Câu 1: Trình bày các bước phát sinh giao tử đực ở thực vật hạt kín?
-Hạt phấn được hình thành trong bao phấn. Trong bao phấn có chứa các tế bào mẹ hạt phấn
-TB mẹ hạt phấn --GP---> bộ tứ-->Hạt phấn non ---NP--> hp chín
(2n) (4 x n) (n) (2 x n)
-TB mẹ hạt phấn phân chia GP hình thành nên bộ tứ (tứ tử), 4 tb đơn bội gọi là các tiểu bào tử
-Tiểu bào tử tách rời nhau hình thành nên các hạt phấn. Lúc đầu hp có 1 nhân, sau NP thành tb 2 nhân (nhân sinh dưỡng và nhân sinh sản). Nhân sinh sản NP cho 2 nhân. Mỗi nhân nằm trong tb riêng gọi là tinh tử. Lúc này hp chín và có khả năng thụ tinh.
Câu 2: Trình bày các bước phát sinh giao tử cái ở thực vật hạt kín?
-Kiểu túi phôi phổ biến (Polygonum) do Strasbuger đặt tên vào năm 1897
-Trong một bầu có một hay nhiều noãn (ovule), được gắn vào vách của bầu bằng một cuống ngắn. Mỗi noãn có chứa một tế bào đặc biệt gọi là tế bào mẹ của đại bào tử, tế bào này thực hiện GP cho ra tứ tử (gồm 4 đại bào tử đơn bội) và chỉ 1 trong 4 đại bào tử này phát triển còn 3 bị thoái hóa.
-Bào tử còn lại NP liên tiếp 3 lần hình thành 8 nhân trong túi phôi: 3 nhân xếp đầu trước túi phụi tạo thành bộ máy noãn (gồm 1 tb trứng và 2 trợ bào), 3 nhân khác phân bố đối diện tạo thành 3 tb đối cực, 2 nhân còn lại nằm giữa gọi là 2 nhân cực liên kết lại hình thành nhân trung tâm (2n).
Câu 3: Trình bày quá trình thụ tinh, sự phát sinh phôi ở thực vật hai lá mầm?
Sự thụ tinh ở thực vật hạt kín
-Thụ tinh ở thực vật hạt kín là thụ tinh kép (double fertilization): hạt phấn rơi đúng núm nhụy ànảy mầm. Hạt phấn phát triển ra ống phấn, ống phấn mọc sâu vào mô nhụy và hướng đến túi phôi
-Khi hp nẩy mầm, thể tích của nó phồng lên, từ màng trong hp 1 ống phấn xuyên qua lỗ của màng ngoài và bắt đầu xuyên sâu vào vòi nhụy
-Khi ống phấn tới lỗ noãn tiếp xúc với túi phôi tại vị trí trợ bào thì nứt và vỡ ra. Sau đó, trợ bào teo hủy. 2 tinh tử được giải phóng, rơi vào túi phôi, 1 trong 2 tinh tử thụ tinh cho tb trứng->hợp tử, tinh tử thứ 2 kết hợp với nhân trung tâm ->nhân 3n->nội nhũ – chính là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi phát triển
Qúa trình hình thành phôi
-Tế bào hợp tử thực hiện phân cắt đầu tiên ngay sau khi trứng được thụ tinh hoặc có thể xảy ra trong ngày. Sự phân cắt luôn luôn tạo ra hai tế bào không bằng nhau; một tế bào ngọn nhỏ và một tế bào gốc to (gần lỗ noãn).
-TB gốc phân chia cắt ngang ở đầu cuối gần ngọn. Kết quả hình thành một dãy dọc tế bào mà nó là nguồn gốc của dây treo (dây treo sẽ đẩy phôi vào trong noãn nhờ vậy phôi có điều kiện nhận được chất dinh dưỡng thuận lợi và của một phần rễ mầm.
