Bài giảng Chương I: các thí nghiệm của men đen

Chương I: các thí nghiệm của men đen. i/ Men đen và di truyền học * Đối tượng của Di truyền học là hiện tượng biến dị và di truyền đ Đây là 2 hiện tượng // gắn liền với quá trình sinh sản. * Nhiệm vụ của Di truyền học: Nghiên cứu cơ sở vật chất, quy luật, cơ chế của các hiện tượng di truyền và biến dị. * ý nghĩa của Di truyền học: + Trở thành mũi nhọn trong sinh học hiện đại. + Có vai trò quan trọng về lí thuyết vàgiá trị thực tiễn cho khoa học chọn giống, Y học và đặc biệt là Công nghệ sinh học. * Grêgo Men đen (1822-1884) là người đầu tiên vận dụng khoa học vào nghiên cứu sự di truyền. * Nội dung phương pháp phân tích các thế hệ lai: SGK- Tr6. đ Rút ra các quy luật di truyền từ thực nghiệm, đặt nền móng cho Di truyền học. * Thuật ngữ: + Tính trạng. + Tính trạng tương phản. + Nhân tố di truyền. + Giống (dòng) thuần chủng. * Kí hiệu: + P: Cặp bố mẹ xuất phát. + Dấu X: Phép lai. + G: Giao tử. + F: Thế hệ con. II/ Lai một cặp tính trạng. 1/Thí nghiệm của Men Đen. * Thí nghiệm: SGK- tr8. *Khi lai hai bố mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản thì F1 đồng tính về tính trạng của bố hoặc mẹ, còn F2 có sự phân ly tính trạng theo tỉ lệ trung bình 3 trội : 1 lặn. 2/ Men Đen giải thích kết quả thí nghiệm * Theo Men Đen, mỗi tính trạng do một cặp nhân tố di truyền (gen) quy định. Men Đen giải thích kết quả thí nghiệm bằng sự phân li và tổ hợp của cặp nhân tố di truyền (gen) quy định cặp tính trạng tương phản trong quá trình phát sinh giao tử và thụ tinh đ Đó là cơ chế di truyền tính trạng. *Nội dung quy luật phân li: SGK-tr10. 3/Lai phân tích. * Lai phân tích là phép lai giữa cá thể mang tính trạng trội cần xác định kiểu gen với cá thể mang tính trạng lặn. + Nếu kết quả là đồng tính thì cá thể mang tính trạng trội có kiểu gen đồng hợp. + Nếu kết quả phép lai phân tính theo tỉ lệ 1: 1 thì cá thể mang tính trạng trội có kiểu gen dị hợp. 4/ý nghĩa của tương quan trội - lặn - Tương quan trội lặn là hiện tượng phổ biến ở thế giới sinh vật. - Để xác định tương quan trội lặn dùng phương pháp phân tích các thế hệ lai của Men Đen. Tính trạng trội thường có lợi nên cần xác định tính trội và tập trung nhiều gen trội quí vào một kiểu gen tạo giống có ý nghĩa kinh tế. - Trong chọn giống cần kiểm tra độ thuần chủng của giống đ Tránh sự phân li. 5/ Trội không hoàn toàn. - Trội không hoàn toàn là hiện tượng di truyền trong đó kiểu hình của cơ thể lai F1 biểu hiện tính trạng trung gian giữa bố và mẹ , còn F2 có tỉ lệ kiểu hình 1 trội: 2 trung gian: 1 lặn. II/ Lai hai cặp tính trạng. 1/ Thí nghiệm của Men Đen. * Thí nghiệm: Sgk tr 14. * Phân tích kết quả thí nghiệm: - Tỉ lệ kiểu hình ở F2: 9/16 hạt vàng, trơn: 3/16 hạt vàng, nhăn: 3/16 hạt xanh, trơn: 1/16 hạt vàng, nhăn. - Xét từng cặp tính trạng: + Vàng/ xanh xấp xỉ 3/1. + Trơn/ nhăn xấp xỉ 3/1. * Khi lai cặp bố mẹ khác nhau về cặp tính trạng thuần chủng tương phản di truyền độc lập với nhau thì F2 có tỉ lệ mỗi kiểu hình bằng tích các tỉ lệ của các tính trạng hợp thành nó. 2/ Men Đen giải thích kết quả thí nghiệm. * Theo Men Đen, mỗi cặp tính trạng do một cặp nhân tố di truyền quy định. Qui ước: Gen A- Hạt vàng, gen a- hạt xanh, gen B- vỏ hạt trơn, gen b- vỏ hạt nhăn. đ Đậu hạt vàng, vỏ trơn thuần chủng có KG là AABB. Đậu hạt xanh, vỏ nhăn thuần chủng có KG là aabb. *Sơ đồ phép lai: H5- tr17, sgk. * Tỉ lệ mỗi kiểu gen ở F2 là: + 1 AABB, 2 AaBB, 2AABb, 4 AaBb đ 9A-B-: Vàng, trơn. +1 AAbb, 2 Aabbđ 3A-bb: Vàng, nhăn. +1aaBB, 2aaBbđ 3A-bb: Xanh, trơn. +1aabb: 1 Xanh, nhăn. * Nội dung qui luật phân li độc lập: Sgk- Tr18. 