ÔN TẬP SINH HỌC 12 (tiếp theo)
Di truyền quần thể
Vốn gen: Là toàn bộ các alen của tất cả các gen trong quần thể.
Tần số mỗi alen = số lượng alen đó/ tổng số alen của gen đó trong quần thể tại một thời điểm xác định.
Tần số một loại kiểu gen: = số cá thể có kiểu gen đó / tổng số cá thể trong quần thể
Quần thể tự phối Quần thể tự phối là các quần thể thực vật tự thụ phấn, động vật lưỡng tính tự thụ tinh. Ở động vật, giao phối cận huyết cũng được xem như quần thể tự phối.
Đặc điểm Gồm các dòng thuần với kiểu gen khác nhau. Khi tiến hành tự phối qua nhiều thế hệ thì cấu trúc di truyền của quần thể thay đổi theo hướng Tỉ lệ thể đồng hợp tăng dần, tỉ lệ thể dị hợp giảm dần và tần số tương đối của các alen không thay đổi. Cụ thể là, sau mỗi thế hệ, tỉ lệ thể dị hợp giảm 1/2, tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên bằng phần thể dị hợp đã giảm đi. (Nếu QT ban đầu chỉ gồm các kiểu gen đồng hợp thì không có sự thay đổi nói trên)
VD: Một QT tự phối 0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa, sau 2 thế hệ sẽ là:
Aa = 0,48 x 1/4 = 0,12 AA = 0,36 + 0,12/2 aa = 0,16 + 0,12/2
Quần thể giao phối ngẫu nhiên
Đặc điểm Có sự giao phối ngẫu nhiên giữa các cá thể trong quần thể Quần thể giao phối được xem là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên Đa dạng về kiểu gen và kiểu hình. Có n gen khác nhau phân li độc lập, mỗi gen đều có r alen, thì số KG khác nhau trong QT
Định luật Hacđi - Vanbec
Một quần thể ban đầu P có cấu trúc DT 0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa = 1
Tần số của A là p\[=\,0,36\,+\frac{0,48}{2}\,=\,0,60\]; Tần số của a là q\[=\,0,16\,+\frac{0,48}{2}\,=\,0,40\]
Do sự tổ hợp ngẫu nhiên của các giao tử ♂ và ♀ của thế hệ P tạo ra F1:
(0,6A : 0,4A) x (0,6A : 0,4A) à F1 là 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa
Tần số của A là p\[=\,0,36\,+\frac{0,48}{2}\,=\,0,60\]; Tần số của a là q\[=\,0,16\,+\frac{0,48}{2}\,=\,0,40\]
Nhận xét: Tần số tương đối của các alen cũng như thành phần các kiểu gen của quần thể đều không thay đổi và
có dạng 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa ó (0,6)2AA + (\[2\,\times \,0,6\,\times \,0,4\])AA + (0,4)2aa
Dạng tổng quát của QT cân bằng DT là p2AA + 2pqAa + q2aa = 1
Nội dung Trong những điều kiện nhất định, tần số tương đối của các alen và thành phần kiểu gen của quần thể ngẫu phối được duy trì ổn định từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Điều kiện nghiệm đúng Kích thước quần thể thể lớn. Các cá thể trong quần thể phải giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên. Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống và khả năng sinh sản như nhau(Không có tác động của CLTN). Không có các yếu tố làm thay đổi tần số tương đối của các alen (ĐB, di nhập gen,..) Quần thể phải được cách li với các quần thể khác (không có sự di nhập gen giữa các quần thể
Ý nghĩa của định luật Hacdi- Vanbec Phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể Giải thích được sự duy trì ổn định của các quần thể trong tự nhiên qua thời gian dài. Là cơ sở để nghiên cứu di truyền học quần thể. Có thể xác định được tần số tương đối của alen, kiểu gen từ tỉ lệ kiểu hình.
Tạo giống bằng công nghệ tế bào
Khái niệm Công nghệ tế bào là quy trình để tạo ra những tế bào có kiểu nhân mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới, hoặc hình thành cơ thể mới không bằng sinh sản hữu tính mà thông qua sự phát triển của tế bào xô ma nhằm nhân nhanh các giống vật nuôi, cây trồng. 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.
