Môn học: Di truyền thực vật.    

1. Tên môn học: Di truyền thực vật. 

2. Số đơn vị học trình: 3 (45 tiết)

3. Trình độ:

4. Phân bổ thời gian:

- Lý thuyết: 33 tiết

-  Thực tập: 12 tiết.

5. Điều kiện tiên quyết:

6. Mục tiêu của học phần: cung cấp những thông tin cơ bản về di truyền đại cương và di truyền thực vật. Học viên nắm được những cơ sở về cấu trúc và hoạt động của gen, các cơ chế di truyền và biến dị ở mức phân tử, tế bào, cá thể, quần thể, năng lực ứng dụng.

7. Mô tả môn học:

Cấu trúc và tái bản vật chất di truyền ở mức độ phân tử, tế bào, cá thể. Cấu trúc và điều hoà hoạt động của gen. Các nguyên lý di truyền và biến dị các tính trạng. Di truyền quần thể.

8. Nhiệm vụ của sinh viên:

9. Tài liệu học tập:

10. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên:

11. Thang điểm:

12. Nội dung chi tiết học phần: bao gồm các chương sau:

1    Mở đầu

Chương 1: Cấu trúc và tái bản vật chất di truyền ở mức độ phân tử, tế bào

Chương 2: Cấu trúc của gen, tổ chức các gen ở genom và điều hoà sự biểu hiện của gen

Chương 3: Vật chất di truyền trong các vòng sống cá thể, cơ sở của quá trình tái tổ hợp di truyền

Chương 4: Những nguyên lý về di truyền các tính trạng (ở thực vật)

Chương 5: Các nguyên lý về biến dị

Chương 6:  Di truyền quần thể

·  Các bài thực tập: gồm 6 bài 

13. Trọng số điểm

- Dự lớp lý thuyết: 80% trở lên, hoàn thành đầy đủ các bài thực tập.

- Kiểm tra giữa học kỳ 1

- Bài tập (tiểu luận)      1

- Thi hết môn học   2

Thang điểm:  10

14. Phân công cán bộ tham gia giảng dạy.

- PGS. TS Nguyễn Hồng Minh

- TS  Kiều Thị Thư

- GS.TS Trần Tú Ngà.

- Lê Thị Tuyết Châm

15. Nội dung:

Mở đầu (1)

- Đối tượng và nhiệm vụ của di truyền học, thế nào là di truyền học hiện đại

- Các giai đoạn phát triển của di truyền học.

- Các phương pháp nghiên cứu di truyền

-    Ý nghĩa của di truyền học trong chọn giống và phát triển nông nghiệp bền vững.

Chương 1: Cấu trúc và tái bản vật chất di truyền ở mức độ phân tử, tế bào (7: 5, 2)

Mở đầu: - ADN là vật chất mang thông tin di truyền

1.1  Cấu trúc của ADN

1.1.1    Thành phần hoá học và cấu trúc không gian của ADN.

1.1.2   Những đòi hỏi tất yếu của vất chất di truyền mà ADN đáp ứng được

1.2 Các dạng kiến trúc các trật tự nucleotit trong ADN nhiễm sắc thể

1.2.1. ADN kiến trúc đơn bản

1.2.2. Các dạng ADN kiến trúc lặp bản, các ý nghĩa của chúng.

1.3. Tái bản ADN

1.3.1. Nguyên lý bán bảo toàn

1.3.2 Cơ chế tái bản ADN ở tế bào nhân sơ

1.3.3 Tái bản ADN ở sinh vật nhân chuẩn

1.3.4 Tái bản ADN theo cơ chế vòng lăn

1.4. Tế bào nhân sơ và tế bào nhân chuẩn

1.4.1. Đặc điểm cấu trúc nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân sơ (vi khuẩn)

1.4.2. Đặc điểm cấu trúc nhân của tế bào nhân chuẩn

1.5. Cấu trúc trên phân tử của sợi nhiễm sắc

1.5.1 Thành phần hoá học của sợi nhiễm sắc

1.5.2 Cấu trúc cơ bản (bậc 1) của sợi nhiễm sắc

1.5.3 Cấu trúc solenoid và các mức kết tụ, ý nghĩa

1.6. Cấu trúc nhiễm sắc thể ở trung kỳ

1.6.1 Cấu trúc hình thái NST trung kỳ

1.6.2 Kiểu nhân

1.6.3 Chất nguyên nhiễm sắc, chất dị nhiễm sắc, phân lập các NST.

1.7. Chu kỳ tế bào và phân chia nguyên nhiễm

1.7.1 Chu kỳ tế bào

1.7.2 Phân chia nguyên nhiễm. Cơ chế và ý nghĩa

Chương 2. Cấu trúc của gen, tổ chức các gen ở genom và điều hoà sự biểu hiện của gen (7)

