LCThS Chuyªn ngµnh Di truyÒn häc

LVThS Chuyªn ngµnh Di truyÒn häc

1 §ç ThÞ Thanh HuyÒn K16 - KSH

MỞ ĐẦU

Việc dạy và học thực hành Sinh học trong trường THPT đang ngày càng trở

thành nhu cầu hết sức cấp thiết nhằm nâng cao chất lượng đào tạo môn Sinh học ở

nước ta. Tuy nhiên, hiện nay việc giảng dạy thực hành Sinh học trong các trường

THPT nói chung và các trường THPT chuyên nói riêng còn rất nhiều hạn chế do

một số nguyên nhân sau: (1) do thiếu cơ sở vật chất, trang thiết bị thực hành, (2)

chương trình đào tạo vẫn tập trung chủ yếu về lý thuyết, hạn chế về thời lượng dành

cho phần thực hành, (3) thiếu tài liệu hướng dẫn thực hành và các tài liệu thực hành

còn chưa cập nhật với trình độ thế giới (4) chưa có các cách đánh giá các kĩ năng

thực hành của học sinh (HS). Ở những nơi có dạy và học thực hành thì công tác này

mới chủ yếu dừng lại ở mức minh, họa chưa chú trọng vào việc rèn cho HS các kĩ

năng thực hành.

Trong chương trình sinh học lớp 12, Di truyền học có vai trò quan trọng,

chiếm tới 48% thời lượng chương trình và được chia làm 5 chương. Tuy nhiên, chỉ

có 2 bài thực hành thuộc chương 1 và chương 2 chiếm 8,7% tổng thời lượng dành

cho Di truyền học. Các bài thực hành được thiết kế đơn giản, chỉ phù hợp cho đào

tạo đại trà mà chưa đáp ứng được yêu cầu đào tạo HS chuyên [1], [15].

Kết quả các kì thi Olympic Sinh học quốc tế (IBO) cho thấy: về lý thuyết HS

Việt Nam thường đạt điểm khá cao so với HS các nước trong khu vực và trên thế

giới; điều này chỉ ra rằng về mặt lý thuyết, HS của chúng ta được trang bị khá tốt và

có trình độ không thua kém HS quốc tế. Tuy nhiên, ở phần thực hành, HS của

chúng ta thường đạt kết quả chưa cao so với HS các nước trong khu vực (Ấn Độ,

Trung Quốc, Thái Lan, Singapore…) và trên thế giới dẫn đến kết quả tổng thể chưa

được cao [49]. Những kết quả này phần nào chỉ ra rằng, chương trình đào tạo Sinh

học cấp THPT của Việt Nam và chương trình Sinh học ở các nước tiên tiến vẫn còn

là một khoảng cách khá lớn, đặc biệt là chương trình thực hành.

Chủ trương của Bộ GD & ĐT trong 10 năm tới (2010-2020) là xây dựng và

phát triển các trường THPT chuyên thành một hệ thống cơ sở giáo dục trung học có



chất lượng giáo dục cao, với chất lượng ngang tầm với các trường tiên tiến trong

khu vực và trên thế giới. Trong đó các mục tiêu cụ thể trước mắt là: tập trung vào

xây dựng cơ sở vật chất, tăng cường phương tiện, thiết bị dạy học đồng bộ, hiện đại.

Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu này, chúng ta không những phải có cơ sở vật chất,

trang thiết bị ngang tầm, mà còn phải có hệ thống chương trình giảng dạy lý thuyết

và thực hành tiên tiến với mục tiêu đủ về số lượng và nâng cao về chất lượng, đạt

trình độ quốc tế. Trong khi hiện nay hệ thống trường THPT chuyên của chúng ta

vẫn sử dụng chung chương trình giảng dạy đại trà, chưa có chương trình dành riêng

cho hệ thống trường chuyên, đặc biệt là chương trình thực hành.

Trên cơ sở lí luận và thực tiễn như vậy, chúng tôi đã đề xuất và thực hiện đề

tài: “Nghiên cứu xây dựng một số bài thực hành Di truyền học phục vụ đào tạo

học sinh giỏi trung học phổ thông chuyên Sinh học”.

ới mục tiêu của đề tài là: xây dựng hệ thống một số bài thực hành Di truyền học ở

các cấp độ khác nhau từ di truyền ph n tử, di truyền học tế ào đến di truyền học cơ

thể và di truyền học quần thể, có nội dung phù hợp với chương trình THPT chuyên

Sinh học, từng ước cập nhật với trình độ quốc tế nhằm góp phần đào tạo HS

chuyên Sinh học giỏi cả về lí thuyết và thực hành.



Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Chủ trƣơng của Bộ Giáo dục và Đào tạo trong công tác phát triển các

trƣờng THPT chuyên giai đoạn 2010-2020.

Chủ trương của Bộ GD & ĐT về phát triển trường THPT chuyên trong 10 năm

tới thể hiện rõ trong “Đề án phát triển hệ thống trường THPT chuyên giai đoạn

2010 – 2020”. Đ y là một ước đi đột phá trong mục tiêu đổi mới giáo dục Việt

Nam nhằm từng ước đưa giáo dục nước ta tiến kịp nền giáo dục tiên tiến ở khu vực

và trên thế giới. Mục tiêu của đề án là xây dựng và phát triển các trường THPT

chuyên thành một hệ thống cơ sở giáo dục trung học có chất lượng giáo dục cao

ngang tầm thế giới, nhằm trang bị cho những HSG nền tảng kiến thức vững vàng;

có phương pháp tự học, tự nghiên cứu và sáng tạo để trở thành những nh n tài, đáp

ứng yêu cầu phát triển đất nước trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa và hội

nhập quốc tế[17].

Để đạt được mục tiêu chung nêu trên thì một trong những mục tiêu cụ thể

của đề án là: Tập trung đầu tư n ng cấp các trường THPT chuyên thành các trường

đạt chuẩn quốc gia và có chất lượng giáo dục cao. Ưu tiên đầu tư mở rộng diện tích,

xây dựng cơ sở vật chất, tăng cường phương tiện, thiết bị dạy học đồng bộ, hiện đại.

Đề án này được thực hiện với kinh phí là 2.312,758 tỉ đồng, trong đó kinh phí dành

cho tăng cường cơ sở vật chất thiết bị dạy học dự kiến lên tới 1.660,722 tỉ đồng

[17]. Việc phê duyệt đề án này cho thấy Đảng, Nhà nước và Bộ GD & ĐT đã rất

quan tâm và chú trọng đầu tư về cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy và học, đầu tư cho

việc n ng cao trình độ chuyên môn của giáo viên (GV) để nhằm mục đích cuối cùng

là nâng cao chất lượng đào tạo.

Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu ngang tầm với khu vực và thế giới, chúng ta

không những phải có cơ sở vật chất, trang thiết bị ngang tầm, mà còn phải có hệ

thống chương trình giảng dạy lý thuyết và thực hành tiên tiến, đạt trình độ quốc tế.

Trong khi hiện nay hệ thống trường THPT chuyên của chúng ta vẫn chỉ sử dụng

chung chương trình giảng dạy đại trà, chưa có chương trình dành riêng cho hệ thống

trường chuyên, đặc biệt là chương trình thực hành. Do vậy, một yêu cầu hết sức cấp

thiết hiện nay là cần phải xây dựng được chương trình giáo dục nâng cao dành riêng



cho hệ thống trường THPT chuyên trong đó đặc biệt chú trọng đến chương trình

thực hành tiên tiến với số lượng và chất lượng ngang tầm với thế giới. Chương trình

thực hành tiên tiến này không những có thể phục vụ trực tiếp cho hệ thống trường

chuyên mà còn có thể dần dần áp dụng cho cả đại trà nhằm đưa nền giáo dục đại trà

của nước ta theo kịp với thế giới.

1.2. Đặc trƣng môn Sinh học và vai trò của thực hành Sinh học.

1.2.1. Đặc trƣng môn Sinh học

Sinh học là môn khoa học gắn liền với đời sống con người, với sự phát triển

của xã hội. Kiến thức Sinh học ở trường THPT bao gồm các thành phần về phương

pháp khoa học, các hiện tượng, các khái niệm, các quá trình, các qui luật, các học

thuyết khoa học và các kĩ thuật ứng dụng vào sản xuất, đời sống con người. Các

kiến thức trang bị cho HS được đề cập đến ở các mức độ: phân tử, tế ào, cơ thể,

quần thể, quần xã, hệ sinh thái và sinh quyển, về các mặt cấu trúc, chức năng, cơ

chế hoạt động sống như: trao đổi chất và năng lượng, sinh trưởng và phát triển, bảo

vệ sức khỏe, bảo về tài nguyên môi trường… Như vậy, có thể nói rằng nội dung học

tập của môn Sinh học chứa đựng cả kho tàng kiến thức phong phú, sinh động, hấp

dẫn, dễ kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của HS, tạo điều kiện thuận lợi cho việc

hình thành động cơ, nhu cầu, nhận thức cũng như hứng thú học tập của HS [22].

Sinh học còn là môn khoa học thực nghiệm. Kiến thức sinh học chủ yếu được

hình thành bằng các phương pháp quan sát, mô tả, thực nghiệm. Vì vậy, “muốn HS

tự tìm tòi phát hiện để chiếm lĩnh tri thức sinh học một cách chủ động sáng tạo thì

một trong những cách tốt nhất là tổ chức cho HS học tập và vận dụng cách thức tư

duy, quá trình xây dựng giả thiết và con đường mà các nhà khoa học đã phát hiện

ra nó”[22].

Sinh học còn là môn khoa học đa ngành có liên quan chặt chẽ đến phần lớn

các môn khoa học tự nhiên khác, đặc biệt là Vật lí, Hóa học, Toán học, xác suất

thống kê. Do vậy, khi tổ chức nhận thức cho HS không thể chỉ dừng lại ở mô tả,

nhận biết cấu tạo, hình thái mà phải chỉ ra mối quan hệ tương hỗ, nhiều mặt vốn có

trong từng đối tượng và tổ chức sống. Cần giúp HS hiểu rõ vai trò của Sinh học đối

với sản xuất và đời sống, bảo vệ môi trường, làm phong phú nguồn tài nguyên thiên

nhiên, bảo vệ và tăng cường sức khỏe đối với bản thân và xã hội [22].



1.2.2. Vai trò của thực hành Sinh học

Năm 2004, Bộ GD & ĐT đã cho x y dựng lại hai bộ SGK Sinh học lớp 12

nhằm phục vụ công tác đổi mới phương pháp dạy học từ phương pháp dạy học lấy

người dạy làm trung tâm, truyền thụ kiến thức thụ động một chiều từ người dạy đến

người học sang phương pháp dạy học lấy người học làm trung tâm, chuyển từ

phương pháp dạy chay, học chay sang phương pháp học đi đôi với hành. Theo cách

tiếp cận mới này: “Giáo dục là quá trình phát triển với nghĩa là phát triển con

người, phát triển một cách tối đa tiềm năng tiềm ẩn trong mỗi con người làm cho

con người có khả năng làm chủ được tình huống, đương đầu được với những thách

thức mà mình gặp phải trong đời sống một cách chủ động sáng tạo”[25].

Trong xã hội tri thức hiện nay, lượng tri thức liên tục tăng nhanh đòi hỏi người

học phải có phương pháp tự học, tư duy và tiếp nhận thông tin một cách chủ động

và chọn lọc. Theo White (1995) “ người ta không thể học tất cả những gì mà người

ta cần trong đời chỉ qua quá trình đào tạo chính khóa. Vì vậy, chương trình đào tạo

phải được xây dựng làm sao để đào tạo ra những con người có thể đương đầu với

những đòi hỏi của nghề nghiệp không ngừng thay đổi, với một thế giới không ngừng

biến động”[25]. Học tập trong xã hội thông tin là một quá trình liên tục gồm 3 khâu:

“thu thập thông tin, xử lí thông tin và lưu trữ thông tin dưới dạng tri thức từ nhà

trường hay từ môi trường sống làm cho người học tự biến đổi về trí tuệ và làm

phong phú thêm tri thức của mình” [19]. Để làm được điều này thì một trong

những nhiệm vụ của GV là phải đào tạo HS có khả năng “tự nghiên cứu, tự thu thập

thông tin, xử lí thông tin, lưu trữ thông tin và vận dụng thông tin vào giải quyết các

vấn đề trong quá trình học tập và trong cuộc sống”. Như vậy, bản chất của phương

pháp dạy học mới mà ngành Giáo dục đang hướng tới và sử dụng là nhằm dạy cho

người học phƣơng pháp học tập chứ không chỉ đơn thuần là truyền thụ kiến thức.

Do đặc thù của môn Sinh học như đã nêu ở trên, nên khi giảng dạy môn học

này, ngoài việc vận dụng các nguyên lí chung của phương pháp dạy học tích cực thì

GV cần phải lưu ý:

1- HS phải được trực tiếp làm việc với đối tượng học tập như: các vật thật, tranh

ảnh, mô hình … ở lớp học, trong phòng thí nghiệm hoặc ngoài thiên nhiên.



2- HS phải được tạo điều kiện để thực hành, áp dụng những kiến thức Sinh học

vào thực tế đời sống như trong sản xuất để n ng cao năng suất cây trồng, vật

nuôi, bảo vệ sức khỏe, giữ gìn và bảo vệ môi trường sống…

Để thành công trong dạy học tích cực môn Sinh học, GV cần biết sử dụng phối

hợp nhiều phương pháp dạy học khác nhau trong một tiết học như quan sát, thí

nghiệm, thảo luận nhóm, trò chơi học tập, nêu và giải quyết vấn đề…[22]. “GV phải

tổ chức hướng dẫn HS tập làm quen với nghiên cứu khoa học và vận dụng các

thành tựu khoa học công nghệ vào giải quyết vấn đề thực tiễn trong cuộc sống”.

Đ y là nhiệm vụ của GV đã được qui định rất rõ trong qui chế tổ chức và hoạt động

trường THPT chuyên do bộ GD & ĐT an hành [18].

Việc giảng dạy thực hành nói chung và thực hành Sinh học nói riêng không

chỉ giúp HS tự kiểm định lại các kiến thức đã học mà còn giúp HS có kỹ năng vận

dụng sáng tạo phương pháp học qua thực hành bằng cách giải quyết một vấn đề

mới, một câu hỏi mới, sử dụng các kỹ năng cơ ản trong phần thực hành như: đặt

vấn để, đặt câu hỏi, đưa ra giả thiết, thiết kế thí nghiệm, quan sát kết quả, đưa ra kết

luận, và hình thành nên kiến thức mới. Với kỹ năng vận dụng sáng tạo thông qua

thực hành, HS có thể tự bản th n đưa ra giả thiết cho các vần đề gặp phải trong quá

trình học tập, trong cuộc sống và có thể độc lập thiết kế thí nghiệm, tiến hành thí

nghiệm, thu kết quả và rút ra kết luận cho riêng mình. Do vậy, việc dạy thực hành,

đặc biệt là dạy kỹ năng vận dụng linh hoạt sẽ giúp cho HS có thể tự mình tìm hiểu

kiến thức mới, giúp HS tư duy sáng tạo không ngừng, và luôn sẵn sàng giải đáp các

câu hỏi trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống, giúp cho HS trở thành người luôn

luôn năng động và luôn sẵn sàng tìm hiểu và giải quyết mọi vấn đề của một xã hội

đang phát triển rất nhanh hiện nay [47].

1.3. Tình hình giảng dạy thực hành Di truyền học tại các trƣờng THPT

chuyên ở Việt Nam.

Hiện nay các trường THPT chuyên của Việt Nam vẫn sử dụng chung bộ SGK

với chương trình giảng dạy đại trà, trong đó các trường chuyên có thể tự chọn và

đăng kí sử dụng một trong hai chương trình Sinh học lớp 12 là SGK cơ ản hoặc

SGK nâng cao. Như vậy, HS và GV của các trường chuyên chưa có một tài liệu học

tập cũng như tài liệu thực hành dành riêng, chưa có các kì thi nhằm đánh giá năng



lực thực hành của HS, ngay kể cả trong các kì thi HSG quốc gia và kì thi chọn HSG

quốc gia tham dự các kì thi IBO.

Bố cục SGK lớp 12 an cơ ản gồm có 3 phần: Di truyền học, Tiến hóa và

Sinh thái với tổng số bài học bao gồm cả lí thuyết, ôn tập và thực hành là 48 bài,

trong đó phần Di truyền học có 23 bài chiếm 47,91%, phần Tiến hóa có 11 bài

chiếm 22,92% và phần Sinh thái học có 13 bài chiếm 27,08% và 1 bài ôn tập

chương trình sinh học cấp THPT chiếm 2,09%. Trên tổng số 48 bài, có 3 bài thực

hành trong phòng thí nghiệm, với 2 bài thuộc phần Di truyền học và 1 bài thuộc

phần Sinh thái học.

Phần Di truyền học được chia làm 5 chương với 23 bài học trong đó: chương

1: Cơ chế di truyền và biến dị, 7 ài; chương 2: Tính qui luật của hiện tượng di

truyền, 8 ài; chương 3: Di truyền học quần thể, 2 ài; chương 4: Ứng dụng di

truyền học, 3 ài; chương 5: Di truyền học người, 2 bài và 1 bài ôn tập phần di

truyền học. Trong tổng số 23 bài học chỉ có 2 bài thực hành trong phòng thí nghiệm

(chiếm 8,7%) thuộc chương 1 và chương 2 [1].

Hai bài thực hành tại phòng thí nghiệm là ài “Quan sát các dạng đột biến số

lượng NST trên tiêu bản cố định và trên tiêu bản tạm thời” với các mục tiêu (1)

quan sát được bộ NST dưới kính hiển vi, (2) xác định được một số dạng đột biến

NST trên các tiêu bản cố định, (3) rèn kĩ năng làm tiêu ản NST và xác định số

lượng NST dưới kính hiển vi, (4) xác định được các cặp NST tương đồng của người

trên ảnh chụp và ài “ Thực hành lai giống” với các mục tiêu là (1) rèn luyện kĩ

năng ố trí thí nghiệm trong nghiên cứu Di truyền học, (2) rèn luyện phương pháp

nghiên cứu Di truyền học thông qua các ăng hình, ghi lại quá trình lai tạo giống,

sau đó đánh giá kết quả lai được cung cấp bởi các nhà di truyền học hoặc được cung

cấp bởi chính các thầy cô giáo[1].

SGK an n ng cao cũng có ố cục các phần tương tự. Tuy nhiên tổng số bài

học trong sách này gồm 66 bài với 6 bài thực hành, trong đó có 3 bài thuộc phần Di

truyền học, 1 bài thực hành thuộc phần Tiến hóa và 2 bài thuộc phần Sinh thái học.

Ba bài thực hành phần Di truyền học gồm có 1 bài thực hành “Xem phim về cơ chế

nhân đôi ADN, phiên mã, dịch mã” và 2 ài thực hành tại phòng thí nghiệm là bài

“Quan sát các dạng đột biến số lượng NST trên tiêu bản cố định hay trên tiêu bản

tạm thời” và ài “ Thực hành lai giống” giống như trong sách của bộ thuộc an cơ



bản. Mặc dù có tăng thêm được 1 bài thực hành so với sách cơ bản nhưng ài thực

hành đó cũng chỉ dừng lại ở việc: “Xem phim về cơ chế nhân đôi ADN, phiên mã,

dịch mã” [15]. Như vậy, nhìn một cách tổng thể, ta thấy bố cục giữa lí thuyết và

thực hành sinh học trong SGK có phần chưa c n xứng. Các bài thực hành này được

thiết kế đơn giản chỉ phù hợp cho đào tạo đại trà mà chưa đáp ứng được yêu cầu đào

tạo HS chuyên. Việc giảng dạy thực hành còn chưa được chú trọng nhiều, thời gian

trên lớp và thời gian ngoài giờ học dành cho thực hành còn hạn chế ở các trường

THPT đặc biệt là các trường THPT chuyên nơi mà các HS có ý thức học tập sáng

tạo và đam mê tìm hiểu kiến thức mới.

Bên cạnh đó, có nhiều trường THPT chuyên ở Việt Nam còn chưa có một

phòng thí nghiệm “hoàn chỉnh” mang tính “hiện đại” để phục vụ công tác đào tạo

HS chuyên cũng như đào tạo HSG tham dự các kì thi HSG quốc gia và IBO. Những

ứng dụng hiện nay của Di truyền học đều liên quan rất nhiều đến các kĩ thuật sinh

học phân tử, nhưng lại chưa có một bài thực hành nào được xây dựng về lĩnh vực

này sau khi HS học xong phần Di truyền học.

1.4. Nội dung, mục tiêu và cách thức tổ chức các bài thực hành Di truyền học

của một số trƣờng THPT tiên tiến trên thế giới.

Nhằm xây dựng các bài thực hành Di truyền học cập nhật với trình độ thế giới,

chúng tôi tiến hành tham khảo SGK và chương trình giảng dạy thực tập Di truyền

học được sử dụng phổ biến ở nhiều nước tiên tiến trên thế giới như ở Singapore

(trường THPT chuyên Toán và Khoa học tự nhiên, đại học quốc gia Singapore [40,

41]), Mỹ [37, 38, 43]), Úc [31], Ấn Độ[47], Newzealand [42], Anh [44]…; hoặc từ

các trang web cung cấp các tài liệu học tập mở [51, 52, 53, 54, 56]. Qua nghiên cứu,

tìm hiểu và so sánh về mặt cấu trúc và nội dung các bài thực hành của các trường

bạn chúng tôi nhận thấy rõ rằng:

- Tương ứng với mỗi cấp độ trong Di truyền học (di truyền học kinh điển, di

truyền học tế bào, di truyền học người, di truyền học quần thể, ứng dụng di

truyền học ..) đều có ít nhất 1 bài thực hành.

- Các bài thực hành của họ được xây dựng dựa trên các tiêu chí: (1) tính hiện

đại và cập nhật; (2) tính trọng tâm của vấn đề nghiên cứu, (3) hàm lượng kiến



thức trong mỗi bài thực tập; (4) tính đơn giản và dễ thực hiện; (5) tính kinh tế

của thí nghiệm.

- Mục tiêu trọng tâm của họ thông qua các bài thực hành này là nhằm đào tạo

cho HS các kĩ năng bao gồm các kĩ năng thực hành trong phòng thí nghiệm

như: kĩ năng làm tiêu ản, kĩ năng sử dụng pipet, pha hóa chất, kĩ năng sử

dụng máy móc thí nghiệm (kính hiển vi, máy li t m, c n ph n tích, …), kĩ

năng rửa và khử trùng dụng cụ thí nghiệm…. hoặc kĩ năng tư duy logic, kĩ

năng lập luận phân tích vấn đề, kĩ năng quan sát, ph n loại, tìm kiếm mối liên

hệ, tính toán, xử lí số liệu, hình thành giả thuyết khoa học, kĩ năng thiết kế thí

nghiệm, thu thập số liệu và kết quả thí nghiệm, giải thích kết quả thí nghiệm

và rút ra các kết luận, xác định mức độ chính xác của số liệu. Ngoài ra, họ còn

nhằm đào tạo cho HS tính kiên trì trong nghiên cứu khoa học, sự khéo léo

trong sử dụng các thiết bị thí nghiệm, đồng thời qua đó cũng nhằm khắc sâu

những kiến thức cơ ản của Di truyền học, cung cấp cho HS những nguyên lí

của sinh học phân tử, cho HS thấy được sự liên hệ chặt chẽ giữa di truyền cơ

sở và ứng dụng của di truyền học.

Cách thức tổ chức thực hành của các trường cũng rất phong phú và linh động. Tùy

theo nội dung bài học, tùy theo mục đích đào tạo mà cách thức tổ chức các bài thực

hành có thể là:

1- Tổ chức thực hành trên lớp dưới dạng cho HS nghiên cứu từ những cái chi tiết,

cụ thể để qua đó khái quát, x y dựng nên những công thức, những đặc điểm

khái quát hoặc những khái niệm về một vấn đề.

2- Thành lập các nhóm nghiên cứu nhỏ chọn đề tài nghiên cứu, thiết kế thí

nghiệm, tiến hành thí nghiêm, thu kết quả, thảo luận nhóm và báo cáo kết quả

nghiên cứu.

3- Tổ chức thực hành trên lớp hoặc tại các phòng chuyên dụng (ví dụ phòng máy

tính) thông qua các đối tượng thực hành ảo như: thông qua các hình ảnh mô

phỏng trên máy tính hoặc là những công cụ trực quan thay thế con lai…

4- Tổ chức thực hành tại phòng thí nghiệm với các nhóm nhỏ trên các đối tượng

thí nghiệm thật.



5- Hoàn thiện các thí nghiệm dưới dạng bài tập trong các sách bài tập, hoặc

những thí nghiệm nhỏ đơn giản mà HS có thể tự làm ở nhà rồi báo cáo, giải

thích kết quả thu được tại lớp.

Đặc biệt, cấu trúc mỗi bài học trong SGK của Singapore, ngoài kiến thức lí

thuyết ra đều có 3 phần: “khái quát vấn đề -summary”, “kiểm tra nhanh - quick

check” và một phần hết sức quan trọng gọi là “vùng hoạt động - activity zone” mà

tại phần này chính là các “thí nghiệm - experiment” với 3 nội dung: “quan sát –

observation”, “thảo luận – discussion” và đưa ra các “kết luận – conclusion” [40].

Với cách tổ chức như vậy, các nhà giáo dục ở đ y thực sự quan t m đến đào tạo kĩ

năng hơn là truyền thụ kiến thức. à như vậy quá trình đào tạo “thực hành” của họ

là một quá trình liên tục, diễn ra trong thời gian dài, qua nhiều năm, nhiều lớp với

nhiều hiện tượng, sự kiện, nội dung khác nhau để hình thành cho HS kĩ năng thực

hành thành thục nhất.

1.5. Yêu cầu về kiến thức và các kĩ năng thực hành Di truyền học trong các kì

thi IBO.

Trong các kì thi IBO, tỉ lệ điểm cho phần lí thuyết và thực hành là 50: 50. Với

phần thi lí thuyết, các câu hỏi tập trung vào việc đánh giá sự hiểu biết ở các mức độ

khác nhau cũng như đánh giá các kĩ năng và khả năng vận dụng kiến thức của thí

sinh vào giải quyết vấn đề đặc biệt là việc vận dụng lí thuyết vào phần thực hành.

Nội dung chương trình thi IBO ao gồm các lĩnh vực: Sinh học tế bào, Giải phẫu và

sinh lí thực vật, Giải phẫu và sinh lí động vật, Di truyền và tiến hóa, Tập tính học,

Sinh thái học và Hệ thống học. Trong 7 nội dung nêu trên, phần Di truyền và tiến

hóa chiếm tới 20 % tổng số điểm [8].

Với phần thi thực hành: trong các kì thi IBO, phần thi thực hành thường gồm 4

phòng thí nghiệm và từ đầu những nằm 2000 trở lại đ y, trong các kì thi IBO luôn

có một phòng thi thực hành liên quan đến mảng Di truyền học, nó có thể là phòng

thí nghiệm Di truyền và Sinh học phân tử, hoặc phòng thí nghiệm Di truyền và Tế

bào học hoặc Di truyền và Hóa sinh. Bởi lẽ Di truyền học là môn học không nằm

tách biệt, nó mang lại nguyên lí hoặc bổ sung kiến thức để làm sáng tỏ các chuyên

ngành khác trong Sinh học. Phần thi thực hành của IBO tập trung vào việc đánh giá

năng lực giải quyết các vấn đề sinh học của các thí sinh. Để có được năng lực này,



đặc biệt là năng lực trong việc giải quyết các bài thi liên quan đến Di truyền học thì

các thí sinh cần được trang bị các kĩ năng/ phương pháp sau:

Các kĩ năng khoa học:

1. quan sát,

2. phân loại hay phân nhóm,

3. tìm kiếm mối liên hệ,

4. tính toán,

5. xử lí và trình bày số liệu bao gồm vẽ đồ thị, lập các bảng biểu, biểu đồ

cột, sơ đồ, ảnh,

6. đưa ra các tiên đoán,

7. hình thành nên giả thuyết khoa học,

8. thiết lập các công thức tính,

9. xác định các biến và đối chứng,

10. thiết kế thí nghiệm, làm thực nghiệm, thu thập số liệu và kết quả thí

nghiệm, giải thích kết quả thí nghiệm và rút ra các kết luận,

11. xác định mức độ chính xác của số liệu.

