Những vấn đề nguyên lý và thực tiễn về Di truyền học: Phần 2

Tiếp nội dung phần 1, Cuốn sách "Di truyền học - Những vấn đề nguyên lý và thực tiễn" Phần 2 cung cấp cho người học những kiến thức như Di truyền học - công cụ sản xuất trực tiếp; biến đổi gen - tại sao không; con người - đối tượng đặc biệt; vấn đề nghiên cứu khoa học trong di truyền học. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Những vấn đề nguyên lý và thực tiễn về Di truyền học: Phần 2Chương 6DI TRUYỀN HỌC - CÔNG CỤ SẢN XUẤT TRỰC TIẾP Ở Việt Nam, có lẽ cả các nước khác, những ứng dụng trực tiếpcủa di truyền học đối với thực tiễn sản xuất, được người nông dân ápdụng trước khi biết đến di truyền học. Chẳng hạn, trồng khoai langbằng những đoạn cắt ra từ dây khoai dài khoảng 20 cm, trồng sắn bằnghom - những đoạn thân cây sắn cũng dài khoảng gang tay, trồng cây ănquả như cam, quýt, chanh, bưởi... bằng cách chiết cành. Trồng cây nào,được cây nấy. Trồng khoai được khoai, trồng bưởi được bưởi. Trồnggiống nào được giống nấy (ngọt, chua, năng suất cao, cây thấp v.v...).Đó chính là áp dụng cơ chế sao chép nguyên bản thông tin di truyền củanguyên phân. Vì gần như tất cả các bộ phận (đoạn dây khoai, hom sắn,cành cây...) của một cơ thể (cây khoai, cây sắn, cây cam...) đều là sảnphẩm của nguyên phân, nên chúng có cấu trúc di truyền giống hệt nhau,như các bản photocopy từ cùng một bản gốc. Hiện nay người nông dân cũng sử dụng đại trà công nghệ nuôicấy mô - tế bào để nhân giống cây, giống hoa. Chỉ từ một mẩu lá cóthể cắt tách ra hàng trăm hàng nghìn mô hoặc tế bào, mỗi mô, mỗi tếbào trồng nên một cây. Đây cũng là ứng dụng nguyên phân. Vì tất cảcác mô, các tế bào của một cơ thể đều là sản phẩm của nguyên phân.Giảm phân cũng có những ứng dụng đa dạng và rất phổ biến sẽ trìnhbày ở phần sau. Ngày nay, sau 60 - 70 năm phát triển nhanh, khối lượng kiến thứcdi truyền học đã trở thành khổng lồ, các quy luật đã hình thành rõ ràng,tính hệ thống đã định hình, di truyền học đã trở thành môn khoa học160 DI TRUYỀN HỌC: NHỮNG VẤN ĐỀ NGUYÊN LÝ VÀ THỰC TIỄNchính xác thì các ứng dụng thực tế ngày càng trực tiếp và nhiều lên bộiphần. Tuy nhiên trong khuôn khổ cuốn sách này, chúng tôi không thể đivào từng chi tiết, từng trường hợp cụ thể, mà dừng lại ở việc trình bàynhững nguyên lý ứng dụng của mỗi phần lý thuyết và nêu một vài thídụ điển hình. Như đã trình bày ở các phần trên, nguyên lý lý thuyếtcủa di truyền học gồm hai phần: 1) Khai thác chức năng và hoạt độngcủa gen; 2) Hiểu và sử dụng Di truyền nhiễm sắc thể.A. GEN - NGUỒN TÀI NGUYÊN VÔ TẬN Mỗi loài có một hệ gen bao gồm hàng vạn gen, hàng tỷ nucleotidtrong mỗi tế bào. Bảng 3, chương 2 chỉ ra một số thí dụ. Sinh giới cóhàng triệu loài và cùng sử dụng chung một ngôn ngữ di truyền cơ bản.Bức tranh muôn màu đó ít nhất cho thấy hai điều: 1) Nguồn gen của thếgiới sinh vật phong phú đến nhường nào; 2) Con người có thể phát triểnmột hệ thống phương pháp hữu hiệu để khai thác nguồn tài nguyên quýgiá này phục vụ cho các lợi ích của mình trên nền tảng sinh giới cùngdùng chung một ngôn ngữ di truyền. Trên thực tế hệ thống kỹ thuật đóđã hiện diện và ngày càng hoàn thiện rất nhanh chóng. Vấn đề còn lại là sự hiểu biết của con người về nguồn tài nguyên nàyvà các phương pháp khai thác hữu hiệu đến đâu. Tri thức ngày nay về ditruyền học đã trải qua giai đoạn “vỡ hoang”, chuyển sang thời kỳ “tăngtốc” từ cách đây hơn nửa thế kỷ, và hiện nay đang ở giai đoạn “siêu tốc”.Thế hệ chúng ta đã và đang chứng kiến những thành tựu tuyệt vời củaviệc khai thác nguồn tài nguyên hết sức quý giá, nhưng lại gần như vô giánày, với cả nghĩa đen và nghĩa bóng! Với chúng ta, một quốc gia “đi sau”vấn đề hiện nay là cần nắm được các nguyên lý cơ bản của môn khoa học.Mục tiêu của cuốn sách các bạn đang đọc chính là nhằm cung cấp nhữngnguyên lý cao siêu này ở dạng đơn giản và hệ thống. Chỉ cần tìm hiểu bavấn đề của gen: cấu trúc, chức năng và quy luật vật động.I. XOAY QUANH NUCLEOTID - ĐƠN VỊ CỦA GEN Nucleotid là đơn vị cơ sở của ADN. Tương tự như một tòa nhà xâybằng gạch thì mỗi viên gạch là đơn vị cơ sở của tòa nhà. Cấu trúc củaCHƯƠNG 6: DI TRUYỀN HỌC - CÔNG CỤ SẢN XUẤT TRỰC TIẾP 161ADN, cũng là của gen, phụ thuộc vị trí của các nucleotid. Cấu trúc nàyquyết định chức năng của gen. Chức năng có thể trọn vẹn, tốt, trungbình hay bị khiếm khuyết như đột biến. Quá trình đột biến và quá trìnhphục hồi (hồi biến) tùy thuộc sự sắp xếp các nucletid. Toàn bộ các kỹthuật/công nghệ thao tác gen/ADN là nhằm sắp xếp các nucleotid theotrật tự thiết kế trước do thiên nhiên hoặc do nhà nghiên cứu hoặc cả hai.Ngày nay, cả một hệ thống các công nghệ phong phú và hiệu quả phụcvụ cho sự sắp xếp này. Hình 27. Cấu trúc hóa học của ADN Một chi tiết cần lưu ý khi đề cập đến trình tự ADN. Trong một sốtrường hợp người ta gọi đó là trình tự nucleotid. Trong các trường hợpkhác lại gọi đó là trình tự các bazơ nitơ. Thật ra, hai khái niệm đó là một,bởi vì như ta đã biết, trong ba thành phần của các nucleotid thì đường162 DI TRUYỀN HỌC: NHỮNG VẤN ĐỀ NGUYÊN LÝ VÀ THỰC TIỄNpentose và nhóm phosphat hoàn toàn giống nhau ở các nucleotid khácnhau. Riêng thành phần thứ ba - bazơ nitơ, là khác nhau giữa bốn loạinucleotid. Nói cách khác ...