CƠ SỞ DI TRUYỀN CHỌN GIỐNG ĐỘNG VẬT - Chương 2

Chương 2DI TRUYỀN HỌC TẾ BÀONhững người đương thời với Mendel không hiểu các qui luật di truyền của Ông, một phần do chưa biết các cơ chế phân bào. Năm 1879, người ta đã tìm được cơ chế phân chia nguyên nhiễm và năm 1890, tìm ra cơ chế phân chia giảm nhiễm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CƠ SỞ DI TRUYỀN CHỌN GIỐNG ĐỘNG VẬT - Chương 2 32Chương 2 DI TRUYỀN HỌC TẾ BÀO Những người đương thời với Mendel không hiểu các qui luật ditruyền của Ông, một phần do chưa biết các cơ chế phân bào. Năm 1879,người ta đã tìm được cơ chế phân chia nguyên nhiễm và năm 1890, tìm racơ chế phân chia giảm nhiễm. Như vậy, đến cuối thế kỷ 19, các nhà sinhhọc mới tìm thấy mối tương quan giữa sự biểu hiện của nhiễm sắc thểtrong phân bào với sự biểu hiện các nhân tố Mendel. Với đối tượng nghiên cứu là ruồi dấm (Drosophila melanogaster),năm 1910 T.H. Morgan và các cộng sự đã đưa ra học thuyết di truyềnnhiễm sắc thể, chứng minh các gen nằm trên nhiễm sắc thể, chúng liên kếtvới nhau để hình thành nên các đặc điểm, tính trạng của cơ thể. Sự ra đờicủa học thuyết di truyền nhiễm sắc thể đã đánh dấu thời kỳ phát triển thứhai của di truyền học và là cơ sở xây dựng bản đồ gen động vật.1. Cấu trúc cơ sở nhiễm sắc thể.1.1. Khái niệm về nhiễm sắc thể. Nhiễm sắc thể (chromosome) là thể vật chất di truyền, tồn tại trongnhân tế bào, bắt màu bằng các thuốc nhuộm kiềm tính, có dạng hình sợihoặc hình que. Nhiễm sắc thể có số lượng, hình dạng, kích thước, cấu trúcđặc trưng cho từng loài. Nhiễm sắc thể có khả năng tái sinh, phân ly và tổhợp trong quá trình phân chia tế bào và thụ tinh để tạo thành cá thể mới.Nhiễm sắc thể cũng có khả năng biến đổi về số lượng, cấu trúc, khi xẩy ranhững thay đổi làm xuất hiện các đặc điểm kiểu hình mới (các đột biến).1.2 Cấu trúc cơ sở của nhiễm sắc thể. Ở virus, nhiễm sắc thể chỉ là một phân tử DNA trần. Ở sinh vật cónhân, nhiễm sắc thể có cấu tạo phức tạp. Ở các tế bào thực vật và động vật sau khi nhân đôi, mỗi nhiễm sắcthể có 2 cromatit (sợi nhiễm sắc), mỗi cromatit có 1 sợi DNA. Cáccromatit này đóng xoắn cực đại vào giai đoạn trung kỳ (trong phân chia tếbào) nên chúng có hình dạng, kích thước đặc trưng. Khi nhuộm màu, nhiễm sắc thể sẽ bắt màu ở các phần có sự khácnhau. Vùng bắt màu đậm gọi là vùng dị nhiễm sắc. Vùng này có chứanhiều hạt nhiễm sắc (nút xoắn DNA), ở đây phân tử DNA đang ở trạngthái xoắn mạnh, ít hoạt động nên ít ảnh hưởng đến đặc điểm di truyền củacơ thể. 33 Vùng bắt màu nhạt gọi là vùng nhiễm sắc thể thực (đồng nhiễmsắc), vùng này có chứa ít hạt nhiễm sắc. Ở đây phân tử DNA đang hoạt Hình 14. Tế bào động vậtđộng phiên mã, nên có ảnh hưởng lớn đến đặc điểm di truyền của cơ thể. Trên nhiễm sắc thể có các eo, eo thứ nhất có chứa tâm động là nơiđính sợi nhiễm sắc lên sợi tơ vô sắc trong phân chia tế bào. Vị trí của tâmđộng quyết định hình thái của nhiễm sắc thể: tâm cân, tâm lệch, tâm mút.Tâm động có thể bị phân chia, khi tâm đông phân chia, nhiễm sắc thể képtrở thành các sợi đơn. Eo thứ hai là nơi tổng hợp rRNA để hình thànhribosome là nơi tổng hợp protein. Ở một số loài sinh vật vòng đời có trải qua giai đoạn ấu trùng cóxuất hiện các nhiễm sắc thể với kích thước lớn hàng nghìn lần gọi lànhiễm sắc thể khổng lồ. Ở tế bào trứng của một số loài lưỡng cư có nhiễmsắc thể hình chổi đèn. 34 Chiều dài nhiễm sắc thể từ 0,2 - 50 m, chiều ngang từ 0,2 - 20 m. Về cấu tạo vi thể: Nhiễm sắc thể được cấu tạo từ chất nhiễm sắc, bao gồm DNA và protein. Phân tử DNA quấn quanh khối cầu protein tạo nên nucleosome, là đơn vị cấu trúc cơ bản theo chiều dọc nhiễm sắc thể. Mỗi nucleosome gồm 8 phân tử histon chồng lên nhau tạo nên khối cầu, phía ngoài được bao bọc bởi 1 3 vòng Hình 15.Hình thái và các dạng nhiễm sắc thể. 4 xoắn DNA, đoạn phân A/ Hình thái các bộ phận của nhiễm sắc thể tử này có khoảng 146 B/ Các dạng nhiễm sắc thể ở kỳ giữa cặp nucleotit.DNA và một phân tử 1.Tâm cân; 2. Tâm lệch; 3. Tâm mút; Các protein histon. lại với 4. Có eo thứ cấp; 5.Có thể kèm; 6. Tâm đầu nucleosome nối nhau bằng cácDNA với histon trong chuỗi nucleosome tạo thành sợi cơ Tổ hợp đoạnbản có chiều ngang 100Ao, sợi cơ bản cuộn xoắn thứ cấp tạo nên nhiễmsắc thể có chiều ngang 300 Ao. Sợi nhiễm sắc thể tiếp tục đóng xoắntạo nên một ống rỗng với bề ngang 2000 Ao,cuối cùng tạo thành sợicromatit. Nhờ cấu trúc xoắn cuộn như vậy nên chiều dài của nhiễm sắcthể được rút ngắn 15 - 20 ngàn lần so với chiều dài phân tử DNA. Ví dụ,nhiễm sắc thể dài nhất của người khoảng 82 mm, sau khi xoắn cực đại chỉcòn khoảng 10 m. Sự thu gọn cấu trúc không gian như vậy thuận lợi chosự phân ly, tổ hợp các nhiễm sắc thể trong chu kỳ phân chia tế bào. 35 Hình 16. Nhiễm sắc thể kiểu bàn chải đèn A. Trong noãn bào sơ cấp của cá cóc, thấy rõ trục chính từ đấy tỏa racác nút. B. Các chi tiết của ảnh A, trong đ ó thấy rõ các nút chính lànhững hạt nhiễm sắc thể. Phân tử DNA nằm trên nhiễm sắc thể. Các vùngđen cho thấy sự phân bố quá trình tổng hợp RNA trên các nút nhiễm sắcthể kiểu bàn chải đén (theo J. Gal) 36 Hình 17. Nhiễm sắc thể khổng lồ tuyến nước bọt ấu trùng ruồi giấm. R là vai trái , L là vai phải của từng nhiễm sắc thể.Các tế bào sinh dưỡng (soma), nhiễm sắc thể luôn đi với nhau theo từngcặp, giống nhau về hình thái, một có nguồn gốc từ bố và một có nguồn gốctừ mẹ, được gọi là cặp nhiễm sắc thể tương đồng. Bộ nhiễm sắc thể có cặpgọi là lưỡng bội (2n). Các tế bào sinh dục (tinh trùng, trứng), nhiễm sắcthể tồn tại thành từng chiếc đơn lẻ được gọi là tế bào đơn bội (n). Ngoài ra, ở nhiều động vật có sự khác nhau giữa cá thể đực và cáiở cặp nhiễm sắc thể giới tính.1.3 Kiểu nhân (caryotype) và nhiễm sắc thể đồ. Tất cả các tế bào củ ...