2.1. Gen và quá trình truyền đạt thông tin

2.1.1 Mã di truyền

2.1.2. Quá trình sao mã

2.1.3 Quá trình dịch mã

2.1.4 Gen là gì? Khái niệm tổng quát về hệ thống gen ở tế bào

2.2. Cấu trúc và điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ

2.2.1. Khái niệm chung – gen hoạt động theo cơ chế đIũu hoà

2.2.2. Lac operon ở vi khuẩn, điều hoà âm tính

2.2.3 Một số cơ chế điều hoà khác. (Điều hoà dương tính, điều hoà phức hợp, cơ chế sao mã bỏ dở)

2.3. Cấu trúc và hoạt dộng của gen sinh vật nhân chuẩn

2.3.1 Cấu trúc exon – intron của gen

2.3.2. Quá trình thành thục hoá ARNm sơ cấp.

2.3.3. Sự tách ghép nảy sinh, những ý nghĩa của cấu trúc exon – intron của gen

2.4. Đặc điểm cấu trúc operon và điều hoà hoạt động gen ở sinh vật nhân chuẩn.

2.4.1 Những yếu tố điều hoà của operon và đặc điểm của chúng.

2.4.2 Điều hoà sao mã- sự tương tác giữa các tác nhân điều hoà với enhancer và các vùng điều hoà khác của gen.

2.4.3 Điều hoà biểu hiện của gen đối với sự phát triển của cây.

2.5 Tổ chức các gen ở genom, hiện tượng khuếch đại gen.

2.5.1 Các gen đơn bản và các gia đình gen, ý nghĩa.

2.5.2 Hiện tượng khuếch đại gen, ý nghĩa.

2.6 Các yếu tố di truyền di động trong genom.

2.6.1 Khái niệm, sự phát hiện ra yếu tố di truyền di động.

2.6.2 Các yếu tố di truyền di động ở vi khuẩn, ý nghĩa.

2.6.3 Các yếu tố di truyền di động ở sinh vật nhân chuẩn, đoạn xen, cơ chế xen, các cơ chế chuyển vị.

2.6.4 Ý nghĩa của các yếu tố di truyền di động.

Chương 3. Vật chất di truyền trong các vòng sống cá thể, cơ sở của tái tổ hợp di truyền (6:4, 2).

3.1 Giảm phân.

3.1.1 Các dạng giảm phân ở sinh vật.

3.1.2 Diễn biến của quá trình giảm phân.

3.1.3 Ý nghĩa của giảm phân, cơ sở phân ly tính trạng.

3.2 Quá trình sinh sản hữu tính và vô phối ở thực vật.

3.2.1 Sự hình thành giao tử đực, cái ở thực vật có hoa.

3.2.2 Quá trình thụ phấn và thụ tinh.

3.2.3 Các dạng sinh sản vô phối, ý nghĩa của chúng.

3.3 Pha đơn bội, pha lưỡng bội trong vòng sống cá thể.

3.3.1 Khái niệm, ý nghĩa của trạng thái đơn bội, lưỡng bội vật chất di truyền.

3.3.2 Tổng quát về sự kế thừa vật chất di truyền giữa các vòng sống cá thể ở các nhóm sinh vật.

3.4 Pha đơn bội, lưỡng bội ở vi khuẩn, ý nghĩa trong phân tích di truyền.

3.4.1 Trạng thái đơn bội và đa dạng di truyền ở vi khuẩn.

3.4.2 Sự tiếp hợp ở vi khuẩn, ý nghĩa trong phân tích di truyền.

3.5 Nấm.

3.5.1 Vòng sống ở nấm, quá trình hữu tính và ý nghĩa trong phân tích di truyền.

3.5.2 Quá trình cận hữu tính- tế bào dị nhân, ý nghĩa.

3.6  Vòng sống cá thể thực vật- giai đoạn bào tử thể và giai đoạn giao tử thể, ý nghĩa.

Chương 4. Những nguyên lý về di truyền các tính trạng (ở thực vật) (10:6,4)

15.1  Đặc điểm của phương pháp phân tích di truyền, khái niệm về tính trạng.