Tạo giống thực vật Bao gồm các phương pháp: Nuôi cấy hạt phấn, nuôi cấy tế bào thực vật in vitrô tạo mô sẹo, chọn dòng tế bào xôma có biến dị và dung hợp tế bào trần.
Vấn đề phân biệt |
Nuôi cấy hạt phấn |
Nuôi cấy tế bào thực vật in vitrô tạo mô sẹo |
Chọn dòng tế bào xôma có biến dị |
Lai tế bào sinh dưỡng |
Nguồn nguyên liệu |
Hạt phấn (n) hay noãn chưa thụ tinh |
Tế bào (2n) |
Tế bào (2n) |
Tế bào 2n của hai loài |
Quy trình tiến hành |
|
Nuôi trên môi trường nhân tạo; tạo mô sẹo; bổ sung hoocmôn kích thích sinh trưởng cho phát triển thành cây trưởng thành. |
Nuôi trên môi trường nhân tạo; chọn lọc các dòng tế bào có đột biến gen và biến dị số lượng NST khác nhau. |
Tạo tế bào trần, cho dung hợp hai khối nhân và tế bào chất thành một, nuôi trong môi trường nhân tạo cho phát triển thành cây lai. |
Cơ sở di truyền của phương pháp |
Tạo dòng thuần lưỡng bội từ dòng đơn bội. |
Tạo dòng thuần lưỡng bội. |
Dựa vào đột biến gen và biến dị số lượng NST tạo thể lệch bội khác nhau. |
Lai xa, lai khác loài tạo thể song nhị bội, không thông qua lai hữu tính, tránh hiện tượng bất thụ của con lai. |
Ý nghĩa |
|
|
Tạo ra các giống cây trồng mới có các kiểu gen khác nhau của cùng một giống ban đầu. |
Tạo ra các giống mới mang đặc điểm của cả 2 loài mà hữu tính khó có thể tạo ra được.
|
Tạo giống động vật: Bao gồm các phương pháp: cấy truyền phôi, nhân bản vô tính bằng kỹ thuật chuyển nhân
Vấn đề phân biệt |
Phương pháp cấy truyền phôi |
Phương pháp nhân bản vô tính bằng kỹ thuật chuyển nhân(Cừu Dolli) |
Nguồn nguyên liệu |
Phôi ĐV |
Tế bào cho nhân và tế bào nhận nhân. |
Quy trình |
|
Chuyển nhân của TB tuyến vú vào TB trứng đã loại bỏ nhân \[\to \] nuôi cấy trên môi trường nhân tạo\[\to \] phát triển thành phôi → Cấy phôi vào tử cung của vật làm mẹ\[\to \] Sinh con. |
Cơ sở DT của PP |
Nuôi cấy phôi: Phôi được tạo thành nhờ sự tham gia của tế bào sinh dục đực và cái. |
Nuôi cấy phôi: Phôi được tạo thành nhờ sự phối hợp nhân của tế bào sinh dưỡng của vật cho nhân với TBC của tế bào trứng của vật nhận. |
Ý nghĩa |
|
|
Những diễn biến cơ bản của các cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử
Các cơ chế |
Những diễn biến cơ bản |
Nhân đôi ADN |
- ADN tháo xoắn và tách 2 mạch đơn khi bắt đầu tái bản. - Các mạch mới được tổng hợp theo chiều 5’\[\to \]3’, một mạch được tổng hợp liên tục, mạch còn lại được tổng hợp gián đoạn. - Có sự tham gia của các enzim: tháo xoắn, kéo dài mạch, nối liền mạch… - Diễn ra theo các nguyên tắc bổ sung, bán bảo toàn và nửa gián đoạn |
Phiên mã |
- Enzim tiếp cận ở điểm khởi đầu và đoạn ADN (gen) tháo xoắn. - Enzim dịch chuyển trên mạch khuôn theo chiều 3’\[\to \]5’và sợi ARN kéo dài theo chiều 5’\[\to \]3’, các đơn phân kết hợp theo NTBS. - Đến điểm kết thúc, ARN tách khỏi mạch khuôn. - Đối với SV nhân thực à cắt bỏ những đoạn intron, nối các đoạn exon |
Dịch mã |
- Các axit amin đã hoạt hóa được tARN mang vào ribôxôm. - Ribôxôm dịch chuyển trên mARN theo chiều 5’à 3’ theo từng bộ ba và chuỗi pôlipeptit được kéo dài. - Đến bộ ba kết thúc chuỗi pôlipeptit tách khỏi ribôxôm. |
Điều hoà hoạt động của gen |
Gen điều hòa tổng hợp prôtêin ức chế để kìm hãm sự phiên mã, khi chất cảm ứng làm bất hoạt chất ức chế thì sự phiên mã được diễn ra. Sự điều hòa này tùy thuộc vào nhu cầu của tế bào. |