Các kĩ năng sinh học cơ ản:

1. quan sát các đối tượng sinh học bằng kính lúp cầm tay,

2. biết cách sử dụng kính hiển vi,

3. biết vẽ các hình ảnh quan sát được trực tiếp từ tiêu bản hiển vi.

Các phương pháp tế bào học:

1. giầm và ép tiêu bản,

2. nhuộm tế bào và tiêu bản hiển vi,

3. tạo một tiêu bản tạm thời.

Các phương pháp vật lí và hóa học:

1. pha loãng nồng độ,

2. sử dụng pipet,

3. đo mức độ hấp phụ ánh sáng,

4. điện di trên gel.

Các phương pháp vi sinh vật:

1. chuẩn bị môi trường dinh dưỡng,

2. vô trùng dụng cụ và môi trường thí nghiệm,

3. nuôi cấy vi sinh vật.



Các phương pháp thống kê:

1. tính xác suất,

2. tính toán và sử dụng các giá trị trung bình, tỉ lệ %, phương sai, độ lệch

chuẩn, sai số chuẩn, phép thử T và phép thử Khi ình phương.

Kĩ năng sử dụng các thiết bị máy móc trong thực hành [8].

1.6. Nội dung thực hành Di truyền trong các kì thi IBO từ năm 2000 đến năm

2010.

Với việc thu thập, nghiên cứu và phân tích các nội dung thực hành di truyền

trong các kì thi IBO từ năm 2000 đến 2010 [2, 3, 4, 5, 6, 16] chúng tôi rút ra được

một số nhận xét sau:

- Các kiến thức về Di truyền học luôn có mặt trong các bài thi thực hành trong

các kì thi IBO.

- Nội dung thực hành bao phủ hầu hết các lĩnh vực của Di truyền học, từ Di

truyền phân tử đến Di truyền học tế bào, các Qui luật di truyền, Di truyền quần

thể, Di truyền học người và gần đ y là các Kĩ thuật của di truyền học phân tử.

- Độ khó của các bài thực hành tăng dần với sự phát triển của sinh học, những

năm gần đ y trong các phòng thực hành Di truyền học, Tế bào học hoặc Hóa

sinh học đều ít nhiều sử dụng đến các kĩ thuật của di truyền học phân tử như:

điện di trên gel, sử dụng enzyme cắt giới hạn, tách ADN, đọc trình tự gen,

PCR….

- Di truyền học Mendel và những ứng dụng từ các nguyên lí di truyền Menden

luôn là một “đại diện” quan trọng của phần di truyền học kinh điển.



Chƣơng 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận

Phương pháp nghiên cứu lí luận là phương pháp phân tích các thông tin có sẵn

trong các tài liệu để rút ra những thông tin cần thiết nhằm đáp ứng mục tiêu nghiên

cứu của đề tài. Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu

trên các loại tài liệu có nội dung sau:

Các quan điểm về dạy học tích cực trong nước và trên thế giới

Chủ trương phát triển hệ thống giáo dục của Đảng và Nhà nước

Các bài thực hành Di truyền học của một số trường THPT.

Xu hướng thực hành Di truyền học của một số nước tiên tiến trên thế giới.

SGK hệ THPT của một số trường THPT tiên tiến trên thế giới

Nội dung thực hành di truyền học trong SGK dành cho hệ THPT ở Việt nam.

Yêu cầu kiến thức và các kĩ năng thực hành di truyền học trong các kì thi IBO

Nội dung thực hành di truyền trong các kì thi IBO từ năm 2000 đến năm 2010.

Các tài liệu về chuyên môn Sinh học và đặc biệt là về Di truyền học.

2.2. Các tiêu chí sử dụng làm cơ sở cho việc xây dựng các bài thực hành Di

truyền học

Để xây dựng được các bài thực hành cụ thể phù hợp với mục tiêu nghiên cứu

của đề tài tôi tiến hành xây dựng các tiêu chí cụ thể mà các bài thực hành cần đạt

được. Theo chúng tôi các bài thực hành cần xây dựng phải đạt được một số trong số

các tiêu chí cụ thể sau:

- Tính cập nhật thông tin với trình độ thế giới: tiêu chí này là ưu tiên hàng đầu

nhằm mục tiêu xây dựng các bài thự hành Di truyền học cập nhật với trình độ

thế giới.

- Hàm lượng kiến thức và nội dung thực hành: (1) Hàm lượng kiến thức trong

mỗi bài thực hành phải phù hợp với nội dung chương trình đào tạo HS THPT

Chuyên, HS tham gia thi HSG quốc gia hoặc HS tham dự các kì thi IBO. (2)



Tương ứng với mỗi chương trong SGK cần phải có ít nhất 1 bài thực hành.

Đặc biệt cần phải chú trọng đến các bài thực hành di truyền phân tử bởi đ y là

một lĩnh vực có rất nhiều ứng dụng trong thực tế trong giai đoạn hiện nay và

trong tương lai. Bên cạnh đó cần tích hợp một số nguyên lí Toán học, một số

kiến thức của Hóa học, Vật lí …vào trong Sinh học để HS thấy rõ sự liên môn

trong các môn khoa học.

- Trang bị và rèn luyện cho HS các kĩ năng thực hành: nhằm đào tạo HS giỏi về

lí thuyết và vững về các kĩ năng ao gồm cả kĩ năng thực hành trong phòng thí

nghiệm cũng như kĩ năng khái quát hóa vấn đề, kĩ năng thu thập thông tin, vận

dụng thông tin ….

- Tính ứng dụng: có khả năng ứng dụng các kiến thức học được từ các bài thực

hành vào giải quyết các vần đề của thực tiễn.

- Tính trọng tâm và tính khả thi: các bài thực hành phải mang tính trọng tâm của

vấn đề nghiên cứu do chúng ta bị hạn chế về thời gian cũng như chi phí chi

cho phần thực hành ở các trường THPT.

Và những tiêu chí này đã được tôi sử dụng như là một “nguyên lí chỉ đạo quá trình”

trong quá trình xây dựng các bài thực hành cụ thể ở chương 3.

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm tại phòng thí nghiệm

Sau khi xây dựng được bố cục và nội dung của các bài thực hành, chúng tôi đã

tiến hành nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm với các bài thí nghiệm:

Nghiên cứu di truyền học người bằng phương pháp tế bào học, Chu trình tế bào và

sự biến đổi hình thái NST, Giảm phân và quá trình phát sinh giao tử, Thí nghiệm

biến nạp ADN ở vi khuẩn E.coli, Tách chiết ADN plasmid từ vi khuẩn E.coli,

Nguyên lí và phương pháp PCR, Phân cắt ADN bằng enzyme giới hạn và nguyên lí

điên di trên gel và ài Nguyên lí và phương pháp xác định trình tự nucleotide trên

ADN.

Phương pháp triển khai từng bài thực hành được chúng tôi trình bày cụ thể

trong phần “Qui trình thí nghiệm” của từng bài. Trong quá trình thực hiện các bài

thực hành trong phòng thí nghiệm, chúng tôi cũng đã chủ động có những cải biến

nhất định so với các qui trình thí nghiệm của các trường bạn để sao cho các bài thực

hành có thể triển khai một cách khả thi nhất trong điều kiện cơ sở vật chất của Việt



Nam mà vẫn có thể đáp ứng mục tiêu nghiên cứu của đề tài. Kết quả cụ thể của từng

bài thực hành này đã được chúng tôi trình bày cụ thể trong các mục từ 3.3.5 đến

3.3.12 và 3.3.14 của chương 3.

2.4. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm

Trong số các bài thực hành được xây dựng, một số bài thực hành: Di truyền

học Menden, Ph n tích và xác định cơ chế di truyền của một số tính trạng ở ruồi

giấm sử dụng phần mềm StarGenetics, Nghiên cứu di truyền người bằng phương

pháp phân tích phả hệ, Di truyền học quần thể và bài Thiết kế ADN tái tổ hợp đã

được chúng tôi đã tiến hành giảng dạy thử nghiệm cho đội dự tuyển HSG và đội

tuyển HSG môn Sinh học, Trường THPT chuyên Khoa học Tự nhiên và cho HS

chuyên Sinh khóa 2009 - 2012, và các bài thực hành: Chu trình tế ào và sự iến

đổi hình thái NST, Giảm ph n và quá trình phát sinh giao tử, Thí nghiệm biến nạp

ADN ở vi khuẩn E.coli, Tách chiết ADN plasmid từ vi khuẩn E.coli, Nguyên lí và

phương pháp điện di trên gel, Nguyên lí và phương pháp PCR cũng đã được tiến

hành giảng dạy cho đội tuyển HSG Quốc gia tham dự IBO năm 2010.



Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1. Các bài thực hành đƣợc lựa chọn và xây dựng

Căn cứ vào nội dung chương trình SGK Sinh học lớp 12, căn cứ vào tiêu chí

xây dựng các bài thực hành, đặc biệt là căn cứ vào mục tiêu của đề tài, chúng tôi đã

chọn và xây dựng được 14 bài thực hành Di truyền học gồm:

1. Di truyền học Menden

2. Ph n tích và xác định cơ chế di truyền một số tính trạng của ruồi giấm sử

dụng phần mềm StarGenetics

3. Nghiên cứu di truyền học người bằng phương pháp ph n tích phả hệ

4. Di truyền học quần thể

5. Nghiên cứu di truyền học người bằng phương pháp tế bào học

6. Chu trình tế bào và sự biến đổi hình thái nhiễm sắc thể

7. Giảm phân và quá trình phát sinh giao tử

8. Thí nghiệm biến nạp ADN ở vi khuẩn E. coli

9. Tách chiết ADN plasmid từ vi khuẩn E. coli

10. Nguyên lí và phương pháp điện di trên gel

11. Nguyên lí và phương pháp phản ứng PCR

12. Cắt ADN bằng enzyme giới hạn

13. Thiết kế ADN tái tổ hợp

14. Nguyên lí và phương pháp xác định trình tự nucleotide trên ADN.

3.2. Cách thức tổ chức và cấu trúc của các bài thực hành

3.2.1. Cách thức tổ chức các bài thực hành

Việc tổ chức các bài thực hành: Di truyền Menden, Ph n tích và xác định cơ

chế di truyền một số tính trạng ở ruồi giấm, Di truyền học quần thể, Di truyền học

người trong phòng thí nghiệm hoặc ngoài xã hội như: thực hiện các phép lai, thu



thập các số liệu thống kê của một quần thể, hoặc thu thập thông tin để xây dựng phả

hệ… thường sẽ mất nhiều thời gian, công sức và tài chính.

Chúng tôi cũng nhận thấy rằng nếu chương trình đào tạo của nhà trường cung

cấp cho HS các nguyên lí thì các em sẽ nhanh chóng phát huy được hiệu quả làm

việc trong một môi trường cụ thể mà công việc đòi hỏi sau này. Nên với các bài

thực hành này chúng tôi chú trọng vào việc trang bị và rèn cho HS các kĩ năng

khoa học như: kĩ năng quan sát, ph n loại, kĩ năng khái quát hóa vẫn đề, kĩ năng

thu thập thông tin, xử lí thông tin, vận dụng thông tin … Do vậy, hình thức tổ chức

các bài thực hành này là tổ chức trên lớp học hoặc theo các nhóm lớn vào các buổi

học không chính khóa.

Nhưng ngược lại, với các bài thực hành thuộc phần Di truyền học tế bào và

Ứng dụng di truyền học, chúng tôi sẽ tổ chức thực hành trong phòng thí nghiệm bởi

chúng tôi không những chú trọng đến việc trang bị cho HS các nguyên lí, các kĩ

năng khoa học cơ ản, các phương pháp thống kê mà còn bởi những lí do sau:

1. HS được trang bị và rèn luyện rất nhiều kĩ năng: từ các kĩ năng sinh học cơ

bản, các phương pháp tế ào, các phương pháp vật lí, hóa học, phương pháp vi

sinh vật học cho đến các kĩ năng sử dụng các thiết bị máy móc trong phòng thí

nghiệm.

2. Thời gian hoàn thành bài thực hành ngắn.

3. HS được tiếp cận với những ứng dụng trong thực tế đặc biệt là những ứng

dụng của di truyền học trong y học, pháp y và trong nông nghiệp.

Việc tổ chức các bài thực hành này trong phòng thí nghiệm, chia thành các nhóm

nhỏ sẽ đảm bảo sao cho từng em HS được tiếp cận, được trau dồi và được rèn luyện

những kĩ năng cơ ản nhất liên quan đến thực hành Di truyền học.

Như vậy, các bài thực hành sẽ được triển khai theo hai hình thức cụ thể sau:

1- Tổ chức thực hành trên lớp hoặc tại các phòng chuyên dụng, gồm các bài thực

hành số 1, 2, 3, 4, và 13

2- Tổ chức thực hành tại phòng thí nghiệm với các nhóm nhỏ trên các đối tượng

thí nghiệm thật, gồm các bài thực hành số: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 và 14.

3.2.2. Cấu trúc của các bài thực hành



Ý tưởng chủ đạo xuyên suốt các bài thực hành được tổ chức trên lớp học (trên

giảng đường hoặc các phòng chuyên dụng) là rèn cho HS khả năng tự học tập, tự

nghiên cứu. Do vậy, cấu trúc của mỗi bài thực hành gồm 4 phần:

1- Các mục tiêu học tập

2- Một số thông tin cơ ản cần thiết cho bài thực hành

3- Tiến trình tổ chức bài thực hành.

4- Câu hỏi và bài tập

Trong đó phần “Những thông tin cơ bản cho bài thực hành” thường là những

nội dung cần thiết cung cấp dưới dạng “tài liệu học tập” để các em tự học, tự nghiên

cứu (tức là góp phần rèn cho HS kĩ năng thu thập thông tin, xử lí thông tin) và sử

dụng những kiến thức các em vừa thu được vào bài thực hành.

Phần “Tiến trình tổ chức bài thực hành” thường là các hoạt động học tập do

G đưa ra để rèn cho HS đạt được những kĩ năng mà ài thực hành đề ra.

Với các bài thực hành tổ chức tại phòng thí nghiệm, cấu trúc của mỗi bài thực

hành gồm 6 phần:

1- Các mục tiêu học tập

2- Một số thông tin cơ ản cần thiết cho bài thực hành

3- Mẫu vật, hóa chất và dụng cụ thí nghiệm

4- Qui trình thí nghiệm

5- Kết quả thí nghiệm

6- Câu hỏi và bài tập.

Nội dung trong phần câu hỏi và bài tập của cả hai dạng ài đều được xây dựng dựa

trên các tiêu chí: nhớ, hiểu, vận dụng kiến thức là chủ yếu và một số câu hỏi hoặc

bài tập ở mức độ phân tích và một số câu ở mức độ tổng hợp vấn đề sao cho phù

hợp với chương trình THPT.



3.3. Nội dung chi tiết của từng bài thực hành

3.3.1. Bài thực hành số 1:

DI TRUYỀN HỌC MENĐEN

Đ y là một nội dung trong phần di truyền học kinh điển. Đối với phần này

thay vì thực hiện các phép lai cụ thể chúng tôi sẽ mô hình hóa các phép lai và đi s u

vào các ứng dụng của qui luật di truyền, hoặc sử dụng các nguyên lí mà các nhà

khoa học đã tìm ra qui luật vào giải quyết các vấn đề của thực tiễn. Bởi chúng ta

đều nhận thấy rằng phương pháp nghiên cứu di truyền của Menden cần rất nhiều

thời gian.

I. Các mục tiêu học tập

1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Sau khi thực hành xong bài này HS phải có khả

năng:

- Dự đoán được kết quả của các phép lai.

- Ph n tích được kết quả của F2 và suy ra được kiểu gen cũng như kiểu hình của

thế hệ F1, P.

- Tính được chỉ số Khi ình phương và áp dụng trong phân tích số liệu phép lai.

- Vận dụng được quy luật nhân và cộng xác suất trong việc dự đoán tỉ lệ xuất

hiện một kiểu hình nào đó ở đời con.

2. Mục tiêu về mặt kĩ năng: Bài thực hành này nhằm rèn cho HS:

- Kĩ năng thu thập thông tin, xử lí thông tin và vận dụng thông tin vào giải quyết

các vấn đề.

- Tính kiên trì, tỉ mỉ, cẩn thận trong phòng thí nghiệm.

- Kĩ năng thống kê sinh học, xử lí số liệu

II. Một số thông tin cơ bản cần thiết cho bài thực hành

Ý tưởng chủ đạo khi tổ chức bài thực hành này là rèn cho HS kĩ năng thu thập

thông tin, xử lí thông tin và vận dụng thông tin vào giải quyết các vấn đề. Chính

vì vậy trước khi tiến hành bài thực hành này, HS phải tự đọc, tự nghiên cứu tất cả



các vấn đề lí thuyết ở dưới đây hoặc theo tài liệu GV cung cấp, sau đó sẽ vận dụng

vào giải quyết các bài tập trong phần “tiến trình tổ chức thực hành”.

1. Nội dung của các quy luật di truyền Menden

Phần này HS đã được học ở trên lớp vì vậy nhiệm vụ của các em là phải tự trang bị

các kiến thức cần thiết cho bản thân mình.

2. Ứng dụng nguyên lí di truyền Menden

Nếu như cơ sở di truyền của tính trạng đã được xác định là tuân theo qui luật

di truyền Menden thì những nguyên lí di truyền Menden có thể được sử dụng để dự

đoán kết quả của các phép lai.

Có 3 phương pháp cơ ản, 2 trong số đó là lập bảng thống kê một cách có hệ

thống các kiểu gen hoặc kiểu hình của đời con, phương pháp còn lại là dựa vào

nguyên lí của xác suất để xác định khả năng xuất hiện của một kiểu hình nào đó.

Sự tái tổ hợp giữa các alen trội và alen lặn trong các hợp tử là do sự kết hợp

ngẫu nhiên giữa các giao tử đực và cái và nó tuân theo nguyên lí xác suất. Vì vậy,

dựa vào nguyên lí xác suất, chúng ta có thể dự đoán được khả năng xuất hiện kiểu

hình nào đó ở đời con.

Có 2 quy tắc xác suất quan trọng đó là qui tắc cộng và qui tắc nhân xác suất.

Qui tắc cộng xác suất: xác suất (P) làm xuất hiện một trong hai sự kiện (A

hoặc B) bằng tổng xác suất xuất hiện từng sự kiện trừ đi xác suất xuất hiện đồng

thời cả hai sự kiện, tức là: P (A hoặc B) = P (A) + P(B) – P (A và B)

Tuy nhiên trong di truyền học Menden, chúng ta thường gặp hiện tượng các sự kiện

loại trừ lẫn nhau, tức là việc xuất hiện sự kiện này sẽ ngăn cản việc xuất hiện sự

kiện kia trong cùng một thí nghiệm, khi đó xác suất xuất hiện cả hai sự kiện P (A và

B) bằng 0. Khi đó từ qui tắc cộng xác suất ta có: “ xác suất làm xuất hiện sự kiện

này hay sự kiện khác của hai sự kiện mang tính chất loại trừ nhau bằng tổng xác

suất của từng sự kiện riêng lẻ”

Ví dụ: khi một cặp vợ chồng sinh con ( ình thường sinh một con trên một lần

sinh đẻ) thì hoặc là sinh con trai hoặc là sinh con gái. Việc sinh con trai sẽ làm ngăn

cản việc sinh con gái trong một lần sinh đẻ ình thường, hay nói khác đi khi sinh đẻ

ình thường thì không thể vừa sinh con trai và vừa sinh con gái trong một lần sinh

đẻ, khi đó P(A và B) sẽ bằng 0.



Qui tắc nhân xác suất: xác suất để xuất hiện đồng thời cả hai sự kiện A và B

bằng tích xác suất xuất hiện sự kiện A nhân với xác suất xuất hiện có điều kiện của

B khi A đã xuất hiện. Tức là: P (A và B) = P (A). P (B, đã có A)

Ví dụ: xác suất để rút được 2 quân bài A (quân bài át chẳng hạn) liên tiếp

trong một cỗ bài là: (4/52 . 3/51) vì bộ bài có 52 cây, có bốn quân bài át. Sau khi rút

lần thứ nhất được quân bài át thì bộ bài chỉ còn lại 53 c y và cũng chỉ còn lại 3 quân

át. Như vậy, xác suất xuất hiện quân bài át lần thứ 2 phụ thuộc vào quân bài át lần

thứ nhất tức B phụ thuộc vào A.

Tuy nhiên trong di truyền học Menden ta thường gặp trường hợp tồn tại nhiều

sự kiện độc lập nhau nghĩa là sự có mặt của sự kiện này không phụ thuộc vào sự có

mặt của sự kiện đã xuất hiện trước nó. Lúc đó qui tắc nhân xác suất được phát biểu:

“Xác suất xuất hiện đồng thời hai hay nhiều sự kiện độc lập với nhau bằng tích

xác suất xuất hiện các sự kiện riêng lẻ”.

Ví dụ: xác suất xuất hiện kiển gen AaBbCcDd trong hậu thế của phép lai:

AaBbCcDd x AaBbCcDd là: ½ . ½ . ½ . ½ = 1/16.

Kết quả của các phép lai đôi khi có thể phân loại thành 2 nhóm có đặc điểm

kiểu hình trái ngược nhau. Ví dụ: con gái và con trai, khỏe mạnh và bị bệnh, bình

thường và đột biến, kiểu hình trội và kiểu hình lặn … Nếu ta kí hiệu chung hai

nhóm kiểu hình lần lượt là P và Q, và xác suất để xuất hiện kiểu hình P là p và xác

xuất để xuất hiện kiểu hình Q là q thì p + q = 1. Và nếu việc xuất hiện các sự kiện

này, kiểu hình này là độc lập với việc xuất hiện kiểu hình kia thì chúng ta có thể

tính được xác suất xuất hiện x cá thể có kiểu hình P và y cá thể có kiểu hình Q

(trong đó x + y = n) theo công thức:

Trong đó n! = n(n-1) (n-2) ……3.2.1) và lưu ý 0! =1.

Ví dụ: giả sử một cặp vợ chồng dự tính sẽ sinh 6 người con.

a. Hãy tính xác xuất để họ sinh được 4 người con gái và 2 người con trai.

b. Hãy tính xác xuất để họ sinh được ít nhất một người con gái nhưng số người

con gái không vượt quá 4 người.

Gợi ý trả lời

n!

x! y!

.pxq

y



Để trả lời câu hỏi này chúng ta cần chú ý rằng ở đây tỷ lệ sinh con gái và con trai là

bằng nhau tức là p = ½ và q= ½

a. Và xác xuất để sinh được 4 người con gái và 2 người con trai là: [6!/

(4!2!)](1/2)4(1/2)

2 = 15/64

b. Xác suất để họ sinh được ít nhất một người con gái nhưng số người con gái

không vượt quá 4 người sẽ = xác suất để họ sinh được 1 người con gái + xác

suất để họ sinh được 2 người con gái + xác suất để họ sinh được 3 người con

gái + xác suất để họ sinh được 4 người con gái. Trong đó:

Sự kiện Công thức Xác xuất

1con gái , 5con trai [6!/ (1!5!)](1/2)1(1/2)

5 6/64

2con gái , 4con trai [6!/ (2!4!)](1/2)2(1/2)

4 15/64

3con gái , 3con trai [6!/ (3!3!)](1/2)3(1/2)

3 20/64

4con gái , 2con trai [6!/ (4!2!)](1/2)4(1/2)

2 15/64

Vậy kết quả sẽ là: (6 + 15 + 20 + 15)/64 = 56/64.

3. Sử dụng phép thử Khi bình phƣơng (χ2) trong đánh giá tỉ lệ phân li kiểu

hình ở đời con.

Nội dung của phần này các em tự nghiên cứu trong sách “Tài liệu giáo khoa

chuyên sinh học THPT – Di truyền và tiến hóa”, trang 14 của tác giả Phạm ăn

Lập, do NXB Giáo dục phát hành năm 2009 để áp dụng vào việc giải quyết các bài

toán trong phần thực hành dưới đ y.

III. Tiến trình tổ chức bài thực hành

1. Thực hành các phép lai trên đối tƣợng ảo và sử dụng phép thử Khi bình

phƣơng để kiểm tra kết quả phép lai

Bài toán 1: Phép lai 1 tính trạng

Bài toán xét sự di truyền về tính trạng màu thân cây lúa Miến (sorghum).

Tính trạng này do gen nằm tại locut R qui định, trong đó sự có mặt của R (alen trội)

sẽ cho thân có sắc tố màu đỏ và ngược lại sự có mặt của cặp alen rr (alen lặn) sẽ cho

thân có màu xanh. Về mặt lí thuyết khi chúng ta thực hiện phép lai giữa hai dòng bố

mẹ thuần chủng về thân màu đỏ và thân màu xanh thì ở F1 chúng ta sẽ thu được



toàn bộ c y có th n màu đỏ, cho F1 tự thụ phấn thì ở F2 chúng ta sẽ thu được ¾ số

c y có th n màu đỏ và ¼ số cây có thân màu trắng.

Bây giờ mỗi nhóm sẽ được cung cấp 2 lọ màu đen, bên trong mỗi lọ có chứa

các giao tử của các cây F1. Nhiệm vụ của các em HS là làm thí nghiệm lai ảo bằng

cách dùng hai tay lấy đồng thời mỗi lần 1 viên bi từ mỗi lọ cho ra một khay và ghi

lại kết quả của các lần lấy đó (ví dụ: đỏ - đỏ, đỏ - xanh, xanh – xanh) theo thứ tự từ

lần lấy đầu tiên cho đến lần lấy cuối cùng và hoàn thành các bài tập nhỏ sau:

1. Xác định tỉ lệ phân li kiểu gen, kiểu hình ở đời con (với qui ước cặp bi màu

đỏ - đỏ là kiểu gen đồng hợp tử trội qui định kiểu hình thân cây màu đỏ, cặp

i màu đỏ - xanh là kiểu gen dị hợp tử qui định kiểu hình th n c y màu đỏ và

cặp bi màu xanh - xanh là kiểu gen đồng hợp tử lặn qui định kiểu hình thân

cây màu xanh.

2. Cho biết tổng số giao tử có trong mỗi lọ và tỉ lệ phân li của các loại giao tử có

trong lọ đó. Em thu được các số liệu đó dựa trên cơ sở nào?

3. Sử dụng phép thử Khi ình phương để kiểm tra xem tỉ lệ phân li kiểu hình mà

em thu được từ thí nghiệm có phù hợp với tỉ lệ phân li theo qui luật phân li của

Menden hay không thông qua việc:

- Hoàn thành các số liệu ở bảng sau:

Tỉ lệ kiểu

hình

Tỉ lệ

mong đợi O E (O – E) (O – E)

2 (O – E)

2/ E

Bi đỏ ¾

Bi xanh ¼

Tổng 1 2 =

- Thiết lập giả thiết Ho và giả thiết H1

- Thực hiện phép thử Khi ình phương.

- Đưa ra những kết luận của em liên quan đến cơ chế di truyền của tính trạng

sắc tố màu thân cây lúa Miến. Số liệu em quan sát được có phù hợp với tỉ lệ 3:

1 hay không? Tại sao?

