Vật chất di truyền bài giảng

42 268 0
  • Loading ...
1/42 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 16/06/2017, 15:28

Tài liệu công nghệ Sinh học, gene, phân tử, di truyền thực vật, động vật, Căn cứ Điều 13, khoản 2, điểm a Nghị định số 1552016NĐCP của Chính phủ ngày 18 tháng 11 năm 2016 quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường; VẬT CHẤT DI TRUYỀN VẬT CHẤT DI TRUYỀN I Nucleic acid II Gen mã di truyền III Deoxyribonucleic acid (DNA) Ribonucleic acid (RNA) Sự phát triển khái niệm gen Gen đơn vị chức nhỏ Cấu trúc gen Mã di truyền Nhiễm sắc thể Khái niệm Cấu trúc chức Đặc điểm Cấu trúc siêu hiển vi nhiễm sắc thể VẬT CHẤT DI TRUYỀN  Đặc tính thiết yếu Nhiễm sắc thể Nhân Thông tin sinh học  Tái  Hoạt động gen  Biến đổi   Vật chất di truyền: Nucleic acid (DNA RNA)  Gen mã di truyền  Nhiễm sắc thể  Tế bào DNA Gen I NUCLEIC ACID Là chất tìm thấy nhân tế bào có tính acid  Là đại phân tử sinh học có phân tử lượng lớn  Cấu tạo từ chuỗi nucleotide nhằm truyền tải thông tin di truyền  loại: deoxyribonucleic acid (DNA) ribonucleic acid (RNA)  Có mặt hầu hết tế bào sống virus  Tính đặc hiệu nucleotide base nên thường gọi cặp base, kí hiệu bp (base pair) hay kb (kilobase – 1000 cặp base)  I NUCLEIC ACID DNA  Thành phần cấu tạo hóa học: Gốc phosphoric acid  Đường pentose – 2deoxy-D-ribose  Bazơ nitơ: adenine (A), Guanine (G), Cytosine (C), Thymine (T)  RNA  Thành phần cấu tạo hóa học: Gốc phosphoric acid  Đường pentose – Dribose  Bazơ nitơ: adenine (A), Guanine (G), Cytosine (C), Uracil (U)  I NUCLEIC ACID I NUCLEIC ACID DNA  Cấu trúc    Thường mạch kép (liên kết hai mạch đơn liên kết hidro) Chức   RNA Lưu trữ truyền đạt thông tin di truyền Cấu trúc   Thường mạch đơn Chức  Lưu trữ truyền đạt thông tin di truyền; hoạt động enzyme Tính chất Không tan ethanol, nước lạnh, nước nóng dung dịch HCL loãng  Tan dung dịch NaOH loãng, rượu HCL  I NUCLEIC ACID DNA • Năm 1951, E Chargaff kết luận: • • • Số lượng A=T, G=C Tỷ số (A+T)/(G+C) đặc trưng cho loài sinh vật Năm 1953, J Watson F Crick xây dựng mô hình cấu trúc phân tử DNA • • • • • Phân tử DNA gồm hai chuỗi polynucleotide xoắn song song ngược chiều quanh trục chung Các gốc base quay vào vòng xoắn, gốc phosphat pentose quay tạo phần mặt hình trụ Khoảng cách cặp base 3,4Ao Chiều cao vòng xoắn 34Ao, 10 cặp base Đường kính 20Ao Hai chuỗi polynucleotide gắn với qua liên kết hydro theo nguyên tắc bổ sung: A-T (2 liên kết), G-C (3 liên kết) Đặc điểm quan trọng đối song song (antiparallel) I NUCLEIC ACID DNA 10 II GEN VÀ MÃ DI TRUYỀN Sinh vật nhân sơ (prokaryote) Mạch mã gốc 3’ Mạch bổ sung 5’ Vùng điều hòa Vùng kết thúc Vùng mã hóa 5’ 3’ Gen không phân mảnh Sinh vật nhân thực (eukaryote) Mạch mã gốc 3’ Mạch bổ sung 5’ Vùng điều hòa Exon Vùng kết thúc Vùng mã hóa Intron Exon Gen phân mảnh Intron Exon 