3/ Biến dị tổ hợp * Sự phân li của các cặp tính trạng đã diễn ra sự tổ hợp lại các tính trạng của P làm xuất hiện các kiểu hình của P, kiểu hình này được gọi là biến dị tổ hợp. * Biến dị tổ hợp rất phong phú ở các loài sinh vật giao phối. 4/ ý nghĩa của qui luât phân li độc lập * Qui luật phân li độc lập đã giải thích một trong những nguyên nhân làm xuất hiện biến dị tổ hợp là do sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp nhân tố di truyền trong quá trình phát sinh giao tử và thụ tinh. * Biến dị tổ hợp có ý nghĩa quan trọng trong chọn giống và tiến hoá. III/ Cách giải bài tập di truyền. 1/ Lai 1 cặp tính trạng: - Dạng 1: Biết kiểu hình của Pđ Xác định tỉ lệ KH, KG của F1, F2: + Bước 1: Xác định P thuần chủng hay không thuần chủng. + Bước 2: Qui ước gen. + Bước 3: Viết sơ đồ phép lai. + Bước 4: Kết luận. - Dạng 2: Biết số lượng hoặc tỉ lệ KH ở đời con đ Xác định KH ở P. + Nếu F1 đồng tính, P một bên trội và một bên lặn đ P thuần chủng có KG đồng hợp: AA ì aa. + Nếu F1 đồng tính mà P đều trộiđ P một bên là đồng hợp trội (AA), một bên P đồng hợp A A hoặc dị hợp Aa. + Nếu F1 có hiện tượngphân li đ Căn cứ vào tỉ lệ phân li: . F: (3:1) đ P mỗi bên cho 2 kiểu giao tử đ P mỗi bên cho 2 kiểu giao tử và KG của P là dị hợp Aa. . F: (1:1) đ Một bên P cho 2 kiểu giao tử, 1 bên P cho 1 kiểu giao tử đ Aa ì aa hoặc Aa ì AA (trội ko hoàn toàn). . F (1:2:1) đ Aa ì AA (trội ko hoàn toàn). 2/ Lai 2 cặp tính trạng: - Dạng 1: Biết kiểu hình của Pđ Xác định tỉ lệ KH, KG của F1, F2: (Cách giải tương tự lai một cặp tính trạng). - Dạng 2: Biết kết quả lai đ Xác định KH, KG của P. Cách giải: Xét sự phân li của từng cặp tính trạng để xác định từng cặp tính trạng, tổ hợp lại ta được kiểu gen qui định 2 hay nhiều cặp tính trạng. Chương Ii: nhiễm sắc thể. I/ Nhiễm sắc thể. 1/ Tính đặc trưng của bộ NST. * Trong TBSD, NST tồn tại thành từng cặp tương đồng (giống nhau về hình dạng, kích thước). * Bộ NST chứa các cặp NST tương đồng đ Bộ NST lưỡng bội (2n NST). * Bộ NST trong giao tử chứa 1 NST trong cặp tương đồngđ Bộ NST đơn bội (n NST). * ở những loài SV đơn tính, cặp NST giới tính khác nhau ở cá thể đực và cái. * Tế bào của mỗi loài SV có bộ NST đặc trưng về số lượng và hình dạng xác định. Ví dụ: SGK, T25. + Hình dạng:Hình hạt, h. chữ V, h. que. + Kích thước: Dài: 0,5- 50 Mm, d: 0,2- 2Mm. 2/ Cấu trúc của NST. * ở kì giữa, NST gồm 2 nhiễm sắc tử chị em (crômatit) đính với nhau ở tâm động. * Mỗi crômatit gồm 1 phân tử ADN và Pr loại Histon. 3/ Chức năng của NST. * NST là cấu trúc mang gen có bản chất là ADN. * NST có khả năng tự nhân đôi trên cơ sở sự tự sao của ADN đ Các gen qui định các tính trạng được di truyền qua các thế hệ và cơ thể. I/ Nguyên phân 1/ Sự biến đổi hình thái NST trong chu kì tế bào. * Chu kì tế bào gồm: + Kì trung gian. + Quá trình nguyên phân: Có sự phân chia NST và chất tế bào tạo ra 2 tế bào mới. * Cấu trúc riêng biệt của mỗi NSTđược giữ vững và duy trì liên tục qua các thế hệ TB. * Hình thái của NST biến đổi qua các kì của chu kì TB thông qua sự đóng và duỗi xoắn: + Duỗi xoắn (dạng sợi) ở