Bài toán 2: Phép lai 2 tính trạng



Ở cà chua: thực hiện phép lai giữa một cặp bố mẹ thuần chủng là cây thân cao,

lá có lông với cây thân thấp, lá không có lông trong đó th n cao là trội so với thân

thấp, lá màu có lông là trội so với lá không có lông thì thu được F1 đồng loạt là cây

thân cao, lá có lông. Cho F1 tự thụ phấn thì về mặt lí thuyết thế hệ F2 thu được kết

quả có tỉ lệ phân li là: 9 cây thân cao, lá có lông: 3 cây thân cao, lá có lông: 3 cây

thân thấp, lá có lông: 1 cây thân thấp, lá có lông.

Bây giờ mỗi nhóm sẽ được cung cấp 2 cặp lọ màu đen ên trong có chứa các

giao tử của các cây F1 (mỗi lọ chứa giao tử tượng trưng cho các alen của một gen).

Nhiệm vụ của các em HS là làm thí nghiệm lai ảo bằng cách 2 bạn, mỗi bạn dùng

hai tay lấy đồng thời mỗi lần 1 viên bi từ mỗi lọ cho ra một khay (kết quả phân li ở

F2) và ghi lai kết quả của các lần lấy đó (ví dụ: đỏ xanh - trắng vàng; đỏ đỏ - trắng

vàng; đỏ xanh - trắng trắng; ....) theo thứ tự từ lần lấy đầu tiên cho đến lần lấy cuối

cùng và hoàn thành các bài tập nhỏ sau:

1. Xác định tỉ lệ phân li kiểu gen, kiểu hình ở đời con (với qui ước cặp bi màu

đỏ - đỏ là kiểu gen đồng hợp tử trội qui định kiểu hình th n c y màu đỏ, cặp

i màu đỏ - xanh là kiểu gen dị hợp tử qui định kiểu hình th n c y màu đỏ và

cặp bi màu xanh - xanh là kiểu gen đồng hợp tử lặn qui định kiểu hình thân

cây màu xanh.

2. Cho biết tổng số giao tử có trong mỗi lọ và tỉ lệ phân li của các loại giao tử có

trong lọ đó. Em thu được các số liệu đó dựa trên cơ sở nào?

3. Tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời F2 có nghiệm đúng với tỉ lệ ph n li độc lập của

Menden hay không? Giải thích.

2. Vận dụng các qui luật di truyền Menden vào giải quyết các bài toán di

truyền

Trong phần này nhiệm vụ của HS là giải quyết các bài toán di truyền để hiểu

rõ hơn về các qui luật di truyền của Menden và sau mỗi bài toán cần rút ra được

những kết luận để từ đó làm cơ sở cho việc giải các bài toán di truyền sau này. Từ

một bài toán có thể rút ra được nhiều hơn một kết luận, và với phương pháp dạy học

lấy người học làm trung tâm thì chúng tôi không quan trọng lắm việc HS rút ra

được kết luận gì, lại càng không quan trọng việc HS có rút ra được đúng kết luận

mà mình định rút ra hay không? mà quan trọng hơn cả là HS được rèn luyện kĩ



năng tƣ duy logic, đƣợc rèn luyện kĩ năng quan sát hiện tƣợng, rút ra đƣợc kết

luận (dựa trên cách mà em đó lập luận).

Lưu ý: các tính trạng xét trong các bài toán dưới đ y đều di truyền theo trường hợp

“một gen qui định một tính trạng”.

Bài toán 1: Khi cho lai hai chuột lông đen người ta thu được 16 chuột con lông đen

và 5 chuột con lông nâu. Hãy lập luận và viết sơ đồ lai của phép lai trên.

Bài toán 2: Khi cho lai chuột lông đen với chuột lông n u người ta thu được 8 chuột

con lông đen và 7 chuột con lông nâu. Hãy lập luận và viết sơ đồ lai của phép lai

trên.

Bài toán 3: Ở ruồi giấm, phép lai giữa hai ruồi cánh cong sinh ra 50 ruồi cánh cong

và 23 ruồi cánh thẳng. Hãy giải thích kết quả thu được và viết sơ đồ lai cho phép lai

trên

Bài toán 4: Cho hai bài toán nhỏ sau:

1. Thực hiện phép lai giữa chó đen lông ngắn với chó đen lông dài sinh ra các

con chó F1 với kiểu hình phân li theo tỉ lệ: 36 chó đen, lông ngắn; 39 chó đen,

lông dài; 11 chó bạch tạng, lông ngắn; 13 chó bạch tạng lông dài.

2. Lai ruồi giấm thuần chủng thân xám, cánh dài với ruồi th n đen, cánh ngắn.

Đời con F1 nhận được 100% ruồi giấm thân xám cánh dài. Cho ruồi giấm F1 lai

với ruồi th n đen cách ngắn, F2 thu được tỉ lệ ph n li như sau: 41 ruồi thân xám,

cánh dài; 40 ruồi th n đen, cánh ngắn; 10 ruồi thân xám, cánh ngắn; 9 ruồi thân

đen, cánh dài.

Hãy cho biết các tính trạng ở ài toán nào đã di truyền theo qui luật di truyền của

Menden. Giải thích và viết sơ đồ lai của phép lai đó.

Sau mỗi bài tập HS có thể rút ra được một số các kết luận chẳng hạn với Bài toán 1

những kết luận có thể rút ra từ bài toán:

Sự có mặt của hai kiểu hình ở đời con với tỉ lệ phân li là 3:1 => mỗi cơ thể phải

cho 2 loại giao tử => cả hai cơ thể bố và mẹ đều phải mang kiểu gen dị hợp tử về

gen qui định tính trạng đó.

Hoặc với bài toán 4 thì một trong những kết luận có thể rút ra là:



Khi tích tỉ lệ phân li của các cặp kiểu hình bằng với tỉ lệ phân li kiểu hình ở thế hệ

con => mỗi tính trạng do một gen qui định, các gen qui định các tính trạng này

phân li độc lập với nhau ( tuân theo quy luật di truyền của Menden)

3. Sử dụng toán xác suất trong việc dự đoán tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời con

Bài toán 1: Những kiểu gen nào có thể xuất hiện ở thế hệ thứ nhất từ các phép lai

dưới đ y và cho iết tỉ lệ của các kiểu gen đó:

a. AABB x AaBb

b. AaBb x aaBb

c. Aabb x aaBb

d. AaBbCc x aaBbcc

Bài toán 2: Ở thỏ lông màu đen là trội so với lông màu trắng. Cho thỏ đực lông đen

được sinh ra từ thỏ mẹ lông trắng giao phối với thỏ cái lông trắng.

a. Nếu 2 con thỏ này sinh được 8 con thỏ con thì xác suất để chúng sinh ra 3 con

thỏ lông đen và 5 con thỏ lông trắng trong tổng số 8 con thỏ này là bao nhiêu?

b. Nếu 2 con thỏ này sinh được 8 con thỏ con thì xác suất để chúng sinh được ít

nhất 5 con thỏ lông trắng là bao nhiêu?

Bài toán 3: Cho sơ đồ chuyển hóa dưới đ y:

a. Hãy viết tất cả các kiểu gen mà cá thể C có thể có.

b. Thực hiện một phép lai giữa 2 cá thể có kiểu gen như sau: g1g1G2G2 x

G1G1g2g2. Sau đó cho các cá thể F1 tự thụ phấn. Hãy cho biết tỉ lệ các cá thể

có kiểu hình trội về B và lặn về C ở F2 là bao nhiêu ?

c. Tỉ lệ các cá thể có kiểu hình lặn về C trong thế hệ F2 của phép lai trên là bao

nhiêu?

d. Tỉ lệ các cá thể tạo được enzym 2 nhưng không tạo được enzym 1 trong thế hệ

F2 của phép lai trên là bao nhiêu?

IV. Câu hỏi và bài tập

A B

G1 G2

e1 e2 C

g1g1 g2g2



1. Làm thế nào Menden biết được rằng trong mỗi cơ thể bố hoặc mẹ mang 2 alen

mã hóa cho một kiểu hình xác định.

2. Cho biết điểm giống nhau và khác nhau giữa hai quy luật: qui luật phân li và

qui luật ph n li độc lập của Menden.

3. Cho đậu Hà Lan thuần chủng thân cao hoa trắng, hạt màu vàng thụ phấn với

đậu thân thấp hoa đỏ hạt màu xanh thì ở F1 thu được toàn đậu th n cao hoa đỏ,

hạt màu vàng. Cho cây F1 giao phấn với một c y đậu khác thì ở F2 thu được tỉ

lệ phân li kiểu hình là: 3: 3: 3: 3: 1: 1: 1: 1. Cho biết mỗi gen qui định 1 tính

trạng và các gen qui định các tính trạng khác nhau nằm trên các NST khác

nhau.

a. Hãy xác định kiểu hình và kiểu gen của c y đậu đã lai với c y đậu F1.

b. Nếu muốn ngay từ thế hệ F1 đã thu được 75% đậu th n cao, hoa đỏ, hạt xanh:

25% đậu thân cao, hoa trắng, hạt xanh thì ta phải chọn bố mẹ có kiểu hình và

kiểu gen như thế nào?

4. Một cuộc khảo sát trên 160 gia đình có 4 con đã thu được kết quả như sau:

Con gái 4 3 2 1 0

Con trai 0 1 2 3 4

Tổng số gia đình 7 50 55 32 16

Hãy sử dụng phép thử Khi ình phương để đánh giá xem liệu sự phân bố của

các gia đình với số con tương ứng ở 160 gia đình trên có phù hợp với giả

thuyết cho rằng tỉ lệ sinh con trai và con gái là tương đương nhau hay không?

5. Phenylketo niệu, một căn ệnh liên quan đến sự chuyển hóa một số chất ở

người, là do alen lặn qui định. Nếu hai người có kiểu gen dị hợp tử về gen này

kết hôn với nhau và họ có kế hoạch là sinh 5 đứa con. Hãy cho biết:

a. Xác suất để tất cả những đứa con của họ đều không bị bệnh này?

b. Xác suất để 4 đứa con bị bệnh và 1 đứa con không bị bệnh?

c. Xác suất để ít nhất 3 đứa con bị bệnh?

d. Xác suất để đứa con đầu tiên là một cô con gái bị bệnh?




PHÂN TÍCH VÀ XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ

TÍNH TRẠNG Ở RUỒI GIẤM SỬ DỤNG PHẦN MỀM

STARGENETICS


1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Bài thực hành này chứa đựng các bài toán di truyền

liên quan đến di truyền Menden, di truyền liên kết gen, di truyền liên kết giới

tính. Vì vậy, sau khi học xong bài thực hành này HS phải có khả năng:

- Thiết kế được các phép lai theo yêu cầu của GV, thu thập và xử lí kết quả

phép lai để tìm ra qui luật di truyền chi phối các tính trạng đó.

- Sử dụng phép thử χ2 để kiểm tra kết quả phép lai.

- Tính được tần số trao đổi chéo và lập được bản đồ di truyền về một số gen qui

định một số tính trạng ở ruồi giấm.

- Xác định được 2 đột biến nào đó là của một gen hay của 2 gen khác nhau.

2. Mục tiêu về mặt kĩ năng: Bài thực hành này nhằm rèn cho HS kĩ năng:

- Thống kê và xử lí số liệu.

- Sử dụng máy vi tính

- Thiết kế các phép lai

- Phân tích kết quả thu được


Để làm tốt bài thực hành này, các em cần tự trang bị cho mình các kiến thức

về di truyền liên kết gen, di truyền Menden, di truyền liên kết giới tính, kiến thức về

phép thử Khi ình phương mà chúng ta đã được học trong các ài trước.

Trong bài thực hành này, để nghiên cứu rõ hơn, s u hơn về các qui luật di

truyền, chúng ta sẽ sử dụng phần mềm StarGenetics để mô phỏng các thí nghiệm

lai, để ph n tích và xác định cơ chế di truyền của các tính trạng nhất định ở ruồi

giấm.



Việc triển khai các bài tập trong bài thực hành này sẽ giúp các em học sinh ôn

tập lại toàn bộ các nội dung của chương Tính qui luật của hiện tượng Di truyền.

III. Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm

Máy tính có cài chương trình của StarGentics và phần mềm Java, giấy bút

IV. Tiến trình tổ chức bài thực hành

Sử dụng phần mềm StarGenetics để hoàn thành các bài tập về di truyền học

ruồi giấm sau. Hãy trả lời các câu hỏi trong các bài tập dưới đây vào trong vở bài

tập theo thứ tự lần lượt của các bài thực hành.

1. Bài tập di truyền Ruồi giấm 2:

Để hoàn thành các nội dung trong bài tập này các em hãy khởi động chương trình

StarGenetics bằng cách:

- Truy cập vào trang web: http://web.mit.edu.star/genetics.

- Kích chuột vào phím Star để chạy chương trình.

- Kích chuột vào phím Trust để chấp nhận các macro của chương trình.

- Kích chuột vào các phím lệnh File → New trên thanh công cụ góc trên bên

trái màn hình.

- Kích chuột vào file Fruit Fly Exercise 2

Các em đã từng nghiên cứu ở ruồi giấm (Drosophila melanogaster). Giờ đ y,

các em đã iết ruồi kiểu dại thường có kiểu hình mắt đỏ. Trong một ống đựng ruồi

thí nghiệm, các em tình cờ phát hiện thấy một ruồi đực có mắt màu cam. Ấn tượng

với màu mắt đặc biệt đó, em đặt tên thể đột biến này là “orangeye”, đồng thời các

em tiến hành một số phép phân tích di truyền với ruồi đột biến này. Cụ thể, các em

tiến hành lai giữa ruồi orangeye đột biến với ruồi cái kiểu dại.

Tiến hành phép lai bằng cách nhấp chuột và kéo orangeye và một ruồi cái

kiểu dại vào buồng lai. Nhấp chuột trên nút lệnh Mate. Trả lời các câu hỏi vào vở

bài tập theo thứ tự dưới đ y.

1. Hãy mô tả kiểu hình của các con lai thu được từ phép lai trên.

2. Dựa trên kết quả thu được , hãy cho biết tính trạng orangeye là trội hay lặn so

với alen kiểu dại? Tại sao?

http://web.mit.edu.star/genetics



3. Em dự định tách các ruồi đực F1 ra khỏi các ruồi cái F1 (sau khi tiến hành

phép lai trên) mỗi khi chúng xuất hiện. Nhưng không may do phòng nuôi mất

điện nên khi trở lại phòng thí nghiệm thì các ruồi đực và cái F1 đã lẫn vào

nhau và nhiều con đã giao phối với nhau. Em quyết định phân tích thế hệ F2

thu được từ các phép lai này. Trong khi chờ các ấu trùng biến thái thành con

trưởng thành, em quyết định dự đoán các kiểu hình và tỉ lệ giữa các kiểu hình

ở thế hệ F2. Hãy cho biết dự đoán của em (trước khi thực hiện phép lai bằng

phần mềm StarGenetics) về các kiểu hình và tỉ lệ kiểu hình bằng cách ghi câu

trả lời vào vở.

4. Bây giờ hãy tiến hành phép lai dự kiến. Kết quả phép lai thu được như thế

nào? Hãy chỉ ra các tỉ lệ kiểu hình thu được. Kết quả đó có phù hợp với dự

đoán của em không? Giải thiết nào có thể giúp em giải thích cho tỉ lệ kiểu hình

em quan sát thấy ở thế hệ F2.

5. Em trao đổi kết quả thí nghiệm khá bất ngờ của mình với một người bạn cũng

nghiên cứu về di truyền ở ruồi giấm. Người bạn này có một dòng ruồi giấm

đột biến màu mắt khác, đó là màu trắng. Dòng ruồi giấm này được đặt tên là

Whiteye là một dòng ruồi mắt trắng thuần chủng. Bạn của em đồng thời cho

biết alen đột biến whiteye là lặn so với kiểu dại.

a. Hãy tiến hành phép lai giữa orangeye và whiteye. Từ kết quả thu được, hãy

cho biết các gen đột biến orangeye và whiteye có thuộc cùng một locut hay

không? Giải thích?

b. Đột biến whiteye thuộc gen nằm trên NST giới tính X hay NST thường? Hãy

tiến hành một số phép lai để có thể trả lời câu hỏi này. Giải thích lí do tại sao

từ các kết quả phép lai thu được em lại có thể đưa ra kết luận của mình như

vậy.

2. Bài tập di truyền ruồi giấm 3.

Hãy mở file Fruit Fly Exercise 3 theo cách tương tự mà em đã mở file Fruit

Fly Exercise 2.

Em định vứt bỏ một qủa chuối chín nhũn trong ếp thì nhìn thấy một cặp ruồi

giấm đang đậu trên đó. Em bắt cặp ruồi này và mang đến phòng thí nghiệm. Dưới

kính lúp, em phát hiện ra cặp ruồi giấm gồm một con đực và một con cái. Cả hai cá



thể ruồi này đều có kiểu hình bất thường: mắt màu xanh lam và thân màu trắng.

Em cho hai cá thể này vào một cái lọ và không quên bổ sung thức ăn với một ít nấm

men. Vài ngày sau, trong lọ xuất hiện tất cả các con ruồi đều có mắt màu xanh lam

và thân màu trắng. Như vậy, hai con ruồi em bắt được an đầu đều là ruồi thuần

chủng về các alen qui định màu mắt và màu thân.

Sáng nay em vừa học về liên kết gen và quyết định tìm xem hai gen qui định

hai tính trạng này có nằm trên cùng một NST hay không vì thế em quyết định quay

trở lại phòng thí nghiệm vào chiều nay. Nhưng ôi thôi, tất cả các con ruồi con đã

chết chỉ còn duy nhất một con cái còn sống sót. Mặc dầu vậy, em vẫn muốn tiến

hành xác định tính liên kết của hai gen.

Trước hết em tạo ra thêm nhiều cá thể ruồi mắt xanh lam, thân trắng. Để thực

hiện điều đó, em tiến hành thiết kế các phép lai sử dụng ruồi cái mắt xanh lam, thân

trắng còn sót lại với các ruồi khác có sẵn trong phòng thí nghiệm với các đặc điểm

đã được biết trước.

Sau đó em tiến hành các phép lai để xác định xem liệu hai gen qui định hai

tính trạng trên có liên kết với nhau hay không?

1. Hãy mô tả giới tính và kiểu hình của hai ruồi giấm em dùng cho phép lai đầu

tiên.

2. Để tạo ra một số lượng lớn cá thể ruồi có mắt xanh lam và thân màu trắng, em

phải tiến hành phép lai giữa hai ruồi có sẵn.

a. Hãy mô tả các kiểu hình em quan sát được trong số 50 cá thể F1 và chỉ ra số

lượng của mỗi nhóm kiểu hình.

b. Dựa trên số liệu ở câu a, hãy cho biết mối quan hệ trội, lặn giữa các alen qui

định màu mắt và màu thân.

c. Gọi E và e là alen qui định màu mắt, B và là các alen qui định màu thân. E

và e cũng như B và tương ứng chỉ các alen trội và lặn. Hãy xác định kiểu

gen của các ruồi sau: ruồi P1, con đực F1, con đực F2.

d. Dựa trên thông tin thu được từ phần b và c, hãy cho biết các gen qui định màu

mắt và màu thân có liên kết với NST giới tính X hoặc Y hay không? Nếu có

thì gen đó liên kết với NST nào? Tại sao.



e. Hai gen trên có liên kết với nhau hay không? Giải thích.

3. Bài tập di truyền ruồi giấm 5


Fly Exercise 3.

Em đang nghiên cứu ba tính trạng khác biệt của ruồi giấm: màu sắc thân,

kích thƣớc cánh và chiều dài râu. Em tiến hành lai 6 con ruồi giấm khác nhau và

quyết định lai thành từng cặp để xác định bản chất và phương thức di truyền của các

tính trạng này. Những con ruồi này đồng hợp tử về tất cả các alen (từ #1 đến # 6)

được lai với nhau theo từng cặp, ruồi 1 – 2, ruồi 3- 4 và ruồi 5-6. Mỗi tính trạng

được điều khiển bởi một gen.

1. Kiểu hình và kiểu gen mà em nhận được từ mỗi thí nghiệm lai là gì?

2. Dựa vào các thí nghiệm trên, chỉ ra các kiểu gen của các con ruồi từ ruồi #1

đến # 6. Dùng các chữ cái giống nhau B/ , W/w và A/a để chỉ ra kiểu gen.

3. Tiếp đến, lai hai con ruồi F1 của từng cặp trên

a. Tỷ lệ kiểu hình và kiểu gen em thu được là gì?

b. Dựa vào kết quả vừa thu được, chỉ ra những gen nào liên kết với nhau và

những gen nào ph n li độc lập nhau?

4. Em muốn xác định khoảng cách giữa các gen liên kết nên em quyết định lai

các con F1 từ các phép lai của bố mẹ có các gen liên kết với ruồi #7, #8 hoặc

#9. Kiểu hình và kiểu gen của ruồi bố mẹ và cá thể tái tổ hợp em thu được từ

các thí nghiệm lai là gì? Lai đến 200 con lai và chỉ ra số lượng các con ruồi

tương ứng với mỗi kiểu hình.

5. Dựa vào các kết quả trên, vẽ bản đồ di truyền có chứa a gen đó. Chỉ ra

khoảng cách bản đồ dưới dạng centimorgan (cM).

V. Câu hỏi và bài tập

Bài tập về nhà cho HS là hoàn thành Bài tập di truyền học ruồi giấm 1, 6 và báo

cáo kết quả vào đầu buổi thực hành sau.

1. Bài tập di truyền ruồi giấm 1




Fly Exercise 2.

Em muốn trở thành một nhà nghiên cứu trong một phòng thí nghiệm ảo về di

truyền học ở ruồi Drosophila melanogaster. Nhận ra mối quan tâm của em, cố vấn

nghiên cứu quyết định đưa cho em một dòng ruồi đột biến, gọi là Mutant 1, đã

được phòng thí nghiệm tìm thấy trước đó.

1. Hãy mô tả giới tính và kiểu hình của các thể đột biến Mutant 1

2. Hãy tiến hành lai giữa ruồi cái F1 đột biến với ruồi đực F1 đột biến và tạo ra 50

con ruồi F2. Sau đó sử dụng phép thử Khi ình phương (χ2) để xác định xem tỉ

lệ phân li kiểu hình thu được có phù hợp với giả thiết ph n li độc lập của

Menden không? Giả thiết alen đột biến là trội so với alen kiểu dại và đ y là

tính trạng đơn gen.

O E O-E (O-E)2

(O-E)2/E

Đột biến 38

Kiểu dại 12

Tổng số 50 50

Số bậc tự do = _____________ Giá trị χ2

= _________ p =

3. Cố vấn nghiên cứu khuyên em nên tiến hành phép thử χ2 với số mẫu lớn. Để

thực hiện điều đó, em quyết định tạo ra 1000 cá thể con từ phép lai giữa hai

ruồi F1 đột biến bằng cách làm tương tự như ở câu 6. Sử dụng phép thử χ2 để

xác định xem tỉ lệ phân li kiểu hình thu được có phù hợp với tỉ lệ phân li kiểu

hình của Menden hay không? Giải thích kết luận của em.

O E O-E (O-E)2

(O-E)2/E

Đột biến 750

Kiểu dại 250

Tổng số 1000 1000

Số bậc tự do = _____________ Giá trị χ2

= _________ p =

Rút ra kết luận từ hai bài từ kết quả của phần g và h

2. Bài tập di truyền học ruồi giấm 6




Fly Exercise 2.

Em đang nghiên cứu quá trình tổng hợp sắc tố xác định màu mắt ở một loài

ruồi nhà phổ biến. Quá trình tổng hợp sắc tố này có liên quan đến con đường gồm

nhiều bước. Mỗi ước của con đường tổng hợp được xúc tác bởi một enzym đặc

hiệu và mỗi enzym này lại được mã hóa bởi một gen.

1. Dựa vào thông tin được cung cấp, sắp xếp các thể đột biến thành các nhóm

hoàn toàn khác nhau.

2. Lai các con ruồi đột biến để xác định loại enzym và màu mắt trung gian tương

ứng của con đường gồm nhiều ước này.

3. Miêu tả các phép lai chính mà em đã làm để xác định thứ tự của các con ruồi

đột biến trong con đường gồm nhiều ước, kết quả của chúng, và kết luận mà

em đưa ra từ mỗi phép lai đó.


NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN HỌC NGƢỜI BẰNG PHƢƠNG PHÁP

PHÂN TÍCH PHẢ HỆ


1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Sau khi học xong bài thực hành này HS phải có khả

năng:

- Nhận biết và nhớ được các kí hiệu chuẩn dùng trong xây dựng và phân tích

phả hệ.

- Tổng hợp được các đặc điểm di truyền của một tính trạng do gen trội/ lặn nằm

trên NST thường/ NST giới tính qui định.

- Sử dụng các kí hiệu chuẩn để xây dựng một phả hệ cụ thể.

- Ph n tích được cơ sở di truyền học về một tính trạng nào đó trong một phả hệ

cụ thể.

- Sử dụng toán xác suất thông kê để tính xác suất sinh được một đứa con có một

kiểu hình cụ thể trong một bài toán cụ thể.




- Tổng hợp, khái quát hóa vấn đề.

- Vận dụng các kiến thức đã tổng hợp được về đặc điểm di truyền của các gen

trội/ lặn nằm trên NST thường/ NST giới tính qui định vào việc ph n tích cơ

sở di truyền học về một tính trạng nào đó trong một phả hệ cụ thể.


Con người là một đối tượng sinh vật tốt nhất nhưng cũng là đối tượng khó

nhất cho nghiên cứu di truyền. Bởi vì chúng ta biết về giải phẫu người, sinh lí người

và các cơ chế hoá sinh trong cơ thể người rõ và nhiều hơn rất nhiều so với các sinh

vật khác. Các gia tộc thường ghi chép một cách rất chi tiết về các thành viên trong

dòng họ mình. Mặc dầu vậy, công tác nghiên cứu di truyền người cũng vẫn gặp phải

những khó khăn do: (1) chúng ta không thể điều khiển được các cuộc hôn nhân theo

ý muốn. (2) loài người có thời gian thế hệ rất dài và (3) số con của một cặp vợ

chồng thường rất ít. Do đó, để nghiên cứu được di truyền người, chúng ta phải có

những phương pháp đặc trưng và phù hợp với sinh học người cũng như văn hoá của

loài người. Một trong những phương pháp đó là: phân tích phả hệ và phân tích tế

bào học. Trong bài thực hành này, chúng ta sẽ nghiên cứu về phương pháp ph n

tích phả hệ và bài thực hành tiếp theo, chúng ta sẽ nghiên cứu về phương pháp ph n

tích tế bào học.

Phả hệ là một sơ đồ về mối quan hệ giữa các thành viên trong các gia đình, đại

gia đình hoặc một dòng họ. Lập phả hệ là sử dụng các kí hiệu chuẩn để xây dựng sơ

đồ theo dõi sự di truyền của một tính trạng (thường là một căn ệnh di truyền) nào

đó qua các thế hệ.

Một số kí hiệu dùng trong xây dựng và nghiên cứu phả hệ

Con gái Con trai

Không

xác định

đƣợc giới

tính

Ý nghĩa của kí hiệu đó

Người không bị bệnh

Người bị bệnh

Người mang gen gây bệnh nhưng không iểu



hiện bệnh (có kiểu gen dị hợp tử)

Người không có triệu trứng biểu hiện bệnh

vào thời điểm nghiên cứu nhưng có thể sẽ

biểu hiện bệnh ở giai đoạn sau.

Sinh được nhiều con (5 người)

Người đã chết.

Người bắt đầu được nghiên cứu (thường là

các thành viên trong gia đình ị bệnh).

Lịch sử của gia đình chưa được biết đến một

cách rõ ràng.

