hệ thống gen dị hợp tử - tạo nên các hiệu ứng
trội (hiệu ứng dị hợp tử) có tác động tích cực nâng cao khả năng thích
ứng (đặc biệt là khả năng thích ứng chung) của thực vật. Ví dụ các
giống lai có khả năng thích ứng rộng hơn, cao hơn các giống thuần,…
+ Các dạng hoang dại, bán hoang dại có nhiều hệ thống gen quyết
định khả năng thích ứng cao hơn. Hay nói cách khác là có nhiều hệ


thống gen kiểm soát các khả năng chống chịu, chúng thường sử dụng
làm vật liệu chọn giống để khai thác các hệ gen này.
+ Trong nhiều trường hợp các kiểu gen đa bội thể (ví dụ dạng tứ
bội) có khả năng thích ứng cao hơn kiểu gen lưỡng bội.


Đề 3.
Câu 1. Tổng quát về các cấp độ và các cơ chế điều hòa hoạt động
của gen cho thấy bộ máy di truyền là trung tâm điều khiển mọi hoạt
động của tế bào, ý nghĩa.
Chúng ta đều biết cơ sở tạo nên bộ máy di truyền là gen, mà gen chứa
thông tin quy định tổng hợp protein. Vậy sự điều hòa tổng hợp protein ở các cơ
thể khác nhau là sự điều khiển biểu hiện gen hay nói cách khác là bộ máy di
truyền hoạt động theo cơ chế điều hòa.
- Khái niệm điều hoà:
+ Định tính:

Đáp ứng không gian

Đáp ứng thời gian
+ Định Lượng: đáp ứng liều lượng (nhiều, ít)
1. Cấp độ sợi nhiễm sắc, bao gồm các cơ chế sau:
- Chu kỳ biến thái cấu trúc nhiễm sắc thể, tái tạo sợi nhiễm sắc sau tái bản
ADN qua các chu kỳ tế bào.
- Tổ chức các gen ở genome, các yếu tố di truyền di động
2. Cấp độ sao mã - theo cơ chế hoạt động của Operon
3. Cấp độ sau sao mã
3.1. Cấp độ sợi ARNm sơ cấp: liên quan đến các cơ chế thành thục hoá
3.2. Cấp độ dịch mã: liên quan đến các cơ chế về tổng hợp Protein ở
Ribosome


- Bộ máy di truyền là trung tâm điều khiển mọi hoạt động của tế bào (tính
chất tự điều khiển)
+ Khi có sự can thiệp thô bạo vào quá trình tự điều khiển này có thể dẫn
tới hoạt động của bộ máy di truyền bị rối loạn
+Lý thuyết về kiểm chứng sự rối loạn:
Tồn tại của các axit Nucleic xung quanh bộ máy di truyền của tế bào: đó là
Virus, khi bộ máy di truyền rơi vào tình trạng rối loạn thì không còn cấp độ cao
hơn để điều chỉnh, chỉ còn con đường duy nhất là bị tiêu diệt. Yếu tố kiểm
chứng: Virus - sẽ xuất hiện bệnh virus mới để tiêu diệt sinh vật.
Quán triệt lý thuyết này sẽ hiểu biết được lý thuyết trung trong nông
nghiệp điều khiển
Các ý nghĩa ứng dụng trong điều khiển

Câu 2. Quần thể thực vật loài tự thụ phấn có cấu trúc di truyền
như thế nào?
Cấu trúc di truyền của quần thể loài tự thụ phấn:
+ Tính chất đồng hợp tử: Sự tự thụ phấn liên tục sẽ dẫn đến đồng hợp tử
hóa các kiểu gen. Tính di truyền của đời sau thường ổn định, ít phân ly ở dạng
đồng hợp tử. Dù trong quần thể cây tự thụ phấn vẫn xuất hiện hiện tượng đột


