SO SÁNH DI TRUYỀN NST và DI TRUYỀN NGOÀI NST

NỘI DUNGNHIỄM SẮC THỂ QUY LUẬT PHÂN LI CỦA MENDEL DI TRUYỀN TƯƠNG TÁC GEN DI TRUYỀN LIÊN KẾT GEN... • NST là những cấu trúc hiển vi trong nhân tế bào • Cấu tạo chủ yếu từ DNA và protein

CHỦ ĐỀ: SO SÁNH DI TRUYỀN NST

VÀ DI TRUYỀN NGOÀI NST

NỘI DUNG

NHIỄM SẮC THỂ

QUY LUẬT PHÂN LI CỦA MENDEL

DI TRUYỀN TƯƠNG TÁC GEN

DI TRUYỀN LIÊN KẾT GEN

I NHIỄM SẮC THỂ

NST LÀ GÌ?

• NST là những cấu trúc

hiển vi trong nhân tế bào

• Cấu tạo chủ yếu từ DNA

và protein kiềm (histon)

• Có khả năng nhân đôi và

biến đổi hình thái cấu

trúc theo quy luật trong

các quá trình phân bào

• NST tồn tại trong tế bào soma thành từng cặp đồng dạng, trong đó 1 NST nguồn gốc từ bố và 1 NST nguồn gốc từ mẹ

• Mỗi NST gồm 2 nhiễm sắc tử (chromatid)

CẤU TRÚC

NST?

Cấu trúc đơn giản, là phân tử DNA trần (không có sự tham gia của các phân tử protein kiềm) cuộn xoắn tạo thành các vùng nhiễm sắc

Cấu trúc từ các nucleosom,

mỗi nucleosom do phân tử

DNA cuộn xoắn 1,75 vòng

quanh 8 phân tử histon

Eukaryote

Mỗi NST cấu trúc cơ bản bao gồm:

- Tâm động

- Cánh dài

- Cánh ngắn

- Điểm mút

Tâm động:

+ Có vai trò quan trọng trong quá trình phân bào,là điểm bám của thoi dây tơ vô sắc để các NST phân li về các cực

TB khi TB phân chia

+Tùy theo vị trí tâm động chia thành: tâm cân, tâm lệch, tâm mút

Điểm mút:

+ Là vùng DNA đầu mút của NST

DI TRUYỀN

NST?

Di truyền NST là sự di truyền của các đặc điểm xác định bởi các gen nằm trên NST, mang

tính quy luật

II Quy luật phân ly của Mendel

Sơ đồ lai:

Quy ước gen:

A: hoa đỏ là trội hoàn toàn so với a : hoa trắng

Ta có sơ đồ lai một cặp tính trạng như sau:

Nội dung quy luật:

- Mỗi tính trạng được quy định bởi 1 cặp alen

- Các alen của bố, mẹ tồn tại trong tế bào của cơ thể con một cách riêng rẽ, không hòa trộn vào nhau

- Khi hình thành giao tử, các thành viên của cặp alen

phân li đồng đều về các giao tử, nên 50% số giao tử

chứa alen này và 50% số giao tử chứa alen kia

III DI TRUYỀN TƯƠNG TÁC GEN

• Một cặp tính trạng do 2 hay nhiều cặp gen kiểm soát

• Có nhiều kiểu tương tác khác nhau: tương tác bổ trợ, tương tác át chế, tương tác cộng gộp

1.Qui luật tương tác bổ trợ giữa các cặp gen

VD1: Tương tác với tỷ lệ 9:3:3:1 – Hình dạng mào gà P: AAbb (Mào hạt đậu) x aaBB (Mào hoa hồng)

F1: AaBb (Mào hạt óc chó )

F2: 9 (A_B_) : 3 (A_bb) : 3 (aaB_) : 1 (aabb)