15.2 Tính trạng cơ bản.

15.2.1. Tính trội và phân ly tính trạng.

15.2.2. Giải thích cơ chế tính trội.

15.2.3. Khái niệm về tính trạng cơ bản.

15.3 Dãy Alen

15.3.1.  Khái niệm và ý nghĩa.

15.3.2.  Một số ví dụ.

15.4.  Kiểu gen, kiểu hình.

15.4.1. Các khái niệm.

15.4.2. Tính trạng thể hiện có điều kiện.

15.4.3. Tác động đa hiệu của gen.

15.5  Di truyền độc lập các tính trạng.

15.5.1.  Mô hình lai theo hai cặp tính trạng và cơ sở tế bào học.

15.5.2.  Lai theo nhiều cặp tính trạng.

15.6 Tương tác gen giữa các gen khác locus.

4.6.1 Tương tác bổ sung.

·  Mô hình thể hiện tính trạng do hai gen tương tác bổ sung.

·  Một số ví dụ.

4.6.2. Tương tác ức chế.

1) Mô hình hoạt động ức chế trội, các ví dụ.

2) Mô hình hoạt động ức chế lặn, ví dụ.

4.7. Tính trạng số lượng.

4.7.1. Khái niệm về tính trạng số lượng và tính trạng chất lượng.

4.7.2. Mô hình tác động cộng gộp, hiện tượng tăng tiến.

4.7.3. Một số đặc điểm trong phân tích di truyền tính trạng số lượng.

4.8. Nhiễm sắc thể xác định giới tính và di truyền tính trạng liên kết giới tính.

4.8.2. Nhiễm sắc thể xác định giới tính.

4.8.3 Di truyền tính trạng liên kết giới tính, ý nghĩa.

4.9. Di truyền liên kết, trao đổi chéo.

4.9.2.  Đánh giá sự di truyền liên kết, liên kết hoàn toàn và không hoàn toàn.

4.9.3. Xác định tần số trao đổi chéo.

4.9.4. Sơ đồ diễn tả trao đổi chéo và giải thích cơ chế trao đổi chéo.

4.10. Bản đồ nhiễm sắc thể.

4.10.2.  Nhóm gen liên kết và bản đồ di truyền.

4.10.3 .  Phân tích ba locus.

4.10.4. Khái niệm về bản đồ tế bào học, bản đồ chỉ thị phân tử liên kết gen.

4.11. Di truyền tế bào chất.

4.11.2 .  Những đặc điểm về di truyền tính trạng do gen ở tế bào chất kiểm tra.

4.11.3 .  Di truyền lục lạp.

4.11.4 .  Di truyền ty thể.

4.11.5 .  Di truyền các thể kí sinh, cộng sinh ở bào chất.

4.11.6.   ảnh hưởng của hệ mẹ, hiện tượng tiền định bào chất.

Chương 5. Các nguyên lý về biến dị (8:6,2).

5.1 Khái niệm biến dị , phân loại.

5.1.1 Khái niệm về biến dị, phân loại các biến dị.

5.1.2 Khái niệm đột biến, phân loại các đột biến.

5.2 Quy luật về dẫy biến dị tương đồng.

5.3 Đột biến gen.

5.3.1 Những nguyên nhân và cơ chế gây nên đột biến gen.

5.3.2 Tái bản, sửa chữa ADN và phát sinh các đột biến.

5.3.3 Phân lập các thể đột biến.

5.4 Đột biến tự nhiên và nhân tạo.

5.4.1 Quá trình đột biến tự nhiên.

5.4.2 Đột biến phóng xạ.

5.4.3 Đột biến hoá học.

5.4.4 Khả năng ứng dụng của gây đột biến thực nghiệm trong chọn giống.

5.5 Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể.

5.5.1 Mất đoạn.

5.5.2 Lặp đoạn.

5.5.3 Đảo đoạn.

5.5.4 Chuyển đoạn.

5.6 Đa bội thể.

5.6.1 Khái niệm, phân loại.

5.6.2 Sự hình thành đa bội thể cùng nguồn.

5.6.3 Đặc điểm giảm phân và phân ly tính trạng của đa bội cùng nguồn.