Một gia đình: ố mẹ và 3 con ( 2 gái một

trai).

Số I, II là số thứ tự chỉ thế hệ. Số 1, 2 … là

chỉ số tứ thự các thành viên trong 1 thế hệ

của phả hệ nghiên cứu.

Con nuôi (người ở trong ngoặc đơn).

Từ trái qua: sinh đôi cùng trứng, sinh đôi

khác trứng, chưa xác định được là cùng trứng

hay khác trứng.

Kết hôn gần ( giao phối cận huyết giữa các

thành viên có họ hàng gần gũi) – kí hiệu bằng

“ =”.

Phả hệ thường được sử dụng để xác định phương thức di truyền của một căn

bệnh di truyền hoặc một tính trạng không ình thường nào đó, tức là xác định xem

I

II

1 2

1 2 3

I

II

III

1 2

1 2 3

1 2

P P P

?

? ? ?

5 5 5



bệnh đó do gen trội hay gen lặn qui định, gen đó nằm trên NST nào, NST thường

hay NST giới tính.

Ví dụ: chúng ta có một phả hệ như sau:

Trong phả hệ trên, ông à ình thường sinh được 2 người con, một trai và một

gái trong đó người con trai bị bệnh. Người con trai lấy vợ ình thường sinh ra được

4 người con (3 trai, 1 gái) thì có một người con trai bị bệnh. Nhiệm vụ của chúng ta

là xác định được phương thức di truyền của căn ệnh trên, tức là xác định xem căn

bệnh đó là do:

gen trội nằm trên NST thường qui định, hay do

gen trội nằm trên NST X qui định, hay do

gen lặn nằm trên NST thường qui định, hay do

gen lặn nằm trên NST X qui định, hay do

do gen nằm trên NST Y qui định, hay do

gen nằm trong tế bào chất qui định


1. Xây dựng phả hệ

Các em đọc các thông tin trong bài sau, sử dụng các qui ước để vẽ sơ đồ phả

hệ và trả lời các câu hỏi cuối bài.

Joanna là người có những ngón tay ngắn. Cô có 2 anh trai sinh đôi, cả hai anh

cũng đều có những ngón tay ngắn, trong khi hai người em gái của Joanna lại có

ngón tay ình thường. Mẹ của cô có ngón tay ình thường, còn cha và bà nội của cô

thì lại có ngón tay ngắn. Ông nội cô cũng có ngón tay ình thường, nhưng hiện tại

đã qua đời. Ông bà ngoại của cô cũng có ngón tay ình thường. Joanna kết hôn với

Tom, người có ngón tay ình thường. Sau khi kết hôn họ nhận Bill làm con nuôi,

Bill và cả bố mẹ cậu ấy đều có ngón tay ình thường. Một thời gian sau đó họ sinh

1 2

1 2 3

1 2 3 4

I

II

III



được hai người con: một cô con gái có ngón tay ngắn và một cậu con trai có ngón

tay ình thường.

a. Hãy sử dụng các kí hiệu chuẩn để xây dựng phả hệ về sự di truyền tính trạng

ngón tay ngắn trong gia đình Joanna.

b. Hãy cho biết phương thức di truyền của tính trạng ngón tay ngắn trong gia

đình này. Giải thích tại sao em lại có được kết luận trên.

c. Nếu Joanna và Tom sinh đứa con thứ 3. Dựa trên câu trả lời của phần b, em

hãy cho biết xác suất mà họ sinh ra đứa con có những ngón tay ngắn là bao

nhiêu?

2. Xác định phƣơng thức di truyền của một tính trạng hoặc một căn bệnh di

truyền ở ngƣời bằng phƣơng pháp phân tích phả hệ

Ý tưởng chủ đạo của chúng tôi trong bài thực hành này là cung cấp cho HS

khoảng 10 phả hệ về các bệnh di truyền khác nhau thuộc 6 dạng: gen lặn/ trội nằm

trên NST thường, gen lặn/ trội nằm trên NST X, gen lặn/ trội nằm trên NST Y và gen

nằm trong ty thể, lục lạp. Và nhiệm vụ của HS là bằng kiến thức mà các em đã có

hãy: (1) xác định phương thức di truyền của mỗi tính trạng trong phả hệ và giải

thích tại sao em có thể đưa ra kết luận đó, (2) hoàn thiện các bài tập hoặc trả lời

các câu hỏi có liên quan đến các phả hệ đó, (3) rút ra được những đặc điểm di

truyền của từng tính trạng do từng loại gen nằm trên từng loại NST qui định để lấy

đó làm cơ sở cho việc phân tích phả hệ sau này. Với cách thức này, chúng tôi muốn

rèn cho HS kĩ năng tự học, kĩ năng quan sát, rèn khả năng tư duy logic, kĩ năng

khái quát hóa vấn đề, khả năng lập luận bảo vệ quan điểm của mình để đưa ra

được những kết luận “khoa học”. Nhiệm vụ cụ thể:

2.1 Với mỗi phả hệ dưới đ y, em hãy xác định phương thức di truyền có khả năng

nhất của mỗi tính trạng hoặc căn ệnh trong phả hệ đó và giải thích tại sao em

lại có thể đưa ra được kết luận đó.

(1) (2)

1 2

1 2 3

1 2 3

1 2 3 4

I

II

III

IV

1 2

1 2 3 4 5 6 7

1 2 3 4 5 6 7 8 9

I

1 2 3 4 5 6 7

II

III



2.2 Trả lời các câu hỏi sau

2.2.1. Hoàn thành các nội dung trong bảng sau:

a. Với gen trội nằm trên NST thường

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4

1 2 I

1 2 3 4 5 6 7

II

III

IV

1 2

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5 6

I

1 2 3 4 5 6 7

II

III

(5) (6)

I

1 2 3 4 5 6 7

II

III

IV

1 2

1 2 3 4

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6

(7) (8)

?

1 2 1 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4

(3) (4)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 2 3 4 5 6 7 8

I

1 2 3 4 5 6 7

II

III

IV

1 2

1 2 3 4 5

1 2

I

1 2 3 4 5 6 7

II

III

1 2

1 2 3 4

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

I

II

III

IV

(9) (10)

1 2

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 2 3 4 5 6 7 8 9

I

1 2 3 4 5 6 7

II

III

IV



Stt Câu hỏi Trả lời

1 Nếu một đứa trẻ có kiểu hình trội về tính trạng mà chúng ta

đang nghiên cứu thì em có thể kết luận gì về kiểu hình của cha,

mẹ em ấy.

2 Nếu cả bố và mẹ đều mang kiểu hình trội thì em có thể kết luận

như thế nào về kiểu hình của những đứa con.

b. Với gen lặn trên NST thường

3 Nếu cả bố và mẹ đều mang kiểu hình do gen lặn nằm trên NST

thường qui định thì em có thể kết luận điều gì về những đứa

con của họ.

4 Nếu một cặp vợ chồng đều không mang kiểu hình do gen lặn

nằm trên NST thường qui định thì em có thể kết luận điều gì về

những đứa trẻ được sinh ra từ cặp vợ chồng này?

5 Sự di truyền tính trạng do gen lặn nằm trên NST thường qui

định có tạo ra sự ngắt quãng thế hệ không? Tại sao.

c. Với gen lặn liên kết với NST X

6 Em có thể kết luận điều gì về những é trai được sinh ra từ gia

đình có mẹ mang kiểu hình do gen lặn liên kết với X qui định.

Còn những bé gái thì sao?

7 Em có thể kết luận gì về sự di truyền của những tính trạng do

gen lặn qui định liên kết với NST X từ cha truyền cho con trai.

8 Nếu cả bố và mẹ đều mang kiểu hình do gen lặn liên kết với

NST X qui định thì em có thể kết luận điều gì về những đứa

con của họ.

9 Nếu một cặp vợ chồng đều không mang kiểu hình do gen lặn

liên kết với NST X qui định thì em có thể kết luận điều gì về

những đứa trẻ được sinh ra từ cặp vợ chồng này?

10 Sự di truyền tính trạng do gen lặn liên kết với NST X qui định



có tạo ra sự ngắt quãng thế hệ không? Tại sao?

11 Khi một gen lặn liên kết với NST X qui định thì số bé trai bị

bệnh sẽ nhiều hơn, ít hơn hay ằng số bé gái bị bệnh? Vì sao.

2.2.2. Từ phả hệ số 7

a. Hãy tính xác suất để cặp vợ chồng 8; 9 của thế hệ II sinh được một đứa con

bình thường, biết rằng người vợ 9 không có quan hệ họ hàng gì với người

chồng 8.

b. Hãy tính xác suất để cặp vợ chồng 3-4 của thế hệ II sinh ra một người con bị

bệnh.

2.2.3. Nếu căn ệnh trong phả hệ 8 là một căn ệnh hiếm gặp thì em có thể rút ra

được những kết luận gì về đặc điểm di truyền của căn ệnh cũng như đặc điểm

của những người mang căn ệnh đó.

2.3. Một số đặc điểm di truyền của các tính trạng do gen trội, lặn nằm trên

NST thƣờng hoặc NST giới tính qui định

Sau khi hoàn thiện các nội dung trong phần 2.1 và 2.2, nhiệm vụ của HS trong phần

này là:

1. Phân loại tất cả các phả hệ trong phần 2 thành 6 nhóm khác nhau.

2. Nghiên cứu các phả hệ thuộc cùng một nhóm, cũng như trả lời các câu hỏi

(nếu có) liên quan đến các phả hệ đó để từ đó rút ra được các đặc điểm di

truyền của tính trạng đó nhằm làm cơ sở cho việc phân tích phả hệ sau này.

Ví dụ, bằng việc phân tích các phả hệ thuộc nhóm: tính trạng do gen lặn nằm trên

NST thường quy định, cũng như kết hợp với việc trả lời câu hỏi 2.2.2 và 2.2.3 ở

phần 2.2, thì chúng ta có thể rút ra được một số đặc điểm di truyền của tính trạng do

gen lặn nằm trên NST thường qui định như:

- Các tính trạng do gen lặn nằm trên NST thường qui định thường xuất hiện ở

cả hai giới với tần số tương đương nhau.

- Tính trạng thường biểu hiện ngắt quãng thế hệ và thường một alen lặn có thể

được truyền qua một số thế hệ mà không được biểu hiện thành kiểu hình.

- Kiểu hình lặn chỉ xuất hiện khi cá thể đó mang kiểu gen đồng hợp tử lặn và

mỗi alen trong hợp tử đó, một được nhận từ bố và một được nhận từ mẹ. Tức



là, bố và mẹ phải có kiểu gen dị hợp tử hoặc cả bố và mẹ đều bị bệnh. Như

vậy, trong trường hợp tính trạng do gen lặn nằm trên NST thường qui định thì

bố mẹ bình thường có thể sinh ra người con bị bệnh.

- Nếu kiểu hình đó là hiếm gặp thì hầu hết cha mẹ của người con có kiểu hình

lặn đó là bình thường và mang kiểu gen dị hợp tử.

Một cách tương tự như vậy, thì các nhiệm vụ tiếp theo của HS:

3. Nghiên cứu, rút ra được những đặc điểm di truyền của tính trạng do gen trội

nằm trên NST thường, gen trội/ lặn nằm trên X, gen trội/ lặn nằm trên Y, gen

nằm trong tế bào chất qui định.

4. Vận dụng kiến thức vừa học được vào trả lời các câu hỏi và bài tập trong phần

câu hỏi và bài tập dưới đ y


1. Tìm ra điểm giống nhau và khác nhau trong cách thức di truyền của một căn

bệnh do gen lặn nằm trên NST thường với gen lặn nằm trên NST giới tính X

qui định.

2. Trong những trường hợp nào một kiểu hình do gen trội nằm trên NST thường

sẽ biểu hiện ngắt quãng thế hệ?

3. Khi nghiên cứu về bệnh phênyl kêtô niệu ở một gia đình người ta xây dựng

được phả hệ dưới đ y:

a. Xác định phương thức di truyền của căn ệnh này.

b. Xác định kiểu gen của người 1 và 2 ở thế hệ I

c. Xác suất để người thứ 3 của thế hệ II mang bệnh là bao nhiêu?

d. Nếu ngưới thứ 3, 4 của thế hệ thứ III kết hôn với nhau thì xác suất sinh ra

những đứa trẻ bị bệnh phênyl kêtô niệu là bao nhiêu?

1 2

1 2 3 4 5

1 2 3 4

I

II

III



4. Xác định phương thức di truyền có khả năng nhất của căn ệnh trong phả hệ

dưới đ y và giải thích tại sao em có thể đưa ra được kết luận đó. Giả sử rằng

căn ệnh trong phả hệ là một căn ệnh hiếm gặp.

Nếu cặp vợ chồng số 6 – 7 của thế hệ thứ II sinh tiếp người con thứ 4 thì xác

suất để họ sinh được người con trai ình thường là bao nhiêu?

5. Với mỗi phả hệ dưới đ y, em hãy xác định phương thức di truyền có khả năng

nhất của mỗi tính trạng hoặc căn ệnh trong phả hệ đó và giải thích tại sao em

lại có thể đưa ra được kết luận đó.

1 2

1 2 3 4 5 6 7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 4 5 6

I

II

III

IV

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 I

II

III

1 2

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4

I

II

III

IV

(3) (4)

1 2

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5

I

II

III

I

II

III

IV

(1) (2)



Tính trạng ở phả hệ 6 liệu có thể là do gen nằm trên NST Y qui định được hay

không? Nếu có thì em giải thích thế nào về người con trai 7 của thế hệ III, nếu

không thì em hãy đề xuất một lời giải thích khác cho phương thức di truyền của căn

bệnh này.


MỘT SỐ VẤN ĐỀ CỦA DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ


1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Sau khi học xong bài thực hành này, HS phải có

khả năng:

- Trình ày được khái niệm về tần số alen và tần số kiểu gen.

- Tính được tần số alen và tần số kiểu gen của một quần thể trong trường hợp

locus gen gồm 2 alen nằm trên NST thường.

- Xây dựng được công thức tính tần số alen và tần số kiểu gen đối với những

locus gen gồm nhiều alen nằm trên NST thường và trên NST X tại vùng không

tương đồng trên Y.

- Phát biểu được nội dung của định luận Hacdy – Vanbec, các điều kiện nghiệm

đúng, ý nghĩa của định luật.

- Sử dụng thành thạo phép thử Khi bình phương trong việc xác định xem một

quần thể nào đó tại thời điểm xét đã đạt trạng thái cân bằng di truyền Hacdy -

an ec hay chưa?

2. Mục tiêu về mặt kĩ năng: bài thực hành này nhằm rèn cho các em HS:

- Kĩ năng trình ày, tính kiên trì, cẩn thận trong tính toán.

1 2

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7

1 2

1 2 3

I

II

III

IV

I

II

III

(5) (6)



- Kĩ năng tư duy logic thông qua việc thiết lập các công thức toán học về tính

tần số alen của quần thể, công thức của định luật Hacdy – an ec đối với một

gen có nhiều alen.

- Kĩ năng vận dụng công thức và vận dụng định luật vào giải quyết các bài toán

cụ thể.


Mỗi quần thể có một vốn gen đặc trưng. Vốn gen là tập hợp tất cả các alen có

trong quần thể tại một thời điểm xác định. Các đặc trưng của vốn gen được thể hiện

thông qua các thông số về tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể.

Mục tiêu chính của di truyền quần thể là hiểu được vốn gen của quần thể có

thể bị thay đổi bởi những quá trình, tác nh n nào? Trước hết chúng ta phải tự hỏi

rằng: quá trình sinh sản và những nguyên lí di truyền của Menden có ảnh hưởng gì

đến tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể không? Sự phân li của các alen trong

quá trình hình thành giao tử và sự tổ hợp tự do của chúng trong thụ tinh ảnh hưởng

đến vốn gen của quần thể như thế nào? Câu trả lời sẽ nằm trong nội dung của định

luật Hacdy – Vanbec, một trong những nguyên lí quan trọng của di truyền quần thể.

Định luật thực sự là một công thức toán học nhằm đánh giá những tác động của sự

sinh sản tới sự thay đổi về tần số alen và tần số kiểu gen của một quần thể.

Với một locut gen gồm 2 alen nằm trên NST thường, định luật Hacdy –

Vanbec phát biểu như sau: Nếu một quần thể có kích thước lớn giao phối ngẫu

nhiên và không chịu tác động của đột biến, di nhập gen hoặc chọn lọc tự nhiên

thì: (1) tần số alen của quần thể đó sẽ không đổi và (2) tần số kiểu gen sẽ cân

bằng (không thay đổi) chỉ sau một thế hệ và tuân theo tỉ lệ p2AA, 2pqAa và q

2aa

trong đó p là tần số alen A và q là tần số alen a.

Định luật Hacdy – Vanbec cho ta thấy rằng: nếu các điều kiện được thoả mãn

thì quá trình sinh sản không làm thay đổi tần số alen, tần số kiểu gen của quần thể

và tần số alen sẽ quyết định tần số kiểu gen.

Định luật này cũng chỉ ra rằng: Tần số kiểu gen của quần thể sẽ cân bằng và

ổn định chỉ sau một thế hệ giao phối ngẫu nhiên, có nghĩa là tần số kiểu gen của

quần thể ở thế hệ trước khi giao phối ngẫu nhiên có thể khác với thế hệ sau khi đã

giao phối ngẫu nhiên, nhưng sau thế hệ giao phối ngẫu nhiên đó tần số alen và tần

số kiểu gen sẽ không thay đổi nếu quần thể vẫn thoả mãn các điều kiện của định



luật. Và khi tần số kiểu gen trong quần thể vẫn là p2 AA, 2pqAa và q

2 aa thì ta nói

rằng quần thể đã đạt trạng thái cân bằng di truyền Hacdy – Vanbec.

Định luật Hacdy – Vanbec cũng được áp dụng đối với một gen có nhiều alen

và một gen nằm trên NST X tại vùng không tương đồng trên NST Y.

Quần thể sẽ không thể tiến hóa nếu nó gặp phải các điều kiện nghiệm đúng

của định luật Hacdy - an ec. Như vậy, định luật cho chúng ta thấy: nếu chỉ có quá

trình sinh sản thì không thể có quá trình tiến hóa. Vì vậy, chọn lọc tự nhiên, đột

biến, di nhập gen và các yếu tố ngẫu nhiên là những yếu tố cần thiết đối với quần

thể để tiến hóa.

Khi quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền Hacdy - Vanbec thì tần số kiểu

gen sẽ được xác định thông qua tần số alen. Chỉ cần sau 1 thế hệ giao phối ngẫu

nhiên thì quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng di truyền Hacdy - Vanbec nếu quần thể

thỏa mãn các điều kiện của định luật kể từ thế hệ xảy ra giao phỗi ngẫu nhiên.

Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền về một gen cụ thể nào đó thì các

gen ở các locus khác có thể không cân bằng.

Khi một quần thể đã đạt trạng thái cân bằng di truyền Hacdy - Vanbec thì từ

tần số alen, ta có thể suy ra được tần số các kiểu gen trong quần thể. Ngược lại, từ

tần số kiểu gen của các cá thể đồng hợp tử lặn, ta có thể tính được tần số các alen và

tần số kiểu gen của các cá thể có kiểu hình trội.


1. Xác định tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể đối với những locus

gen có 2 alen nằm trên NST thƣờng

Bài tập 1: Trong một quần thể có 200 người, người ta thấy có 160 người có nhóm

máu MM, 36 người có nhóm máu MN và 4 người có nhóm máu NN.

a. Hãy xác định tần số kiểu gen MM, MN và NN trong quần thể.

b. Em có rút ra kết luận gì về tổng tần số các kiểu gen của locus gen đó trong

quần thể.

c. Hoàn thành định nghĩa sau: Tần số của một kiểu gen nào đó trong quần thể

là..

d. Hãy biểu diễn định nghĩa trên dưới dạng công thức tính tần số mỗi kiểu gen

của một locus gen có 2 alen A và a của một quần thể có N cá thể.



Bài tập 2: Ở người, kháng nguyên nhóm máu MN được xác định bởi 2 alen đồng

trội là LM

và LN. Một nghiên cứu tiến hành trên số lượng 398 người cho kết quả như

sau:

Kiểu hình Kiểu gen Số người

MN LM

LM

182

MN LM

LN

172

NN LNL

N 44

a. Hãy xác định tần số mỗi alen trong quần thể trên.

b. Tần số alen của quần thể có thể được tính thông qua những đại lượng nào?

c. Hoàn thiện định nghĩa sau: Tần số của một alen nào đó trong quần thể là ……

d. Trong một quần thể có N cá thể với x là số cá thể có kiểu gen AA, y là số cá

thể có kiểu gen Aa và z là số cá thể có kiểu gen aa. Nếu gọi p là tần số alen A,

q là tần số alen a. Hãy thiết lập công thức tính p, q và thiết lập mối liên hệ giữa

p và q.

e. Nếu dựa vào tần số kiểu gen thì khi đó công thức tính tần số alen (gen) sẽ

được biểu thị qua công thức như thế nào?

2. Xây dựng công thức tính tần số alen của quần thể trong trƣờng hợp một

gen có nhiều alen nằm trên NST thƣờng và gen liên kết với X

a. Trường hợp một gen có nhiều alen nằm trên NST thường

Với những locut gen có nhiều alen (từ 3 alen trở lên) chúng ta hoàn toàn vẫn

sử dụng nguyên lí (định nghĩa) ở trên để xác định tần số alen của các locut này.

Giả sử một gen có 3 alen, kí hiệu là A1, A2 và A3. Các em hãy xây dựng công

thức tính tần số các alen của locut gen này trong hai trường hợp:

- Dựa vào số lượng kiểu gen, và

- Dựa vào tần số kiểu gen.

Giả sử rằng quần thể này có N cá thể.

►Vận dụng để hoàn thành bài tập sau:

Ở loài ếch Pseudacris clarkia, locut gen M nằm trên NST thường gồm 3 alen

là M1, M2 và M3, gen này mã hóa cho enzyme malate dehydrogenase (MDH). Ba

alen này là đồng trội. Những con ếch này được thu thập từ một hồ chuyên nuôi ếch

và kiểu gen của mỗi loài ếch đã được xác định với số lượng tương ứng được liệt kê

ở bảng dưới đ y:



Kiểu gen Số lượng Kiểu gen Số lượng

M1M1 8 M2M2 20

M1M2 35 M2M3 76

M1M3 53 M3M3 62

Hãy xác định tần số mỗi alen trong quần thể trên thông qua số lượng mỗi kiểu gen

và thông qua tần số mỗi kiểu gen.

b. Trường hợp gen nằm trên NST X không có alen tương ứng trên NST Y

Chúng ta cũng hoàn toàn áp dụng nguyên lí trên để tính tần số alen của các

gen nằm trên NST X. Tuy nhiên, chúng ta cần phải nhớ rằng ở nữ giới có 2 NST X

nên sẽ có 2 alen liên kết với X trong khi đó ở nam giới thì do chỉ có một NST X nên

chỉ có một alen trong kiểu gen.

Xét ví dụ sau: Ở mèo, màu lông vàng là do một alen liên kết với X (kí hiệu là

XA) qui định là trội so với màu lông đen (kí hiệu là X

a). Trong một nghiên cứu các

nhà khoa học thống kê được kết quả sau:

Số cá thể có kiểu gen XAX

A là 11 con,

Số cá thể có kiểu gen XAXa là 70 con,

Số cá thể có kiểu gen XaX

a là 94 con,

Số cá thể có kiểu gen XAY là 36 con,

Số cá thể có kiểu gen XaY là 112 con.

a. Hãy xác định tần số của mỗi alen trong quần thể trên.

b. Hãy xác định tần số alen XA

và Xa ở từng giới.

c. Hãy thiết lập công thức tính tần số alen XA

và Xa trong trường hợp tổng quát.

3. Vận dụng định luật Hacdy – Vanbec để xác định tần số alen và tần số kiểu

gen của quần thể.

Bài tập 1: Một quần thể người có tần số người bị bệnh bạch tạng là 1/ 10.000. Giả

sử quần thể này cân bằng di truyền.

a. Tính tần số alen và tần số kiểu gen trong quần thể. Biết rằng bệnh bạch tạng là

do một cặp alen lặn nằm trên NST thường qui định.

b. Tính tần số alen và tần số kiểu gen trong quần thể sau 5 thế hệ giao phỗi ngẫu

nhiên. Giả sử quần thể thỏa mãn các điều kiện của định luật.



c. Tính xác suất để hai người ình thường trong quần thể này lấy nhau sinh ra

người con đầu lòng bị bệnh bạch tạng.

Bài tập 2: Nếu tần số nhóm máu O ở quần thể người là 36% và tần số nhóm máu A

của quần thể này là 45%. Hãy xác định tần số các cá thể có nhóm máu B và nhóm

máu AB. Giả sử rằng quần thể đã đạt trạng thái cân bằng di truyền Hacdy – Vanbec.

Bài tập 3: Trong một số quần thể, tỉ lệ con trai bị bệnh mù màu về một màu nào đó

là khoảng 8%. Đ y là một căn ệnh do gen lặn liên kết với NST X qui định. Hỏi về

mặt lí thuyết tỉ lệ bị bệnh mù màu này ở nữ giới là bao nhiêu? Và tỉ lệ nữ giới là thể

mang bệnh là bao nhiêu? Giả sử quần thể đã đạt trạng thái cân bằng di truyền Hacdy

– Vanbec.

4. Đánh giá trạng thái cân bằng di truyền của một quần thể ngẫu phối

Xét ví dụ sau: Ở loài ếch Pseudacris clarkia, locut gen M nằm trên NST

thường gồm 3 alen là M1, M2 và M3, gen này mã hóa cho enzyme malate

dehydrogenase (MDH). Ba alen này là đồng trội. Những con ếch này được thu thập

từ một hồ chuyên nuôi ếch và kiểu gen của mỗi loại ếch đã được xác định với số

lượng tương ứng được liệt kê ở bảng dưới đ y:

Kiểu gen Số lượng Kiểu gen Số lượng

M1M1 8 M2M2 20

M1M2 35 M2M3 76

M1M3 53 M3M3 62

Sử dụng chỉ số Khi ình phương để xác định xem với số liệu thu được của các kiểu

gen như ảng trên thì quần thể ếch đã đạt trạng thái cân bằng di truyền Hacdi-

Van ec chưa?

5. Giao phối không ngẫu nhiên làm thay đổi tần số kiểu gen của quần thể

Giả thiết cơ ản của định luật Hacdy – Vanbec là các thành viên trong quần

thể phải giao phối ngẫu nhiên. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp sự giao phối giữa

các cá thể không phải là ngẫu nhiên mà có một sự lựa chọn nhất định về bạn giao

phối. Sự giao phối không ngẫu nhiên có thể diễn ra đối với tất cả các cá thể của

quần thể hoặc xảy ra chỉ với một bộ phận cá thể của quần thể.

Để xác định xem có bao nhiều phần trăm số cá thể giao phối không ngẫu nhiên

người ta sử dụng “ hệ số nội phối”, kí hiệu là F. Như vậy giá trị của F sẽ biến thiên



từ 0 đến 1. Khi F = 0 nghĩa là sự giao phối giữa các cá thể trong 1 quần thể có kích

thước lớn xảy ra một cách ngẫu nhiên. Khi F = 1 cho thấy tất cả các cá thể trong

quần thể đều giao phối một cách có lựa chọn và xảy ra sự giao phối giữa các cá thể

có quan hệ họ hàng rất gần gũi. Nếu tại thế hệ xuất phát của quần thể có 100% số cá

thể có kiểu gen dị hợp tử thì sau n thế hệ giao phối cận huyết, cấu trúc di truyền của

quần thể sẽ là:

½[1 – (½)n ]AA + (½)

n Aa + ½[1 – (½)

n ]aa

► Nếu tại thế hệ xuất phát của quần thể có x% AA + y % Aa + z% aa. Hãy xác

định cấu trúc di truyền của quần thể sau n thế hệ giao phối cận huyết?