9/16 Mào hạt óc chó : 3/16 Mào hạt đậu : 3/16 Mào hoa hồng : 1/16 Mào đơn

VD2: Tương tác với tỷ lệ 9:7 – Màu sắc hoa

2.Qui luật tương tác át chế giữa các cặp gen

3 Qui luật tương tác cộng gộp giữa các cặp gen

• P: Hạt màu đỏ đậm x Hạt màu trắng

• A1A1A2A2 a1a1a2a2

• F1: A1a1A2a2 (Đỏ hồng)

Tỷ lệ phân li các loại kiểu hình ở F2:

• 1 Hạt màu đỏ đậm (có 4 alen trội A1, A1, A2 và A2)

• 4 Hạt màu đỏ (có 3 trong 4 alen trội)

• 6 Hạt màu đỏ hồng (có 2 trong 4 alen trội)

• 4 Hạt có màu hồng (có 1 trong 4 alen trội)

• 1 Hạt màu trắng (không có alen trội nào)

1 Di truyền liên kết gen hoàn toàn

T Morgan và cộng sự chứng minh các gen sắp xếp theo đường thẳng trên nhiễm sắc thể

IV DI TRUYỀN LIÊN KẾT GEN

Kết luận: Các gen trên cùng nhiễm sắc thể tạo nên một nhóm liên kết gen, mỗi nhiễm sắc thể là một nhóm liên kết gen

Nhận xét: Liên kết gen hoàn toàn dẫn đến các phép lai 2 hay nhiều cặp gen cho tỉ lệ phân ly kiểu gen, kiểu hình giống nhau

Năm 1931 các thí nghiệm

của H.B Creighton và B

Mc Clintock ở ngô, thực

nghiệm của C Stern trên

ruồi giấm đưa ra những

Qui ước một đơn vị Morgan hay 1 Centi Morgan (cM) bằng 1% tần số hoán vị gen Tần số hoán vị gen

biểu hiện khoảng cách giữa các gen trên nhiễm sắc thể.

Tần số hoán vị gen (f%) trong lai phân tích:

f%= Số cá thể tái tổ hợp x100

Tổng số cá thể thu được ở đời con (Xét trường hợp các gen trội nằm trên 1 nhiễm sắc thể)

Từ tần số trao đổi chéo có thể xác định khoảng cách các gen trên NST, lập được bản đồ liên kết gen.

V DI TRUYỀN NGOÀI NST

Di truyền ngoài nhiễm sắc thể là di truyền của 1

số tính trạng do các gen nằm ngoài NST ( ngoài nhân ) quy định Di truyền ngoài nhiễm sắc thể

ở sinh vật prokaryote là di truyền các đặc điểm

do các gen nằm ở plasmid hoặc episom, còn sinh vật eukaryote di truyền ngoài nhiễm sắc thể

là sự di truyền các gen nằm trong ti thể , lạp thể

và một số bào quan khác

1 Di truyền ti thể

• Ti thể là bào quan nhỏ của tế bào, là nơi tổng hợp các

enzym hô hấp, tổng hợp phần lớn ATP của tế bào, đảm bảo năng lượng cho mọi quá trình trao đổi chất

• Ti thể có khả năng tự nhân đôi độc lập với quá trình tự nhân đôi của DNA (nhiễm sắc thể) trong nhân tế bào, có khả

năng tổng hợp các protein đặc trưng của ti thể.

• Mỗi tế bào động vật, thực vật có vài trăm ti thể, tế bào nấm men S

Cerevisiae có 22 ty thể Trong mỗi ti thể có nhiều bản sao bộ gen ti thể (mtDNA).

• Bộ gen ti thể (mtDNA) ở dạng chuỗi xoắn kép trần (không có sự tham gia của các phân tử histon), mạch vòng Kích thước mtDNA khác nhau tùy loài.

• Bộ gen ti thể của tế bào động vật gồm các exon, còn bộ gen ti thể của thực vật và nấm men gồm các exon và intron xen kẽ.

