Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 7/18/15 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 3.1 GIẢM PHÂN 3.1.1 Các dạng giảm phân sinh vật CHƢƠNG VẬT CHẤT DI TRUYỀN TRONG CÁC VÒNG SỐNG CÁ THỂ, CƠ SỞ CỦA TÁI TỔ HỢP DI TRUYỀN Phân chia giảm nhiễm xảy quan sinh sản sinh vật, sở để tạo giao tử đực, , với số lượng NST giảm nửa (đơn bội - n) 1tế bào mẹ (2n) giảm phân tế bào (n) Các giao tử (n) phối hợp với nhau, tái tạo thể lưỡng bội (2n) đời sau Như vậy, nhờ có giảm phân, NST loài ổn định kế thừa vật chất di truyền qua hệ sinh sản hữu tính Giảm nhiễm hợp tử : (ở sinh vật nhân chuẩn bậc thấp - VÒNG ĐỜI CỦA DƢƠNG XỈ tảo, nấm, nguyên sinh động vật -1n) n x n  2n (hợp tử) - giảm phân  bào tử (n)  phát triển thành thể đơn bội (1n) Giảm nhiễm bào tử ( thực vật)  Diễn trình hình thành bào tử đa số giới thực vật  Giảm nhiễm phần trình hình thành giao tử  Sản phẩm giảm nhiễm bào tử, chúng trải qua giai đoạn phát triển hình thành nên giao tử có khả thụ tinh để hình thành hệ lưỡng bội  Trong vòng đời thể thực vật, phát triển bào tử để hình thành giao tử gọi giai đoạn giao tử thể 7/18/15 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ Key Giảm nhiễm giao tử (giảm nhiễm giới hạn) Haploid gametes (n = 23) Haploid (n) Dạng giảm nhiễm đặc trưng cho giới động vật, Ovum (n) Diploid (2n) số nguyên sinh động vật tảo nâu (Fucus) Ở đây, giảm nhiễm xảy trình hình thành giao tử Kết Sperm Cell (n) giảm nhiễm hình thành giao tử đực, có khả thụ FERTILIZATION MEIOSIS tinh để tái tạo hệ lưỡng bội Ovary Diploid zygote (2n = 46) Testis Mitosis and development Multicellular diploid adults (2n = 46) 3.1.2 Diễn biến trình phân chia giảm nhiễm • Gồm lần phân chia: • Mỗi lần phân chia trải qua thời kỳ: tiền kỳ, trung kỳ, hậu Key kỳ, mạt kỳ Haploid Diploid n Gametes Mitosis n n MEIOSIS n Mitosis Mitosis n n n FERTILIZATION n n Gametes 2n Diploid multicellular organism (a) Animals Zygote 2n Mitosis Gametes n FERTILIZATION MEIOSIS 2n Diploid multicellular organism (sporophyte) + Tiền kỳ 1: phức tạp gồm pha: Mitosis n n Spores MEIOSIS • Giảm nhiễm 1: Haploid multicellular organism Haploid multicellular organism (gametophyte) n 2n Mitosis (b) Plants and some algae Zygote FERTILIZATION 2n Zygote (c) Most fungi and some protists  Giai đoạn sợi mảnh (leptoten): NST mảnh, dài, phân bố khắp nhân, dạng sợi kép  Giai đoạn hợp sợi (zygoten): NST tương đồng tìm đến tiếp hợp (từ đầu mút NST  dọc theo chiều dài nó)  Giai đoạn sợi thô (pachiten): hoàn thành tiếp hợp  Giai đoạn sợi đôi (diploten): đẩy co xoắn  Giai đoạn kết thúc sợi đôi (diakines): co xoắn cực đại, tách song hành với 7/18/15 Cuối tiền kỳ I Tiền kỳ I Các NST tương đồng bắt cặp với 7/18/15 Trung kỳ I Hậu kỳ I • Các cặp lưỡng trị chuyển mặt phẳng xích đạo Mặt phẳng xích đạo tế bào • Tâm động NST • Các cặp lưỡng trị tách NST đôi tương đồng chạy tương đồng đính sợi hai cực tế bào tơ vô sắc • Ở cặp, xếp ngẫu nhiên NST có nguồn gốc