►Bài tập vận dụng:

Giả sử ở một quần thể thực vật tại thời điểm khảo sát về một tính trạng nhất định, số

cá thể có kiểu gen AA chiếm 25%, số cá thể có kiểu gen Aa chiếm 10 %, số cá thể

có kiểu gen aa chiếm 65%. Hãy xác định cấu trúc di truyền của quần thể sau 5 thế

hệ tự phối bắt buộc.


1. Việc sử dụng tần số alen để biểu thị vốn gen của quần thể có những thuận lợi

gì so với việc sử dụng tần số kiểu gen.

2. Làm thế nào để có thể tính được tần số của một alen lặn a của một gen có 2

alen A và a trong một quần thể người trong hai trường hợp: (1) gen đó nằm

trên NST thường, (2) gen đó nằm trên vùng không tương đồng của NST X.

Giải thích tại sao lại có sự khác biệt trong cách tính tần số alen ở hai trường

hợp này.

3. Với một gen có 2 alen, giả sử quần thể đã đạt trạng thái cân bằng di truyền

Hacdy – Vanbec. Em hãy vẽ biểu đồ thể hiện sự tương quan giữa tần số alen

và tần số kiểu gen của quần thể này. Từ đồ thị này em có thể rút ra được

những kết luận gì?

4. Trong một quần thể giao phối ngẫu nhiên, người ta thấy rằng có một tính trạng

lặn, trung tính, liên kết với NST X xuất hiện ở nam giới với tần số là 0.4 và ở

nữ giới với tần số là 0,16. Hãy xác định tần số alen lặn liên kết với NST X đã

mã hóa cho tính trạng trên. Có bao nhiêu phụ nữ mang kiểu gen dị hợp tử về

alen đó và có ao nhiêu nam giới là mang kiểu gen dị hợp tử về alen đó?



5. Ở loài mèo nhà, màu lông đen là do alen d qui định, màu lông vàng cam là do

alen D qui định. Hai alen này nằm trên cùng một locus gen và chúng là những

alen đồng trội do vậy khi mèo cái có kiểu gen Dd sẽ tạo ra mèo có lông đốm

màu hơi vàng do một trong hai NST X bị bất hoạt. Năm 1964, trong công trình

nghiên cứu của mình trên các con mèo ở Boston, Todd đã thống kê được số

liệu sau đ y: 102 mèo cái và 99 mèo đực có lông màu đen, 4 mèo cái và 28

mèo đực có lông màu vàng, 48 mèo cái và không có mèo đực có lông đốm

màu hơi vàng. Hãy xác định xem quần thể mèo ở trên đã c n ằng di truyền

Hacdy - an ec chưa?


NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN HỌC NGƢỜI BẰNG PHƢƠNG PHÁP

PHÂN TÍCH TẾ BÀO HỌC


1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Sau khi học xong bài thực hành này, HS phải có

khả năng:

- Trình ày được cấu tạo cơ ản và nguyên lí hoạt động của kính hiển vi quang

học.

- Biết cách sử dụng kính hiển vi để quan sát một tiêu bản cố định.

- Xác định được các dạng đột biến về số lượng hoặc cấu trúc của NST. Và trình

ày được cơ chế xuất hiện các dạng đột biến đó.

- Xây dựng được bản đồ NST người

- Xác định được giới tính của hợp tử đó đồng thời ph n tích được tính chất bình

thường hay bất thường về cấu trúc di truyền của bộ NST (hợp tử)đó. Trình ày

được cơ chế xuất hiện bộ NST đó.

2. Mục tiêu về mặt kĩ năng: bài thực hành này nhằm rèn cho các em HS:

- Kĩ năng quan sát, vẽ hình ảnh quan sát được từ tiêu bản vào vở.

- Kĩ năng sử dụng dụng cụ thí nghiệm: kính hiển vi quang học




Để làm tốt bài thực hành này, HS tự ôn tập lại toàn bộ các kiến thức cơ ản về

đột biến số lượng, đột biến cấu trúc NST mà các em đã được học trong chương 1 -

cơ chế di truyền và biến dị.

III. Mẫu vật, hóa chất và dụng cụ thí nghiệm

1. Mẫu vật và hóa chất: Bộ tiêu bản cố định về bộ NST người ình thường và

các dạng đột biến cấu trúc cũng như số lượng NST. Các NST người làm bằng

bìa cứng

2. Dụng cụ thí nghiệm: Kính hiển vi quang học, giấy A4, bút chì


1. Sử dụng kính hiển vi để quan sát các dạng đột biến cấu trúc và đột biến

số lƣợng NST trên tiêu bản cố định về bộ NST ngƣời.

Trong phần này, HS sẽ được cung cấp các tiêu bản cố định về bộ nhiễm sắc

người và HS đã được biết trước về nội dung của tiêu bản cố định đó. Nhiệm vụ của

HS là sử dụng kính hiển vi quang học với độ phóng đại phù hợp để quan sát, thảo

luận nhóm nếu cần thiết và tìm ra vị trí của đột biến đó trên tiêu ản, miêu tả lại

hình dạng và vẽ lại hình ảnh mà em quan sát được.

Các bước lên kính và sử dụng kính hiển vi để quan sát tiêu bản.

1. Đặt tiêu bản lên àn để tiêu bản trên kính hiển vi

2. Bật đèn của kính hiển vi, điều chỉnh khoảng cách của thị kính sao cho phù hợp

với khoảng cách giữa 2 mắt của em.

3. Điều chỉnh để đưa mẫu vật trên àn để tiêu bản về chính giữa nguồn sáng của

kính.

4. Hai mắt nhìn vào thị kính, hai tay vặn nhẹ ốc vĩ cấp để nâng bản để tiêu bản

lên cho đến khi các em bắt đầu quan sát thấy mẫu vật. Kết hợp với ốc vi cấp

để tìm vị trí nét nhất của ảnh.

5. Chuyển độ phóng đại của vật từ độ phóng đại 4X lên độ phóng đại 10X rồi

40X để có thể quan sát được vật rõ và chi tiết hơn. Sử dụng nút điều chỉnh để

tìm vị trí ảnh đẹp nhất của mẫu vật.

6. Sau khi quan sát xong mẫu vật: đưa vật kính trở về vật kính 4X, đưa àn để

tiêu bản xuống vị trí thấp nhất, lấy tiêu bản ra và tắt công tác đèn.



a b

Hình1. Một số dạng đột biến số lƣợng NST (a) hội chứng Claiphenter (XXY) ,

(b) hội chứng Down (3 NST 21)

2. Quan sát xác định dạng đột biến NST từ một tiêu bản cố định bất kì.

Trong phần này, HS sẽ được cung cấp các tiêu bản cố định về bộ nhiễm sắc

người nhưng HS chưa được biết trước về nội dung của tiêu bản cố định đó. Nhiệm

vụ của HS là:

- Sử dụng kính hiển vi quang học với độ phóng đại phù hợp để quan sát, thảo

luận nhóm (nếu cần thiết) và nhận dạng ra dạng đột biến đó.

- Vẽ lại hình ảnh em quan sát được.

3. Xây dựng nhiễm sắc thể đồ

Trong phần này, HS sẽ được cung cấp nguyên vật liệu là các túi ên trong đó

là các giao tử ình thường hoặc bất thường về mặt số lượng NST. Và nhiệm vụ của

HS là:

- Xây dựng được bộ NST của người

- Xác định được giới tính của hợp tử đó.

- Ph n tích được tính chất ình thường hay bất thường về cấu trúc di truyền của

bộ NST đó. Trình ày được cơ chế xuất hiện bộ NST đó.

- Cho biết ý nghĩa của việc xây dựng bản đồ NST

Cách làm.



1. Chia lớp thành 2 nhóm, một nhóm nữ

và một nhóm nam.

2. Mỗi HS sẽ nhận từ GV một phong bì

đựng hình ảnh về các giao tử của

người.

3. Ghép một cách ngẫu nhiên giữa các

thành viên của nhóm nữ với các thành

viên của nhóm nam để tạo thành một

“hợp tử”.

4. Cắt các NST từ các tờ tranh đó và dán nó lên một tờ giấy trắng để xây dựng

lên bản đồ NST của “hợp tử” đó.

5. Xác định giới tính của hợp tử.

6. Phân tích tính chất di truyền của bộ NST đó.

HS có thể tham khảo bản đồ NST ình thường của người trong hình 2.

V. Câu hỏi và bài tập

1. Hãy cho biết các đặc điểm về kiểu hình và các đặc điểm về mặt di truyền của

những người có kiểu gen: XX, XY, XO, XXX, XXY và XYY.

2. Cho biết những ứng dụng trong thực tiễn của phương pháp nghiên cứu di

truyền người bằng phương pháp tế bào học.

3. Một người đàn ông có kiểu hình ình thường, nhưng lại có kiểu gen XYY.

Người đàn ông này cho rằng, họ sẽ sinh ra những người con trai có kiểu gen

bất thường về NST giới tính nhiều hơn những người con trai có kiểu gen bình

thường (XY). Điều này đúng hay sai? Giải thích.

4. Bằng phương pháp nghiên cứu tế bào, người ta phát hiện thấy trong tế bào

soma của một cậu bé có kiểu hình ình thường nhưng chỉ chứa 45 NST. Bằng

phương pháp nghiên cứu phả hệ người ta biết được thêm rằng, cậu bé có một

người chị gái bị bệnh Down. Nghiên cứu tế bào của chị gái thì lại thấy trong tế

bào soma của người chị gái vẫn chỉ chứa 46 NST. Em hãy giải thích hiện

tượng trên.

Hình 2. Nhiễm sắc thể đồ ở nam giới



5. Một người đàn ông có kiểu hình ình thường nhưng trong kiểu gen của người

đó lại chứa một NST bị đột biến chuyển đoạn. Cấu trúc của NST đó gồm một

vai dài của NST 14, một vai ngắn của NST 14 và 1 vai dài của NST số 21

trong đó vai dài của NST 21 nối với vai ngắn của NST 14. Đồng thời người

đàn ông này cũng mang 1 NST 14 và 1 NST 21 có cấu trúc ình thường. Nếu

người đàn ông này kết hôn với một người phụ nữ có bộ NST ình thường thì

cơ hội để cặp vợ chồng này sinh ra những đứa con ình thường về mặt kiểu

hình là bao nhiêu %? Hình ảnh dưới đ y mô tả cấu trúc NST bị đột biến

chuyển đoạn (màu đen là NST 14, màu trắng là NST 21)

6. Trình ày phương pháp để phân biệt các dạng đột biến mất đoạn, đột biến

chuyển đoạn, đột biến đảo đoạn và đột biến lặp đoạn NST?


CHU TRÌNH TẾ BÀO VÀ SỰ BIẾN ĐỔI HÌNH THÁI

NHIỄM SẮC THỂ


1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Sau khi thực hành xong bài thực hành này, HS phải

có khả năng:

- Trình ày được cấu tạo và nguyên lí hoạt động của kính hiển vi quang học.

- Trình ày được các giai đoạn trong quá trình ph n ào nguyên ph n và đặc

điểm của từng giai đoạn.

- Nhận biết và phân biệt được các kì của quá trình nguyên phân.

- Vẽ được một hình ảnh thể hiện chu kì tế bào.


- Làm được một tiêu bản tạm thời.

- Sử dụng kính hiển vi quang học trong quan sát tiêu bản.

- Vẽ lại được hình ảnh NST qua các kì của nguyên phân và giảm phân.



- Vận dụng kiến thức vào việc nhận biết một hình ảnh nào đó của tế bào là đang

ở giai đoạn nào của quá trình phân bào.


Những kiến thức cơ ản liên quan đến bài thực hành này chính là nội dung bài

học về chu trình tế bào và quá trình nguyên phân. Vì vậy nhiệm vụ của HS trước bài

thực hành này là phải tự trang bị cho mình các kiến thức liên quan đến bài thực

hành.


1. Mẫu vật: Chóp rễ hành

2. Hóa chất: dung dịch cố định Carnoy, HCl 1M; thuốc nhuộm Carmin 2%; nước

cất hoặc nước lọc.

3. Dụng cụ thí nghiệm: kính hiển vi quang học, lamen, lam kính, ống hút, dao,

giấy thấm, giấy A4, bút chì.


Hoạt động 1: GV kiểm tra HS về công tác chuẩn bị ài cũ ở nhà.

Hoạt động 2: Làm tiêu bản và quan sát các pha trong quá trình phân chia nguyên

phân của tế bào

1. Từ các củ hành đã được vùi trên cát ẩm trước đó 2 – 3 ngày, cắt khoảng 0,5cm

đầu rễ rồi cho vào dung dịch cố định Carnoy trong 10 phút, ở nhiệt độ phòng.

2. Rửa sạch đầu rễ ằng nước sạch khoảng 4-5 phút rồi thấm khô ằng giấy

thấm.

3. Chuyển đầu rễ sang dung dịch HCl 1N trong thời gian khoảng 2-3 phút. Sau

đó rửa sạch rễ ằng nước lọc rồi thấm khô. Lưu ý, lúc này đầu rễ rất dễ ị nát.

4. Ng m các đầu rễ đó trong dung dịch Carmin 2%, để yên trong thời gian 15

phút, ở nhiệt độ phòng.

5. Chuẩn bị một cặp lamen và lam kính sạch và khô.

6. Gắp 1-2 đầu rễ vào một lam kính sạch. Mỗi rễ cắt lấy 2mm chóp rễ phần đỉnh

sinh trưởng, loại ỏ phần thừa.

7. Dùng đầu bằng của kim mũi mác dầm nhẹ chóp rễ. Nhỏ thêm một giọt thuốc

nhuộm Carmine 2% .



Hình 3. a. Cách đậy lam kính b. Kính hiển vi quang học

8. Đậy lamen lên, di nhẹ tay để mẫu dàn đều thành một lớp mỏng trên lam kính.

Dùng giấy thấm thấm phần thuốc nhuộm còn thừa.

9. Quan sát tiêu ản vừa ép được dưới kính hiển vi có độ phóng đại 10X đến

40X.

10. Vẽ hình ảnh em quan sát được vào giấy A4 theo yêu cầu của GV. Chỉ ra các

giai đoạn của quá trình nguyên phân mà em quan sát được trên tiêu bản.

Hoạt động 3: Xem các phim về quá trình nguyên phân và trả lời các câu hỏi có liên

quan đến bài thực hành.

V. Kết quả thí nghiệm

Hình 4. Kết quả làm tiêu bản NST tạm thời về các kì trong quá trình phân chia

nguyên phân của tế bào rễ hành

VI. Câu hỏi và bài tập

1. Vẽ lại sự biến đổi hình thái NST qua các giai đoạn của quá trình phân chia tế

ào mà em quan sát được.

2. Nếu một tế bào thực vật có 12 NST đang ở giai đoạn đoạn G1 của chu kì tế

bào thì:

Kì sau Kì giữa Kì đầu

Kì cuối



a. Số lượng NST lưỡng bội của tế bào này là bao nhiêu? Giải thích.

b. Có bao nhiêu nhiễm sắc tử sẽ có mặt tại kì đầu của quá trình phân bào.

c. Sau quá trình phân bào, ở mỗi tế bào sẽ chứa bao nhiêu NST.

3. Quan sát hình ảnh dưới đ y: với mỗi giai đoạn của quá trình phân chia nguyên

phân của tế bào hãy chỉ ra ít nhất một hình ảnh minh họa tương ứng.

4. Hãy quan sát sơ đồ dưới đ y về hàm lượng ADN của một tế bào trong suốt

quá trình sinh sản.

a. Biểu đồ trên mô tả quá trình nguyên phân. Dựa vào đ u ta có thể khẳng

định được điều đó.

b. Hãy gọi tên các giai đoạn/các pha tương ứng với các số I, II, III, IV ghi

trên hình.

c. Ở giai đoạn nào trong số các giai đoạn I, II, III, IV hay V thì các nhiễm

sắc tử sẽ phân tách về hai cực của tế bào.

Hàm

lượ

ng

AD

N t

ron

g n

hân

Chu kì I Chu kì II




GIẢM PHÂN VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT SINH GIAO TỬ


1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Sau khi thực hành xong bài thực hành này, HS phải

có khả năng:

- Nhận biết và phân biệt được các kì của quá trình giảm phân.

- Phân biệt được quá trình nguyên phân với quá trình giảm phân.

- Phân biệt châu chấu đực và cái.

- Phải mổ và tách được các túi tinh của châu chấu.


- Làm một tiêu bản tạm thời.

- Sử dụng kính hiển vi quang học trong quan sát tiêu bản.

- Vẽ lại được hình ảnh NST qua các kì của giảm phân.

- Vận dụng kiến thức vào việc nhận biết một hình ảnh nào đó của tế ào là đang

ở giai đoạn nào của quá trình phân bào.

- Mổ và tách được các túi tinh của châu chấu.


Những kiến thức cơ ản liên quan đến bài thực hành này chính là nội dung bài

học về giảm phân và quá trình phát sinh giao tử. Vì vậy nhiệm vụ của HS trong bài

thực hành này là phải tự trang bị cho mình các kiến thức liên quan đến bài thực

hành.

Châu chấu thuộc lớp côn trùng có đặc điểm là cơ thể được chia thành 3 phần:

phần đầu, ngực và bụng, với một cặp ăngten và 6 ch n. Chúng có 10 đốt bụng và

đốt bụng cuối cùng mang cơ quan sinh dục ngoài. Đốt cuối cùng của con đực tù,

trong khi của con cái được tiến hóa để đẻ trứng và được gọi là cơ quan đẻ trứng.

Quan sát và xác định giới tính của các con châu chấu mà em có.



Hình 5. Hình thái bên ngoài của châu chấu Hình 6. Sự khác biệt về cơ quan

sinh sản của châu chấu đực và cái


1. Mẫu vật: Châu chấu

2. Hóa chất: Etanol 100%, 70%; axit axetic đậm đặc; dung dịch cố định Carnoy;

HCl 1M đun nóng trước ở 60 C, thuốc nhuộm Carmin 2%; nước cất hoặc

nước lọc.

3. Dụng cụ thí nghiệm: Khay đựng mẫu, kim mũi mác, dao lam, dao mổ giấy

thấm, lam kính, lamen, kính lúp, kính hiển vi, giấy A4, bút chì.


Hoạt động 1: GV kiểm tra HS về công tác chuẩn bị bài thí nghiệm ở nhà.

Hoạt động 2: Phân biệt giới tính châu chấu. Nhiệm vụ của HS trong phần này là

nhận biết được các con châu chấu đực để làm nguyên liệu cho ước thực hành tiếp

theo.

Hoạt động 3: Giải phẫu để lấy tinh hoàn châu chấu và làm tiêu bản quan sát

quá trình giảm phân ở các tế bào sinh tinh

1. Chọn con đực có cánh mới nhú. Cắt đuôi, gạt phần ruột ra, lấy kim nhọn gạt

lấy túi tinh màu trắng đục. Gạt bỏ mỡ, lấy chùm túi tinh màu trắng. Quá trình

mổ được thực hiện dưới kính lúp và tránh làm khô mẫu bằng cách nhỏ 1 giọt

nước lên mẫu.

2. Cố định các túi tinh trong dung dịch Carnoy trong 10 phút.

3. Gắp 1-2 túi tinh vào một lam kính sạch. Rửa sạch mẫu ằng nước lọc khoảng

4-5 phút rồi thấm khô ằng giấy thấm.



4. Nhỏ dung dịch HCl 1M lên mẫu và để trong 3 phút. Sau đó rửa sạch ằng

nước lọc rồi thấm khô. Lưu ý, lúc này các túi tinh rất mềm, dễ ị nát và dính

vào giấy trong quá trình thấm.

5. Nhuộm mẫu bằng thuốc nhuộm Carmine 2% trong 15 phút.

6. Đậy lamen lên, di nhẹ tay để mẫu dàn đều thành một lớp mỏng trên lam kính.

7. Dùng giấy thấm thấm phần thuốc nhuộm còn thừa.

8. Quan sát tiêu ản vừa ép được dưới kính hiển vi có độ phóng đại 10X, 40X.

Hoạt động 4: Nhận biết các pha của quá trình phân chia giảm phân của tế bào

Các hình ảnh dưới đ y là mô tả các giai đoạn trong quá trình giảm phân.

Bằng kiến thức đã học em hãy xếp loại các hình ảnh kí hiệu từ a đến k theo

đúng thứ tự diễn ra các hoạt động của quá trình phân chia giảm phân xảy ra trong tế

bào. Gọi tên các giai đoạn tương ứng (lưu ý, mỗi giai đoạn có thể được minh họa

bởi một hoặc một số hình).

Các hình ảnh kí hiệu từ 1 đến 11 dưới đ y là các hình ảnh chụp được dưới tiêu

bản của kính hiển vi. Từ kết quả của phần 1, em hãy ghép các hình dưới đ y tương

ứng với các hình kí hiệu trong phần 1 để tạo thành một cặp.

i j k

a b c d

Cặp NST

tương đồng

Trung thể

e f g h

Mặt phẳng

xích đạo

Mặt phẳng

xích đạo



Hoạt động 5: Xem các phim về quá trình giảm phân và trả lời các câu hỏi liên quan

đến bài thực hành


9 10 11

1 2 3 4

5 6 7 8

Kì

sau I

Kì giữa I

Kì giữa II

Kì đầu I



Hình 7. Kết quả làm tiêu bản NST tạm thời về một số kì trong quá trình phân

bào giảm phân ở tinh hoàn châu chấu


1. Cho biết những điểm giống nhau và khác nhau giữa nguyên phân và giảm

phân.

2. Hãy nêu 3 sự kiện trong giảm phân dẫn đến việc hình thành các tổ hợp NST

khác nhau trong các giao tử. Giải thích vì sao mỗi sự kiện đó đều có thể tạo

nên các loại giao tử khác nhau như vậy.

3. Quan sát các hình ảnh dưới đ y và trả lời các câu hỏi sau:

a. Hình ảnh nào mô tả chính xác nhất kì đầu I của quá trình giảm phân

b. Trong số các hình trên, sau khi các hoạt động của hình đó kết thúc thì ở

hình nào các NST có hàm lượng ADN là ít nhất?

c. Hình nào thể hiện rõ nhất giai đoạn kì sau của phân bào I?

Kì sau II

Kì sau II



d. Hình nào thể hiện rõ nhất giai đoạn kì sau của phân bào II?

4. Hình ảnh dưới đ y mô tả sự biến thiên về hàm lượng ADN trong quá trình

phân bào của một tế bào sinh dục.

a. Dựa vào đ u ta có thể khẳng định được hình ảnh trên là mô tả quá trình

giảm phân?

b. Hãy gọi tên các giai đoạn/ các pha tương ứng với các số I, II, III, IV, V

ghi trên hình.

c. Trong số các giai đoạn trên giai đoạn nào I, II, III, I hay là giai đoạn

có thể xảy ra quá trình trao đổi chéo.

d. Hàm lượng ADN trong các tế bào trứng có thể tìm thấy ở giai đoạn nào?

e. Giai đoạn nào xảy ra hiện tượng các NST tương đồng phân tách nhau ra

để đi về hai cực của tế bào?

5. Ở một loài sinh vật có bộ NST lưỡng bội 2n = 12. Kí hiệu các NST này là Aa,

Bb, Cc, Dd, Ee, Ff.

a. Có thể xuất hiện bao nhiêu tổ hợp NST khác nhau ở giao tử.

b. Tính xác suất để giao tử nhận được toàn bộ các NST kí hiệu bằng chữ in

hoa.


THÍ NGHIỆM BIẾN NẠP ADN Ở VI KHUẨN E.coli


1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Sau khi thực hành xong bài thí nghiệm, HS phải có

khả năng:

- Trình ày được nội dung của các khái niệm: gen, plasmid, dấu chuẩn chọn lọc,

tính kháng thuốc, thuốc kháng sinh, biến nạp và tế bào khả biến.

Hàm

lượ

ng

AD

N t

ron

g m

ỗi

tế b

ào

Thời gian



- Giải thích được cơ chế hoạt động của thuốc kháng sinh ampicillin và

penicillin.

- Mô tả được quá trình biến nạp ở vi khuẩn.


- Rửa dụng cụ thí nghiệm, khử trùng dụng cụ, pha môi trường và sử dụng pipet.

- Pha loãng nồng độ.

- Quan sát và nhận dạng được tế bào vi khuẩn đã iến nạp thành công so với tế

bào vi khuẩn chưa iến nạp.

- Tính toán: tính được hiệu quả của quá trình biến nạp.


ADN là vật chất di truyền của tế bào có chức năng mang thông tin di truyền,

bảo quản và truyền đạt thông tin qua các thế hệ tế bào. Từ ADN qua quá trình phiên

mã sẽ tạo nên các phân tử ARN trong đó có ph n tử mARN, từ phân tử mARN qua

quá trình dịch mã sẽ tạo nên các chuỗi polypeptide tham gia cấu tạo nên các phân tử

protein có một chức năng nhất định trong tế bào. Ta có thể chứng minh các quá

trình này và vai trò của ADN bằng cách đưa các ADN ngoại lai vào trong tế bào và

quan sát sự biểu hiện của chúng. Bất kì loại tế bào nào cũng có thể trở thành tế bào

khả biến tức là tế bào có khả năng nhận ADN ngoại lai. Trong thí nghiệm này,

chúng ta sẽ sử dụng vi khuẩn E. coli như là một sinh vật thí nghiệm mô hình bởi

loài vi khuẩn này đã được nghiên cứu rất rộng rãi và genom của nó đã được giải

trình tự tức là đã iết được số gen và trình tự của chúng trong genome cũng như

chức năng của các gen. Vì vậy, cả kiểu hình và kiểu gen của vi khuẩn đều được biết

rất rõ. Điều này cho phép chúng ta kiểm tra rất dễ dàng bất kì thay đổi nào trong

genom của chúng.

Sơ lƣợc về sự biến nạp ADN ngoại lai vào trong các tế bào.

Biến nạp là quá trình chuyển ADN ngoại lai vào trong tế bào vi khuẩn làm

thay đổi vật chất di truyền của tế bào. Ở ngoài tự nhiên, quá trình biến nạp cũng xảy

ra nhưng thường với hiệu quả thấp. Còn đối với các chủng vi khuẩn được nuôi cấy

trong phòng thí nghiệm, người ta có thể tăng hiệu quả biến nạp nhờ tạo ra những vi

khuẩn có khả năng hấp thụ ADN ngoại lai tốt hơn gọi là các tế bào vi khuẩn khả

biến. Việc tạo ra các tế bào vi khuẩn khả biến tốt có thể được thực hiện bằng cách

xử lí tế bào với các hóa chất cộng với sự thay đổi nhiệt độ môi trường nuôi cấy để



tạo ra những lỗ ổn định trên màng tế bào vi khuẩn mà qua đó ADN ngoại lai có thể

đi vào trong tế bào. Phương pháp phổ biến nhất là gây sốc nhiệt đối với các tế bào

trong môi trường có chứa các cation hóa trị II (điển hình là Ca2+). Sau khi ADN

vào trong tế bào, chúng sẽ được nuôi cấy trong điều kiện môi trường rất thuận lợi

nhằm cho phép các tế bào vi khuẩn phục hồi lại trạng thái sinh lí sinh hóa bình

thường của tế bào. Khi các tế bào vi khuẩn đã trở nên ổn định, thì các ADN ngoại

lai đang tồn tại trong tế bào sẽ không bị coi là ADN lạ.

Bản chất của ADN ngoại lai

Phân tử ADN mà các em sẽ sử dụng trong thí nghiệm này là plasmid. Nó là

một phân tử ADN dạng vòng, kích thước nhỏ, tồn tại độc lập với NST của vi khuẩn.

