Di Truyền Ngoài Nhân - Hoc24

DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN

(DI TRUYỀN NGOÀI NHIỄM SẮC THỂ)

I. DI TRUYỀN THEO DÒNG MẸ

1. Thí nghiệm

- Khi lai 2 thứ Đại mạch xanh lục bình thường và lục nhạt với nhau thì thu được kết quả như sau:

Lai thuận : P: (♀) Xanh lục x (♂) Lục nhạt

F1: 100% Xanh lục

Lai nghịch : P: (♀) Lục nhạt x (♂) Xanh lục

F1: 100% Lục nhạt

2. Nhận xét

- Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch là khác nhau, F1 có kiểu hình giống mẹ.

- Hai hợp tử tạo ra con lai đều chứa một bộ NST như nhau về cấu trúc và số lượng, chỉ khác nhau ở khối tế bào chất: hợp tử chứa tế bào chất của noãn cây nào thì lá của cây lai mang đặc điểm của lá cây đó.

3. Giải thích

- Trong thí nghiệm trên, sự di truyền tính trạng xanh lục liên quan với tế bào chất ở tế bào trứng của cây mẹ xanh lục (lai thuận), còn sự di truyền tính trạng lục nhạt chịu ảnh hưởng của tế bào chất ở tế bào trứng của cây mẹ xanh lục nhạt (lai nghịch).

=> Vì vậy hiện tượng di truyền này là di truyền tế bào chất (hay di truyền ngoài nhân hoặc ngoài NST). Do con lai mang tính trạng của mẹ nên di truyền tế bào chất được xem là di truyền theo dòng mẹ. Tuy nhiên, không phải mọi hiện tượng di truyền theo dòng mẹ đều là di truyền tế bào chất.

- Sự phân ly kiểu hình ở đời con đối với các tính trạng do gen nằm trong tế bào chất quy định rất phức tạp. Là do một tế bào có thể chứa rất nhiểu ty thể và lục lạp. Một ty thể hay lục lạp lại chứa rất nhiều bản sao của phân tử ADN tức là có nhiều bản sao của các alen. Các bản sao của cùng một gen có thể bị các đột biến khác nhau.

4. Cơ sở tế bào của lai thuận và lai nghịch

- Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà hầu như không truyền tế bào chất cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất (trong ti thể hoặc trong lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho qua tế bào chất của trứng.

5. Kết luận

- Tế bào chất có vai trò nhất định trong sự di truyền các tính trạng từ thế hệ trước đến thế hệ sau.

- Tính trạng di truyền ngoài nhân di truyền theo dòng mẹ (không theo quy luật di truyền).

Lưu ý:

- Năm 1909, Correns và Bauer đã cùng phát hiện ra sự di truyền qua tế bào chất (không tuân theo quy luật Menđen) ở cây hoa phấn (Mirabilis jalava).

- Cây không tạo phấn hoa hoặc phấn hoa không thụ tinh đuợc => bất thụ đực.

- Khi cây bất thụ đực được làm cây cái thụ tinh bởi phấn hoa cây hữu thụ => Thế hệ sau đều bất thụ đực (do di truyền theo dòng mẹ)

=> Hiện tượng bất thụ đực được sử dụng trong tạo hạt lai mà không cần bỏ phấn hoa cây mẹ.

6. Ví dụ về di truyền qua tế bào chất.

- Ngựa cái x Lừa đực => con la: dai sức, leo núi giỏi.

- Ngựa đực x Lừa cái => con Bac-đô: thấp hơn con la, chân mỏng, móng bé tựa như lừa.

- Cá chép cái (có râu) x cá diếc đực (không râu) => cá có râu.

- Cá chép đực (có râu) x cá diếc cái (không râu) => cá không có râu.

II. SỰ DI TRUYỀN CỦA CÁC GEN TRONG TI THỂ VÀ LỤC LẠP

1. Gen ngoài nhân (ngoài NST)

- Khái niệm: Gen ngoài NST là những gen (ADN) tồn tại trong TBC và được chứa trong các bào quan như: ti thể, lạp thể hay plasmit ở vi khuẩn.

- Đặc điểm của gen ngoài NST:

• Bản chất là ADN trần, mạch vòng kép.
• Số lượng ít hơn so với gen trong nhân.
• Có thể bị đột biến và di truyền được.

2. Sự di truyền của ti thể

- Bộ gen của ti thể được kí hiệu là mtADN (MitochondrialADN) có cấu tạo xoắn kép, trần, mạch vòng.

- Có hai chức năng chủ yếu:

• Mã hóa nhiều thành phần trong ti thể: rARN, tARN và nhiều loại prôtêin có trong màng trong ti thể.
• Mã hóa cho một số prôtêin tham gia vào chuỗi chuyền electron.

- Thực nghiệm chứng minh cơ sở di truyền của tính kháng thuốc lá từ gen ti thể. Các tế bào kháng thuốc được tách nhân, cho kết hợp với tế bào bình thường mẫn cảm thuốc, tạo ra tế bào kháng thuốc. Điều đó chứng tỏ tính kháng thuốc được truyền qua gen ngoài nhân.

2. Sự di truyền của lục lạp

- Bộ gen của lục lạp được kí hiệu là cpADN (Chloroplast ADN) có cấu trúc xoắn kép, trần, mạch vòng.

- Chức năng: Mã hóa nhiều thành phần trong ti thể: rARN, tARN và nhiều loại prôtêin của riboxom của màng lục lạp cần thiết cho việc chuyền điện tử trong quá trình quang hợp.

- Sự di truyền lạp thể là sự di truyền tế bào chất hay di truyền theo dòng mẹ được xác định ở các đối tượng khác nhau.

- 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.

III. ĐẶC ĐIỂM CỦA DI TRUYỀN NGOÀI NHIỄM SẮC THỂ

- Kết quả lai thuận khác lai nghịch, trong đó con lai thường mang tính trạng của mẹ (di truyền theo dòng mẹ). Trong di truyền qua tế bào chất, vai trò chủ yếu thuộc về tế bào chất của giao tử cái được tạo ra từ mẹ.

- Các tính trạng di truyền không tuân theo quy luật di truyền của nhiễm sắc thể. Vì tế bào chất không được phân phối đồng đều tuyệt đối cho các tế bào con như đối với nhiễm sắc thể.

- Tính trạng do gen trong tế bào chất quy định sẽ vẫn tồn tại khi thay thế nhân tế bào bằng một nhân có cấu trúc di truyền khác.