từ bố, nguồn gốc từ mẹ hướng hai cực đối diện tế Thoi tơ vô sắc bào Giảm phân I Mạt kỳ I • Các sợi NST tụ lại hai cực tế bào chúng thực chu kỳ duỗi xoắn • Màng nhân tiểu hạch tái tạo, nhân chuyển trạng thái tĩnh kỳ • Ở tế bào hình thành vách ngăn để phân tách thành tế bào (n NST) Haploid Haploid Tiền kỳ II Meiosis: Metaphase II • NST co xoắn cực đại • Không có nhân đôi • NST tập trung mặt NST phẳng xích đạo • Các NST bắt đầu co • Tâm động đính với xoắn di chuyển thoi tơ vô sắc mặt phẳng xích đạo 7/18/15 Hậu kỳ II Mạt kỳ II • Hai sợi cromatid • Đầu mạt kỳ, NST tách NST tụ lại cực tế tâm đông chuyển bào bắt đầu tháo động cực nhờ xoắn Màng nhân hoạt động tơ hạch kéo nhân Haploid hình thành Giảm phân I Prophase I Anaphase I Haploid Haploid Metaphase I Haploid Giảm phân II Prophase II Metaphase II Anaphase II Telophase II Telophase I Giảm phân II 3.1.3 Ý nghĩa giảm phân, sở phân ly tính trạng • Bộ NST loài ổn định kế thừa vật chất di truyền qua hệ sinh sản hữu tính • Tái tổ hợp di truyền (đa dạng quần thể phân ly) 7/18/15 Ý nghĩa tiếp hợp đôi nhiễm sắc thể tương đồng giảm phân: • Sự tiếp hợp hình thành nên cặp lưỡng trị đảm bảo cho phân chia đồng vật chất di truyền hai cực tế bào • Sự tiếp hợp có liên quan đến trao đổi chéo gen tương ứng cặp nhiễm sắc thể tương đồng, tạo nên kiểu tổ hợp gen • Tiếp hợp ngưỡng ngăn cản tạp giao khác loài, trì ổn định loài (con lai lai xa thường bất dục) • Các gen hay đoạn nhiễm sắc thể ngoại lai nạp vào nhiễm sắc thể, thông qua giảm phân chúng bị loại bỏ, không truyền cho hệ sau 3.2 QÚA TRÌNH SINH SẢN HỮU TÍNH VÀ VÔ PHỐI Ở THỰC VẬT 3.2.1 Sự hình thành giao tử đực, thực vật có hoa Sự hình thành giao tử đực Trong bao phấn, tế bào mẹ hạt phấn bước vào phân chia giảm nhiễm, sau hai lần phân chia hình thành tế bào dính liền gọi tứ bào tử, tế bào gọi tiểu bào tử, chúng phát triển thành hạt phấn • Sự phân tách ngẫu nhiên nhiễm sắc thể cặp lưỡng trị hai cực tế bào tạo nên kiểu tổ hợp khác nhiễm có nguồn gốc từ bố, mẹ Từ tạo nên đa dạng kiểu giao tử, đa dạng kiểu gen đời phân ly Sự hình thành tiểu bào tử Bao phấn cắt ngang Biểu bì Vách Lớp TB Tầng nuôi (Tapetum) Mô phát sinh bào tử Ô phấn Qúa trình hình thành giao tử đực (các tinh tử): gồm lần phân chia nguyên nhiễm Hạt phấn bao phấn trước hình thành tế bào sinh sản ống phấn • Nguyên phân (diễn sau giảm phân thời gian): lần phân chia có đặc điểm nhân phân chia (mỗi tế bào có n nhiễm sắc thể), song bào chất phân chia không Kết hình thành tế bào lớn gọi tế bào phát triển, tế bào nhỏ gọi tế bào phát sinh Tế bào lớn chứa nhiều chất dinh dưỡng đảm bảo cho hạt phấn nảy mầm • Nguyên phân 2: nhân tế bào phát sinh tiếp tục phân chia nguyên nhiễm tạo hai nhân gọi hai tinh tử Như vây, hạt phấn chín gồm có tinh tử nhân tế bào phát sinh , gọi hạt phấn chín ba nhân 7/18/15 Sự hình thành giao tử Sự phát triển hạt phấn • Giao tử hình thành noãn (ở bầu nhụy) Ở tâm có vài nguyên bào tử, từ tế bào phát triển thành