Bài giảng Di truyền ứng dụng: Chương 5 - Ngô Thị Hồng Tươi

Chia sẻ: Minh Vũ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

83
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Di truyền ứng dụng - Chương 5: Di truyền phát triển cá thể và tiềm năng thích ứng ở thực vật" cung cấp cho người học các kiến thức: Thông tin di truyền trong quá trình phát triển cá thể, thông tin di truyền ở vùng mô thực vật, tiềm năng thích ứng ở thực vật,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Di truyền ứng dụng: Chương 5 - Ngô Thị Hồng Tươi

Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 7/18/15 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 5.1. Thông tin di truyền trong quá trình phát triển cá thể 5.1.1. Tổ chức bộ máy di truyền và các cơ chế điều hoà biểu hiện gen trong quá trình phát triển cá thể - Genom là tổ chức các gen để dẫn tới điều hoà ở hai góc độ: CHƢƠNG 5 định tính và định lượng. DI TRUYỀN PHÁT TRIỂN CÁ THỂ VÀ TIỀM - Ở cấp độ sợi nhiễm sắc: NĂNG THÍCH ỨNG Ở THỰC VẬT + Các kiểu tổ chức gia đình gen + Cơ chế khuếch đại gen + Các yếu tố di truyền di động trong genom + Đặc điểm kết tụ sợi nhiễm sắc trong cấu trúc NST + Quá trình tái cấu trúc của sợi NS qua mỗi chu kỳ phân bào - ức chế gen ở cấp độ NST. =>dẫn đến điều hoà gen ở cấp độ genom, cấp độ NST - Cấp độ sao mã Protein - Cấp độ mARN (sợi ARN thành thục) Sao m· - Cấp độ dịch mã: mARN- protêin Trao ®æi chÊt, cÊu tróc tÕ bµo T¸c ®éng bé m¸y di truyÒn ARN sö dông trùc tiÕp - Cấp độ phân tử protein => phân bào và thể hiện tính trạng Ph©n bµo ThÓ hiÖn tÝnh tr¹ng 5.1.2. Sự phân chia, phân hoá tế bào, thế năng của sự phát triển • Các thế năng phát triển Phân chia Phân chia Hợp tử Khối tế bào gốc Các nhóm TB trong  Đa thể: 1 tế bào hoặc 1 dòng tế bào thân → các tế bào khác 2n (có tiềm năng phát Phân hóa cơ thể đa bào nhau → các hướng phát triển khác nhau. triển thành các TB Đơn thể: 1 tế bào hoặc 1 dòng tế bào thân → 1 loại tế bào phát biệt hóa) triển đồng hướng, tăng trưởng về số lượng. • Các nhóm gen hoạt động trong quá trình phát triển cá thể của - Khối tế bào có khả năng phát triển thành bất cứ bộ phận cơ sinh vật đa bào. quan nào trước khi phân hoá gọi là khối tế bào gốc. - Nhóm gen hoạt động ở mọi tế bào -Tiếp theo vừa phân chia vừa phân hoá tạo ra các dạng khác - Nhóm gen hoạt động ở tế bào phân hóa bậc 1 nhau, chức năng khác nhau - sinh ra các tế bào biệt hoá (chuyên hoá). - Nhóm gen hoạt động ở tế bào phân hóa bậc 2 - Nhóm gen hoạt động ở tế bào biệt hóa + Biệt hóa ổn định + Biệt hóa có thay thế tế bào 1
7/18/15 5.1.3. Sự phát triển theo không gian – phát triển theo hình 5.2. Thông tin di truyền ở vùng mô thực vật mẫu thiết kế 5.2.1. Sự phát triển ở vùng mô thực vật, kiến tạo các cấu trúc - Các tế bào nhận biết hướng phát triển của mình, định vị không cây gian phát triển các cấu trúc hình thái theo mẫu thiết kế của cơ thể của loài sinh vật - Các hệ thống gen kiểm soát Khối CT trên Phân nhánh = - Dạng ST - Hệ thống gen kiểm soát sự phân cực phân cực + phân đốt vô hạn Phân đốt - Hệ thống gen kiểm soát sự phân đốt Hợp tử Phân Thân - lá Cành - lá (các cấp) (2n) cực - Dạng ST - Các hệ thống gen kiểm soát sự định vị cơ quan Lá lá hữu hạn - Đặc điểm của các hệ thống gen trên: đốt - lóng Khối CT dƣới + Tính chất ổn định về cấu trúc Có tồn tại quy luật tƣơng đồng giữa sự phát + Hoạt động theo các dòng tế bào thân với các cơ chế điều triển khối CT trên và khối CT dƣới khiển, kích hoạt đặc trưng. 5.2.2. Mô hình đỉnh sinh trưởng 5.2.3. Kiểm soát di truyền quá trình hình thành hoa ở thực vật Đỉnh - Các hệ thống gen: Hoạt hoá các nhóm Hoạt tính 1) Hệ thống thụ cảm: Chuyển đỉnh sinh trưởng sinh dưỡng phân bào gen mới sang trạng thái đỉnh sinh trưởng tạo hoa (sinh thực) Nhiệt 2) Hệ thống gen kích hoạt: Mô hình các nhóm gen ABC Ánh sáng độ - Chất lƣợng, Thay đổi Thay đổi hoạt + Các gen nhóm A kích hoạt tạo các lá đài cƣờng độ hoạt tính tính các hệ + Các gen nhóm A + B: kích hoạt tạo các cánh hoa - Quang chu các enzym thống màng tế + Các gen nhóm B + C: kích hoạt tạo các bao phấn kỳ bào + Các gen nhóm C: kích hoạt tạo nhụy cái Các quá trình hoạt hoá - Các chu trình TĐC Các cân bằng về B Lá cây ….. Phyto hoocmon - Cấu trúc A C 3) Hệ thống thực hiện Các gen R hoạt động theo các dòng tế bào thân, có ảnh hưởng 4) Kiểm soát tạo các kiểu hoa của các hệ thống gen kiểm soát phát triển theo hình mẫu thiết kế. - Hoạt động của các gen R đi kèm hoạt động của các gen kiểm soát phát triển theo hình mẫu thiết kế (phân cực + phân đốt = phân nhánh). + R hoạt hoá 1 lần + các hệ thống gen kiểm soát phân nhánh bất R1: lá Lá đài Các cơ chế kiểm soát giới tính: hoạt: hoa đơn. + R hoạt hoá nhiều lần + các hệ thống gen kiểm soát phân - (R1 + R2) + R3 = Hoa đực R2: lá Cánh hoa nhánh bất hoạt: hoa phức (nhiều hoa trên một đế). - (R1 + R2) + R4 = Hoa cái + R hoạt hoá nhiều lần + các hệ thống gen kiểm soát phân R nhánh hoạt động: cấu trúc chùm hoa. R3: lá Bao phấn - (R1 + R2) + R3 + R4 = Hoa lƣỡng tính R4: lá Nhụy cái 2
7/18/15 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 5.3. Tiềm năng thích ứng ở thực vật 2) Quần thể sinh vật được tạo thành theo phương thức sinh sản của các cá thể trong quần thể 5.3.1. Khái niệm về thích ứng cá thể và thích ứng quần thể - Toàn bộ quá trình sinh sản (từ khi phát dục bộ phận sinh sản – - Hai tiếp cận cá thể - quần thể trong nghiên cứu sự phát triển của sinh vật: giảm phân – giao tử - đến thụ phấn, thụ tinh, hình thành hợp tử) của sinh vật được kiểm soát bởi hệ thống gen R (hai hệ 1) Chu kỳ phát triển cá thể thống gen: F và R của genome kiểm soát quá trình phát triển - Các tính trạng biểu hiện trong quá trình sống (sinh trưởng) do cá thể và sinh sản tạo quần thể) hệ thống gen F kiểm soát - Được tác động của yếu tố môi trường biến đổi, tính trạng có các - Quá trình sinh sản kiểm soát sự kiến tạo các mức độ đa dạng trạng thái biểu hiện – các thường biến, với mức phản ứng đặc di truyền của quần thể. Dưới tác động của yếu tố môi trường trưng cho kiếu gen. biến đổi, mức đa dạng di truyền của quần thể phản ánh giá trị - Giá trị thích ứng của cá thể