5’ 3’ 28 II GEN VÀ MÃ DI TRUYỀN Gen cấu trúc có vùng: • Vùng mã hóa: o o Gen không phân mảnh: gen thực vật nhân sơ có vùng mã hóa liên tục gọi cistron Các cistron xếp thành nhóm chung vùng điều hoà tạo thành operon Kiểu tổ chức di truyền giúp vi khuẩn thích nghi với thay đổi điều kiện ngoại cảnh Gen phân mảnh: gen thực vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục chứa đoạn không mã hoá (intron) xen kẽ với đoạn mã hoá (exon) số gen intron gen mã hoá cho protein histone Ở nhiều gen, tổng độ dài intron lớn exon gen mã hoá cho albumin, conalbumin Các đoạn intron bị cắt bỏ trình phiên mã Điểm giao tiếp intron exon có dấu hiệu đặc biệt cặp bazo GU AG 29 II GEN VÀ MÃ DI TRUYỀN Gen cấu trúc có vùng: • Vùng kết thúc: o o o o Vị trí: nằm đầu 5’ mạch mã gốc gen Gồm trình tự không mã hoá axit amin Chức năng: mang tín hiệu kết thúc phiên mã Một số trình tự chức chưa rõ ràng Mạch mã gốc 3’ Mạch bổ sung 5’ Vùng điều hòa Vùng mã hóa Vùng kết thúc 5’ 3’ 30 II GEN VÀ MÃ DI TRUYỀNdi truyền Định nghĩa: a • • Là trình tự nucleotit gen quy định trình tự amino acid phân tử protein Cứ nu mã hóa cho amino acid Bằng chứng di truyền học mã ba b • • Năm 1961, Brenner, Crick Barnett phân tích đột biến thể thực khuẩn T4 acridin Ðơn vị mã (coding unit) gồm ba nucleotide xác định amino acid gọi codon 31 II GEN VÀ MÃ DI TRUYỀN Cấu trúc: c • • Bộ ba mở đầu: khởi đầu dịch mã, quy định amino acid Metionin sinh vật nhân thực formin metionin sinh vật nhân sơ Bộ ba kết thúc: ba UAA, UAG, UGA quy định tín hiệu kết thúc trình dịch mã Đặc điểm: d • • • • • Thông tin di truyền đọc theo cụm nucleotide cách liên tục, không ngắt quãng Thông tin đọc theo chiều, điểm xác định Tính phổ biến: tất sinh vật dùng chung loại thông tin Tính đặc hiệu: ba bắt đầu kết thúc đặc hiệu Tính thoái hóa: nhiều ba xác định axit amin, trừ hai ngoại lệ AUG mã hoá methionine, UGG mã hoá tryptophan 32 II GEN VÀ MÃ DI TRUYỀN 33 III NHIỄM SẮC THỂ DNA nằm vị trí nào?  Tại đoạn dài DNA (1,5 m) lại nằm nhân?  Nhiễm sắc thể Khái niệm:  Nhiễm sắc thể: DNA sợi kép cuộn xoắn, liên kết với protein  Protein đặc biệt histones  Histone giữ cho sợi DNA cuộn xoắn chặt lại với  Bắt màu thuốc nhuộm kiềm tính, quan sát kính hiển vi  34 III NHIỄM SẮC THỂ Cấu trúc chức Nhiễm sắc thể Chromatid = ½ nhiễm sắc thể  nhiễm sắc thể gồm chromatid  chromatid chị em dính tâm động  Dựa vào vị trí tâm động, có kiểu hình thái NST  NST cân tâm: Tâm động nằm NST  NST lệch tâm: Tâm động chia NST làm phần không nhau, bên dài, bên ngắn  NST mút tâm: Tâm động nằm gần cuối đầu, chia NST làm phần lệch Tâm động centromere  chromatid chromatid 35 III NHIỄM SẮC THỂ Cấu trúc chức  Mỗi NST có phận chủ yếu với chức Tâm động (Centromere) Đầu mút (Telomere) Trình tự khởi đầu nhân đôi DNA Là vị trí liên kết với thoi phân bào, giúp NST di chuyển cực tế bào