-TB ngọn phân chia tạo ra phôi. Đầu tiên phân chia theo 3 vách ngăn vuông góc với nhau tạo 8 tế bào, 8 tb này phân chia theo vách tiếp tuyến để tạo thành khối hình cầu gọi là tiền phôi (gồm các tb chưa phân hóa). Tiền phôi tiếp tục phân chia, tăng kích thước tạo phôi 2 cực (cực đầu hướng lỗ noãn là cực của rễ, cực đối diện là cực chồi cành)
-Cực chồi cành diễn ra sự phân hóa sớm hơn hình thành chồi mầm, lá mầm, đỉnh sinh trưởng
-Ở TV 2 lá mầm, hai bên của chồi mầm hình thành hai lá mầm, đỉnh sinh trưởng nằm ở giữa 2 lá mầm-> phôi đối xứng.
-Ở TV 1 lá mầm, chỉ phát triển một lá mầm nằm ở đỉnh ngọn, còn chồi mầm thì nằm ở bên cạnh nằm ở cạnh lá mầm à phôi không đối xứng.
-Kiểu một lá mầm của phôi Một lá mầm chỉ gặp ở thực vật Hạt kín, còn kiểu phôi Hai lá mầm của thực vật Hạt kín cũng gặp ở thực vật Tiền hạt (Bạch quả) thậm chí cũng có ở Quyết (Cỏ tháp bút).
-Cực của rễ các tế bào phân hóa thành rễ mầm, còn thân mầm nằm giữa chồi mầm và rễ mầm
Câu 4: Điểm khác nhau của sự phát triển thực vật và động vật
1. Tế bào thực vật không di chuyển. Không di chuyển của các tế bào để tạo ra một
đường ruột (gastrulation). Không di chuyển của các tế bào như mào thần kinh.
2. Giảm phân ở thực vật sản xuất bào tử, không phải giao tử. Các giao tử của cây
được tạo ra bởi sự phân bào sau khi giảm phân.
3. Vòng đời của cây có cả giai đoạn đa bào lưỡng bội và đơn bội. Không có đa
bào đơn bội ở động vật (bình thường).
4. Các tế bào mầm thực vật không hìnht hành tách rời ở giai đoạn đầu phát triển
5. Thực vật trải qua phát sinh hình thái mở rộng. Mô phân sinh (tương tự như các
tế bào gốc) tồn tại lâu sau khi trưởng thành và tiếp tục làm phát sinh các cấu
trúc mới (phát sinh hình thái). (tức là tế bào thực vật vẫn "totipotent" lâu hơn
nữa.)
6. Thực vật có tính thích nghi trong phát triển lớn hơn .
Câu 5: Vẽ sơ đồ mô hình phát triển ở thực vật?
Câu 6: Mô phân sinh đỉnh chồi (shoot apical meristem) là gì? Vẽ sơ đồ tổ chức cấu trúc của mô phân sinh đỉnh chồi?
Mô phân sinh đỉnh chồi (SAM)
- Là một nhóm tế bào gốc phân phân hóa
- Định vị tại các đỉnh đầu của chồi
-Có 3 loại: sinh dưỡng,cụm hoa và hoa
-stem cells tự làm mới chúng trong khi tạo ra các cơ quan ở các vùng gần kề
*Sơ đồ tổ chức cấu trúc của mô phân sinh đỉnh chồi
-peripheral zone:pz:vùng bên là nơi khởi nguồn cho sự phát sinh cơ quan.
-stem cells Vùng trung tâm được duy trì như là nguồn tế bào gốc chưa biệt hóa
Câu 7: Vai trò của các lớp TB L1,L2,L3 trong mô phân sinh đỉnh chồi?
Trong mô phân sinh đỉnh chồi,các tế bào được tổ chức thành lớp áo bên ngoài và lớp ngữ liệu bên trong.
Lớp tb áo chia thành 2 vùng riêng biệt gọi là lớp L1 và L2. Chúng phân chia lồi lên( dạng vòm) vuông góc vs bề mặt. Sự phân chia này giúp tăng diện tích màkhông làm tăng số lượng tế bào.
Lớp tế bào L3 phân chia trong cả 2 tầng để thêm các lớp tế bào chồi.