Hầu hết các plasmid đều chứa một điểm khởi đầu tái bản giúp cho plasmid được

nh n đôi nhiều lần và nh n đôi độc lập với NST để tạo ra nhiều bản sao trong tế bào

chủ và truyền lại cho các thế hệ tế bào con.

Một điều đặc biệt là plasmid có thể được thiết kế để mang bất kì gen nào mà

chúng ta quan t m. Như đã giới thiệu ở trên, các nhà khoa học đã xác định được tất

cả các gen mã hóa trong genom của tế bào vi khuẩn E.coli. Vì vậy, khi nhà nghiên

cứu chọn các gen cần nh n dòng đưa vào trong plasmid để tạo ra ADN tái tổ hợp rồi

đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào vi khuẩn thì người ta sẽ chọn những gen mà tế

bào vi khuẩn E.coli không có, qua đó cho phép kiểm tra hiệu quả của quá trình biến

nạp. Vì khi ta đưa các ADN ngoại lai có trình tự đơn nhất vào trong tế bào vi khuẩn

thì kiểu hình của tế bào sẽ bị thay đổi do các gen trên phân tử ADN ngoại lai sẽ biểu

hiện ra kiểu hình (tổng hợp ra các protein mới) mà các tế bào biến nạp không thành

công không có. à cũng chính điều này có thể giúp ta phân biệt được các tế ào đã

biến nạp thành công và các tế bào biến nạp không thành công ( không chứa ADN tái

tổ hợp mang gen cần chuyển)

Các gen chọn lọc (các gen chỉ thị)

Plasmid thường mang các gen không cần thiết cho sự tồn tại của các tế bào vi

khuẩn chủ nên qua một vài thế hệ, các tế ào thường có xu hướng đào thải ra khỏi tế

bào những plasmid không mang các gen có lợi cho sự sống sót của chúng và chỉ giữ

lại những plasmid mang các gen có thể “cải thiện” được cơ hội sống sót của cơ thể.

Những gen trên các plasmid như vậy được cho là đã cung cấp một dấu chuẩn có ưu



thế chọn lọc. Việc sử dụng các plasmid có gắn các gen này sẽ giúp các nhà khoa

học xác định được những tế ào nào đã hấp thụ được plasmid. Trên thực tế, các gen

này thường là các gen kháng kháng sinh (mặc dù các gen qui định kiểu hình khác có

thể vẫn được sử dụng). Bình thường các tế bào vi khuẩn là mẫn cảm với thuốc

kháng sinh, như penicillin hay ampicillin nhưng khi chúng có mang các gen kháng

thuốc kháng sinh thì chúng lại có thể sống sót và sinh trưởng ình thường trong môi

trường có chứa chất kháng sinh.

Tóm lại, phân tử plasmid được thiết kế để đưa vào trong tế bào nhằm biểu hiện

hoặc nhân dòng một gen nào đó phải chứa 3 yếu tố: (1) điểm khởi đầu tái bản để nó

có thể được tái bản, (2) gen đánh dấu để có thể phân biệt được tế ào đã iến nạp

thành công với tế ào chưa iến nạp, (3) gen mà nhà nghiên cứu quan tâm muốn

biểu hiện hoặc nhân dòng. Trên thực tế, các gen đánh dấu (trong thí nghiệm của

chúng ta là gen kháng kháng sinh ampicillin) là những công cụ để xác định những tế

ào nào đã iến nạp thành công những gen mà chúng ta quan tâm vì những gen

chúng ta quan t m và gen đánh dấu liên kết nhau về mặt vật lí (nằm trên cùng một

NST). Điều này thực sự có ý nghĩa trong trường hợp gen mà chúng ta quan tâm

không biểu hiện ra bên ngoài những kiểu hình mà chúng ta có thể quan sát được ở

các tế ào đã được biến nạp.


1. Mẫu vật: các ống tế bào khả biến, plasmid pET-M-mucL1 có nồng độ

30ng/1µl

2. Hóa chất: H20 đã khử trùng, dung dịch LB, cồn 700C và 90

0C, 2 đĩa thạch

agar, 2 đĩa thạch agar + ampicillin.

3. Dụng cụ thí nghiệm: Pipet, đầu típ loại 200µl và 1000µl, que cấy, bể ổn nhiệt,

tủ ấm, box cấy.

IV. Quy trình thí nghiệm

1. Đánh dấu 2 ống tế bào khả biến là ống I và ống II trong đó ống I là ống sẽ

chứa plasmid, ống II là ống đối chứng âm (không chứa plasmid). Mỗi ống

chứa 50 µl tế bào khả biến.

2. Cho vào ống I 5µl plasmid 30ng/ 1µl và cho vào ống II 5µl H20 đã khử trùng.

3. Ủ 2 ống eppendorf này vào trong đá trong thời gian 30 phút.

4. Gây sốc nhiệt trong 90 giây ở 42oC.



5. Cho vào mỗi ống 1ml dung dịch LB và lại ủ các ống này trong thời gian 40

phút (tối thiểu là 30 phút) ở nhiệt độ 37oC.

6. Trộn đều dung dịch trong ống bằng cách đảo đi đảo lại ống bằng tay trong thời

gian 10 phút.

7. Mỗi nhóm cần chuẩn bị 4 đĩa thạch LB + agar và ghi kí hiệu các đĩa thạch đó

là: LB + Amp + ống 1; LB + ống 1; LB + Amp + ống 2; LB + ống 2.

8. Chuẩn bị để biến nạp: khử trùng que cấy bằng thủy tinh hoặc inoc trong cồn

70oC và hơ chúng trên ngọn lửa đèn cồn để loại bỏ hoàn toàn cồn sau đó lại

đưa que cấy vào đá hoặc nước đã khử trùng trong một thời gian ngắn.

9. Lấy 30µl dung dịch tế bào trong ống I cho vào đĩa “LB + Amp + ống I” và

dùng que cấy đã khử trùng ở trên dàn đều các tế ào đó lên bề mặt agar. Làm

một cách tương tự đối với đĩa có kí hiệu là: “LB + ống I”. Lặp lại các ước

này đối với tế bào từ ống II và các đĩa có kí hiệu là: “LB + Amp + ống II” và

“LB + ống II”.

10. Để các đĩa này khô ở nhiệt độ phòng. Sau khi chúng đã khô, đảo ngược agar

trong đĩa, bọc chúng lại bằng các giấy sạch đã khử trùng và ủ 4 đĩa này qua

đêm trong tủ ấm ở nhiệt độ 37oC.

11. Hôm sau, các em lấy các đĩa thạch này ra khỏi tủ ấm, quan sát các đĩa thạch và

đếm số lượng dòng tế bào xuất hiện trên mỗi đĩa thạch. Ghi lại kết quả và tính

hiệu suất của quá trình biến nạp. Biết rằng trong 50l tế bào khả biến an đầu

có chứa khoảng 5 triệu tế bào.

V. Kết quả thí nghiệm:

Môi trường LB + Amp +

ống I

LB + ống I LB + Amp

+ ống II”

LB + ống

II

Kết quả (số

khuẩn lạc) 114

(30/1050) x 5,

000.000 ~ 140.000 0 ~ 140.000



Hình 8. Kết quả biến nạp tế bào E.coli DH 5 α

Hiệu suất của quá trình biến nạp: 114 / 142.857 = 0, 08 %


1. Trình bày những ứng dụng của kĩ thuật biến nạp trong công nghệ sinh học.

2. Plasmit là gì? Cho biết tầm quan trọng của plasmid trong các kĩ thuật sinh học

phân tử.

3. Vẽ đồ thị biểu thị sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong điều kiện nuôi

cấy không liên tục. Ghi chú từng giai đoạn của đồ thị. Cho biết các đặc điểm

chính của các giai đoạn đó và giải thích tại sao sự sinh trưởng của quần thể lại

diễn ra theo đồ thị đó.

4. Trong các thí nghiệm biến nạp điển hình, hiệu suất biến nạp thường chỉ đạt

1%. Bằng cách nào em có thể tách được số tế bào có chứa plasmid đó. Hãy

cho biết các nhà khoa học đã làm những gì để có thể tăng hiệu suất của quá

trình biến nạp. Cho biết ý nghĩa của những việc làm đó?

LB + Amp + ống II

LB + Amp + ống I

LB + ống I

LB + ống II



5. Trình bày vai trò của gen kháng kháng sinh và gen Lac Z đối với việc nhận

biết thể biến nạp. Tại sao các tế bào biến nạp thành công lại có khả năng sinh

trưởng được ình thường trên môi trường có chứa ampicillin?


TÁCH CHIẾT ADN PLASMID TỪ VI KHUẨN E.coli


1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Sau khi tiến hành xong bài thực hành này, HS phải

có khả năng:

- Trình ày được qui trình tách chiết ADN plasmid từ vi khuẩn E.coli

- Hiểu được nguyên lí của các ước trong quá trình tách chiết ADN plasmid

- Xác định được nồng độ ADN plasmid thu được.

2. Mục tiêu về mặt kĩ năng. Bài thực hành này nhằm rèn cho HS các kĩ năng:

- Sử dụng dụng cụ thí nghiệm: pipet, cân phân tích, máy li tâm, máy đo nồng độ

ADN.

- Thu thập thông tin, vận dụng thông tin vào trả lời các câu hỏi của bài thực

hành.


Tách ADN plasmid từ vi khuẩn E. coli hiện đang là một trong những thí

nghiệm được thực hiện ở tất cả các phòng nghiệm sinh học phân tử. Nó thường là

ước đầu tiên trong rất nhiều các thao tác và kĩ thuật di truyền khác được sử dụng

trong công nghệ di truyền.

ADN có thể được phân tách ra từ các tế bào nhờ việc phá hủy lớp màng tế bào

(và lớp màng nh n đối với các sinh vật nhân thực) bằng các hóa chất. Các protein

histon và các loại protein khác cũng có thể được loại bỏ bởi các protease để tạo nên

các phân tử ADN trần. Trong thí nghiệm này, ADN plasmid được tách chính là

plasmid mà chúng ta đã iến nạp vào vi khuẩn trong bài thí nghiệm trước.



Hiện nay, có rất nhiều phương pháp được sử dụng để tách chiết ADN plasmid

từ tế bào vi khuẩn. Phương pháp dưới đ y cho phép thu nhận ADN plasmid ở dạng

tương đối tinh sạch.

ADN plasmid tách được có thể sử dụng trong các phản ứng cắt bằng enzyme

giới hạn, nhân dòng (nguyên liệu trong phản ứng PCR) và đọc trình tự ADN trong

các bài thí nghiệm sau.

Sau khi biến nạp thành công plasmid vào vi khuẩn Ecoli DH5α, ta sẽ nhân

dòng các vi khuẩn này để lấy nguyên liệu cho quá trình tách chiết ADN plasmid

bằng cách: lấy 1 khuẩn lạc mọc trên môi trường có chứa ampicillin cho vào 1 bình

tam giác mỗi bình chứa 10ml LB và nuôi cấy lắc qua đêm. Hôm sau sẽ sử dụng

dung dịch nuôi cấy tế ào này để tách ADN plasmid. Vì vậy ước chuẩn bị này cần

phải tiến hành từ chiều ngày hôm trước.


1. Mẫu vật: Dung dịch nuôi cấy huyền phù tế bào vi khuẩn E. coli

2. Hoá chất: Đệm P1 (chứa Tris HCl pH = 8.0, EDTA và RNase), đệm P2 (chứa

SDS - sodium dodecyl sulphate - và NaOH), đệm N3 (chứa Guanidium

hydrochloride và axit acetic với pH – 5.5), đệm PE (EtOH 75%, NaCl, Tris-

HCl với pH = 7,5)

3. Dụng cụ thí nghiệm: Ống eppendorf, giá để ống eppendorf, pipet, đầu típ, máy

li tâm, máy nuôi cấy lắc, môi trường nuôi cấy chứa tế bào vi khuẩn.

IV. Qui trình thí nghiệm

1. Thu các tế bào E.coli

Cho 2 ml dịch nuôi cấy tế bào vi khuẩn vào ống eppendorf. Ly tâm với vận tốc

13.000v/p trong thời gian là 1 phút ở nhiệt độ phòng. Loại bỏ dịch phía trên.

Tiếp tục cho vào ống eppendorf trên 2 ml dung dịch tế bào, ly tấm tiếp và loại

bỏ dịch pha trên. Lặp lại thí nghiệm trên 3 lần nữa để thu được cặn tế bào.

2. Hòa tan cặn tế bào bằng dung dịch P1

Bổ sung 250µl dung dịch P1 vào mỗi ống và hoà tan hoàn toàn cặn tế bào

bằng pipet.

3. Phá vỡ tế bào



Bổ sung 250µl dung dịch P2 và nhẹ nhàng trộn đều bằng cách đảo chiều ống li

tâm khoảng 10 lần.

4. Trung hòa dung dịch

Bổ sung 350µl dung dịch N3 và trộn đều hỗn hợp bằng cách dùng tay đảo

ngược chiều ống li tâm 10 lần. Li tâm với vận tốc 13.000 v/p trong 20 phút ở

nhiệt độ phòng.

5. Gắn ADN lên cột thu

Đặt một cột PD vào trong một ống thu có thể tích là 2ml

Hút nhẹ nhàng phần dịch trong của ước 4 cho vào cột PD và li tâm với tốc độ

13.000 v/p trong thời gian 1 phút.

Lấy cột PD ra khỏi ống thu và loại bỏ phần dung dịch bên trong ống thu sau

đó đặt cột PD trở lại ống thu.

6. Rửa cột bằng đệm PE

Bổ sung 750 µl đệm PE (đã được bổ sung ethanol) vào chính giữa cột PD.

Li tâm với vận tốc 13.000 v/p thời gian 1 phút.

Lấy cột PD ra khỏi ống thu và loại bỏ dung dịch ở ống thu và đặt cột PD trở

lại ống thu.

Bổ sung tiếp 600µl đệm PE (đã được bổ sung ethanol) vào chính giữa cột PD.

Li tâm với vận tốc 13.000 v/p trong thời gian là 30 giây.

Loại bỏ dung dich trong ống thu và đặt cột PD trở lại ống thu.

Li tâm lần cuối với vận tốc 13.000 v/p trong thời gian 2 phút

7. Thu ADN plasmid từ cột PD

Chuyển cột PD vào ống eppendorf mới loại 1,5 ml.

Bổ sung 50µl nước cất vào chính giữa cột PD

Để yên trong 10 phút cho đến khi nước được hấp thụ hết bởi chất nền.

Li tâm trong thời gian 2 phút để thu được ADN plasmid

Bỏ cột PD ra khỏi ống eppendorf, xác định nồng độ ADN thu được và bảo

quản ADN trong ống eppendorf ở -20oC.


Kết quả đo OD của plasmid pET-M- MUCL1

[ADN] = 0.039 x 50 x 100 = 195 ng/l




1. Những chất hoặc những phân tử chủ yếu nào cần phải loại bỏ ra khỏi dịch

nghiền tế ào để thu được plasmid có độ tinh sạch cao?

2. Cho biết chức năng của các thành phần có trong các dung dịch đệm được liệt

kê trong phần vật liệu?

Tên hóa

chất Thành phần Chức năng

Đệm P1 Tris, EDTA và RNase

Đệm P2 SDS và NaOH

Đệm N3 Guanidium hydrochloride và axit acetic

Đệm PE EtOH 75%, NaCl, Tris-HCl pH = 7,5

3. Cột li tâm sử dụng trong thí nghiệm này có chứa 1 lớp màng silic dioxit là nơi

các phân tử ADN gồm cả ADN NST và ADN plasmid đều gắn lên đó. Tuy

vậy, cả plasmid và NST (ADN) của vi khuẩn đều có bản chất là axit nucleic.

Vậy làm thế nào để có thể loại bỏ ADN NST của vi khuẩn ra khỏi dung dịch

để thu được plasmid tinh sạch?

4. Trước khi thực hiện ước phân tách (thu ADN), phân tử ADN plasmid được

ám quanh màng silic đioxit. Tuy nhiên, trong quá trình ph n tách thì ph n tử

ADN lại được hòa tan vào trong nước và được tách ra khỏi màng silic. Điều gì

đã dẫn đến sự khác biệt này?

5. Có thể bảo quản được ADN không? Những yếu tố nào có thể ảnh hưởng đến

quá trình bảo quản ADN.


NGUYÊN LÍ VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI TRÊN GEL


1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Sau khi thực hành xong bài này, HS phải có khả

năng:



- Trình bày và giải thích được nguyên lí của quá trình điện di trên gel agarose .

- Nêu được mối quan hệ giữa kích thước phân tử ADN với tốc độc di chuyển

của nó trong bản gel.

- Trả lời được các câu hỏi cuối bài

2. Mục tiêu về mặt kĩ năng: bài thực hành này nhằm rèn cho HS:

- Kĩ năng pha nồng độ gel agarose.

- Kĩ năng sử dụng pipet.

- Kĩ năng đổ bản gel, tra mẫu vào các giếng điện di.

- Kĩ năng chạy điện di, đọc và ph n tích được kết quả điện di.


Điện di trên gel là một kĩ thuật được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực

như: trong nghiên cứu khoa học cơ ản, trong công nghệ sinh học và trong pháp y.

Điện di là một kĩ thuật trong đó các ph n tử tích điện sẽ được phân tách bởi sự di

chuyển của chúng trong điện trường. Kĩ thuật này có thể sử dụng để phân tách các

phân tử khác nhau như protein và ADN.

Nguyên lí của phương pháp: dưới tác dụng của điện trường một chiều, các

phân tử axit tích điện âm khác nhau về kích thước, độ tích điện, mức độ cuộn xoắn

và dạng cấu trúc (dạng vòng hay dạng thẳng) sẽ di chuyển qua hệ mạng của gel từ

cực âm tới cực dương của điện trường với tốc độ di chuyển khác nhau. Vì vậy,

chúng dần dần tách nhau ra qua trường điện di, qua đó người ta có thể thu thập và

phân tích được từng ph n đoạn ADN hoặc từng gen riêng rẽ. Trên trường điện di

các ph n đoạn ADN có kích thước càng nhỏ thì di chuyển càng nhanh. Sau khi điện

di kết thúc, các phân tử ADN có thể quan sát được nhờ sử dụng thuốc nhuộm phát

huỳnh quang như ethidium bromide. Mỗi ăng điện di thường phản ánh một tập hợp

các phân tử ADN có cùng kích thước.

Để thực hiện được quá trình điện di trên gel, chúng ta cần 3 yếu tố: (1) đệm

chạy điện di để duy trì độ pH, (2) nguồn điện để tạo điện trường và (3) một môi

trường cần để ph n tách các ph n đoạn ADN. Môi trường này có thể là: cellulose

acetate, tinh bột, agarose hoặc polyacrylamide. Agarose là một loại polysaccharide

được tách chiết từ tảo đỏ và thường được sử dụng như là một môi trường cho việc



điện di trên gel. Và trong thí nghiệm này, chúng ta cũng sẽ sử dụng agarose để thực

hiện quá trình điện di vì ưu điểm của gel agarose là phân tách rất hiệu quả các đoạn

ADN có kích thước lớn từ khoảng 200 p đến 20.000 bp.

Chúng ta có thể tham khảo việc sử dụng nồng độ agarose để phân tách các

đoạn ADN theo kích thước khác nhau ở bảng dưới đ y:

Nồng độ gel Khoảng kích thước ADN

0.5 % 1.000 – 30.000 bp

0,7 % 800 – 12.000 bp

1 % 500 – 10.000 bp

1,2 % 400 – 7.000bp

1,5 % 200 – 3.000 bp

2 % 20 – 2.000 bp

Trong bài thực hành này, chúng ta sẽ sử dụng plasmid mà các em đã tách được

từ bài thực hành trước để làm nguyên liệu cho việc chay điện di trên gel agaroe.


1. Mẫu vật: plasmid pET-M-MUCL1, ADN thang chuẩn loại 1kb

2. Hóa chất: chất nhuộm mẫu điện di (ethydium romine + dye), agarose, đệm

TBE 1X, H2O.

3. Dụng cụ thí nghiệm: Pipet, đầu típ, tủ ấm, máy UV, bể điện di, đá, lược, giấy

thấm, máy li tâm nhỏ, máy làm đá, c n điện tử, lò vi sóng, hộp bỏ đầu típ, giấy

parafilm.


A. Chuẩn bị gel agarose 1% và đổ bản gel

1. Cân 0,4g agarose cho vào một bình thủy tinh đã khử trùng. Bổ sung đệm TBE

1X cho đến khi thu được 40ml dung dịch. Nhẹ nhàng lắc tròn ình để hòa tan

agarose.

2. Đun dung dịch vừa hòa tan trong lọ bằng lò vi sóng trong thời gian khoảng 60

giây. Cần nới nút ình trước khi đun để trách vỡ bình.

3. Đặt bình chứa agarose trên lên mặt bàn và chờ cho đến khi nhiệt độ của dung

dịch agarose hạ xuống còn khoảng 50oC.



4. Đặt bể điện di ở một vị trí cố định và cân bằng. Đặt 2 đập đá ở phía đầu và

cuối khay chạy điện di nhằm tạo khuôn cho việc đổ agarose và đổ gel agarose

vào bể chạy điện di.

5. Cắm lược vào đúng vị trí trong bể điện di và chờ cho bản gel đặc lại.

B. Tra mẫu và chạy điện di trên gel agarose

1. Rút đập đá ra khỏi bể chạy điện di và đổ đệm TBE 1X vào khay chạy điện di

sao cho bề dày gel khoảng 2mm.

2. Rút lược ra khỏi bản gel.

3. Tra vào mỗi giếng 10µl hỗn hợp plasmid và thuốc nhuộm mẫu chạy điện di đã

được trộn đều theo tỉ lệ 7:3. Riêng giếng ngoài cùng bên trái tra 3µl ADN

thang chuẩn.

4. Đậy nắp bể điện di lại. Kết nối bể chạy điện di với nguồn điện. Cài đặt hiệu

điện thế và thời gian chạy điện di.

5. Soi kết quả trên máy UV, chụp ảnh, đọc và phân tích kết quả thu được.


Hình 9. Kết quả điện di plasmid pET-M- MUCL1


1. Mục đích của việc chạy ADN thang chuẩn cùng với các mẫu của các em là gì?

Em đã quan sát được ao nhiêu ăng từ giếng chứa ADN thang chuẩn? Tại sao

em lại có thể nhìn được nhiều ăng ADN như vậy khi mà tất cả các đoạn ADN

đó đều tích điện như nhau.

M: thang chuẩn ADN

1: Plasmid pET-M- MUCL1 (mẫu 1)

2: Plasmid pET-M- MUCL1 ( mẫu 2)



1kb-

5kb -



2. Cho biết chức năng của đệm nhuộm mẫu chạy điện di và đệm TBE? Điều gì sẽ

xảy ra nếu các em tra các mẫu ADN vào trong các giếng mà không được trộn

với đệm nhuộm mẫu chạy điện di?

3. Trong bài thực hành này, các em sử dụng gel agarose với nồng độ là 1%. Điều

này có nghĩa là gì? Nồng độ của gel có ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ di

chuyển của các đoạn ADN?

4. Có nhiều hơn một ăng ADN có thể quan sát được từ bản gel. Làm thế nào

các em có thể xác định được ăng nào là genom ADN mà chúng ta vừa tách

được từ E.coli?

5. Dưới đ y là các ăng điện di mARN của một gen và ăng điện di protein do

gen đó tổng hợp ra ở cá thể ình thường, thể đột biến 1, thể đột biến 2 và thể

đột biến 3. Hãy cho biết các loại đột biến điểm xảy ra trong gen này ở các thể

đột biến 1, 2 và 3 khác nhau như thế nào khiến chúng gây nên sự khác biệt về

các ăng điện di như vậy. Cho biết chiều di chuyển của ARN và protein là từ

trên xuống dưới.


NGUYÊN LÍ VÀ PHƢƠNG PHÁP PHẢN ỨNG PCR


1. Mục tiêu về mặt kiến thức: Trong bài thực hành này, chúng ta tiến hành nhân

dòng gen MUCL1 có kích thước khoảng 500 bp – gen này nằm trong plasmid

tái tổ hợp pET-M-MUCL1 mà chúng ta đã tách được từ bài thí nghiệm tách

chiết ADN plasmid – bằng việc sử dụng các mồi xuôi và mồi ngược T7

promoter và T7 terminator. Do vậy, mục tiêu về mặt kiến thức là sau khi thực

hiện xong bài thực hành, này HS phải có khả năng:



- Trình ày được các ước trong thiết kế và thực hiện phản ứng PCR.

- Hiểu rõ về nguyên lí của phản ứng PCR và nêu được các nguyên liệu cần thiết

cho quá trình này. Giải thích vai trò của các nguyên liệu đó trong phản ứng.

- Trình ày được vai trò và ứng dụng của PCR trong nghiên cứu sinh học phân

tử.

2. Mục tiêu về mặt kĩ năng: bài thực hành này nhằm rèn cho HS kĩ năng:

- Thiết kế một qui trình PCR cho việc nhân bản một đoạn gen/ một gen xác định

nào đó do GV đề ra.

- Pha loãng nồng độ hóa chất

- Sử dụng pipet, sử dụng các máy móc thiết bị của bài thực hành


Phản ứng chuỗi trùng hợp (polymerase chain reaction – PCR) ra đời từ những

năm 1980 và cho đến nay nó luôn là một kĩ thuật cốt lõi trong phòng thí nghiệm

sinh học phân tử. Đ y có thể xem như là một trong những kĩ thuật mạnh nhất trong

phòng thí nghiệm. Với kĩ thuật này, chúng ta có thể nhân bản đặc hiệu in vitro một

đoạn ADN nào đó nằm giữa 2 vùng với trình tự đã được biết trước lên một số lượng

bản sao rất lớn trong một thời gian rất ngắn, hoặc chúng ta cũng có thể sử dụng nó

để xác định sự có mặt hay không của một gen nào đó trong tế bào.

Nhắc đi nhắc

lại n chu kì

Nh

iệt

độ o

C

Thời gian (phút)

Hình 10. Nguyên tắc của phản ứng PCR

GĐ1

GĐ 3

GĐ 2

Hỗn hợp

phản

ứng

PCR

Bắt đầu chu kì mới (2)

Chu kì đầu



Hình 11. Kết quả của phản ứng PCR

Các bước trong thiết kế và thực hiện phản ứng PCR

Bƣớc 1: Chọn gen đích cần nhân dòng và thiết kế mồi cho phản ứng

Việc chọn một gen hoặc một đoạn gen nào đó để nhân dòng là tùy thuộc vào

từng mục đích nghiên cứu, mục đích của thí nghiệm. Tuy vậy, một nguyên lí chung

khi chọn ADN đích để nh n dòng đó là gen hoặc đoạn gen đó phải được biết rất rõ

ràng về mặt cấu trúc hoặc ít nhất là trật tự 2 đầu để có thông tin trong việc thiết kế

mồi cho phản ứng.