tế bào mẹ đại bào tử (2n) • Tế bào mẹ đại bào tử phân chia giảm nhiễm hình thành tế bào Ngay sau tế bào bị thoái hóa, tế bào – gọi đại bào tử, phát triển thành tế bào mẹ túi phôi • Đại bào tử phân chia nguyên nhiễm lần tạo thành tế bào, chúng phân hóa thành cấu trúc túi phôi tế bào: + Hai tế bào vào dung hợp tạo thành tế bào nhân tâm (có n) + Ba tế bào dồn phía lỗ noãn tạo thành tế bào trứng (giao tử cái) hai trợ bào hai bên + Ba tế bào dồn phía đối diện gọi tế bào đối cực Sự phát triển đại bào tử hình thành túi phôi Tế bào mẹ đại bào tử Noãn (2n) Vỏ noãn Đại bào tử (n) Đại bào tử sống Rốn hạt Các đại bào tử thoái hóa Nhân tâm Thể kèm Tế bào đối cực Tế bào trứng 3.2.2 Qúa trình thụ phấn thụ tinh Hình thành túi phôi • Thụ phấn trình hạt phấn rơi đầu vòi nhụy nảy mầm cho ống phấn vươn tới túi phôi • Sự nảy mầm hạt phấn phát triển ống phấn vòi nhụy phụ thuộc vào độ hữu dục hạt phấn, tác động yếu tố môi trường Ngoài ra, phát triển ống phấn để đưa tinh tử vào túi phôi chịu kiểm tra di truyền • Khi phấn chín rơi đầu vòi nhụy, nhiều hạt phấn nảy mầm, cho nhiều ống phấn • Ở xảy cạnh tranh ống phấn Khi hạt phấn đưa tinh tử vào túi phôi, xảy phản ứng ngăn cản ống phấn khác 7/18/15 Thụ phấn nhờ côn trùng Thụ phấn nhờ gió Thụ phấn nhờ ngƣời Sự nảy mầm hạt phấn đầu nhụy 7/18/15 ỐNG PHẤN BẮT ĐẦU PHÁT TRIỂN Ống phấn phát triển vòi nhụy Thụ tinh: Ở thực vật diễn trình thụ tinh kép Một tinh tử phối hợp với tế bào trứng tạo thành hợp tử 2n, phát triển thành phôi Tinh tử thứ hai kết hợp với tế bào nhân tâm, phát triển thành nội nhũ Sự thụ tinh Sự phát triển ống phấn thụ tinh Thể đối cực Phôi tâm Nhân tâm Giao tử Tế bào trứng Giao tử Tế bào trứng Thể kèm 7/18/15 3.2.3 Các dạng sinh sản vô phối, ý nghĩa chúng Sinh sản không bào tử (aposporie) Phôi phát triển từ tế bào mẹ đại bào tử trạng thái 2n Ở noãn, tế bào không bước vào phân chia giảm nhiễm mà phát triển theo phân chia nguyên nhiễm, tạo thành phôi, thu đƣợc (2n) giống hệt mẹ Sinh sản mẫu sinh (parthenogenese) • Phôi phát triển từ tế bào trứng kết hợp Sinh sản không giao tử (apogamie) nhân bào trứng với nhân tinh tử Phôi có nguồn gốc di Đó trường hợp phôi phát triển từ tế bào khác truyền từ mẹ, đơn bội (n) tự lưỡng bội hóa(2n) tế bào trứng (giao tử cái) trợ bào, • Một số dạng sinh sản mẫu sinh: + Bào trứng phát triển thành phôi mà thụ phấn, không tế bào đối cực, nhân tâm Chúng hình có tác động ống phấn tinh tử (trinh sinh) thành phôi đơn bội lưỡng bội hóa + Có thụ phấn thụ tinh Ở đây, thụ phấn có tác động kích thích để bào trứng phát triển phôi Trường hợp gọi thụ tinh giả + Nhân tinh tử phối hợp với nhân bào trứng, hợp tử hình thành Tuy nhiên lần phân chia hợp tử, nhiễm sắc thể giao tử đực (bố) bị đào thải nhiễm sắc thể bào trứng (mẹ) Hiện tượng gọi đào thải nhiễm sắc thể sau hình thành hợp tử Sinh sản phụ sinh (androgenese) • Phôi mang hệ thống di truyền bố phát triển thành thể Ý nghĩa sinh sản vô phối • Phụ sinh diễn theo hai