Lớp L1,L2 nhận diện và phản ứng vs tín hiệu từ lớp L3.
Câu 8.Nêu chức năng của gen CLV ở vùng SAM ? Mô tả các kiểu hình đột biến tương ứng khi CLV1,2,3 bị đột biến?
Chức năng:
+CLV1: mã hóa 1 protein nhỏ có chức năng là 1 tín hiệu phân tử liên kết vs các thụ thể CLV1.
+CLV1 và CLV2: là 1 tín hiệu được gắn 2 thụ thể là CLV1 và CLV2.
+CLV1 và CLV3: cần để ngăn cản sự phân chia quá ngưỡng của quần thể tế bào gốc chưa biệt hóa.
Các dạng đột biến:
+CLV1,2,3 đều cho đb có kiểu hình tương tự nhau,mô phân sinh phát triển mạnh.
+ Đột biến cvl1 va clv3 kích thích sự phát triển mô phân sinh đỉnh trong đó đột biens clv1 làm mô phân sinh lớn hơn và tế bào gốc nhiều hơn.
+ clv3 đột biến cũng làm xuất hiện nhiều tế bào gốc và giống clv1 đột biến.
Câu 9. Nêu chức năng của gen WUSCHEL ở vùng SAM. Đột biến WUS tạo kiểu hình như thế nào?
- Sự tạo thành đỉnh sinh trưởng chồi (SAM) là kết quả của quá trình hình thành kiểu phát sinh phôi giai đoạn đầu. Khi SAM được hình thành sự biểu hiện của gen WUS sẽ cho thấy một nhóm tế bào hoạt động bao phủ lên những tế bào bên cạnh như là những tế bào mầm.
- STM và WUS quyết định sự hình thành và duy trì quần thể tế bào gốc
- Đột biến STM và WUS không hình thành SAM
→WUS có chức năng làm cho tế bào gốc được duy trì trong suốt quá trinh phát triển của cây, quyết đinh việc hình thành SAM.
Đặc điểm quan trọng của mô phân sinh ngọn chồi (SAM) là sự phân lớp và vùng.
Ví dụ: Mô phân sinh ngọn chồi bắp có hai lớp: L1 và vỏ (vỏ ngoại vi), L2 là thể (bên trong lớp ngoại vi. Mô phân sinh ngọn chồi (Arabidopsis) có 3 lớp (hình A): L1 và L2 tạo ra vỏ, L3 là thể và ở giữa là vùng đỉnh. Vỏ cho các lớp biểu bì và dưới biểu bì của thân và lá. một số ít tế bào từ các phân chia trong vỏ và thể cho sơ khởi lá, thân, nụ nách và các bộ phận của hoa ( nếu là nụ hoa).
- Mô phân sinh ngọn có 3 vùng chính:
+ Vùng đỉnh: được tạo bởi các tế bào tương đối lớn với không bào to, tế bào chất ít rARN, chu kỳ tế bào chất rất dài, hoạt tính phân chia thấp, tế bào chủ yếu ở pha G1. Đó là vùng mô phân sinh chờ, chỉ hoạt động khi mô phân sinh ngọn chuyển sang trạng thái sinh sản.
+ Vùng bên: gồm các tế bào nhỏ hơn với không bào nhỏ, tế bào chất giàu rRNA, có hoạt tính phân chia cao, và chu trình tế bào pha G1 ngắn. Vùng bên thường được gọi là vùng khởi sinh hay vùng phát sinh cơ quan, nơi phát sinh các lá và các mô của thân bao gồm các mô dẫn.
+ Vùng lõi (mô phân sinh lõi): nằm dưới vùng đỉnh, được tạo bởi vài dải tế bào xếp chồng lên nhau. Các tế bào có không bào lớn, hàm lượng rRNA, hoạt tính phân chia và chu kì tế bào có những đặc tính trung gian so với hai vùng đỉnh và bên. Đây là vùng phát sinh mô, chỉ cho mô lõi (mọi mô khác có nguồn gốc từ vùng bên).