kì trung gian. +Đóng xoắn cực đại (có dạng đặc trưng) ở kì giữa. 2/ Những diễn biến cơ bản của NST trong quá trình nguyên phân. a/ Kì trung gian - NST dài, mảnh, duỗi xoắn. - NST nhân đôi đ NST kép. - Trung thể nhân đôi đ 2 trung tử con. b/ Nguyên phân * Kì đầu: + NST bắt đầu xoắn và co ngắn. + NST kép đính vào các sợi tơ của thoi phân bào ở tâm động. * Kì giữa:+ NST kép đóng xoắn cực đại. + NST kép xếpđ 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. * Kì sau: 2 crômatit ở mỗi NST kép tách ra ở tâm độngđ 2 NST đơn phân li về 2 cực tế bào. * Kì cuối: NST duỗi xoắn dài ra đ Sợi mảnh. => Kết quả: Từ 1 TB mẹ (2n NST) đ 2 TB con có bộ NST giống nhau và giống hệt TB mẹ (2n NST). 3/ ý nghĩa của nguyên phân - NP là phương thức sinh sản của TB và lớn lên của cơ thể. - NP duy trì bộ NST đặc trưng của loài qua các thế hệ TB. III/ Giảm phân 1/ Khái niệm giảm phân. - Giảm phân là QT phân bào của TBSD xảy ra ở thời kì chín; gồm 2 lần phân bào liên tiếp nhưng NST chỉ nhân đôi ở 1 lần ở kì trung gian trước lần phân bào thứ nhất. 2/ Những diễn biến cơ bản của NST trong giảm phân I. - Kì trung gian I: + NST ở dạng sợi mảnh. + NST nhân đôi đ NST kép. - Kì đầu I: + Các NST kép bắt đầu xoắn và co ngắn. + NST tương đồng tiếp hợp và có thể bắt chéo, sau đó tách rời ra. - Kì giữa I:+ NST kép tương đồng tập trung và xếp thành 2 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. - Kì sau I: Các NST kép trong cặp tương đồng phân li độc lập về 2 cực tế bào. - Kì cuối I: Các NST kép nằm gọn trong 2 nhân mới với số lượng đơn bội kép (nNST) và khác nhau về nguồn gốc. 3/ Những diễn biến cơ bản của NST trong giảm phân II. - Kì trung gian II:Ngắn, NST không nhân đôi. - Kì đầu II: NST co ngắn. - Kì giữa II: NST kép tập trung và xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. - Kì sau II: 2 crômatit ở mỗi NST kép tách ra ở tâm độngđ 2 NST đơn phân li về 2 cực tế bào. - Kì cuối II: Các NST đơn nằm gọn trong nhân tế bào với số lượng đơn bội (nNST) => Kết quả: Từ 1 TB mẹ (2n NST) qua 2 lần phân bào liên tiếp đ 4 TB con mang bộ NST đơn bội (n NST). Các tế bào này là cơ sở để hình thành các giao tử. IV/ Phát sinh giao tử và thụ tinh 1/ Sự phát sinh giao tử * Quá trình phát sinh giao tử đực: + TB mầm NP nhiều lần liên tiếp tạo thành nhiều tinh nguyên bào, phát triển thành tinh bào bậc 1. + Tinh bào bậc 1 qua GP I tạo 2 tinh bào bậc 2. + Mỗi tinh bào bậc 2 qua GP II tạo ra 2 tinh tử, phát triển thành tinh trùng. => Kết quả: Từ 1 tinh bào bậc 1 qua quá trình GP tạo 4 tinh tử, phát triển thành 4 tinh trùng. * Quá trình phát sinh giao tử cái: + TB mầm NP nhiều lần liên tiếp tạo thành nhiều noãn nguyên bào, phát triển thành noãn bào bậc 1. + Noãn bào bậc 1 qua GP I tạo thể cực thứ nhất có kích thước nhỏ và noãn bào bậc 2 có kích thước lớn. + Noãn bào bậc 2 qua GP II tạo ra thể cực thứ 2 (kt nhỏ) và 1 TB trứng ( kt lớn). => Kết quả: Từ 1 noãn bào bậc 1 qua quá trình GP tạo 3 thể cực và 1 tế bào trứng. 2/ Thụ tinh. * Thụ tinh là sự tổ hợp ngẫu nhiên giữa một giao tử đực với một giao tử cái. Bản chất là sự kết hợp của 2 bộ nhân đơn bội (n NST) tạo ra bộ nhân lưỡng bội (2n NST) ở hợp tử. 3/ ý nghĩa của giảm phân và thụ tinh. - Đảm bảo duy trì ổn định bộ NST đặc trưng cho loài ( những loài S2 hữu tính) qua các thế hệ. - Tạo nguồn biến dị tổ hợp phong phú cho chọn giống và tiến hoá.