đường sau: + Thông qua phôi aposporie (không bào tử) ta thu hệ + Tinh tử vào bào trứng, song nhân bào trứng bị thoái giống hệt mẹ ban đầu: hệ thống di truyền không phân ly hóa (hoặc bị xử lý nhân tạo) Bộ nhiễm sắc thể tinh tử tồn + Những dạng sinh sản vô phối parthenogenese, bào trứng, bào trứng mang hệ thống di truyền bố apogamie, androgenese công cụ việc tạo (giao tử đực) phát triển thành phôi + Nuối cấy tiểu bào tử môi trường nhân tạo để thu đơn bội, hay đơn bội tự lưỡng bội hóa – dòng đồng hợp tử đơn bội, đơn bội lưỡng bội hóa (dòng đồng hợp tử) Những có nhiều ứng dụng di truyền chọn • Ở nhiều loài thực vật, thụ phấn, thụ tinh không xảy ra, giống phôi không hình thành, song đậu diễn ra, dẫn + Dạng sinh sản vô phối phụ sinh (androgenese) có ý tới hình thành không hạt Hiện tượng gọi nghĩa việc nghiên cứu mối quan hệ di truyền nhân parthenocarpie Hiện tượng có ý nghĩa di truyền tế bào chất thể tính trạng trồng ăn quả, nhằm thu không hạt 10 7/18/15 3.3 PHA ĐƠN BỘI, PHA LƢỠNG BỘI TRONG VÒNG SỐNG CÁ THỂ Ý nghĩa trạng thái đơn bội, lƣỡng bội: 3.3.1 Khái niệm, ý nghĩa trạng thái đơn bội, lƣỡng bội a) Trạng thái đơn bội: vật chất di truyền + Các gen đơn bội tạo nên đa dạng di • Vòng sống thể sinh vật tồn hai trạng thái: đơn bội lưỡng bội • Ở sinh vật bậc cao, pha lưỡng bội chiếm hầu hết chu kỳ truyền quần thể sinh vật thông qua đột biến gen sống, pha đơn bội chiếm giai đoạn ngắn - hình thành bào tử giao tử diễn thể lưỡng bội • Ở sinh vật bậc thấp, pha đơn bội chiếm phần lớn chu kỳ sống b) Trạng thái lưỡng bội: + Cung cấp khả tạo biến dị tái tổ hợp, thu đa dạng lớn tổ hợp gen Tiềm biến dị vô tận có ý nghĩa lớn tiến hóa sinh vật 3.3.2 Tổng quát kế thừa vật chất di truyền vòng sống + Nhờ tương tác gen, gen lặn có hại gen trội (bình thường) che khuất, không gây hại cho thể Nhiều mối tương tác gen khác - locus, khác locus tạo nên hiệu có giá trị cao thể tính trạng di truyền, làm tăng sức sống khả thích ứng thể Vòng đời dƣơng xỉ 11 7/18/15 Hạt nảy mầm hoa nhụy nhị Nội nhũ phôi Vỏ hạt noãn noãn Tế bào mẹ đại bào tử Mỗi hạt phát triển từ noãn GIẢM PHÂN GIẢM PHÂN F F F M F Thực vật bậc cao Động vật bậc cao M Rêu M Dương xỉ pollen grain M Đại bào tử THỤ TINH Pha đơn bội Pha lưỡng bội 3.4 PHA ĐƠN BỘI, LƢỠNG BỘI Ở VI KHUẨN, Ý NGHĨA TRONG PHÂN TÍCH DI TRUYỀN 3.4.1 Trạng thái đơn bội đa dạng di truyền vi khuẩn • Đời sống vi khuẩn tồn trạng thái đơn bội • Có chu kỳ sống nhanh tốc độ nhân lớn • Nguồn gốc biến dị đột biến gen tạo nên mức đa dạng di truyền đáp ứng với tác động ngoại cảnh • Bên cạnh nhân lên qua vô tính, vi khuẩn có xen kẽ chu kỳ sinh sản hữu tính: hai tế bào hai nòi vi khuẩn tiếp hợp với nhau, thông tin di truyền từ tế bào nòi cho chuyển sang tế bào nòi nhận Trạng thái lưỡng bội hình thành, hai nhiễm sắc thể xảy trao đổi vật chất di truyền, tạo nên biến dị tái tổ hợp Sau tế bào phân chia, trở trạng thái đơn bội nhân lên theo vô tính 3.4.2 Sự tiếp hợp vi khuẩn, ý nghĩa