• Bộ gen ti thể ở động vật có vú có cấu trúc tương đối giống nhau, mỗi

mtDNA gồm 37 gen, trong đó có 13 gen mã hóa protein, 22 gen mã hóa rARN.

2.Di truyền lạp thể

• Lạp thể có ở tế bào thực vật, nhiều loài tảo và vi khuẩn quang hợp Lạp thể chứa diệp lục, là cơ quan quang hợp của tế

bào Mỗi tế bào thực vật có khoảng 40 –

50 lạp thể, ở một số loài tảo tế bào chứa hàm trăm lạp thể

• Lạp thể có khả năng phân chia và tự nhân đôi độc lập với các thành phần khác của

hệ gen (cp DNA) tương đối giống nhau

về thành phần và cấu trúc DNA.

• Hệ gen lạp thể (cpDNA) lớn hơn mtDNA khoảng 9 -10 lần Cấu trúc phân tử DNA lạp thể thường

có dạng xoắn kép, trần nối thành vòng Phân tử cpDNA của tế bào thực vật bậc cao có kích thước từ

120 đến 160 kb, ở các loài tảo

khác nhau cpDNA có kích thước

từ 22 kb đến khoảng 300kb Mỗi lục lạp thường có nhiều bản sao cpDNA.

• Chẳng hạn, trùng roi Euglena mỗi

tế bào có 15 lục lạp, mỗi lục lạp

có 40 bản sao cpbDNA, mỗi tế bào cây thuốc lá có khoảng 150 bản sao cpDNA

Ví dụ: Khi cho cây ngô lá xanh bình thường thụ

phấn với cây ngô lá xanh

có đốm trắng thì thế hệ con đều lá xanh bình

thường Còn khi cây lá

đốm thụ phấn với cây lá xanh bình thường thì thế

hệ con xuất hiện một số cây lá xanh, một số đốm

và một số hoàn toàn bạch tạng

VI So sánh di truyền NST và di truyền ngoài NST

• Giống nhau:

- Gen đều mang thông tin di truyền quy định của cấu trúc protein từ đó quy định các tính trang theo sơ đồ: Gen-RNA-Protein-Tính trạng

+ đều có khả năng tái sinh phiên mã và dịch mã

+ đều có thể bị đột biến dẫn đến thay đổi các tính trạng

ở thế hệ sau

Khác nhau :

Về gen :

Gen ở NST Gen ngoài NST

Tồn tại ở dạng sinh vật chưa có màng nhân

lẫn sinh vật có màng nhân.

Chỉ tồn tại sinh vật có nhân.

Nằm trong DNA dạng vòng Nằm trong DNA dạng thẳng.

Lượng DNA ít hơn trong nhân.

Xuất hiện đầy đủ ở thế hệ sau do lượng tế

bào chất ở hợp tử chủ yếu do trứng của mẹ

đóng góp.

Sự xuất hiện gen ở thế hệ sau do sự phân li

và tổ hợp của NST trong quá trình giảm phân và thụ tinh.

+Tính trạng được di truyền theo dòng mẹ.

+Tính trạng không tuân theo quy luật di

truyền NST.

Tính trạng được di truyền theo quy luật nghiêm ngặt của Mendel, Morgan, tương tác và giới tính.

Kết quả lai thuận khác kết quả lai nghịch.

VD: lai lừa cái x ngựa đựa ➜ con la

Lai lừa đực x ngựa cái ➜ con bacdo

Kết quả lại thuận giống kết quả lai nghịch.

Khác nhau :

Về gen :

Về quy luật :

• Di truyền ngoài NST :

+ Các tính trạng di truyền không tuân theo quy luật di truyền NST.vì tế bào chất không được phân phối đồng đều tuyệt đối cho các tế bào con như đối với NST + Con luôn mang tính trạng theo mẹ vì khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân

mà không truyền tế bào chất cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất ( trong lạp thể và ti thể) chỉ được mẹ truyền cho qua tế bào chất của trứng.