biến và lai giống tự nhiên, xuất hiện kiểu gen dị hợp tử, sau một số đời tự thụ
liên tục sẽ dẫn đến tỷ lệ % cây dị hợp tử giảm đi, xấp xỉ bằng 0 còn tỷ lệ đồng
hợp tử tăng lên xấp xỉ bằng 1, Mendel đã đưa ra công thức biểu hiện về sự biến
động tương đối giữa kiểu gen đồng hợp tử ở một quần thể tự thụ phấn, lúc chưa
có chọn lọc nhân tạo:
(2n – 1) AA : 2Aa : (2n – 1) aa
Với n: Số thế hệ quần thể ban đầu (2n = 1).
+ Dòng thuần: là dòng đồng hợp tử về kiểu gen và đồng nhất về một loạt
kiểu hình (cấu trúc đồng hợp tử ( 1-1/2n) chiếm đa số đứng cạnh nhau).
+ Sàng lọc cấu trúc đồng hợp tử thích ứng, hạn chế hoặc triệt tiêu gánh
nặng di truyền của quần thể.
+ Giá trị dị hợp tử tàn dư gồm các nguồn: tự có, bổ sung do giao phấn
chéo ngẫu nhiên (Giữa các dòng tự thụ, các thế hệ vẫn thường xảy ra một tỷ lệ
giao phấn chéo nhỏ nào đó), đột biến tự nhiên làm cho quần thể bị phân hoá.
Các kiểu dị hợp tử xuất hiện vẫn nằm trong quy luật chịu tác động của
chọn lọc tự nhiên, chúng vẫn được lưu giữ trong quần thể, mặc dù phương thức
tự thụ phấn kéo theo sự giảm tỷ lệ dị hợp tử đi một nửa qua mỗi thế hệ.
Do vậy trong chọn giống, đặc biệt là tạo giống ưu thế lai cần diệt bộ phận đực
để ngăn chặn tự thụ và tăng cường khả năng nhận phấn ngoài từ dòng, giống bố. Có
thể ứng dụng phương thức khử đực, thụ phấn bằng tay, hoặc sử dụng bất dục đực: bất
dục đực nhân, bất dục đực chức năng di truyền nhân (TGMS, PGMS), bất dục đực tế
bào chất (CMS).


Đề 4
Câu 1. Ý nghĩa của trạng thái lưỡng bội vật chất di truyền, giải
thích cơ chế tính trội.
•Khái niệm về sinh vật đơn bội và sinh vật lưỡng bội
- Sinh vật đơn bội: vật chất di truyền tồn tại một bản (vi khuẩn, nấm)
- Sinh vật lưỡng bội: vật chất di truyền tồn tại trạng thái đôi (đôi NST
tương đồng).
Xen kẽ pha đơn bội và lưỡng bội trong chu kỳ sống của các nhóm sinh vật:
- Sinh vật đơn bội trong chu kỳ sống xuất hiện trạng thái lưỡng bội do hiện
tượng tiếp hợp (vi khuẩn), hiện tượng hữu tính (nấm).
- Sinh vật lưỡng bội:
giảm phân giao tử
+ Động vật: 2n

1n, sản phẩn của giảm phân (1n)
(Giảm phân)

hình thành nên giao tử đực, cái

• Ý nghĩa của trạng thái lưỡng bội vật chất di truyền
1. Liên quan sinh sản hữu tính - giảm phân, tái tổ hợp tạo đa dạng các tổ
hợp giao tử, đa dạng các tổ hợp hợp tử (cơ thể đời sau).


2. Là cơ sở của tương tác cùng locus - tạo đa dạng về các kiểu tương tác
gen (chiều đồng, đối), tạo đa dạng về các biểu hiện kiểu hình của tính trạng.
3. Giảm phân là trung tâm của các cơ chế di truyền: ngoài tái tổ hợp còn
quyết định sự ổn định, tính chất đồng thích ứng của các gen lạ trong bộ máy di
truyền nhận,…
• Giải thích cơ chế tính trội

Sự tương tác cùng Locus:

Câu 2. Tóm tắt các cơ chế kiểm soát quá trình tái tổ hợp tạo đa
dạng di truyền ở quần thể phân ly.
• Sơ đồ chung

- Kiểm soát quá trình tái tổ hợp ở cấp độ gen và cấp độ nhiễm sắc thể
- Ảnh hưởng của giới tính, tuổi sinh lý, các yếu tố môi trường tới tần số tái
tổ hợp.


