Bài 40. Ôn tập phần di truyền và biến dị
I. HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC
1. Tóm tắt các quy luật di truyền
Tên quy luật | Nội dung | Giải thích | Ý nghĩa |
Phân li | Do sự phân li của cặp nhân tố di truyền trong sự hình thành giao tử chỉ chứa một nhân tố trong cặp. | - Các nhân tố di truyền không hòa trộn vào nhau. - Phân li và tổ hợp của cặp gen tương ứng. | - Xác định tính trội (thường là tính trạng tốt). |
Phân li độc lập | Phân li độc lập của các cặp nhân tố di truyền trong quá trình phát sinh giao tử. | F2 có tỉ lệ mỗi kiểu hình bằng tích tỉ lệ của các tính trạng hợp thành nó. | Tạo biến dị tổ hợp. |
Di truyền liên kết | Các tính trạng do nhóm gen liên kết quy định được di truyền cùng nhau. | Các gen liên kết cùng phân li với NST trong phân bào. | Tạo sự di truyền ổn định của cả nhóm tính trạng có lợi. |
Di truyền liên kết với giới tính | Ở các loài giao phối tỉ lệ đực, cái xấp xỉ 1:1 | Phân li và tổ hợp của cặp NST giới tính. | Điều khiển tỉ lệ đực, cái. |
2. Những diễn biến cơ bản của NST qua các kì trong nguyên phân và giảm phân
Các kì | Nguyên phân | Giảm phân I | Giảm phân II |
Kì đầu | NST kép co ngắn, đóng xoắn và đính vào sợi thoi phân bào ở tâm động. | NST kép co ngắn, đóng xoắn. Cặp NST kép tương đồng tiếp hợp theo chiều dọc và bắt chéo. | NST kép co ngắn lại thấy rõ số lượng NST kép (đơn bội). |
Kì giữa | Các NST kép co ngắn cực đại và xếp thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. | Từng cặp NST kép xếp thành 2 hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. | Các NST kép xếp thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. |
Kì sau | Từng NST kép chẻ dọc ở tâm động thành 2 NST đơn phân li về 2 cực tế bào. | Các NST kép tương đồng phân li độc lập về 2 cực tế bào. | Từng NST kép chẻ dọc ở tâm động thành 2 NST đơn phân li về 2 cực tế bào. |
Kì cuối | Các NST đơn nằm gọn trong nhân với số lượng bằng 2n như ở tế bào mẹ. | Các NST kép nằm gọn trong nhân với số lượng n (kép) bằng 1 nửa ở tế bào mẹ. | Các NST đơn nằm gọn trong nhân với số lượng bằng n (NST đơn). |
3. Bản chất và ý nghĩa của các quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh
Các quá trình | Bản chất | Ý nghĩa |
Nguyên phân | Giữ nguyên bộ NST, nghĩa là 2 tế bào con được tạo ra có 2n NST giống như mẹ. | Duy trì ổn định bộ NST trong sự lớn lên của cơ thể và ở loài sinh sản vô tính. |
Giảm phân | Làm giảm số lượng NST đi 1 nửa, nghĩa là các tế bào con được tạo ra có số lượng NST (n) bằng 1/2 của tế bào mẹ. | Góp phần duy trì ổn định bộ NST qua các thế hệ ở loài sinh sản hữu tính và tạo ra nguồn biến dị tổ hợp. |
Thụ tinh | Kết hợp 2 bộ nhân đơn bội (n) thành bộ nhân lưỡng bội (2n). | Góp phần duy trì ổn định bộ NST qua các thế hệ ở loài sinh sản hữu tính và tạo ra nguồn biến dị tổ hợp. |
4. Cấu trúc và chức năng của ADN, ARN và prôtêin
Đại phân tử | Cấu trúc | Chức năng |
ADN | - Chuỗi xoắn kép - 4 loại nuclêôtit: A, T, G, X | - Lưu giữ thông tin di truyền - Truyền đạt thông tin di truyền. |
ARN | - Chuỗi xoắn đơn - 4 loại nuclêôtit: A, U, G, X | - Truyền đạt thông tin di truyền - Vận chuyển axit amin - Tham gia cấu trúc ribôxôm. |