- Chồi hiện diện ở ngọn thân hay chồi ngọn hay ở nách lá (chồi nách), được tạo bởi mô phân sinh ngọn và các phát thể lá xếp chồng lên nhau. Ở cây đa niên, chồi ngủ được phủ bởi các vảy không thấm nước (nhờ lớp cutin phủ sáp). Ngoài ra chồi có vai trò như những hột, các vảy giúp mô phân sinh ngọn tránh các điều kiện bất lợi, bằng cách vào sự tiềm sinh, mặc dù không sâu và không khử nước như hột.
→ Đột biến WUS không hình thành SAM → chỉ hình thành khối tế bào phân chia vô định hình, tạo các khối calus (mô sẹo), không phát triển thành cây.
Câu 10. Phân tích sự tương tác giữa các gen CLV và WUS dạng dại (bình thường) và dạng đột biến trong điều khiển sự hình thành và duy trì mô phân sinh đỉnh chồi.
- Sự tương tác giữa Clavata (CLV) và WUSCHEL tạo ra cơ chế điều khiển chặt chẽ để duy trì và phân định vùng mô phân sinh.
- CLV3 được thể hiện trong lớp tế bào L1 và L2 của khu vực trung tâm
- CLV1 và WUS được thể hiện trong một miền nhỏ của lớp tế bào L3 của khu vực trung tâm
- Meristem luôn được duy trì trong suốt quá trình phát triển của cây do CLV1 và CLV3 vì thí nghiệm chứng minh rằng: khi gây đột biến CLV thì Meristem phát triển rộng ra. Mà nếu gây đột biến gen WUS thì CLV3 không được biểu hiện. Vì vậy, WUS là yếu tố kích thích CLV3 biểu hiện.
→ WUS và CLV3 quy định sự hình thành Meristem hay không.
- Khi CLV1 và CLV3 bị đột biến thì vùng biểu hiện của WUS được mở rộng ra.
- CLV3 hoạt động như một phân tử tín hiệu gắn và kích hoạt thụ thể CLV1 sau đó ức chế WUS biểu hiện
Câu 11: Phân tích sự tương tác di truyền giữa STM và CLV trong SAM
Đột biến STM trong CLV đột biến: cung cấp gián đoạn chất ức chế trội sự tăng sinh mạnh của mô phân sinh đã được tìm thấy trong CLV đột biến. ->Ức chế của mô phân sinh trong các stm thực vật cần đầy đủ CLV hoạt động
Đột biến trội CLV ngăn chặn các kiểu hình của stm thực vật ở dạng đồng hợp tử ->CLV thực vật cần đầy đủ STM hoạt động cho sự tăng sinh mạnh của mô phân sinh
Nhưng, trong cây đột biến CLV STM, SAM thường được mở rộng
và kết thúc sớm.->Cần phải có một sự cân bằng trong hoạt động STM và CLV
Câu 12: Mô tả các bước của quá trình hình thành hoa?
Sau khi phận mô phân sinh hoa được xác định thông qua các hoạt động của các gen nhận diện hoa, mô phân sinh, các mô phân sinh hoa bắt đầu hình thành vòng xoắn của cơ quan mầm thông qua các hoạt động của các gen nhận diện hoa-cơ quan và các gen khác nhau có thể trợ giúp để điều chỉnh mô hình biểu hiện của các hoa gen nhận diện cơ quan. Một bước cuối cùng trong sự phát triển hoa là nó được kích hoạt bởi các gen nhận diện cơ quan hoa của các gen hạ nguồn trực tiếp xây dựng nên các mô và các loại tế bào khác nhau, tạo nên các cơ quan khác nhau.
Như Goethe đề nghị đầu tiên hơn 200 năm trước, tất cả các cơ quan hoa đều do lá biến đổi thành, và về cơ bản các cụm hoa là sự biến đổi của lá. Trong đó, chức năng của các gen nhận diện cơ quan hoa là hữu ích để xem xét sự phân biệt giữa một chiếc lá và các cơ quan hoa (giải phẫu học, sinh hóa) và làm thế nào những khác biệt này được lập trình bởi hoạt động gen.