Bƣớc 2: Lựa chọn nguyên vật liệu cho phản ứng

Thành phần cơ ản của phản ứng PCR bao gồm:

- Phân tử ADN làm khuôn (gen đích)

- Cặp mồi đặc hiệu (mồi xuôi, mồi ngược)

- Các dNTP (4 loại deoxyribonucleotid triphosphat)

- Đệm cho phản ứng có nồng độ 10X

- MgCl2

- Enzyme ADN polymerase

- H20

Bƣớc 3: Cài đặt các điều kiện cho phản ứng

Các điều kiện cần phải lựa chọn cho phản ứng PCR bao gồm: tổng số chu kì

cần chạy, nhiệt độ và khoảng thời gian cho mỗi ước của chu kì này. Thông thường,

một phản ứng PCR chuẩn gồm từ 25 – 35 chu kì và sẽ tạo ra số bản sao từ 34 triệu

bản đến 34 tỉ bản sao. Khi số chu kì đã được lựa chọn thì việc tiếp theo là chọn

Gen cần nhân dòng

Chu kì thứ 2

Chu kì thứ nhất

Chu kì 3 ADN khuôn

4 bản sao 8 bản sao = 68 tỉ bản sao

Chu kì thứ 35

Chu kì 4

Khuếch đại theo cấp số mũ



nhiệt độ và thời gian cho mỗi ước trong chu kì. Bước đầu tiên là ước biến tính

ADN để tách các phân tử ADN mạch kép thành các phân tử ADN mạch đơn. Nhiệt

độ cho ước này khoảng 94-950C trong thời gian 30 gi y đến 1 phút. Bước tiếp theo

là ước gắn mồi. Mồi của phản ứng PCR phải có trình tự bổ sung hoàn toàn với

trình tự ADN đích và ắt cặp với các trình tự này. Nhiệt độ cho giai đoạn này thì

phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ nóng chảy (Tm) của hai mồi và thường ở nhiệt độ

từ 37 – 65oC. Thời gian cho giai đoạn này cũng vào khoảng 30 gi y đến 1 phút.

Bước cuối cùng trong một chu kì PCR là ước kéo dài chuỗi. Trong ước này,

ADN polymerase sẽ tổng hợp nên các phân tử ADN con giống với phân tử ADN

an đầu từ các trình tự mồi và nguồn dNTP trong môi trường. Các phân tử ADN

con cũng được tổng hợp dựa trên nguyên tắc bổ sung với chiều của phản ứng trên

mạch mới là chiều từ 5’ – 3’ dựa trên mạch khuôn có chiều từ 3’ – 5’. Nhiệt độ

trong suốt giai đoạn này là khoảng 70 -720C, đ y được coi là điều kiện nhiệt độ tốt

nhất cho việc kéo dài phản ứng vì nó chính là nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của Taq

polymerase. Thời gian cho giai đoạn này thường cần khoảng 30 giây.

Như vậy, một phản ứng PCR bao gồm 3 giai đoạn chính: Giai đoạn biến tính

của ADN sợi kép, giai đoạn gắn mồi và giai đoạn kéo dài chuỗi. Ba giai đoạn này

gọi là một chu kì của PCR. Sau mỗi chu kì ta có số bản sao của đoạn ADN cần nhân

bản tăng gấp đôi so với trước khi thực hiện chu kì đó.

Bƣớc 4: Kiểm tra kết quả của phản ứng

Khi phản ứng PCR đã được thiết kế xong và cho vào máy chạy PCR, câu hỏi

đặt ra là làm thế nào em có thể xác định được phản ứng PCR của em có kết quả hay

không tức là gen của em có được nh n lên hay không? Có hai cách để xác định xem

phản ứng PCR em chạy là thành công hay thất bại.

Cách thứ nhất rất đơn giản đó là sau khi phản ứng PCR kết thúc, em có thể

điện di sản phẩm trên gel agarose cùng với một phân tử ADN thang chuẩn. Nếu

phản ứng PCR thành công, các em sẽ thu được một kích thước ăng mong đợi gần

với kích thước chuẩn của ADN thang chuẩn.

Cách thứ 2 để xác định kết quả của phản ứng PCR là trực tiếp đọc trình tự

đoạn ADN mà chúng ta vừa khuếch đại.



Trong thí nghiệm này, chúng ta sẽ tiến hành nhân dòng gen MUCL1 có kích

thước khoảng 500 bp – gen này nằm trong plasmid tái tổ hợp pET-M-MUCL1 mà

chúng ta đã tách được từ bài thí nghiệm tách chiết ADN plasmid – bằng việc sử

dụng các mồi xuôi T7 (TAATACGACTCACTATAGGG), mồi ngược T7

(GCTAGTTATTGCTCAGCGG)


1. Mẫu vật: Gen MUCL1, mồi xuôi T7 (TAATACGACTCACTATAGGG), mồi ngược

T7 (GCTAGTTATTGCTCAGCGG), agarose.

2. Hóa chất: các dNTP, đệm Taq DNA pol 10X, Taq DNA polymerase enzyme,

H2O, TBE 1X, ADN thang chuẩn 100bp, thuốc nhuộm mẫu chạy điện di.

3. Dụng cụ thí nghiệm: Ống eppendorf kích thước nhỏ (ống PCR), khay đựng

ống eppendorf, pipet, đầu típ, máy PCR, khay đựng đá, giấy thấm, bể chạy

điện di, máy UV.


1. Tạo ống hỗn hợp: Sử dụng pipet để lấy lượng thể tích của mỗi chất theo thứ tự

của bảng dưới đ y:

- 12,5 l đệm Taq DNA polymerase 10x

- 12,5 l dNTPs

- 2,5 l mồi xuôi

- 2,5 l mồi ngược

- 1,25 l Taq DNA polymerase enzyme

- 81,25 µl H20

Sau đó trộn đều các chất có trong ống bằng pipet. Li tâm bằng máy li tâm nhỏ

để tập trung các dung dịch ở đáy ống.

2. Cho lần lượt vào các ống PCR (từ ống 1 đến ống 4) 22,5 µl hỗn hợp các chất

vừa chuẩn bị ở trên. Sau đó cho vào 3 ống PCR đó, mỗi ống 2,5 µl ADN

plasmid, riêng với ống 4 ta sẽ bổ sung plasmid pGEX-4T-1 để làm đối chứng.

3. Trộn nhẹ nhàng bằng pipet để tạo một dung dịch đồng nhất, tránh tạo bọt. Sử

dụng máy li tâm nhỏ li tâm trong thời gian ngắn để tập trung các dung dịch ở

đáy ống.



4. Đặt các ống PCR vào trong máy, đặt các thông số cho máy:

o Nhiệt độ biến tính: 94oC, thời gian biến tính: 1 phút,

o Nhiệt độ gắn mồi: 55oC, thời gian gắn mồi: 1 phút,

o Nhiệt độ kéo dài chuỗi: 72oC thời gian kéo dài: 1 phút 30 giây,

o Số chu kì: 30 chu kì.

o Giữ ở 72oC trong thời gian 7 phút và giữ mẫu đến khi phân tích ở 4

oC

và tiến hành chạy PCR. Thời gian để hoàn thành số chu kì thường mất khoảng

2,5 giờ đến 3 giờ.

5. Kiểm tra kết quả chạy PCR bằng phương pháp điện di trên gel agarose có

nồng độ 1 % và ADN maker loại 100bp.

6. Soi kết quả trên máy UV, vẽ lại kết quả ra giấy và đọc kết quả thu được.


1. Kết quả đo OD: [gen MUCL1] = 0.023 x 50 x 100 = 115 ng/l

2. Kết quả chạy điện di trên gel agarose

Hình12. Kết quả điện di sản phẩm PCR gen MUCL1


1. Những yếu tố nào có thể làm hỏng 1 phản ứng PCR?

2. Trình bày tóm tắt nội dung các ước trong thiết kế và thực hiện phản ứng PCR

3. Trình bày các vai trò của kĩ thuật PCR trong y học, pháp y và trong nghiên

cứu khoa học cơ ản.

4. Trình bày những mặt ưu việt và những hạn chế của kĩ thuật PCR.





4: Plasmid pGEX-4T-1

(mẫu đối chứng âm) 100 bp-

300 bp-

500 bp-



5. Hãy giải thích một cách ngắn gọn kĩ thuật PCR đã được sử dụng để khuếch đại

một trình tự ADN đặc hiệu như thế nào?


CẮT ADN BẰNG ENZYME GIỚI HẠN


a. Mục tiêu về mặt kiến thức: Sau khi thực hành xong bài này, HS phải có khả

năng:

- Trình bày được enzyme giới hạn là gì? Nó có vai trò như thế nào trong tế bào

vi khuẩn.

- Giải thích được mối quan hệ giữa kích thước với tần số của các vị trí cắt bởi

enzyme giới hạn.

- Nêu được vai trò của enzyme giới hạn trong các ứng dụng của di truyền học.

b. Mục tiêu về mặt kĩ năng: bài thực hành này nhằm rèn cho HS:

- Kĩ năng sử dụng pipet

- Kĩ năng pha nồng độ gel agarose, kĩ năng đổ bản gel, tra mẫu vào các giếng

điện di và chạy điện di.

- Kĩ năng đọc và phân tích được kết quả điện di.

- Kĩ năng vận dụng kiến thức thu được vào giải quyết các vấn đề trong thực tế.


Enzyem giới hạn là loại enzyme có khả năng nhận biết và cắt cả hai mạch của

ADN ở những trình tự nhất định. Enzyme giới hạn là một loại endonuclease được

phân lập từ tế bào vi khuẩn mà tại cơ thể vi khuẩn đó các enzyme này hoạt động

như một cơ chế phòng thủ chống lại các virut tấn công vi khuẩn bằng cách phân giải

hệ gen của virut nhằm ngăn chặn sự nhân lên của virut trong tế bào vi khuẩn chủ.

Tên của enzyme giới hạn được đặt theo tên của các loài vi khuẩn đã “sản sinh” ra

nó và gồm 3 kí tự trong đó kí tự đầu là chỉ tên loài vi khuẩn từ đó enzyme được tìm



ra, các kí tự sau chỉ chủng vi khuẩn và số thứ tự enzyme đó được tìm thấy ở vi

khuẩn đó. Chẳng hạn, enzyme được sử dụng trong thí nghiệm này là EcoRI thì đ y

là enzyme được tìm thấy ở loài vi khuẩn Escherichia coli, chủng R và là enzyme

được tìm thấy đầu tiên ở vi khuẩn E. coli.

Enzyme giới hạn hoạt động như là một “cái kéo ph n tử” cắt ADN thành các

đoạn có kích thước nhỏ hơn. Cơ chế hoạt động của chúng là bẻ gẫy các liên kết

phosphodieste trên 2 mạch của phân tử ADN làm giải phóng các đầu 3’OH tự do và

đuôi 5’phosphat tự do. Mỗi enzyme giới hạn nhận biết và phân giải một trình tự

ADN đặc biệt. Trình tự này thường gồm từ 4 – 6 cặp nucleotit và thường có trình tự

đối xứng tâm (palindrmomic region). Đ y là một trình tự nucleotide mà trật tự phân

bố các nucleotide này đọc theo chiều xuôi giống với khi ta đọc theo chiều ngược lại.

Ví dụ ta có trật tự nucleotide sau: 5’- GGCC - 3’/ 3’- CCGG - 5’. Enzyme giới hạn

nhận biết ra các trình tự đối xứng này và phân cắt ADN thành 2 đoạn tại những vị

trí này. Và cứ tiếp tục như thế nếu enzyme giới hạn lại nhận biết ra một vị trí đối

xứng thì nó lại cắt ADN thành các ph n đoạn có kích thước nhỏ hơn. Dưới đ y là

danh sách một số enzyme giới hạn với một số tính chất của nó.

Tên

enzyme Nguồn gốc Trình tự nhận biết Loại đầu cắt

BamHI Bacillus

amyloliquefaciens

5’ – G G A T C C – 3’

3’ – C C T A G G – 5’

Đầu dính

EcoRI Escherichia coli

5’ – G A A T T C – 3’

3’ – C T T A A G – 5’

Đầu dính

HindIII Haemophilus influenza

5’ – G G C C – 3’

3’ – C C G G – 5’

Đầu bằng

Trong bài thực hành này, chúng ta sẽ sử dụng hai enzyme là BamHI và EcoRI

để cắt gen MUCL1. Gen này chính là sản phẩm của bài thực hành nguyên lí và

phương pháp phản ứng PCR và có kích thước khoảng 500bp. Trong gen có chứa 1

vị trí cắt dành cho BamHI và 1 vị trí cắt dành cho EcoRI với vị trí cắt được minh

họa như sau:



Vì vậy, khi điện di sản phẩm cắt thành công gen MUCL1 bởi 1 trong hai

enzyme BamHI hoặc EcoRI, chúng ta sẽ thu được 2 ăng, 1 ăng có kích thước

100 p và 1 ăng có kích thước 400 p. Khi điện di sản phẩm cắt thành công gen

MUCL1 bởi hỗn hợp cả hai enzyme BamHI và EcoRI, chúng ta sẽ thu được 2

ăng, 1 ăng có kích thước 100 p và 1 ăng có kích thước 300bp.


1. Mẫu vật: Gen MUCL1 nồng độ 100 ng/l, ADN thang chuẩn loại 1kb.

2. Hóa chất: chất nhuộm mẫu điện di (ethydium bromine + dye), agarose, đệm

TBE 1X, enzyme EcoRI, BamHI, đệm fast digest, H2O.

3. Dụng cụ thí nghiệm: Pipet, đầu típ, ống PCR + giá để ống PCR, tủ ấm, máy

UV, bể điện di, đá, lược, giấy thấm, máy li tâm nhỏ, máy làm đá, c n điện tử,

lò vi sóng, hộp bỏ đầu típ.


A. Phân cắt gen MUCL1 bằng enzyme giới hạn.

1. Ghi nhãn các ống eppendorf theo hướng dẫn ở bảng dưới đ y và đặt các ống

này trên đá. Sử dụng pipet có thể tích phù hợp để cho các chất vào trong các

ống theo thể tích tương ứng ghi trong bảng.

Ống 1 Ống 2 Ống 3 Ống 4

H2O 6 µl 7 µl 7 µl 8 µl

Đệm fast digest 10x 2 µl 2 µl 2 µl 2 µl

Gen MUCL1 (100 ng/l) 10 µl 10 µl 10 µl 10 µl

BamH I 1 µl 1 µl _____ ____

EcoR I 1µl _____ 1 µl ____

Tổng thể tích 20 µl 20 µl 20 µl 20 µl

100 bp 400 bp

BamHI

EcoRI



2. Li tâm bằng máy li tâm nhỏ trong thời gian ngắn để các chất tập trung ở đáy

ống.

3. Trộn đều các chất trong ống bằng cách búng nhẹ lên thành ống và li tâm lại

trong thời gian ngắn.

4. Ủ các ống này trong tủ ấm ở 37oC trong thời gian 120 phút.

5. Bổ sung vào mỗi ống 4 µl thuốc nhuộm mẫu điện di có nồng độ 6X.

6. Trộn đều một cách nhẹ nhàng bằng cách búng nhẹ vào thành ống. Li tâm lại

trong một thời gian ngắn để các chất tập trung ở đáy ống.

B. Chuẩn bị gel agarose 1%, đổ bản gel và tra mẫu, chạy điện di và soi kết quả

1. Sau khi đổ được bản gel, rút lược ra khỏi bản gel và tra mẫu vào các giếng

theo thứ tự:

Giếng 0 Giếng 1 Giếng 2 Giếng 3 Giếng 4

Thang chuẩn (1kb) Ống 1 Ống 2 Ống 3 Ống 4

2 µl ADN thang chuẩn

1 µl thuốc nhuộm

7 µl H2O (trộn đều trước

khi tra)

10µl hỗn

hợp ở ống

1

10µl hỗn

hợp ở ống

2

10µl hỗn

hợp ở ống

3

10µl hỗn

hợp ở ống

4

2. Đậy nắp để điện di lại. Kết nối bể chạy điện di với nguồn điện. Cài đặt hiệu

điện thế và thời gian chạy điện di.

3. Soi kết quả trên máy UV, chụp ảnh, đọc và phân tích kết quả thu được.


Hình 13. Kết quả điện di gen MUCL1 cắt bằng 2 enzyme giới hạn BamHI và EcoRI


1: Sản phẩm PCR gen MUCL1

2: Gen MUCL1 cắt bằng EcoRI

3: Gen MUCL1 cắt bằng BamHI

4: Gen MUCL1 cắt bằng EcoRI và BamHI




1. Enzyme giới hạn là gì? Trình ày đặc điểm của vị trí cắt của enzyme giới hạn.

Những loại đầu dính nào có thể được tạo ra bởi việc cắt của enzyme giới hạn?

Kích thước và tần số của các vị trí cắt bởi enzyme giới hạn có mối quan hệ với

nhau như thế nào? Giải thích.

2. Trình bày vai trò của enzyme giới hạn trong tế bào vi khuẩn. Cơ chế nào đã

giúp tế bào vi khuẩn bảo vệ ADN của mình khỏi sự cắt bởi các enzyme giới

hạn.

3. Nếu một vị trí nhận biết của enzyme A là 4bp trong khi vị trí nhận biết của

enzyme B là 8bp thì enzyme nào sẽ cắt với tần số cao hơn? à enzyme nào

được xem là hiệu quả hơn.

4. Chúng ta đã được biết về cấu trúc của phân tử tARN trong phần di truyền học

phân tử. Giả sử rằng em muốn nhân dòng một gen ở tảo mã hóa cho một

tARN nhất định. Nếu em đã có các phân tử tARN đã tinh sạch và phân tử

ADN plasmid của E. coli có chứa một ví trí cắt của EcoRI nằm trong gen tetR

(kháng tetracycline) và có chứa gen kháng kháng sinh ampicillin. Em làm thế

nào để có thể nh n dòng được gen mã hóa cho phân tử tARN đó.

5. Một phân tử ADN sợi kép có chứa 5 tỉ cặp p trong đó thành phần G + C

chiếm 62%. Về mặt lí thuyết thì trung bình sẽ có ao nhiêu ph n đoạn ADN

được tạo ra khi phân tử ADN này được cắt bởi các enzyme sau:

a. BamHI (có trình tự nhận biết là: GGATCC)

b. HindIII (có trình tự nhận biết là: AAGCTT)

c. HapaII (có trình tự nhận biết là: CCGG)


THIẾT KẾ ADN TÁI TỔ HỢP


1. Mục tiêu về mặt kiến thức:



Gen chỉ thị Tâm tái bản

Hình 14. Cấu trúc cơ bản của một vectơ tái tổ hợp

Đ y là ài thí nghiệm mang tính chất tổng hợp kiến thức từ các bài thí nghiệm

di truyền học phân tử trước đ y như tách chiết plasmid, PCR, cắt ADN bằng

enzyme giới hạn. Trong bài thực hành này, chúng ta tiến hành tìm hiểu nguyên lý

thiết kế vectơ tái tổ hợp và thực hành thiết kế vectơ tái tổ hợp pET32a(+) mang gen

MUCL -1 biểu hiện ở E.coli. Vì vậy, sau khi thực hiện xong bài thực hành này, HS

phải có khả năng:

- Trình ày được cấu trúc cơ ản của vectơ tái tổ hợp. Nêu được chức năng của

các bộ phận đó trong việc nhân dòng hoặc biểu hiện gen.

- Thiết kế được một vectơ tái tổ hợp mang một đoạn gen bất kỳ

- Trả lời được các câu hỏi cuối bài.


- Phân tích và lựa chọn vectơ phù hợp với mục đích nghiên cứu.

- Lựa chọn enzyme cắt giới hạn thích hợp.

- Vận dụng các kỹ thuật sinh học phân tử như PCR, enzyme cắt giới hạn,

emzyme nối ligaza để thiết kế vectơ tái tổ hợp.


ectơ tái tổ hợp là chìa khoá trong công nghệ sinh học nhằm nghiên cứu và

sản xuất các loại protein tái tổ hợp với số lượng lớn trong thời gian ngắn. Nó có ứng

dụng cực kỳ to lớn và sâu rộng trong nhiều lĩnh vực của đời sống kinh tế xã hội và

trong nghiên cứu khoa học như: (1) sản xuất nông nghiệp (tạo ra các cây trồng biến

đổi gen), (2) sản xuất công nghiệp,

(3) y tế (sản xuất vacxin, thuốc), (4)

nghiên cứu khoa học (5) ứng dụng

trong xử lí môi trường v.v.... Một

trong những đột phá đầu tiên của

công nghệ ADN tái tổ hợp chính là

việc thiết kế vectơ tái tổ hợp mang

gen mã hóa insulin người và biến

nạp vào E.coli để sản xuất ra lượng

insulin lớn cho việc điều trị bệnh



tiểu đường trên toàn thế giới với giá thành rẻ.

Có nhiều loại vectơ tái tổ hợp khác nhau được sử dụng cho các mục đính

nghiên cứu khác nhau nhưng nhìn chung chúng được chia thành 2 nhóm chính là

vectơ tách dòng gen và vectơ iểu hiện gen.

Vectơ tách dòng gen: là một loại vectơ tái tổ hợp thường được sử dụng để

mang gen, chuyên chở các gen phục vụ cho việc phân lập các gen và nghiên cứu

trình tự gen. Một vectơ tách dòng thường phải có 3 thành phần cơ ản sau: (1) trung

tâm tái bản, (2) gen chỉ thị và (3) vị trí enzyme cắt giới hạn. Trong đó trung tâm tái

bản là một trình tự nucleotide đặc thù mà tại đó quá trình tái bản ADN bắt đầu diễn

ra. Sự có mặt của trung tâm tái bản sẽ giúp cho vectơ tách dòng có thể nhân dòng

một cách độc lập với NST của tế ào đích. Khi một phân tử ADN ngoại lai được

gắn vào vectơ tách dòng thì ph n tử ADN ngoại lai đó sẽ được tái bản cùng với sự

tái bản của vectơ trong tế ào đích. Các loài sinh vật khác nhau thì trình tự nucleotit

của trung tâm tái bản có thể khác nhau. Do vậy khi thiết kế các vectơ tái tổ hợp thì

cần phải chọn trung tâm tái bản phù hợp với tế ào đích.

Vectơ biểu hiện gen: Vectơ iểu hiện là vectơ tái tổ hợp mang gen ngoại lai

và giúp gen đó iểu hiện trong tế ào đích. Cấu trúc của một vectơ biểu hiện ngoài

việc có 3 thành phần như ở các vectơ tách dòng gen thì vectơ iểu hiện còn có các

thành phần giúp cho việc biểu hiện

gen ở tế ào đích đó là: (1) Promoter,

(2) vị trí khởi đầu dịch mã, (3) bộ ba

khởi đầu dịch mã, (4) bộ ba kết thúc

dịch mã và (5) terminator .

Có rất nhiều loại vectơ iểu

hiện có kích thước và chức năng khác

nhau. Khi vectơ mang gen cần biểu

hiện được chuyển vào tế ào đích,

protein mong muốn sẽ được biểu biện

nhờ bộ máy phiên mã và dịch mã của

tế ào đích.

Hiện nay việc biểu hiện protein

Hình 15. Bản đồ véc tơ pET 32a(+)

Vị trí đa

điểm cắt giới

hạn



có thể được tiến hành trên các loại tế bào khác nhau từ vi khuẩn (E.coli), nấm men

đến tế bào thực vật, động vật (tế bào côn trùng và tế ào động vật có vú). Với mỗi

một loại tế ào đích lại có nhiều loại vectơ iểu hiện được dành riêng cho loại tế

ào đó và với mỗi một loại tế bào lại có nhiều loại vectơ khác nhau dùng cho các

mục đích nghiên cứu khác nhau.

Vectơ tái tổ hợp thông dụng nhất thường là plasmid được gắn một gen ngoại

lai nhằm biểu hiện gen đó ở tế bào vi khuẩn. Ở đ y, chúng ta sẽ tìm hiểu cụ thể

vectơ iểu hiện pET-32a(+) dùng để biểu hiện gen ở tế bào E.coli. ectơ pET-

32a(+) có các thành phần chính như sau:

Trung tâm tái bản (Ori)

Gen chỉ thị: gen kháng ampicillin (amp)

Promoter: sử dụng T7 promoter

Vị trí khởi đầu dịch mã

Bộ ba khởi đầu dịch mã

Vị trí đa điểm cắt enzyme giới hạn

Bộ ba kết thúc dịch mã

Terminator: sử dụng T7 terminator

Ngoài ra vectơ pET32a (+) còn chứa gen LacI, trình tự điều khiển hoạt động

của gen Lac (Lac operator). Phía trước và phía sau của gen được biểu hiện còn có

các thành phần khác cũng sẽ được biểu hiện cùng với protein tái tổ hợp như đuôi

Hình 16. Vùng nhân dòng và biểu hiện gen của vectơ pET-32a(+)



Histidine (His-tag gồm có 6 axit amin loại Histidine) và các đuôi khác như S-tag,

Trx-Tag.

Ngoài việc biết thông tin về vectơ chúng ta cần phải có thông tin về gen ngoại

lai ví dụ gen đó là của sinh vật nh n sơ hay nh n chuẩn, bằng cách nào chúng ta có

thể có được trình tự của gen đó. iệc biết được nguồn gốc các gen và trình tự các

gen sẽ là một trong những cơ sở để chọn vectơ cũng như là thiết kế mồi nhằm nhân

dòng đoạn gen mong muốn có chứa điểm cắt enzyme giới hạn ở 2 đầu đoạn gen.

Sau khi đã chọn được vectơ iểu hiện phù hợp với tế bào vật chủ mong muốn,

ước tiếp theo chúng ta cần chọn enzyme cắt giới hạn phù hơp. Trên ản đồ vectơ

tái tổ hợp chúng ta có thể thấy các vị trí điểm cắt của các loại enzyme giới hạn ở vị

trí đa điểm cắt. Căn cứ vào đ y chúng ta có thể chọn các loại enzyme cắt thích hợp.

Thông thường chúng ta sẽ chọn một số loại enzyme cắt được sử dụng phổ biến và

có hiệu quả cắt cao để cắt vectơ như BamHI, EcoRI, HindIII v.v…

Mặc dù chúng ta biết trình tự đoạn gen mong muốn và chúng ta đã có gen đó

nhưng chúng ta sẽ cần một số luợng rất lớn dùng cho phản ứng cắt và nối đoạn gen

đó vào vectơ tái tổ hợp. Kỹ thuật PCR sẽ giúp chúng ta tạo ra lượng ADN đủ lớn từ

một lượng ADN an đầu rất nhỏ. Vì vậy, kĩ thuật này cũng là một kĩ thuật không

thể thiếu trong việc thiết kế ADN tái tổ hợp. Trong kỹ thuật PCR, việc thiết kế mồi

sẽ có vai trò quyết định đến sự thành công của phản ứng PCR. Khi thiết kế mồi,

người ta thường quan t m đến các thông số như độ dài mồi, nhiệt độ nóng chảy của

mồi, nhiệt độ gắn mồi, tỷ lệ GC, các cấu trúc bậc hai của mồi. Lưu ý trong quá trình

thiết kế mồi chúng ta phải bổ sung thêm trình tự enzyme cắt giới hạn vào đầu 5’ của

các đoạn mồi.

Trong thí nghiệm dưới đ y, chúng ta sẽ tiến hành phản ứng PCR để nhân dòng

gen MUCL -1 và cắt sản phẩm PCR và cắt vectơ ằng 2 loại enzyme đã chọn là

BamHI và EcoRI. Sau đó chúng ta nối đoạn gen vừa được cắt với vectơ vừa được

cắt bằng việc sử dụng enzyme nối ligaza.

Hỗn hợp vectơ tái tổ hợp sau đó được biến nạp vào E.coli. Với kiến thức đã

học các em sẽ nhận diện được vectơ nào đã mang gen cần biểu hiện và tế bào vi

khuẩn nào đã iến nạp thành công. Sau khi đã có kết quả chắc chắn đoạn gen được



cài vào vectơ tái tổ hợp có trình tự chính xác thì có thể sử dụng vecto tái tổ hợp đó

để biểu hiện protein mong muốn ở trong tế vào đích (ví dụ tế bào E.coli).

III. Tiến trình tổ chức bài thực hành.

1. Xây dựng qui trình các bƣớc thiết kế một vectơ nhân dòng gen.

Nhiệm vụ của HS trong phần này là nghiên cứu các nội dung trong phần II, sau đó

xây dựng lên các ước tổng quát cần cho quá trình thiết kế một vectơ nhân dòng

gen.