phân tích di truyền • Khái niệm: Tiếp hợp (conjugation) tượng tiếp xúc trực tiếp hai tế bào vi khuẩn kèm theo việc truyền vật chất di truyền từ tế bào thể cho (donor - D) sang tế bào thể nhận (recipient - R) • Hiện tượng tiếp hợp J Lederberg phát năm 1946 THÍ NGHIỆM CỦA J.LEDERBERG • Sử dụng chủng vi khuẩn khuyết dưỡng Chủng A: Thr+ leu+ B1+ Phe- BioChủng B: Thr- leu- B1- Phe+ Bio+ • Trộn lẫn chủng với cấy lên môi trường tối thiểu thiếu loại chất Threonin, leusin, vitamin B1, phenylalaxin, Bioxin • Thấy xuất tái tổ hợp tế bào vi khuẩn lạc dạng Thr+ leu+ B1+ Phe+ Bio+ Tái tổ hợp vi khuẩn 12 7/18/15 Nhân tố F: • Để tiếp hợp diễn cần có nhân tố đặc biệt, nhân tố có tế bào cho ( nhân tố F – fertility nhân tố giới tính) Nhân tố F có tác động thúc đẩy việc chuyển gen từ tế bào cho sang tế bào nhận • Tế bào cho có mang nhân tố F gọi tế bào F+ • Các tế bào nhận nhân tố F gọi tế bào F- • Khi tiếp hợp tế bào F+ chuyển nhân tố F sang tế bào F-, biến F- thành F+ • Việc chuyển nhân tố F tế bào cho tế bào nhận diễn đồn thời với việc chép nhân tố này, không chuyển gen NST tế bào cho • Nhân tố F vòng ADN kép (plasmid): 10.000bp, chép đồng thời với NST vi khuẩn Để chép nhân tố F phải đính vào điểm đặc biệt màng tế bào vi khuẩn • Nhân tố F có chứa gen quy định hình thành cấu trúc mặt tế bào có dạng sợi tóc (lông F) Các gen khác nhân tố F chuyên trách việc hình thành ống tiếp hợp nối tế bào cho tế bào nhận Khi ống tiếp hợp hình thành việc chép nhân tố F không phụ thuộc vào NST vi khuẩn F chui qua ống tiếp hợp Tiếp hợp tế bào F+ F- E.coli CÁC NÒI Hfr • Trong số nòi vi khuẩn, nhân tố F nằm DNA vi khuẩn Và DNA vi khuẩn chuyển qua ống tiếp hợp với nhân tố F sang tế bào nhận R • Nhân tố F nhiễm sắc thể phân làm đôi, đầu chui qua ống tiếp hợp kéo theo gen nhiễm sắc thể Đầu chuyển sang toàn mạch đơn DNA Hfr kéo sang tế bào nhận  Trạng thái lưỡng bội • Nếu tế bào thể nhận R mang alen khác với alen truyền sang trao đổi chéo xảy ra, phát dễ dàng dễ dàng nghiên cứu sang tế bào nhận F-  F+ 13 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 7/18/15 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ Ứng dụng tƣợng tiếp hợp thiết lập đồ di truyền • Vì cầu tiếp hợp thường bị đứt gẫy trình tiếp hợp), F- trở thành Hfr Trường hợp này, vi khuẩn thể nhận chứa thêm phần NST thể cho gọi hợp tử phần (merogygote) • F Jacob E Wollman nhận thấy sử dụng đứt gẫy ngẫu nhiên cầu tiếp hợp để làm phương tiện lập đồ trình tự gen cách xác định thời gian chui vào tế bào thể nhận gen khác Phƣơng pháp • Giao phối tế bào Hfr F- với nhau, • Cứ sau khoảng thời gian lại lấy mẫu cho vào máy rung để tách tế bào tiếp hợp • Như vậy, chiều dài nhiễm sắc thể Hfr chui vào F- đo khoảng thời gian kể từ thời điểm bắt đầu tiếp hợp đến thời điểm đưa vi khuẩn vào máy rung • Bằng cách vậy, người ta xác định chiều dài gen, khoảng cách gen vị trí chúng nhiễm sắc thể đo đơn vị thời gian (phút) Nấm • Nấm sinh vật nhân chuẩn điển hình