Trong cuối những năm 80 của Enrico Coen và Elliot Meyerowitz bỏ qua cảnh báo của các nhà triết học và thực vật học Jean-Jacques Rousseau và bắt đầu 'can thiệp' với đột biến homeotic(chuyển vị) hoa, , trong hoa mõm chó và Arabidopsis. Các đột biến và họ đã phát triển và giới thiệu mô hình di truyền phân tử phát triển hoa cũng như trung tâm phân sinh trong sự phát triển của hoa.
Câu 13: trình bày mô hình ABC trong sự phát triển cấu trúc hoa? Mô tả các dạng đột biến liên quan đến gen ABC?
*Tiền khởi hoa phân chia thành các vòng tròn tế bào đồng tâm (1, 2, 3, 4)
Bốn vòng tròn này xây dựng 4 loại cơ quan khác nhau cửa hoa mà sẽ phát sinh sau này.
1 : lá đài
2: tràng
3: nhị
4: nhụy
Mô hình ABC trong sự phát triển của hoa.
(Vẽ hình)
A = nhóm gen quy định hình thành đài
A+B cùng biểu hiện = hình thành tràng
B+C cùng biểu hiện = hình thành nhị
C=hình thành nhụy
*các dạng đột biến
-đột biến gen A không hình thành lá đài và tràng. Hoa chỉ gồm nhị và nhụy.
- đột biến gen B không hình thành tràng và nhị. Hoa chỉ gồm lá đài và nhụy.
-đột biến gen C không hình thành nhị và nhụy. Hoa chỉ gồm lá đài và tràng.
-khi tất cả các gen của hoa bị ức chế sẽ hình thành lá.
Câu 14: trình bày mô hình ABCD trong sự phát triển cấu trúc hoa? Mô tả các dạng đột biến liên quan đến gen ABCD?
Khi tất cả các gen của hoa bị ức chế sẽ hình thành lá nhưng khi hoạt hóa ba gen ABC ở lá thì không hình thành hoa?
mô hình ABCD
Mô hình ABCD trong sự phát triển của hoa
(vẽ mô hình)
A+D= hình thành lá đài
A+B+D= hình thành tràng
B+D+C= hình thành nhị
C+D= hình thành nhụy
*các dạng đột biến
-đột biến gen A+D không hình thành lá đài và tràng. Hoa chỉ gồm nhị và nhụy.
- đột biến gen B+D không hình thành tràng và nhị. Hoa chỉ gồm lá đài và nhụy.
-đột biến gen C+D không hình thành nhị và nhụy. Hoa chỉ gồm lá đài và tràng.
-đột biến gen D => toàn lá.
*khi hoạt hóa gen
-hoạt hóa gen A+D thu được lá đài
- hoạt hóa gen B+A+D ở 4 vòng thu được lá đài và tràng
- hoạt hóa gen B+C+D ở 4 vòng thu được nhị và nhụy
- hoạt hóa gen C+D ở 4 vòng được nhụy
Câu 15: Nêu vai trò của gen PIN1 và Auxin trong sự phát sinh cơ quan ở mô phân sinh đỉnh chồi?
Trả lời:
PIN1 (pin hình thành 1) là 1 protein vận chuyển auxin ra ngoài qua màng trong cây
Auxin là tác nhân gây của sự sinh trưởng kéo dài miền cận dưới đỉnh của bao lá mầm và thân cây.
Vai trò:
Auxin điều tiết quá trình sinh trưởng ở những cơ quan khác nhau
Auxin có vai trò điều hòa quan trọng trong sự kìm hãm phát triển của chồi bên, duy trì ưu thế đỉnh.
Auxin ảnh hưởng đến hoạt tính nguyên phân. Nó tác động đến hoạt tính phân bào nguyên nhiếm trong một số mô.
Auxin gây ra sự phân hóa các tế bào mạch gỗ và libe
PIN1 cần thiết cho việc cho việc tạo ra auxin cực đại để hình thành một cơ quan mới.