2. Xây dựng qui trình các bƣớc thiết kế một vecto biểu hiện gen.

Nhiệm vụ của HS trong phần này là nghiên cứu các nội dung trong phần II, sau đó

xây dựng lên các ước tổng quát cần cho quá trình thiết kế một vectơ biểu hiện gen.

3. Thực hành thiết kế một vec tơ biểu hiện gen đƣợc biểu hiện ở vi khuẩn

E.coli.

Nhiệm vụ của HS trong phần này là vận dụng các kiến thức đã học để thiết kế một

vecto biểu hiện gen. Cụ thể, trong bài thí nghiệm này chúng ta sẽ chèn gen MUCL-

1 có trình tự như ở dưới vào vectơ pET32a(+).

5'...ATGCAGAATCCGACAACAGCTGCTC.......TCCCGAATGGTAGAGTGTGTCCCTAA...3'

|||||||||||||||||||||||| (800) ||||||||||||||||||||||||||

3'...TACGTCTTAGGCTGTTGTCGACGAG.......AGGGCTTACCATCTCACACAGGGGATT...5'

Với trình tự mồi xuôi: 5’ CGGGATCCATGCAGAATCCGACAACAGC 3’

Và trình tự mồi ngược: 5’CGGAATTCTTAGGGGACACACTCTACCATTCGG 3’

4. Thực hành thiết kế một vecto nhân dòng đƣợc biểu hiện ở nấm Men.

Từ một plasmid của vi khuẩn, em hãy trình ày các ước để tạo ra một véc tơ nh n

tạo của nấm Men. Và giải thích tại sao em cần phải làm như vậy.


1. Trình bày cấu trúc chung của một vecto nhân dòng và chức năng của các bộ

phận tham gia cấu tạo nên vecto đó.

2. Hãy mô tả một cách ngắn gọn qui trình để tạo ra một lượng lớn insulin của

người trong tế bào vi khuẩn E.coli.



3. Em đã cài được cADN của gen mã hóa insulin của người vào trong một vecto

biểu hiện và chuyển nó vào trong vi khuẩn E.coli, nhưng sau một thời gian

nhất định nuôi cấy các vi khuẩn này trong điều kiện môi trường nuôi cấy phù

hợp em lại không thu được insulin. Theo em những nguyên nhân nào có thể

dẫn đến hiện tượng trên.

4. Trong công nghệ gen, người ta có thể sản xuất được các protein đơn giản của

động vật có vú nhờ vi khuẩn, chẳng hạn như E.coli. Trên cơ sở các đặc điểm

khác nhau về cấu trúc gen ở sinh vật nh n sơ và nh n thực hãy nêu những cải

biến cần được thực hiện ở gen được cấy, để tế bào vi khuẩn có thể sản xuất

được protein của động vật có vú.

5. Hãy trình ày các ước thiết kế vectơ iểu hiện pET32a mang gen dưới dây.

5'...AGAATTCCGGCCACAAGTTCAGCGT.......ACCCCGACCACATGAAGCAGCACGACT...3'

|||||||||||||||||||||||||(500) ||||||||||||||||||||||||||

3'...TCTTAAGGCCGGTGTTCAAGTCGCA.......TGGGGCTGGTGTACTTCGTCGTGCTGA...5'


NGUYÊN LÍ VÀ PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ

NUCLEOTID TRÊN ADN.


1. Mục tiêu về mặt kiến thức:Sau khi học xong bài thực hành này, HS phải có khả

năng:

- Hiểu được nguyên lí của quá trình xác định trình tự nucleotide trên ADN

- Đọc được trình tự một gen xác định từ kết quả của quá trình đọc trình tự ADN

trên máy


- Sử dụng pipet

- Sử dụng máy PCR



- Sử dụng máy đọc trình tự


Quá trình xác định trình tự các nucleotide dọc theo chiều dài phân tử ADN

được gọi là quá trình đọc trình tự. Có hai phương pháp đọc trình tự ADN: phương

pháp đọc trình tự thủ công và phương pháp đọc trình tự tự động. Cả hai phương

pháp này đều được thực hiện dựa trên phương pháp được Sanger (hình 18) và cộng

sự công bố nằm 1977 (24 năm sau ngày công ố cấu trúc xoắn kép của phân tử

ADN) được gọi là phương pháp dideoxyribonucleotide.

Ta biết rằng các nucleotide tham gia cấu tạo nên phân tử ADN là các

deoxyribonucleotide triphosphate (dNTP). Điểm khác biệt quan trọng giữa

dideoxyribonucleotide triphosphate (ddNTP) và deoxyribonucleotide triphosphate

(hình 17) là ở vị trí cacbon 3 trên phân tử đường pentose. Ở deoxyribonucleotid có

chứa nhóm OH và chính nhóm này tham gia hình thành liên kết phosphodieste với

gốc phosphate của nucleotide mới trong quá trình tổng hợp mạch mới. Nhưng ở

ddNTP thì tại vị trí C3 không chứa nhóm OH, chính vì vậy nếu trong quá trình tổng

hợp mạch mới sau khi enzyme ADN polymerase lắp một ddNTP vào mạch đang

tổng hợp thì quá trình tổng hợp mạch mới sẽ dừng lại.

Việc đọc trình tự ADN cũng hoàn toàn dựa trên nguyên tắc bổ sung và cũng

phải sử dụng đến các enzyme ADN polymerase. Trong quá trình này mạch ADN

được giải trình tự được gọi là ADN mạch khuôn. Ta cũng iết rằng một trong

những hoạt tính của các ADN polymerase là không tự khởi đầu được các phản ứng

tổng hợp mạch mới, chính vì vậy quá trình đọc trình tự ADN cũng phải cần đến các

đoạn oligonuleotid kích thước nhỏ làm các đoạn mồi. Như vậy, nguyên liệu cho quá

trình giải trình tự ADN gồm:

- ADN dùng làm khuôn

- Một đoạn oligonucleotid dùng làm đoạn mồi,

- Enzyme ADN polymerase

- Bốn loại dNTP là: ATP, TTTP, GTP và CTP

- Bốn loại ddNTP là: ddATP, ddTTP, ddGTP và ddCTP



Trong phương pháp giải trình tự thủ công, các phản ứng giải trình tự được chia

làm bốn ống nghiệm tách biệt. Thành phần của mỗi ống gồm: ADN dùng làm

khuôn, một đoạn oligonucleotid dùng làm đoạn mồi, enzyme ADN polymerase, bốn

loại dNTP là A, T, G và C (một trong 4 loại dNTP này được đánh dấu phóng xạ để

phát hiện mạch mới đang được tổng hợp) nhưng chỉ chứa một trong 4 loại ddNTP

với nồng độ bằng 1/10 so với nồng độ loại dNTP tương ứng. Với thành phần như

vậy thì trong phần lớn trường hợp, dNTP sẽ liên kết vào mạch ADN mới đang tổng

hợp nhưng ddNTP cũng sẽ liên kết vào các mạch mới đang tổng hợp và làm kết

thúc quá trình sao chép ở mạch đó.

Do có nhiều phân tử ADN cùng được tổng hợp đồng thời nên quá trình này

dẫn đến sự hình thành của một tập hợp nhiều phân tử ADN được sao chép không

hoàn chỉnh giống nhau ở đầu 5’ nhưng khác nhau ở đầu 3’ về chiều dài và loại

nucleotide kết thúc. Các sản phẩm này sau đó sẽ được điện di trên gel

polyacrylamide với 4 làn điện di tương ứng với 4 hỗn hợp phản ứng và đọc trình tự

theo thứ tự các ăng xuất hiện trên bản điện di theo chiều từ cực dương sang cực

âm.

Hình 17. Cấu trúc của dNTP và ddNTP

dNTP (deoxyribonucleotide triphosphate)

ddNTP (Dideoxyribonucleotide triphosphate)



Hình 18. Nguyên lý đọc trình tự gen theo phƣơng pháp Sanger

Trình tự ADN đọc được:

GGACTTCAGG

(điện di)

Phản ứng PCR với các thành phần

DNA khuôn, mồi, dNTP, ADN

polimerase



Trong phương pháp giải trình tự ADN tự động: quá trình đọc trình tự cũng

tương tự như phương pháp đọc thủ công nhưng có một số cải tiến như sau: 4 loại

ddA, ddT, ddG và ddC sẽ được đánh dấu huỳnh quang với các màu sắc và năng

lượng phát quang ở các ước sóng khác nhau đặc trưng cho từng loại ddNTP. Nhờ

vậy ở ước PCR chỉ cần 1 ống phản ứng PCR chứa cả 4 loại ddATP, ddTTP,

ddGTP và ddCTP, không phải tách thành 4 ống phản ứng cho mỗi loại ddNTP nữa.

Do được đánh dấu huỳnh quang với 4 loại mầu sắc khác nhau nên khi chạy điện di

máy tính gắn với đầu dò tín hiệu huỳnh quang ở cuối mỗi một đường chạy sẽ tự

động ghi lại tín hiêu của các ăng điện di đi qua vị trí đầu dò và sẽ đọc luôn trình tự

thu được và ghi lại vào máy tính. Toàn bộ quá trình chạy và đọc kết quả điện di diễn

ra tự động do vậy hiện nay phương pháp này hoàn toàn thay thế phương pháp đọc

trình tự thủ công.

Hình 19. Minh họa kết quả đọc trình tự tự động


1. Mẫu vật: ectơ pET-M có chứa gen đích cần xác định trình tự là gen MUCL1,

mồi xuôi T7 promoter.

2. Hóa chất: hỗn hợp Big-Dye terminator có chứa các dNTP, ddNTP, ADN

polymerase, đệm ADN polymerase, dung dịch Hi-Di , H2O, dung dịch

Ethanol/Natri acetate

3. Dụng cụ thí nghiệm: Ống eppendorf kích thước nhỏ (ống PCR), khay đựng ống

eppendorf, pipet, đầu típ, máy li t m, máy PCR, khay đựng đá, giấy thấm, máy

đọc trình tự.


1. Chuẩn bị hỗn hợp phản ứng PCR theo công thức sau (áp dụng cho một ống

PCR)

- 2 l plasmid DNA khuôn (là sản phẩm của bài tách chiết ADN plasmid

và có nồng độ trong khoảng từ 200-250 ng)



- 1 l mồi đọc trình tự ( có nồng độ 3.2 M)

- 2 l hỗn hợp BigDye terminator

- 5 l H2O

2. Chạy phản ứng PCR theo chu trình nhiệt như sau:

96oC (30 giây), 50

oC (15 giây), 60

oC (4 phút), 25 chu kỳ

Sau khi kết thúc phản ứng PCR, bổ sung thêm 10 l H20 vào mỗi ống PCR

3. Chuẩn bị dung dịch Ethanol/Natri acetate theo công thức:

- 3 l dung dịch 3M Natri acetate (NaOAc), pH4.6

- 62,5 l dung dịch ethanol 95%

- 14,5 l H2O

4. Chuyển toàn bộ sản phẩm PCR sang ống eppendorf 1.5 ml

5. Cho 80l hỗn hợp Ethanol/Natri acetate vào 20l sản phẩm PCR và lắc nhẹ

đều.

6. Để hỗn hợp trên ở nhiệt độ phòng trong khoảng 15 phút nhằm kết tủa sản

phẩm PCR.

7. Ly tâm trong 20 phút ở nhiệt độ phòng với vận tốc 13.000 v/p.

8. Nhẹ nhàng loại bỏ phần dung dịch ở trong ống.

9. Bổ sung 500l dung dịch ethanol 70% và lắc đều nhằm rửa sạch các tạp chất.

10. Ly tâm trong 5 phút ở nhiệt độ phòng với vận tốc 13.000 v/p.

11. Lặp lại ước 8, 9 và 10 một lần nữa sau đó để khô ống eppendorf bằng cách

mở nắp ống eppendorf để qua đêm ở nhiệt độ phòng trong tủ vô trùng.

12. Bổ sung 13l Hi-Di và lắc đều.

13. Tra mẫu vào máy DNA sequencing.

14. Kiểm tra kết quả đọc trình tự.


Kết quả đọc trình tựu gen MucL-1:



Hình 20. Kết quả đọc trình tự gen MUCL 1


1. Tại sao người ta phải đánh dấu huỳnh quang các loại ddNTP? Tại sao khi

ddNTP được sử dụng để gắn vào chuỗi ADN thì việc tổng hợp sợi ADN đó lại

bị dừng lại

2. Các em được cung cấp một đoạn ADN có trình tự như sau: 5’ –

GCTTAGCATC – 3’. iệc đầu tiên các em làm là nh n dòng đoạn ADN trên

trong tế bào vi khuẩn để có đủ nguyên liệu cho việc đọc trình tự. Tiếp đến các

em sẽ phân lập đoạn ADN này ra khỏi tế bào vi khuẩn và sử dụng phương

pháp dideoxyribonucleotid để đọc trình tự đoạn ADN trên. Và sau cùng là em



sẽ phân tách các sản phẩm thu được bằng phương pháp điện di trên gel. Em

hãy vẽ một hình ảnh mô phỏng kết quả các ăng trên ản gel mà em thu được.

3. Giả sử rằng các em muốn đọc trình tự đoạn ADN có trình tự sau:

5’ - TCCCGGGAAA – vị trí đoạn mồi – 3’

Em hãy trình bày một cách tóm tắt các ước thực hiện để có thể thu được kết

quả đọc trình tự đoạn ADN trên trên 1 bản gel. Giải thích vai trò của các ước

đó. ẽ hình ảnh mô phỏng kết quả các ăng trên gel mà em thu được.

4. Trước đ y việc đọc trình tự gen đươc tiến hành bằng cách chạy điện di 4 loại

phản ứng mỗi loại phản ứng chứa 4 loại dd NTP (ddATP, ddCTP, dd GTP, dd

TTP), Hãy đọc trình tự của 2 đoạn gen có kết quả điện di như sau (ghi rõ đầu

5’-3’)

5. Sau khi đọc trình tự đoạn gen X theo phương pháp đọc trình tự tự động, người

ta thu được kết quả như liệt kê dưới đ y. Hãy đọc trình tự của đoạn gen X:

(ddATP được đánh mầu xanh lá c y; ddTTP được đánh dấu mầu đỏ; ddGTP

được đánh dấu mầu đen; ddCTP được đánh dấu mầu xanh thẫm)

(a) (b)



Chƣơng 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Kết luận

Sau khi tiến hành đề tài “Nghiên cứu xây dựng một số bài thực hành Di

truyền học phục vụ đào tạo học sinh giỏi THPT chuyên Sinh học”, chúng tôi rút

ra một số kết luận chính như sau:

1. Đã x y dựng được hệ thống 14 bài thực hành Di truyền học ở các cấp độ khác

nhau từ di truyền học phân tử, di truyền học tế ào đến di truyền học cơ thể và

di truyền học quần thể phù hợp với chương trình đào tạo học sinh THPT

chuyên Sinh học, đáp ứng yêu cầu cập nhật, hiện đại, tương ứng với chương

trình đạo tạo HSG sinh học ở một số nước có nền công nghiệp tiên tiến trong

khu vực và trên thế giới. Mười bốn bài thực hành lần lượt được bố trí theo thứ

tự, gồm có:

1) Di truyền học Menden

2) Ph n tích và xác định cơ chế di truyền một số tính trạng của ruồi giấm sử

dụng phần mềm StarGenetics

3) Nghiên cứu di truyền học người bằng phương pháp ph n tích phả hệ

4) Di truyền học quần thể

5) Nghiên cứu di truyền học người bằng phương pháp tế bào học

6) Chu trình tế bào và sự biến đổi hình thái nhiễm sắc thể

7) Giảm phân và quá trình phát sinh giao tử

8) Thí nghiệm biến nạp ADN ở vi khuẩn E. coli

9) Tách chiết ADN plasmid từ vi khuẩn E. coli

10) Nguyên lí và phương pháp điện di trên gel

11) Nguyên lí và phương pháp PCR

12) Cắt ADN bằng enzyme giới hạn

13) Thiết kế ADN tái tổ hợp

14) Nguyên lí và phương pháp xác định trình tự nucleotide trên ADN.

2. Hệ thống bài thực hành được xây dựng gồm nhiều dự án nghiên cứu nhỏ trong

đó HS được làm quen và thực hiện các hoạt động nghiên cứu khoa học từ xây



dựng giả thiết, tiến hành thí nghiệm, phân tích số liệu và đưa ra iện luận, kết

luận dựa trên kết quả thí nghiệm.

3. Hệ thống các bài thực hành đảm bảo yêu cầu đào tạo được các phương pháp

thực nghiệm cơ ản nhất của Di truyền học từ các kĩ năng sinh học cơ bản, các

phương pháp tế bào học, phương pháp vật lí, hoá học, phương pháp vi sinh vật

học cho đến các kĩ năng sử dụng máy móc thiết bị nghiên cứu như sử dụng

pipet, các loại cân kỹ thuật, cân phân tích, các loại máy ly t m, máy đo pH,

máy đo quang phổ, điện di, PCR, giải trình tự ADN … Đồng thời, học sinh

cũng được rèn luyện các kĩ năng khoa học cơ ản như: quan sát, phân loại, tìm

kiếm mối liên hệ, tính toán, xử lí và trình bày số liệu, đưa ra các tiên đoán,

hình thành nên giả thuyết khoa học, thiết lập các công thức tính, xác định mức

độ chính xác của số liệu.

4. Đã x y dựng được nội dung chi tiết của từng bài thực hành gồm: mục tiêu kiến

thức và kỹ năng, những thông tin cơ bản cần thiết cho bài thực hành, tiến trình

tổ chức bài thực hành/quy trình thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm và hệ

thống các câu hỏi và bài tập.

5. Bước đầu đã áp dụng các bài thực hành cho đào tạo đội tuyển HSG quốc gia

tham dự kì thi IBO 2010 và học sinh Khối THPT chuyên Sinh học, trường đại

học Khoa học Tự nhiên cho thấy đạt kết quả tốt. Nhìn chung, hầu hết các học

sinh đều có thể hoàn thành và thực hiện tốt các bài thực hành.

6. Các bài thực hành có tính khả thi để triển khai giảng dạy tại các trường THPT

chuyên trên toàn quốc sau khi đề án phát triển trường chuyên giai đoạn 2010 -

2020 được thực hiện và hoàn thành.

4.2. Kiến nghị

- Cho phép thử nghiệm ứng dụng hệ thống các bài thực hành này tại các trường

THPT chuyên trong cả nước, làm cơ sở cho việc tiến tới thi thực hành trong

các kỳ thi học sinh giỏi THPT quốc gia môn Sinh học.

- Bộ GD & ĐT hỗ trợ kinh phí cho các dự án nghiên cứu nhằm tiếp tục hoàn

thiện các bài thực hành của Sinh học hiện đại theo hướng tiếp cận trình tiên

tiến của các nước phát triên trên thế giới và trong khu vực.



Tài liệu tham khảo

Tiếng việt

Về chuyên môn Sinh học

1. Nguyễn Thành Đạt (2009), Sinh học lớp 12, NXB Giáo dục.

2. Ngô ăn Hưng, Đỗ Mạnh Hùng, Trần Minh Hương (2003), Giới thiệu đề thi

Olympic quốc tế môn Sinh học, NXB Giáo dục.

3. Ngô ăn Hưng (2005), Giới thiệu đề thi và đáp án thi chọn HSG quốc gia

môn Sinh học, NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh.

4. Trần ăn Kiên, Phạm ăn Lập (2006), Giới thiệu đề thi HSG quốc gia và

Olympic quốc tế môn Sinh học năm 2004- 2005, NXB Giáo dục.

5. Trần ăn Kiên, Phạm ăn Lập (2007), Giới thiệu đề thi HSG quốc gia và

Olympic quốc tế môn Sinh học 2006, NXB Giáo dục.

6. Trần ăn Kiên, Phạm ăn Lập, Đinh Đoàn Long (2008), Giới thiệu đề thi

HSG quốc gia và Olympic quốc tế môn Sinh học năm 2007, NXB Giáo dục.

7. Võ Thị Thương Lan (2007), Một số vấn đề cơ bản của sinh học phân tử, NXB

Đại học Quốc gia Hà Nội.

8. Phạm ăn Lập (2007), Xây dựng các bài thực hành sinh học nhằm phục vụ

công tác đào tạo HSG và tập huấn đội tuyển HSG quốc gia tham dự các kì thi

Olympic Sinh học quốc tế, đề tài cấp đại học Quốc gia Hà nôi, mã số

QG.05.43.

9. Đinh Đoàn Long, Đỗ Lê Thăng (2009), Cơ sở di truyền học phân tử và tế bào,

NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.

10. Lê Đình Lương, Quyền Đình Thi (2003), Kĩ thuật di truyền và ứng dụng,

NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.

11. Lê Duy Thành, Đỗ Lê Thăng, Đinh Đoàn Long, Trần Thị Hồng (2008), Cơ sở

sinh học phân tử, NXB Giáo dục.

12. Lê Duy Thành, Tạ Toàn, Đỗ Lê Thăng, Đinh Đoàn Long (2007), Di truyền

học, NXB Khoa học và Kĩ thuật.



13. Lê Duy Thành (2000), Cơ sở di truyền chọn giống thực vật, NXB Khoa học và

Kĩ thuật.

14. Đỗ Lê Thăng, Hoàng Thị Hòa, Nguyễn Thị Hồng Vân (2007), Chọn lọc và

hướng dẫn giải bài tập di truyền học, NXB Giáo dục.

15. ũ ăn ụ, Nguyễn Như Hiền, ũ Đức Lưu, Trịnh Đình Đạt, Chu ăn Mẫn,

ũ Trung Tạng (2009), Sinh học 12, NXB Giáo dục.

16. Đề thi Olympic quốc tế môn Sinh học năm 2008, 2009 và 2010 .

Về phƣơng pháp giảng dạy

17. Bộ Giáo dục và đào tạo (2010), Đề án phát triển hệ thống trường THPT

chuyên giai đoạn 2010 – 2015.

18. Bộ Giáo dục và đào tạo, Qui chế tổ chức và hoạt động trường THPT chuyên.

19. Nguyễn ăn Duệ, Trần ăn Kiên, Dương Tiến Sỹ (2000), Dạy học giải quyết

vấn đề trong dạy học sinh học (Sách bồi dưỡng thường xuyên chu kỳ 1997-

2000 cho GV THPT). NXB Giáo dục.

20. Nguyễn Thành Đạt - Nguyễn Đức Thành - Phạm Xuân Viết (2005), Tài liệu

bồi dưỡng thường xuyên GV THPT kỳ III (2004 – 2007) môn Sinh học, NXB

Đại học Sư phạm Hà Nội.

21. Trần Bá Hoành, Trịnh Nguyên Giao (2000), Phát triển các phương pháp học

tập tích cực trong bộ môn Sinh học, NXB Giáo dục.

22. Trần Bá Hoành, Bùi Phương Nga, Trần Hồng Tâm, Trịnh Thị Bích Ngọc

(2003), Áp dụng dạy và học tích cực trong môn Sinh học. NXB Đại học Sư

phạm.

23. Kim Thị Hường (2006), Rèn luyện HS năng lực tự đặt câu hỏi phát hiện kiến

thức trong dạy học phần quy luật di truyền trung học phổ thông, Luận văn

thạc sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

24. Trần ăn Kiên (2006), Vận dụng tiếp cận giải quyết vấn đề trong dạy học Di

truyền học ở trường trung học phổ thông, Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Đại

học Sư phạm Hà Nội.



25. Phạm ăn Lập (2005), Tập bài giảng phát triển chương trình đào tạo – một

số vấn đề lí luận và thực tiễn, tài liệu lưu hành nội bộ của trường Đại học Giáo

dục, Đại học Quốc gia Hà Nội.

26. Phạm ăn Lập (2005), Tập bài giảng phương pháp giảng dạy Sinh học, Tài

liệu lưu hành nội bộ của trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội.

27. Phạm ăn Lập (2001), “Một số đề xuất về đổi mới phương pháp dạy học Sinh

học ở bậc THPT”, Tạp chí giáo dục, số 10 năm 2001, tr. 37.

28. Phan Trọng Ngọ (2005), Dạy học và các phương pháp dạy học trong nhà

trường, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội.

29. Nguyễn Đức Thành, Nguyễn ăn Duệ (2003), Dạy học Sinh học ở trường

THPT, tập 1, NXB Giáo dục.

30. Thái Duy Tuyên (2003), Bồi dưỡng năng lực tự học cho HS. Tạp chí Giáo dục

số 74, tháng 12/ 2003, tr 13.

Tiếng anh

31. Allan Jones, Rob Reed, Jonathan Weyers (2003), Practical skills in Biology,

Pearson Educaion.

32. Atherly, Girton, McDonald (1998), The science of Genetics, Harcourt College.

33. Teresa Audesirk, Gerald Audesird, Bruce E. Byers (2002), Biology life on

earth, Prentice – Hall.

34. Ruth BerNSTein, Stephen BerNSTein (1998), 3000 Solved Problems in

Biology, McGraw- Hill Book Company.

35. Brocker (2009), Genetics analysis & Principles, Mc Graw Hill Higher

Education.

36. Neil A. Campbell, Jane B. Reece (2008), Biology, Pearson Benjamin

Cummings.

37. Michelle F. Gaudette (2009), Cells ADN organism - Bio 13L, Pearson Custom.

38. Tracey Greenwood, Richard Allan (2003), Year 12 Biology Student Resource

and Activity Manual, Biozon.



39. Antony J. F Griffiths, Susan R. Wessler, Richard C. Lewontin, Sean B.

Carroll. (2009), Introduction to genentic analysis, W.H Freeman.

40. Wu Jinlu. (2007), Molecular Genetics LSM 1102, National University

Singarpore.

41. Lum How Kee (2004), Biology the living scicence, Longman.

42. R.W.Old, S.B. Primrose (1994), Principles of gene Manipulation an

introduction to genetic engineering, Blackwell Sciense.

43. Benjamin A. Pierce (2008), Genetics: A conceptual approach, W.H. Freman

ADN Company.

44. S.B. Primrose (1995), Priciples of genome analysis aguide to mapping ADN

sequencing DNA from different organisms, Blackwell Sciense.

45. Snustad, Simmons (2003), Principles of genetics, John Wiley & Sons.

46. Tobin, Dusheck (2005), Asking about life, Thomson Learning Academic

Resource Center.

47. P. S. Verma, B.P. Pandey (2002), ISCV Biology, book I for class XI, S. Chand.

P. S. Verma, B.P. Pandey (2002), ISCV Biology, book II for class XII, S.

Chand.

48. Center for Development of Teaching anh Learning NUS (2001), Learnning to

teach, teaching to learn: a HADNbook for NUS teachers, Continential Press

Pte Ltd.

Từ các trang web

49. http://www.ibo-info.org/results/IBO2010_Final_Results.pdf/view

50. http://web.mit.edu.star/genetics.

51. http://www.uq.edu.au/_School_Science_Lessons/UNBiol3.html#9.9.8

52. http://main.uab.edu/cord/show.asp?durki=44818

53. http://biotech.bio5.org/content/activities

54. http://www.csh.k12.ny.us/

55. http://serendip.brynmawr.edu/sci_edu/waldron/

56. http://en.wikipedia.org/wiki/Genetics

57. http://www.springerlink.com/content/gj47p17k3q7vv824/

http://www.ibo-info.org/results/IBO2010_Final_Results.pdf/view

http://web.mit.edu.star/genetics

http://www.uq.edu.au/_School_Science_Lessons/UNBiol3.html#9.9.8

http://main.uab.edu/cord/show.asp?durki=44818

http://biotech.bio5.org/content/activities

http://www.csh.k12.ny.us/

http://serendip.brynmawr.edu/sci_edu/waldron/

http://en.wikipedia.org/wiki/Genetics

http://www.springerlink.com/content/gj47p17k3q7vv824/

Documents

LCThS Chuyªn ngµnh Di truyÒn häc