- Kiểm soát sự kiến tạo các tái tổ hợp ở cấp độ giao tử, hợp tử, phát triển
phôi và cây con.
Các kiểm soát trên làm thay đổi mức độ đa dạng di truyền của quần thể
phân ly lý thuyết, dẫn tới quần thể thực tế thu được (phục vụ cho chọn lọc) có
phổ và tần số các biến dị di truyền giảm hơn so với lý thuyết, làm hạn chế hiệu
quả chọn lọc các tái tổ hợp quan tâm.
• Các giải pháp khắc phục nhằm làm tăng phổ và tần số các biến dị di
truyền ở quần thể phân ly:
- Các biện pháp nhằm tăng tần số trao đổi chéo (rf)
- Các biện pháp liên quan đến chọn lọc giao tử
- Các biện pháp liên quan tới chọn lọc hợp tử, cứu phôi, tăng độ nảy mầm
của phôi
- Các biện pháp tăng khả năng sống sót của cây con.
Các giải pháp trên đặc biệt quan trọng cần áp dụng trong trường hợp lai xa.


Đề 5
Câu 1. Gen có tác động đa hiệu gen thể hiện có điều kiện.
- Tác động đa hiệu của gen:
Hoạt động của 1 gen quyết định biểu hiện nhiều tính trạng ở các không
gian và thời gian khác nhau
Sản phẩm của 1 gen có thể đi vào nhiều chuỗi tác động, dẫn tới các biểu
hiện tính trạng ở các không gian và thời gian khác nhau.
- Gen thể hiện có điều kiện - biểu hiện của gen rất mẫn cảm với tác động
của yếu tố môi trường:
Yếu tố môi trường tạo một ngưỡng: trước ngưỡng và sau ngưỡng là 2 trạng
thái biểu hiện khác biệt (tương phản) của tính trạng.

Câu 2. Khái niệm cây trồng biến đổi gen và cây trồng chuyển gen.
Những khó khăn, thách thức trong sử dụng cây trồng chuyển gen.
* Khái niệm cây trồng biến đổi gen và cây trồng chuyển gen.
- Khái niệm về cây trồng biến đổi gen bao hàm:
+ Mang gen được cải tiến (khác trạng thái nguyên thuỷ):
- Có hiệu quả hoạt động mạnh hơn hoặc bị ức chế
- Tạo dạng Protein mới
- Khôi phục trạng thái hỏng thành gen hoạt tính bình thường
(Công nghệ Protein và sửa chữa gen)
+ Chuyển gen mới (gen lạ) có hoạt tính vào genom nhận
- Công nghệ chuyển nạp gen bằng vector (giới thiệu sơ đồ), những ưu thế
của nó so với các phương pháp khác.

* Những khó khăn, thách thức trong sử dụng cây trồng chuyển gen.
+ Đặc điểm của các hệ thống thiết kế và tính năng thể hiện thông tin di
truyền lạ trong genom nhận - những nguy cơ tiềm tàng đối với thích ứng phát
triển cá thể.


+ Đặc điểm của các hệ thống thiết kế và tính năng khuyếch dẫn thông tin
di truyền lạ - những nguy cơ tiềm tàng đối với các hệ thống thích ứng quần thể.
+ Bài toán thực hành về an toàn thực phẩm và kinh tế