PIN1 vận chuyển auxin đến nơi mà primorpia đang được hình thành
Câu 16: Nêu vai trò của nhóm gen KNOX trong sự phát triển của lá? Mô tả các kiểu hình tương ứng khi gen KNOX bị đột biến?
Trả lời:
- Gen KNOX là gen duy trì mô phân sinh ở trạng thái chưa quyết định
Vai trò của nhóm gen KNOX trong sự phát triển của lá:
gen KNOX được biết đến với đóng góp cho sự khởi phát và quy định về hình thái lá.
STM, một gen KNOX1, cần cho sự hình thành mô phân sinh đỉnh trong phôi.
Làm tăng tính phức tạp và tính không xác định của lá. Ở các thực vật có lá đơn, xự biểu hiện của KNOX1 được duy trì ở trạng thái “off” trong sơ khởi lá nên láđơn giản, ở thực vật lá kép, biểu hiện KNOX1 được “bật lên” ở các tế bào sơ khởi lá nên lá phức tạp hơn.
Các kiểu hình tương ứng khi gen KNOX bị đột biến:
Tính phức tạp:
+ thừa KNOX: hình thành nhiều lá hơn
+ thiếu KNOX: cây sẽ ít lá hơn, thậm chí có thể trụi lá
- Tính không xác định của lá: lá cây mọc lên có hình dạng khác với những cây bình thường
Câu 17: Nêu chức năng của gen ARP khi được biểu hiện ở vùng mô phân sinh đỉnh chồi.
Bài làm: chức năng của ARP :
Gene ARP
+ Gene ARP có nguồn gốc từ 3 gen là ASYMMETRIC LEAF1,ROUGH SHEATH2 và PHANTASTICA.
+ Gene ARP mã hóa cho các yếu tố phiên mã (MYB transcription factor).
+ Được biểu hiện ở các tế bào sơ khởi lá.
+ Thúc đẩy quyết định tế bào và biệt hóa.
+ Gene ARP có chức năng kiểm soát tính di truyền phức tạp của lá
Dạng đột biến liên quan:
+ Mất chức năng của gen ARP giống với biểu hiện quá của gene KNOX1. Tức là lá cây hình thành sẽ phức tạp và không xác định.
Câu 18: Phân tích sự tương tác giữa gen ARP và KNOX1 tại vùng SAM.
Hoạt động của ARP và KNOX1 là đối kháng đồng thời cũng hỗ trợ lẫn nhau.
Về tương tác đối kháng:
+ Cấu trúc vùng gen:
Hai nhóm yếu tố phiên mã ức chế lẫn nhau và giúp thiết lập sự quyết định riêng cho sơ khởi lá mới xuất hiện.( minh họa ở hình vẽ).
+ Về chức năng và biểu hiện :
KNOX1 Mã hóa cho các yếu tố phiên mã transcription factor.
Biểu hiện trong mô phân sinh , không biểu hiện trong các vùng sơ khởi xuất hiện sau.
Giúp di trì sự tăng trưởng ở trang thái chưa quyết định , biệt hóa.
Gene ARP mã hóa cho các yếu tố phiên mã (MYB transcription factor).
Được biểu hiện ở các tế bào sơ khởi lá.
Thúc đẩy quyết định tế bào và biệt hóa.
+ các dạng đột biến liên quan:
Biêu hiện quá mức của gene KNOX1 làm tăng tính phức tạp và không xác định của lá.
Mất chức năng của gen ARP giống với biểu hiện quá của gene KNOX1. Tức là lá cây hình thành sẽ phức tạp và không xác định.
+ Hoạt động đối kháng:
KNOX1 trong các mô phân sinh đàn áp sự biểu hiện của ARP.
ARP có thể hoạt động như yếu tố phiên mã để tắt biểu hiện của gen KNOX-1 ở mô phân sinh.
Tương tác hỗ trợ giữa hai gen:
+ KNOX-1và ARP cùng tương tác với nhau để điều chỉnh phiên mã và kiểm soát biểu hiện của các gen khác , quy đinh sự hình thành tính trạng lá .
Bạn đang đọc truyện trên: Truyen2U.Pro