Prôtêin | - Một hay nhiều chuỗi đơn - 20 loại axit amin. | - Cấu trúc các bộ phận tế bào, enzim xúc tác quá trình trao đổi chất, hoocmôn điều hòa hoạt động của các tuyến, vận chuyển, cung cấp năng lượng. |
5. Các dạng đột biến
Các loại đột biến | Khái niệm | Các dạng đột biến |
Đột biến gen | Những biến đổi trong cấu trúc cấu ADN thường tại 1 điểm nào đó. | Mất, thêm, thay thế, đảo vị trí 1 cặp nuclêôtit. |
Đột biến cấu trúc NST | Những biến đổi trong cấu trúc NST. | Mất, lặp, đảo đoạn. |
Đột biến số lượng NST | Những biến đổi về số lượng NST. | Dị bội thể và đa bội thể. |
II. CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Hãy giải thích sơ đồ: ADN (gen) $\longrightarrow$ mARN $\longrightarrow$ Prôtêin $\longrightarrow$ Tính trạng
Sơ đồ thể hiện mối liên hệ giữa gen và tính trạng. Cụ thể:
- Gen là khuôn mẫu để tổng hợp mARN.
- mARN làm khuôn mẫu tổng hợp chuỗi axit amin cấu thành prôtêin.
- Prôtêin chịu tác động của môi trường biểu hiện thành tính trạng.
2. Hãy giải thích mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình. Người ta vận dụng mối quan hệ này vào thực tiễn sản xuất như thế nào?
- Kiểu hình là kết quả tương tác giữa kiểu gen và môi trường. Bố mẹ không truyền cho con cái những tính trạng (kiểu hình) đã được hình thành sẵn mà chỉ truyền cho con một kiểu gen quy định cách phản ứng trước môi trường.
- Các tính trạng chất lượng phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen, ít chịu ảnh hưởng của môi trường.
- Các tính trạng số lượng thường chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường.
- Ứng dụng: Người ta đã vận dụng những hiểu biết về những ảnh hưởng của môi trường đến sự biểu hiện tính trạng số lượng, tạo điều kiện thuận lợi nhất để kiểu hình phát triển tối đa nhằm tăng năng suất và hạn chế các điều kiện ảnh hưởng xấu làm giảm năng suất.
3. Vì sao nghiên cứu di truyền người phải có những phương pháp thích hợp? Nêu những điểm cơ bản của các phương pháp nghiên cứu đó?
- Nghiên cứu di truyền người phải có phương pháp thích hợp vì lí do xã hội, không thể áp dụng phương pháp lai và gây đột biến. Thông dụng và đơn giản hơn cả là phương pháp nghiên cứu phả hệ và trẻ đồng sinh.
- Đặc điểm cơ bản của phương pháp nghiên cứu phả hệ là: theo dõi sự di truyền của một tính trạng nhất định trên những người thuộc cùng một dòng họ qua nhiều thế hệ để xác định đặc điểm di truyền của tính trạng đó (trội, lặn, do một hay nhiều gen kiểm soát, gen nằm trên NST thường hay giới tính).
- Đặc điểm của phương pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh là có thể xác định được tính trạng nào do gen quyết định là chủ yếu, tính trạng nào chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường tự nhiên và xã hội.
4. Sự hiểu biết về di truyền học tư vấn có tác dụng gì?
- Di truyền học tư vấn chẩn đoán, cung cấp thông tin và cho ta lời khuyên về khả năng mắc bệnh di truyền ở đời con của các gia đình có người mắc bệnh di truyền, có nên kết hôn hoặc tiếp tục sinh con nữa hay không.
5. Trình bày những ưu thế của công nghệ tế bào.
Ưu thế của công nghệ tế bào :
+ Tạo số lượng lớn giống cây trồng, vật nuôi trong thời gian ngắn mang kiểu gen giống với cây ban đầu.