Vòng sống nấm, trình hữu tính ý nghĩa phân tích di truyền • Chúng có khả sinh sản nhanh từ tế bào riêng lẻ tạo thành khuẩn lạc mặt môi trường thạch thời gian ngắn (từ đến vài ngày) • Ưu việt nấm chu trình sống chúng có pha đơn bội pha lưỡng bội, đồng thời sản phẩm giảm phân lại tách biệt để nghiên cứu Vì vi nấm sử dụng thuận lợi để phân tích di truyền Ở tìm hiểu chu trình sống nấm Neurospora crassa • Neurospora crassa có hai giới tính A a cặp alen quy định • Các bào tử nang đơn bội mang hai giới tính khác kết hợp với tạo thành hợp tử lưỡng bội Aa Hợp tử 2n tồn không lâu, sau nguyên phân tạo thành cấu trúc hình ống gọi nang • Nang giảm phân tạo nang nhân đơn bội (2 nhân A nhân a) Mỗi nhân lại nguyên phân tạo nang có tế bào đơn bội(4A 4a), xếp xác theo trình tự A:A;A:A;a:a,a:a gọi bốn xếp hàng • Khi bào tử đơn bội thoát khỏi nang, nẩy mầm tạo thành khuẩn ty sinh dưỡng Các nang lại hình thành cấu trúc gọi thể Khi nang chín, bào tử nang thoát qua cổ thể Vòng đời Neurospora crassa kéo dài khoảng 10 ngày, nhiễm sắc thể đơn bội nấm có nhiễm sắc thể Chu trình sống Neurospora crassa 14 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 7/18/15 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ Qúa trình cận hữu tính – ý nghĩa • Cả nấm men Neurospora crassa, bào tử nang sau thoát khỏi nang thu lại Nếu cho bào tử nảy mầm riêng rẽ, nghiên cứu kiểu hình bào tử • Các bào tử tương đương cá thể hệ nhận từ phép lai hai thể lưỡng bội Khi thực phép lai tính, tính cho phép xây dựng đồ di truyền • Do chất đơn bội bào tử nên phân tích di truyền Neurospora đơn giản Ví dụ, lai hai dạng bố mẹ abc + + + (ABC) xác định khoảng cách gen a, b, c cách đếm số lượng cá thể hệ đơn bội thuộc hai dạng bố mẹ thể tái tổ hợp 15 [...]...7/18/15 3. 3 PHA ĐƠN BỘI, PHA LƢỠNG BỘI TRONG VÒNG SỐNG CÁ THỂ Ý nghĩa của trạng thái đơn bội, lƣỡng bội: 3. 3.1 Khái niệm, ý nghĩa của trạng thái đơn bội, lƣỡng bội a) Trạng thái đơn bội: vật chất di truyền + Các gen trên bộ đơn bội tạo nên sự đa dạng di • Vòng sống của cơ thể sinh vật tồn tại dưới hai trạng thái: đơn bội và lưỡng bội • Ở sinh vật bậc cao, pha lưỡng bội chiếm hầu hết chu kỳ truyền ở... sinh vật thông qua các đột biến gen sống, pha đơn bội chiếm giai đoạn ngắn - sự hình thành bào tử và giao tử di n ra trên cơ thể lưỡng bội • Ở sinh vật bậc thấp, pha đơn bội chiếm phần lớn chu kỳ sống b) Trạng thái lưỡng bội: + Cung cấp khả năng tạo ra các biến dị tái tổ hợp, thu được sự đa dạng rất lớn về các tổ hợp gen Tiềm năng biến dị vô tận này có ý nghĩa rất lớn trong tiến hóa sinh vật 3. 