5.6.4 Dãy đa bội, đa bội thể trong tự nhiên.

5.6.5 Đa bội khác nguồn.

5.7 Lệch bội.

5.7.1 Nguyên nhân hình thành.

5.7.2 Đặc điểm của các thể lệch bội, các dạng lệch bội và những ứng dụng của chúng.

5.8 Đơn bội - nguyên nhân hình thành, các phương pháp gây tạo, ý nghĩa ứng dụng.

5.9 Thường biến và mức phản ứng.

5.9.1 Khái niệm về thường biến và mức phản ứng.

5.9.2 Những đặc điểm của thường biến, ý nghĩa, phân biệt thường biến với đột biến

Chương 6. Di truyền quần thể (6:4,2).

6.1 Khái niệm về quần thể và đa dạng di truyền trong quần thể.

6.1.1 Quần thể- đơn vị cơ bản của quá trình tiến hoá.

6.1.2 Các dạng quần thể.

6.1.3 Đa dạng di truyền trong quần thể.

6.2 Quần thể giao phối ngẫu nhiên.

6.2.1 Tần số alen và tần số kiểu gen.

6.2.2 Định luật Hardi- Weinberg và những ứng dụng.

6.2.3 Tần số alen, tần số kiểu gen trường hợp locus có dẫy alen.

6.3 Tự phối và cận phối.

6.3.1 Tự phối.

6.3.2 Cận phối, suy thoái do cận phối.

6.3.3 Gánh nặng di truyền của quần thể.

6.4 Tác động của đột biến, dịch gen, di cư tới thay đổi cấu trúc di truyền của quần thể.

6.4.1 Tác động của đột biến.

6.4.2 Dịch gen.

6.4.3 Di cư.

6.5 Tác động của chọn lọc tới thay đổi cấu trúc di truyền của quần thể.

6.5.1 Khái niệm chọn lọc tự nhiên, giá trị thích ứng và hệ số chọn lọc.

6.5.2 Chọn lọc đào thải kiểu lặn.

6.5.3 Cân bằng giữa đột biến và chọn lọc.

6.5.4 Ưu thế thích ứng của các dị hợp tử, một số mô hình tác động chọn lọc khác.

·  Các bài thực tập:

Bài 1: Tiêu bản nén nghiên cứu nguyên phân và bộ nhiễm sắc thể của một số loài cây trồng.

Bài 2: Giảm phân- đôi nhiễm sắc thể tiếp hợp, hạt phấn.

Bài 3: Phân tích di truyền trường hợp các gen di truyền độc lập - xác định bản chất di truyền của tính trạng nghiên cứu.

Bài 4: Phân tích di truyền trường hợp các gen di truyền liên kết, thiết lập bản đồ di truyền.

Bài 5: Đột biến nhân tạo và đặc điểm di truyền thể đa bội cùng nguồn.

Bài 6: Các quá trình di truyền trong quần thể, chọn lọc đào thải kiểu lặn.

16. Hướng dẫn thực hiện chương trình.

Đây là môn học cơ sở của ngành, tiến hành sau các môn sinh học, hoá sinh. Các bài giảng trên lớp xen kẽ các bài thực tập có kiểm tra giữa học kỳ (hoặc tiểu luận), hoàn thành các bài thực tập, thi cuối kì .

17. Điều kiện tiên quyết đối với sinh viên và trang thiết bị.

- Học viên có kiến thức cơ bản tốt về các môn sinh học. Tham dự lớp đầy đủ có sách giáo trình và các tài liệu hướng dẫn thực tập.

- Trang thiết bị cho giảng dậy: bảng, phấn, giấy bóng kính, đèn chiếu và trang bị nghe nhìn khác. Kinh hiển vi và các dụng cụ, hoá chất, mẫu vật khác cho học tập.

18. Tài liệu tham khảo.

- Lê Đình Lương, Phan Cự Nhân. Cơ sở di truyền học, 1998.

- Phạm Thành Hổ. Di truyền học. 1998.

- Nguyễn Hồng Minh. Di truyền học 1999.

- Gardner E.J.,… Princeples of Genetics, 1991.

- Inge- Vetomov C. G. di truyền và cơ sở chọn giống 1989 (bản tiếng Nga).

Người biên soạn đề cương:   PGS.TS Nguyễn Hồng Minh