Đề 6
Câu 1. Sự phân chia, phân hóa tế bào, các thế năng của sự phát
triển và phát triển theo hình mẫu thiết kế.
* Sự phân hóa tế bào, các thế năng của sự phát triển
Tế bào là đơn vị cơ bản của sự sống. Từ thế kỉ 19 người ta đã khẳng định
“chỉ từ tế bào mới sinh ra tế bào”. Từ một tế bào hợp tử ban đầu, thông qua sự
phân bào mà tạo nên cơ thể đa bào trọn vẹn. Các cơ chế về sự phân chia tế bào
là cơ sở của các quá trình di truyền. Sự sinh trưởng của tế bào được chia thành
hai giai đoạn: giai đoạn phân chia tế bào (giai đoạn phôi sinh) và giai đoạn dãn
của tế bào.
Sự phân chia tế bào xảy ra trong mô phân sinh. Có ba loại mô phân sinh
trong cây là mô phân sinh đỉnh nằm tận cùng của thân, cành, rễ, mô phân sinh
lóng ở giữa các đốt cây hòa thảo và mô phân sinh tượng tầng nằm ở giữa gỗ và
libe. Các tế bào trong giai đoạn phôi sinh có kích thước bé, đồng nhất, thành tế
bào mỏng, chưa có không bào, nhân to. Số lượng tế bào tăng lên nhanh chóng
nhưng kích thước tế bào mẹ thì bắt đầu phân chia đôi.
Sau giai đoạn phân chia tế bào bước vào giai đoạn dãn để tăng nhanh về
kích thước. Sự sinh trưởng của cơ quan và toàn cây phụ thuộc vào sự dãn của tế
bào. Tế bào bắt đầu xuất hiện không bào, ban đầu là nhiều túi nhỏ, sau đó liên
kết với nhau thành các túi to và cuối cùng thành một không bào trung tâm
chiếm hầu hết thể tích của tế bào, dồn ép chất nguyên sinh và nhân ra sát thành
tế bào. Kích thước tế bào tăng lên rất nhanh.
Sự phân chia và dãn của tế bào là hai giai đoạn của sự sinh trưởng tế bào.
Trong hai giai đoạn này các tế bào gần như giống như nhau, tế bào chưa có
những đặc trưng riêng về cấu trúc và chức năng. Sau đó các tế bào bắt đầu phân
hóa thành các mô chuyên hóa đảm nhiệm các chức năng khác nhau. Ví dụ: tế


bào mô bì làm nhiệm vụ bảo vệ, che chở. Tế bào mô dậu có chứa lục lạp và diệp
lục làm nhiệm vụ quang hợp...
Sự biệt hóa tế bào là sự chuyển đổi từ một loại tế bào này thành một loại tế
bào khác và nó diễn ra rất nhiều lần trong suốt quá trình phát triển của sinh vật
đa bào khi sinh vật đó được biến đổi từ một hợp tử đơn giản thành một hệ thống
phức tạp với nhiều loại mô và tế bào. Các tế bào gốc trưởng thành phân chia và
tạo ra các tế bào con biệt hóa toàn diện trong suốt quá trình sửa chữa mô và thay
thế tế bào. Sự biệt hóa làm thay đổi này phụ thuộc chủ yếu vào các hoạt động
chỉnh sửa được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình biểu hiện gen. Sự biệt hóa tế
bào trong suốt quá trình phát triển có thể được hiểu là kết quả của một mạng
lưới các tương tác điều hòa gen. Do vậy thông qua việc điều tra cách thức các
cơ chế phát triển tương tác với nhau để tạo ra các sản phẩm có thể dự đoán
được.

Hợp tử

phân

(2n)

chia

Khối tế
bào gốc

phân chia

Các nhóm
tế bào khác
nhau (các
mô) của cơ
thể đa bào

phân hóa
các tế bào
biệt hóa

Các thế năng phát triển:
- Đa thế: 1 tế bào hoặc 1 dòng tế bào
các
tế bào khác nhau
các hướng phát triển
khác nhau.
- Đơn thế: 1 tế bào hoặc một dòng tế bào
một loại tế bào phát triển đồng hướng (tăng về
lượng)

Sự ổn định
của khối
cấu trúc cơ
quan


- Nhóm gen hoạt động ở mọi tế bào (nhóm gen nội trợ)
- Nhóm gen hoạt động ở tế bào phân hóa bậc 1
- Nhóm gen hoạt động ở tế bào phân hóa bậc 2
- Nhóm gen hoạt động ở tế bào biệt hóa.
* Sự phát triển theo không gian – phát triển theo hình mẫu thiết kế
- Khái niệm về bao trường tân biến - các thông tin phát triển theo hình thái:
Các tế bào nhận biết về định hướng phát triển và định vị không gian để xây
dựng hình mẫu thiết kế của cơ thể.
- Hệ thống kiểm soát, còn gọi là các điểm kiểm soát, kiểm tra các tổn
thương của DNA và các sai sót trong các quá trình quan trọng của chu kỳ tế
bào. Trong trường hợp có sự không tương thích nào đó, các điểm kiểm soát có
thể chặn quá trình luân chuyển qua các pha của chu kỳ tế bào. Chẳng hạn như,
điểm kiểm soát điều khiển sao chép DNA và giữ cho tế bào sao chép hoàn toàn
DNA trước khi bước vào quá trình phân bào (mitosis). Cũng vậy, điểm kiểm
soát con thoi (spindle checkpoint) sẽ ngăn cản quá trình chuyển dịch từ pha biến
kỳ (metaphase) sang pha hậu kỳ trong (anaphase) trong quá trình phân bào nếu
như không có đủ tất cả các nhiễm sắc thể (chromosomes) tập trung đính vào thoi
phân bào. Nếu hệ thống này phát hiện có điều gì bất thường, thì một mạng lưới
các phân tử dẫn truyền thông tin (signal transduction) sẽ hướng dẫn tế bào
ngưng phân chia ngay. Chúng còn cón thể giúp cho tế bào biết được có thể sửa
chữa tổn thương hay không hay là khởi động quá trình tế bào chết được lập
trình, một dạng của nó được gọi là apoptosis. Quá trình tế bào chết được lập
trình giúp hạn chế các tế bào tổn thương phát triển.
- Các hệ thống gen kiểm soát:


+ Hệ thống gen kiểm soát sự phân cực
+ Hệ thống gen kiểm soát sự phân đốt
+ Hệ thống gen kiểm soát sự định vị cơ quan (Homeobox).
Đặc điểm các hệ thống gen trên:
- Tính chất ổn định về cấu trúc
- Hoạt động theo các dòng tế bào thân.

Câu 2. Phân tích cơ sở di truyền sinh thái hệ thống ký sinh – ký
chủ; kháng bệnh trong khả năng thích ứng chung và thích ứng đặc
thù ở cây trồng.
- Mô hình về mối quan hệ tam giác

Quy luật đồng tồn tại, đồng tiến hoá giữa Ký sinh - Ký chủ
- Trường hợp xuất hiện chủng bệnh mới:
Tác động sàng lọc quần thể ký chủ thu được kiểu gen kháng mới. Với các
khả năng sau:
+ Trường hợp xuất hiện phản ứng kháng nhanh và hiệu quả với chủng
bệnh - hình thành kiểu kháng thẳng.


+ Trường hợp xuất hiện phản ứng kháng chậm, mang tính số lượng - hình
thành kiểu kháng ngang.
+ Cả hai hệ thống trên đều chịu ảnh hưởng của các yếu tố tác động khác
trong môi trường sống, đặc biệt là kháng ngang - Các hệ thống gen kháng bệnh
được xem xét như những yếu tố đặc thù phát huy trên nền khả năng thích ứng
chung, đồng thời có mối quan hệ (chịu ảnh hưởng) của các thích ứng đặc thù
khác.
- Trường hợp xuất hiện kiểu gen cây trồng mới (giống mới)
Có 2 khả năng sau:
+ Bị nguồn bệnh tấn công (nhiễm nặng) vì không có hệ thống gen kháng,
bị loại bỏ
+ Không bị nguồn bệnh tấn công do không có chủng bệnh phù hợp hoặc có
hệ thống gen kháng mạnh. Tuy nhiên, cây trồng mới chỉ tồn tại một thời gian
sau đó sẽ xuất hiện chủng bệnh mới tấn công để gây bệnh.
Chủng bệnh mới xuất hiện này có thể gây hại nghiêm trọng tới các quần
thể cây (các giống đã tồn tại ở đó), có thể dẫn tới những dịch bệnh nguy hiểm.
Ví dụ, sự du nhập giống mới từ các nguồn khác nhau tới một địa bàn mới (chọn
lọc sau thử nghiệm ngắn) có ưu thế về mặt kháng bệnh, nó cũng là nguy cơ dẫn
tới xuất hiện các chủng bệnh mới gây hại cho các giống đang tồn tại.


Đề 7
Câu 1. Sự phát triển ở vùng mô thực vật, mô hình đỉnh sinh trưởng
và thiết kế các kiểu cấu trúc cây trồng.
a. Sự phát triển ở vùng mô thực vật - Mô hình chung
Khối CT trên
Phân nhánh =

- Dạng ST

Hợp tử

Phân

Phân đốt

phân cực + phân đốt

(2n)

Cực

Thân -lá

Cành – Lá (các cấp) - Dạng ST


Khối CT dưới



vô hạn
hữu hạn

Đốt-lóng

Có tồn tại quy luật tương đồng giữa sự phát triển Khối CT trên và khối CT dưới


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×