đo bằng mức phản ứng của nó. Hoạt sàng lọc kiểu gen thích ứng, được xem như thông số xác định động của gen, tương tác giữa các gen kiểm soát thể hiện tính giá trị thích ứng quần thể. trạng của cá thể biến động trong biến động yếu tố môi trường được gọi là thích ứng phát triển cá thể 5.3.2. Biểu hiện kiểu hình của thích ứng, các giai đoạn 3) Mối quan hệ khủng hoảng Khi quần thể sinh vật thích ứng rất cao với điều kiện sống, sự sinh sản của quần thể theo xu thế bành chướng rất lớn về số - Có 2 nhóm biểu hiện thích ứng: lượng, hạn chế mức đa dạng di truyền. Với mức phản ứng 1. Thích ứng hình thái, giải phẫu, cấu trúc: Những biểu hiện về rộng, các biến dị thường biến đảm bảo cho quần thể thích ứng mặt hình thái, giải phẫu, cấu trúc (khác biệt với điều kiện bình tốt với biến động môi trường. Như vậy, giá trị thích ứng phát thường). triển cá thể tăng – giá trị thích ứng quần thể giảm. 2. Thích ứng sinh lý: là những thay đổi về các hoạt động chức Trường hợp quần thể sinh vật kém thích ứng với điều kiện năng sinh lý của thực vật tạo nên những cân bằng mới đáp ứng môi trường biến đổi. Các cơ chế kiểm soát quá trình sinh sản cho thực vật phát triển ở điều kiện thay đổi (bất thuận). có xu thế tạo quần thể có mức đa dạng di truyền tăng cao – cơ hội cao cho sàng lọc kiểu gen thích ứng mới. Như vậy, khi giá trị thích ứng phát triển cá thể giảm – giá trị thích ứng quần Những biểu hiện ở 2 góc độ trên mang tính chất rất rõ nét và thể tăng. ổn định, ta có thể coi đó là các chỉ thị áp dụng trong chọn lọc. 4) Kết luận: Quá trình phát triển của sinh vật là một hàm số bao gồm hai thông số: thích ứng phát triển cá thể và thích ứng quần thể, hai thông số này có quan hệ ngược nhau. •Các giai đoạn khủng hoảng: 5.3.3. Đặc điểm tiếp cận về kiểm soát di truyền của các biểu -Trong chu kỳ phát triển cá thể, cơ thể thực vật phải chịu tác hiện thích ứng ở thực vật 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 1. Có tính chất phức tạp, nhiều gen kiểm soát. Về mặt kiểu hình với tác động yếu tố môi trường bất thuận - đó là giai đoạn phải đánh giá nhiều thông số, trong đó cố gắng phát hiện khủng hoảng. những biểu hiện trọng yếu hoặc mang tính chỉ thị. - Một dạng thực vật được gọi là thích ứng tốt với môi trường cụ thể nào đó khi nó tạo ra chu kỳ phát triển cá thể tránh được các tác động bất thuận rơi vào giai đoạn khủng hoảng. 2. Các biểu hiện thích ứng có mối quan hệ với nhau, vì thế phân - Có một số giai đoạn khủng hoảng sau: tích kiểu gen cần tránh sự xác định kiểu gen chồng chéo, mặt + Giai đoạn cây con 3 lá (chuyển từ dinh dưỡng chủ yếu từ khác phát hiện các khối đồng thích ứng các gen. hạt sang dinh dưỡng nhờ đất). + Giai đoạn khủng hoảng lớn nhất đó là giai đoạn ra hoa (chuyển từ sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh thực). + Giai đoạn chín sáp (chuyển sang quá trình chín - già hoá). 3
7/18/15 3. 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,… 4. 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. 5. 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. 4