Các dạng biến dị
|
Biến dị di truyền |
Biến dị không di truyền(Thường biến) |
|
Đột biến |
Biến dị tổ hợp |
||
Khái niệm |
Biến đổi trong vật chất di truyền ở cấp độ phân tử (ADN) hoặc cấp độ tế bào (NST). |
Tổ hợp lại vật chất di truyền vốn đã có ở cha mẹ. |
Biến đổi kiểu hình của cùng một kiểu gen, phát sinh trong quá trình phát triển của cá thể. |
Nguyên nhân và cơ chế phát sinh |
Do sự bắt cặp không đúng trong nhân đôi ADN, do những sai hỏng ngẫu nhiên, do tác động của các tác nhân lí hoá ở môi trường hay do tác nhân sinh học; do rối loạn quá trình phân li của các NST trong quá trình phân bào. |
Do sự phân li độc lập của các NST trong quá trình giảm phân, sự tổ hợp ngẫu nhiên của các giao tử trong thụ tinh.
|
Do ảnh hưởng trực tiếp của điều kiện môi trường lên khả năng biểu hiện kiểu hình của cùng một kiểu gen.
|
Đặc điểm |
- Biến đổi kiểu gen $\to $ biến đổi kiểu hình $\to $ di truyền được. - Biến đổi đột ngột, cá biệt, riêng lẻ, vô hướng. |
- Sắp xếp lại vật chất di truyền đã có ở bố mẹ, tổ tiên $\to $ di truyền được. - Biến đổi riêng lẻ, cá biệt. |
- Chỉ biến đổi kiểu hình không biến đổi kiểu gen $\to $ không di truyền được. - Biến đổi liên tục, đồng loạt tương ứng điều kiện môi trường. |
Vai trò |
Đa số có hại, 1 số ít có lợi hoặc trung tính. Cung cấp nguyên liệu sơ cấp của tiến hóa và chọn giống. |
Cung cấp nguyên liệu thứ cấp cho tiến hoá và chọn giống. |
Giúp sinh vật thích nghi với môi trường. Không là nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống. |
Đột biến và thường biến
Các chỉ tiêu so sánh |
Đột biến |
Thường biến |
- Không liên quan tới biến đổi trong kiểu gen. - Di truyền được. - Mang tính chất cá biệt, xuất hiện ngẫu nhiên. - Theo hướng xác định. - Mang tính chất thích nghi cho cá thể. - Là nguyên liệu cho chọn giống và tiến hoá. |
+ +
+ |
+
+ + |
Đột biến gen và đột biến NST
|
Đột biến gen |
Đột biến nhiễm sắc thể |
Khái niệm |
- Là sự biến đổi một hay một số cặp nuclêôtit trong gen. - Có 3 dạng đột biến điểm: + Mất 1 cặp nuclêôtit. + Thêm 1 cặp nuclêôtit. + Thay thế 1 cặp nuclêôtit. |
- Là những biến đổi trong cấu trúc hoặc số lượng NST. - Có 2 dạng: + ĐB cấu trúc NST gồm mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn. + ĐB số lượng NST gồm thể lệch bội và thể đa bội. |
Cơ chế phát sinh |
- Bắt cặp không đúng trong nhân đôi ADN (không theo NTBS), hay tác nhân xen vào mạch khuôn hoặc mạch đang tổng hợp. - Phải trải qua tiền đột biến mới xuất hiện đột biến. |
- Do mất, lặp, đảo hay chuyển vị trí của đoạn NST, do sự chuyển đoạn diễn ra giữa các NST không tương đồng. - Do sự không phân li của cặp NST trong quá trình phân bào. |
Đặc điểm |
- Phổ biến. - Làm thay đổi số lượng và trật tự sắp xếp các cặp nuclêôtit trong gen. - Đột biến lặn không biểu hiện thành kiểu hình ở trạng thái dị hợp tử. |
- Ít phổ biến. - Làm thay đổi số lượng và trật tự sắp xếp các gen trên NST. - Biểu hiện ngay thành kiểu hình. |
Hậu quả |
- Làm gián đoạn 1 hay 1 số tính trạng nào đó (Gen $\to $ mARN $\to $ Prôtêin $\to $ tính trạng). - Ít ảnh hưởng đến sức sống và sự sinh sản của sinh vật. |
- Làm thay đổi 1 bộ phân hay kiểu hình của cơ thể.
- Ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức sống và sự sinh sản của sinh vật. |
Vai trò |
Cung cấp nguồn nguyên liệu chủ yếu cho quá trình tiến hoá và chọn giống. |
Cung cấp nguồn nguyên liệu thứ yếu cho tiến hoá và chọn giống. |
Các dạng đột biến NST
Dạng đột biến |
Cơ chế phát sinh |
Hậu quả và vai trò |
|
ĐB cấu trúc NST |
Mất đoạn
|
Rối loạn trao đổi chéo NST làm cho NST bị đứt 1 đoạn (đoạn đứt không chứa tâm động). |
- Làm giảm số lượng gen trên NST \[\to \] Thường gây chết hoặc giảm sức sống. - Xác định vị trí của gen trên NST, loại bỏ những gen có hại. |
Lặp đoạn |
2 NST tương đồng tiếp hợp và trao đổi chéo không cân xứng. |
Làm tăng số lượng gen trên NST \[\to \] Tăng cường hoặc giảm bớt mức biểu hiện của tính trạng. |
|
Đảo đoạn |
NST bị đứt 1 đoạn, đoạn bị đứt quay 1800 rồi gắn vào NST. |
Sắp xếp lại trật tự các gen trên NST \[\to \] Tăng sự đa dạng giữa các thứ, các nòi trong cùng một loài, ít ảnh hưởng đến sức sống. |
|
Chuyển đoạn |
NST bị đứt 1 đoạn, đoạn bị đứt gắn vào vị trí khác trên NST hoặc giữa các NST không tương đồng trao đổi đoạn bị đứt. |
Làm thay đổi nhóm gen liên kết \[\to \] Chuyển đoạn lớn thường gây chết, mất khả năng sinh sản. - Chuyển đoạn nhỏ được ứng dụng để chuyển gen tạo giống mới. |
|
ĐB số lượng NST |
Thể lệch bội |
Một hay một số cặp NST không phân ly ở kì sau của phân bào (nguyên phân, giảm phân). |
- Sự tăng hay giảm số lượng của một hay vài cặp NST \[\to \] Thể lệch bội thường chết hay giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản. - Xác định vị trí của các gen trên NST, đưa các NST mong muốn vào cơ thể khác. |
Thể đa bội |
Bộ NST của tế bào không phân ly ở kì sau của phân bào (nguyên phân, giảm phân). |
Tăng một số nguyên lần bộ NST đơn bội của loài và lớn hơn 2n \[\to \] số lượng ADN tăng gấp bội \[\to \] Tế bào to \[\to \] Cơ quan sinh dưỡng lớn, phát triển khoẻ, chống chịu tốt. Thể đa bội lẻ: 3n, 5n,…không có khả năng sinh giao tử bình thường. |
Thể lệch bội và thể đa bội
|
Thể lệch bội |
Thể đa bội |
Khái niệm |
Sự thay đổi số lượng NST ở một hoặc một số cặp NST. |
Sự tăng cả bộ NST nhưng lớn hơn 2n: Dạng 3n, 4n, 5n, 6n,… |
Phân loại |
+ Thể một: (2n - 1). + Thể ba: (2n + 1). + Thể bốn: (2n + 2). + Thể không: (2n - 2). + Thể một kép: (2n – 1 - 1). + Thể ba kép: (2n + 1 + 1). |
+ Tự đa bội: sự tăng một số nguyên lần số NST đơn bội của một loài và lớn hơn 2n, trong đó có đa bội chẵn (4n, 6n, …) và đa bội lẻ (3n, 5n, …). + Dị đa bội: khi cả hai bộ NST của hai loài khác nhau cùng tồn tại trong một tế bào. |
Cơ chế phát sinh |