+ Nhân nhanh nguồn gen động thực vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng.
+ Chủ động cung cấp các cơ quan thay thế cho các bệnh nhân bị hỏng các cơ quan tương ứng.
6. Vì sao nói kĩ thuật gen có tầm quan trọng trong sinh học hiện đại?
Nói kĩ thuật gen có tầm quan trọng trong sinh học hiện đại vì kĩ thuật gen được ứng dụng trong các lĩnh vực chính như:
- Tạo ra các chủng vi sinh vật mới sản xuất nhiều loại sản phẩm sinh học (axit amin, prôtêin, vitamin, enzim, hoocmôn, kháng sinh) với số lượng lớn, giá thành rẻ.
- Tạo giống cây trồng biến đổi gen có nhiều đặc điểm quý như: năng suất cao, hàm lượng dinh dưỡng cao, kháng sâu bệnh, kháng thuốc diệt cỏ dại và chịu được các điều kiện bất lợi, tăng thời hạn bảo quản, khó bị dập nát khi vận chuyển,...
- Tạo động vật biến đổi gen chủ yếu dùng trong nghiên cứu sự biểu hiện của một số gen và sản xuất thử nghiệm một số prôtêin có giá trị cao.
7. Vì sao gây đột biến nhân tạo thường là khâu đầu tiên của chọn giống?
- Gây đột biến nhân tạo thường là khâu đầu tiên của chọn giống để tăng nguồn biến dị di truyền là nguyên liệu đầu tiên cho quá trình chọn lọc.
8. Vì sao tự thụ phấn và giao phối gần đưa đến thoái hóa giống nhưng chúng vẫn được dùng trong chọn giống?
- Tự thụ phấn và giao phối gần đưa đến thoái hóa giống nhưng chúng vẫn được dùng trong chọn giống vì người ta dùng các phương pháp này để củng cố và duy trì một số tính trạng mong muốn, tạo dòng thuần (có các cặp gen đồng hợp), thuận lợi cho sự đánh giá kiểu gen từng dòng, phát hiện các gen xấu để loại bỏ ra khỏi quần thể.
9. Vì sao ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1, sau đó giảm dần qua các thế hệ?
- Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các thế hệ vì:
+ Con lai F1 là cơ thể dị hợp, các gen lặn (mang tính trạng xấu) không được biểu hiện ra bên ngoài, do đó chỉ có các gen trội có lợi mới được biểu hiện ra bên ngoài.
+ Con lai F1 là cơ thể dị hợp, nếu sử dụng con lai F1 làm giống $\longrightarrow$ đem các con lai F1 giao phối với nhau thì tỉ lệ dị hợp giảm, tỉ lệ đồng hợp tăng, các gen lặn sẽ được tổ hợp lại với nhau tạo thể đồng hợp lặn $\longrightarrow$ các tính trạng có hại sẽ được biểu hiện ra bên ngoài kiểu hình, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm của các thế hệ tiếp theo.
10. Nêu những điểm khác nhau của hai phương pháp chọn lọc cá thể và chọn lọc hàng loạt.
Những điểm khác nhau của chọn lọc cá thể và chọn lọc hàng loạt là:
* Chọn lọc cá thể:
- Dựa trên kiểu hình và kiểm tra kiểu gen.
- Chọn lọc một số ít cá thể ưu tú.
- Hạt của các cây ưu tú được thu hoạch riêng, gieo riêng theo từng dòng.
- Có hiệu quả đối với những tính trạng có hệ số di truyền thấp.
- Đòi hỏi công phu, theo dõi chặt chẽ, khó áp dụng rộng rãi.
* Chọn lọc hàng loạt:
- Dựa trên kiểu hình.
- Chọn lọc một nhóm cá thể ưu tú.
- Hạt của các cây ưu tú được thu hoạch chung để làm giống cho vụ sau.
- Có hiệu quả đối với những tính trạng có hệ số di truyền cao.
- Đơn giản, dễ làm, có thể áp dụng rộng rãi.