3.2 Tổng... quát về sự kế thừa vật chất di truyền giữa các vòng sống + Nhờ tương tác giữa các gen, các gen lặn có hại có thể được các gen trội (bình thường) che khuất, không gây hại cho cơ thể Nhiều mối tương tác gen khác nhau - cùng locus, khác locus có thể tạo nên những hiệu quả có giá trị cao về sự thể hiện tính trạng di truyền, làm tăng sức sống và khả năng thích ứng của cơ thể Vòng đời của dƣơng xỉ 11 7/18/15... Neurospora crassa, các bào tử nang sau khi thoát khỏi nang có thể thu lại được Nếu cho các bào tử này nảy mầm riêng rẽ, có thể nghiên cứu được kiểu hình của mỗi bào tử • Các bào tử ở đây tương đương như các cá thể thế hệ con nhận được từ phép lai hai cơ thể lưỡng bội Khi thực hiện phép lai 2 tính, 3 tính sẽ cho phép xây dựng bản đồ di truyền • Do bản chất đơn bội của các bào tử nên sự phân tích di truyền ở Neurospora... giữa hai nhiễm sắc thể xảy ra sự trao đổi vật chất di truyền, tạo nên các biến dị tái tổ hợp Sau đó tế bào phân chia, trở về trạng thái đơn bội và nhân lên theo vô tính 3. 4.2 Sự tiếp hợp ở vi khuẩn, ý nghĩa trong phân tích di truyền • Khái niệm: Tiếp hợp (conjugation) là hiện tượng tiếp xúc trực tiếp giữa hai tế bào vi khuẩn và kèm theo việc truyền vật chất di truyền từ tế bào thể cho (donor - D) sang... A:A;A:A;a:a,a:a gọi là các bộ bốn xếp hàng • Khi các bào tử đơn bội thoát ra khỏi nang, nẩy mầm tạo thành khuẩn ty sinh dưỡng Các nang lại được hình thành trong một cấu trúc gọi là quả thể Khi các nang chín, thì các bào tử nang thoát ra ngoài qua cổ của quả thể Vòng đời của Neurospora crassa kéo dài khoảng 10 ngày, bộ nhiễm sắc thể đơn bội của nấm có 7 nhiễm sắc thể Chu trình sống của Neurospora crassa... phối các tế bào Hfr và F- với nhau, • Cứ sau mỗi khoảng thời gian lại lấy mẫu ra cho vào máy rung để tách các tế bào đang tiếp hợp • Như vậy, chiều dài của nhiễm sắc thể của Hfr đã chui vào F- được đo bằng khoảng thời gian kể từ thời điểm bắt đầu tiếp hợp đến thời điểm đưa vi khuẩn vào máy rung • Bằng cách như vậy, người ta đã xác định được chiều dài của gen, khoảng cách giữa các gen và vị trí của chúng... trách việc hình thành ống tiếp hợp nối tế bào cho và tế bào nhận Khi ống tiếp hợp 3 hình thành thì việc sao chép nhân tố F không phụ thuộc vào NST vi khuẩn và 1 bản sao của F chui qua ống tiếp hợp Tiếp hợp giữa các tế bào F+ và F- của E.coli CÁC NÒI Hfr • Trong một số nòi vi khuẩn, nhân tố F nằm ngay trong DNA của vi khuẩn Và DNA của vi khuẩn có thể chuyển qua ống tiếp hợp cùng với nhân tố F sang tế... tiếp hợp trong thiết lập bản đồ di truyền • Vì cầu tiếp hợp thường bị đứt gẫy trong quá trình tiếp hợp) , cho nên rất ít khi F- trở thành Hfr Trường hợp này, vi khuẩn thể nhận chứa thêm một phần NST của thể cho được gọi là hợp tử từng phần (merogygote) • F Jacob và E Wollman nhận thấy rằng có thể sử dụng sự đứt gẫy ngẫu nhiên của cầu tiếp hợp để làm phương tiện lập bản đồ trình tự các gen bằng cách... noãn Tế bào mẹ đại bào tử Mỗi hạt phát triển từ 1 noãn GIẢM PHÂN GIẢM PHÂN F F F M F Thực vật bậc cao Động vật bậc cao M Rêu M Dương xỉ pollen grain M Đại bào tử THỤ TINH Pha đơn bội Pha lưỡng bội 3. 4 PHA ĐƠN BỘI, LƢỠNG BỘI Ở VI KHUẨN, Ý NGHĨA TRONG PHÂN TÍCH DI TRUYỀN 3. 4.1 Trạng thái đơn bội và đa dạng di truyền ở vi khuẩn • Đời sống của vi khuẩn tồn tại ở trạng thái đơn bội • Có chu kỳ sống rất nhanh