Trong phân bào, thoi phân bào hình thành không đầy đủ làm cho một hay một số cặp NST không phân li, do đó tạo ra giao tử thừa hay thiếu NST ở 1 (hay vài) cặp nào đó. Khi giao tử này thụ tinh với giao tử bình thường sẽ tạo ra hợp tử thừa hay thiếu NST ở 1 (hay vài) cặp nào đó. |
Trong phân bào, thoi phân bào không hình thành làm cho tất cả các cặp NST không phân li… (Xem cụ thể ở phần phân biệt đa bội chẵn - đa bội lẻ) |
Hậu quả |
- Mất cân bằng toàn bộ hệ gen $\to $ kiểu hình thiếu cân đối$\to $ không sống được, giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản tuỳ loài. - Xảy ra ở thực vật và động vật. |
- Tế bào lớn $\to $ cơ quan sinh dưỡng to $\to $ sinh trưởng và phát triển mạnh. Thể đa bội lẻ không có khả năng sinh giao tử bình thườngà kh ông sinh sản hữu tính - Xảy ra phổ biến ở TV, ít gặp ở ĐV. |
Thể đa bội chẵn và đa bội lẻ
|
Thể đa bội chẵn |
Thể đa bội lẻ |
Khái niệm |
Bộ NST trong tế bào sinh dưỡng là 1 bội số chẵn của bộ đơn bội lớn 2n (4n, 6n, …). |
Bộ NST trong tế bào sinh dưỡng là 1 bội số lẻ của bộ đơn bội lớn 2n (3n, 5n, …). |
Cơ chế phát sinh |
- Trong quá trình giảm phân: Ở tế bào sinh dục (2n) bộ NST không phân ly $\to $ giao tử 2n. Giao tử 2n + giao tử 2n$\to $ thể tứ bội (4n). - Trong quá trình nguyên phân: Hợp tử (2n) bộ NST không phân ly$\to $ thể tứ bội (4n). |
- Trong quá trình giảm phân: Ở tế bào sinh dục (2n), bộ NST không phân ly $\to $ giao tử 2n. Giao tử 2n + giao tử n $\to $ thể tam bội 3n. - Cây 4n giao phấn với cây 2n $\to $ thể tam bội 3n. |
Đặc điểm |
- Lượng ADN tăng gấp đôi, quá trình tổng hợp các chất diễn ra mạnh mẽ. - Tế bào to, cơ quan sinh dưỡng lớn, cơ thể khỏe, chống chịu tốt, … - Thể đa bội chẵn sinh sản hữu tính được vì tạo được giao tử. |
- Thể đa bội lẻ thường gặp ở những cây ăn quả không hạt (dưa hấu, chuối, …). - Thể đa bội lẻ không sinh sản hữu tính được vì không có khả năng tạo giao tử bình thường. |
Các hội chứng do đột biến lệch bội ở người:
Các hội chứng |
Cơ chế phát sinh |
Đặc điểm |
Đao (3 NST 21) |
Trong giảm phân, cặp NST 21 không phân ly $\to $ trứng (n + 1) chứa 2 NST 21. Trứng (n + 1) chứa 2 NST 21 kết hợp với tinh trùng (n) có 1 NST 21$\to $ hợp tử (2n + 1) chứa 3 NST 21. |
Tế bào chứa 47 NST, trong đó có 3 NST 21: người thấp bé, má phệ, cổ rụt, khe mắt xếch, lưỡi dày và hay thè ra, dị tật tim và ống tiêu hoá, si đần, vô sinh. |
Hội chứng 3X |
Giao tử (22 + XX) kết hợp với giao tử (22 + X) $\to $ Hợp tử (44 + XXX). |
Cặp NST giới tính chứa 3 NST X; nữ, buồng trứng và dạ con không phát triển, rối loạn kinh nguyệt, khó có con. |
Hội chứng Claiphentơ (XXY) |
Giao tử (22 + XX) kết hợp với giao tử (22 + Y) $\to $ Hợp tử (44 + XXY). |
Cặp NST giới tính chứa 2 NST X và 1 NST Y; nam, mù màu, thân cao, chân tay dài, tinh hoàn nhỏ, si đần, vô sinh. |
Hội chứng Tơcnơ (OX) |
Giao tử (22 + O) kết hợp với giao tử (22 + X) $\to $ Hợp tử (44 + XO). |
Cặp NST giới tính chỉ còn 1 NST X; nữ, thân thấp, cổ ngắn, không có kinh nguyệt, trí tuệ chậm phát triển, vô sinh. |
Cơ chế di truyền cấp tế bào
Các quy luật di truyền
Tên quy luật |
Nội dung |
Cơ sở tế bào học |
Điều kiện nghiệm đúng |
Ý nghĩa |
Phân li |
Do sự phân li đồng đều của cặp nhân tố di truyền nên mỗi giao tử chỉ chứa một nhân tố của cặp. |
Phân li, tổ hợp của cặp NST tương đồng. |
Tính trạng do 1 gen qui định, gen trội át hoàn toàn gen lặn. |
Xác định tính trội lặn. |
Trội không hoàn toàn |
F2 có 1 trội : 2 trung gian : 1 lặn. |
Phân li, tổ hợp của cặp NST tương đồng. |
Gen trội át không hoàn toàn. |
Tạo kiểu hình mới (trung gian). |
Di truyền độc lập |
Các cặp nhân tố di truyền (cặp gen alen) phân li độc lập với nhau trong phát sinh giao tử và kết hợp ngẫu nhiên trong thụ tinh. |
Các cặp NST tương đồng phân li độc lập. |
Mỗi gen trên một NST. |
Tạo biến dị tổ hợp. |
Tương tác bổ sung |
Hai hay nhiều gen không alen cùng tương tác qui định một tính trạng. |
Các cặp NST tương đồng phân li độc lập. |
Các gen không tác động riêng rẽ. |
Tạo biến dị tổ hợp. |
Tác động cộng gộp |
Các gen cùng có vai trò như nhau đối với sự hình thành tính trạng. |
Các cặp NST tương đồng phân li độc lập. |
Các gen không tác động riêng rẽ. |
Tính trạng số lượng trong sản xuất. |
Tác động đa hiệu |
Một gen chi phối nhiều tính trạng. |
Phân li, tổ hợp của cặp NST tương đồng. |
|
Là cơ sở giải thích hiện tượng biến dị tương quan. |
Liên kết hoàn toàn |
Các gen nằm trên một NST cùng phân li và tổ hợp trong phát sinh giao tử và thụ tinh. |
Sự phân li và tổ hợp của cặp NST tương đồng. |
Các gen liên kết hoàn toàn. |
Chọn lọc được cả nhóm gen quí. |
Hoán vị gen |
Các gen trên cùng cặp NST đổi chỗ cho nhau do sự trao đổi chéo giữa các crômatic. |
Trao đổi những đoạn tương ứng của cặp NST tương đồng. |
Các gen liên kết không hoàn toàn. |
Tăng nguồn biến dị tổ hợp. |
Di truyền giới tính |
Ở các loài giao phối, tỉ lệ đực, cái xấp xỉ 1 : 1 |
Nhân đôi, phân li, tổ hợp của cặp NST giới tính. |
Tỉ lệ 1:1 nghiệm đúng trên số lượng lớn cá thể. |
|
Di truyền liên kết với giới tính |
Tính trạng do gen trên X qui định di truyền chéo, còn do gen trên Y di truyền trực tiếp. |
Nhân đôi, phân li, tổ hợp của cặp NST giới tính. |
Gen nằm trên đoạn không tương đồng. |
Điều khiển tỉ lệ đực, cái. |
Quần thể tự phối và quần thể ngẫu phối
Các chỉ tiêu so sánh |
Tự phối, tự thụ phấn |
Giao phối ngẫu nhiên |
- Làm giảm tỉ lệ dị hợp tử và tăng tỉ lệ đồng hợp tử qua các thế hệ. |
+ |
|
- Tạo trạng thái cân bằng di truyền của quần thể. |
|
+ |
- Tần số các alen không đổi qua các thế hệ. |
+ |
+ |
- Có cấu trúc: p2 AA : 2pq Aa : q2 aa. |
|
+ |
- Thành phần các kiểu gen thay đổi qua các thế hệ. |
+ |
|
- Tạo ra nguồn biến dị tổ hợp. |
|
+ |
Nguồn vật liệu và PP chọn giống
Đối tượng |
Nguồn vật liệu |
Phương pháp |
Vi sinh vật |
Đột biến. |
Gây đột biến nhân tạo. |
Thực vật |
Đột biến, biến dị tổ hợp. |
Gây đột biến, lai tạo. |
Động vật |
Biến dị tổ hợp (chủ yếu). |
Lai tạo. |
Điểm khác nhau giữa chọn giống bằng PP lai hữu tính và PP gây đột biến
Vấn đề phân biệt |
Chọn giống bằng phương pháp lai hữu tính |
Chọn giống bằng phương pháp gây đột biến |
Đối tượng |
Thực vật, động vật bậc cao. |
Vi sinh vật, thực vật, động vật bậc thấp. |
Phương pháp tiến hành |
Cho giao phối. |
Xử lí đột biến. |
Lịch sử |
Đã sử dụng lâu đời. |
Vài thập kỉ gần đây. |
Cơ chế |
Phân li độc lập – tổ hợp tự do; tương tác gen \[\to \] Các dạng ưu thế lai. |
Rối loạn vật chất di truyền ở mức phân tử hoặc tế bào \[\to \] Đột biến gen và đột biến NST. |
Hiệu quả |
Thời gian dài – hiệu quả chậm. |
Thời gian ngắn - hiệu quả nhanh. |
Đặc điểm |
- Tổ các gen vốn có. - Đơn giản, dễ thực hiện. - Dễ dự đoán các kết quả dựa trên các quy luật di truyền. - Tần số biến dị lớn. |
- Tổ hợp gen mới có giá trị chọn lọc. - Phức tạp, đòi hỏi kĩ thuật, trình độ cao. - Khó dự đoán kết quả do đột biến vô hướng. - Tần số biến dị nhỏ |
Nuôi cấy tế bào TV trong nhân giống, tạo giống:
|
Nuôi cấy hạt phấn |
Nuôi cấy tế bào thực vật in vitrô tạo mô sẹo |
Chọn dòng tế bào xôma có biến dị |
Dung hợp tế bào trần |
Nguồn nguyên liệu |
Hạt phấn (n) |
Tế bào (2n) |
Tế bào (2n) |
2 dòng tế bào có bộ NST 2n của hai loài khác nhau. |
Cách tiến hành |
Nuôi trên môi trường nhân tạo, chọn lọc các dòng tế bào đơn bội có biểu hiện tính trạng mong muốn khác nhau, cho lưỡng bội hoá. |
Nuôi trên môi trường nhân tạo, tạo mô sẹo, bổ sung hoocmôn kích thích sinh trưởng cho phát triển thành cây trưởng thành. |
Nuôi trên môi trường nhân tạo, chọn lọc các dòng tế bào có đột biến gen và biến dị số lượng NST khác nhau. |
Tạo tế bào trần, cho dung hợp hai khối nhân và tế bào chất thành một, nuôi trong môi trường nhân tạo cho phát triển thành cây lai. |
Cơ sở di truyền của phương pháp |
Tạo dòng thuần lưỡng bội từ dòng đơn bội. |
Tạo dòng thuần lưỡng bội. |
Dựa vào đột biến gen và biến dị số lượng NST tạo thể lệch bội khác nhau. |
Lai xa, lai khác loài tạo thể song nhị bội, không thông qua lai hữu tính, tránh hiện tượng bất thụ của con lai. |
Các bằng chứng tiến hóa
Bằng chứng |
Ví dụ |
Vai trò |
Giải phẩu so sánh Cơ quan tương đồng: Là những cơ quan nằm ở những vị trí tương ứng trên cơ thể, có cùng nguồn gốc trong quá trình phát triển phôi nên có kiểu cấu tạo giống nhau. |
- Chi trước của các loài động vật có xương sống.
|
Phản ánh sự tiến hóa phân li |
Cơ quan thoái hoá : Là cơ quan phát triển không đầy đủ ở cơ thể trởng thành. Do điều kiện sống của loài đã thay đổi, các cơ quan này mất dần chức năng ban đầu, tiêu giảm dần và hiện chỉ để lại một vài vết tích xưa kia của chúng. |
- Xương cụt, ruột thừa, răng khôn, nếp thịt ở khóe mắt,… hay hiện tượng lại tổ ở người |
|
Cơ quan tương tự: là những cơ quan khác nhau về nguồn gốc nhưng đảm nhiệm những chức phận giống nhau nên có kiểu hình thái tương tự. |
Cánh côn trùng (phát triển từ mặt lưng) nhưng cánh dơi (phát triển từ chi trước. |
Phản ánh sự tiến hóa đồng quy |
Phôi sinh học so sánh Phôi của các động vật có xương sống thuộc những lớp khác nhau, trong những giai đoạn phát triển đầu tiên đều giống nhau về hình dạng chung cũng như quá trình phát sinh các cơ quan. |
Phôi của các loài ĐVCXS: Người, thỏ, gà, rùa, cá đều trải qua các giai đoạn khe mang, tim 2 ngăn,… |
Sự giống nhau càng nhiều và càng kéo dài trong những giai đoạn phát triển muộn của phôi giữa các loài chứng tỏ chúng có quan hệ họ hàng càng gần. |
Địa lí sinh học - Nhiều loài phân bố ở các vùng địa lí khác nhau nhưng lại có nhiều đặc điểm cấu tạo giống nhau đã được chứng minh là có chung một nguồn gốc, sau đó phát tán sang các vùng khác. - Một số trường hợp, các loài không có họ hàng gần, ở xa nhau về mặt địa lí nhưng lại có nhiều đặc điểm giống nhau được chứng minh là do kết quả của tiến hóa hội tụ. |
- Ngựa hoang ở Châu Âu có nhiều đặc điểm giống với Ngựa vằn Châu Phi.
- Sóc bay ở Nam Mỹ có đặc điểm giống thú có túi ở Châu Úc |
Cho thấy sự giống nhau giữa các loài chủ yếu là do có chung nguồn gốc hơn là do sự tác động của môi trường. |
Bằng chứng tế bào học :
Tế bào là đơn vị tổ chức cơ bản của cơ thể sống. |
- Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực đều có các thành phần cơ bản: Màng sinh chất, tế bào chất và nhân (hoặc vùng nhân),… |
- Sự tương đồng về nhiều đặc điểm ở cấp phân tử và tế bào ® Phản ánh nguồn gốc chung của sinh giới. |
Bằng chứng sinh học phân tử :
|
- Người giống tinh tinh 97,6% ADN, giống vượn Gibbon 94,7% ADN.
|
- Sự sai khác về trình tự axit amin trong prôtêin hay trình tự các nuclêôtit của cùng một gen càng ít cho thấy quan hệ họ hàng giữa các loài càng gần gũi. |
Hóa thạch - Bằng chứng trực tiếp: Là những di tích của sinh vật để lại trong các lớp đất đá của vỏ trái đất.
|
- Từng phần cở thể: Một vết chân, một bộ xương,… - Cơ thể nguyên vẹn: Xác voi Mamut(hàng trăm ngàn năm tuổi) trong các tảng băng, xác sâu bọ còn giữ nguyên hình dạng, màu sắc trong nhựa hổ phách,… |
- Hoá thạch là bằng chứng trực tiếp để biết được lịch sử phát sinh, phát triển của sự sống. - Là dẫn liệu quý để nghiên cứu lịch sử vỏ trái đất. . |