trình phân bào Bảo vệ NST, làm cho NST không dính vào Những điểm DNA bắt đầu nhân đôi 36 III NHIỄM SẮC THỂ Đặc điểm: Nhiễm sắc thể quan sát rõ kỳ nguyên phân, NST rút ngắn cực đại  Tế bào đơn bội có nhiễm sắc thể (n NST)  Sinh vật lưỡng bội có hai nhiễm sắc thể (2n NST)  Tế bào dinh dưỡng (tế bào soma): 2n NST  Tế bào giới tính: n NST   Số lượng NST đặc trưng cho loài: Tinh tinh 2n=46 NST Cà chua 2n=24 NST Ruồi giấm 2n=8 NST 37 III NHIỄM SẮC THỂ Cấu trúc siêu hiển vi NST: a Sinh vật nhân thực  DNA bao xung quanh histone protein  nucleosomes  Chuỗi DNA tự xoắn nhiều lần  sợi chromatin  Cấu trúc kết thúc chứa chuỗi DNA tự xoắn chặt  nhiễm sắc thể 38 III NHIỄM SẮC THỂ  Các mức cấu trúc Sợi (mức xoắn 1)  Sợi chất nhiễm sắc (mức xoắn 2)  Cromatid (mức xoắn 3)  39 III NHIỄM SẮC THỂ Cấu trúc siêu hiển vi NST: Sinh vật nhân sơ: b • Mỗi tế bào chứa DNA mạch kép có dạng vòng, chưa có cấu trúc NST tế bào nhân thực 40 NST vi khuẩn E.coli III NHIỄM SẮC THỂ  NST vật chất di truyền cấp độ tế bào  NST cấu trúc mang gen NST chứa DNA, DNA mang thông tin di truyền  Những biến đổi số lượng cấu trúc NST gây biến đổi tính trạng   NST có khả nhân đôi   Nhân đôi NST nhân đôi DNA vào kỳ trung gian lần phân bào Sự tự nhân đôi NST, kết hợp với phân li tổ hợp NST giảm phân thụ tinh chế di truyền cấp độ tế bào 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 Hồ Huỳnh Thùy Dương – Sinh học phân tử – NXB Giáo dục - Lê Thanh Hòa & Đái Duy Ban – Công nghệ sinh học trồng vật nuôi bảo vệ môi trường - Võ Thị Thương Lan – Sinh học phân tử – NXB Đại học QG Hà Nội - Lê Đình Lương – Nguyên lý kỹ thuật di truyền – NXB Khoa học & Kỹ thuật - Nguyễn Văn Uyển & Nguyễn Tiến Thắng – Những kiến thức công nghệ sinh học - Dale – From genes to genomes – Wiley, 2002 - Primrose – Principles of Genes Manupulation – Blackwell Science, 2001 - Ratledge & Kiristiansen – Basic Biotechnology – Cambridge University Press, 2001 - Schmid – Pocket Guide to Biotechnology and Genetic engineering Wiley-VCH, 2003 - Smith – Biotechnology – Cambridge University Press, 1996 42 ... gồm RNA DNA) mang thông tin di truyền DNA luôn vật chất di truyền Trong đó, RNA thường vật chất di truyền, hệ thống đặc biệt DNA, RNA vật chất di truyền 21 II GEN VÀ MÃ DI TRUYỀN Sự phát triển khái... tiếp cho thấy DNA vật chất di truyền: i ii iii iv DNA có tế bào tất vi sinh vật, thực vật, động vật; giới hạn nhân thành phần chủ yếu nhiễm sắc thể Lượng DNA ổn định tất tế bào dinh dưỡng Số lượng... nhiễm sắc thể VẬT CHẤT DI TRUYỀN  Đặc tính thiết yếu Nhiễm sắc thể Nhân Thông tin sinh học  Tái  Hoạt động gen  Biến đổi   Vật chất di truyền: Nucleic acid (DNA RNA)  Gen mã di truyền 
- Xem thêm -

Xem thêm: Vật chất di truyền bài giảng, Vật chất di truyền bài giảng, Vật chất di truyền bài giảng

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn