giáo trình Di truyền học

Giáo trình Di truyền học cần thiết dùng cho quá trình học tập ở các lớp Sư phạm Sinh, trường Đại học Sư Phạm Đại học Đà Nẵng. Gồm 155 trang, với tám chương. CHƯƠNG I. VẬT CHẤT DI TRUYỀNCHƯƠNG II: GEN VÀ QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEINCHƯƠNG III: ĐIỀU HOÀ BIỂU HIỆN CỦA GENCHƯƠNG IV: KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BIẾN DỊ, ĐỘT BIẾNCHƯƠNG V. CƠ SỞ CỦA DI TRUYỀN HỌC MENDELCHƯƠNG 6: DI TRUYỀN NHIỄM SẮC THỂChương 7: DI TRUYỀN NGOÀI NHÂNChương 8: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ

MỞ ĐẦU Mục tiêu: - Nêu được khái niệm Di truyền học. - Phân biệt được tính di truyền và tính biến dị - Khái quát được lịch sử phát triển của ngành Di truyền học. - Biết được các nhánh chính trong nghiên cứu di truyền. - Hiểu và phân tích được vai trò của các nghiên cứu và ứng dụng của di truyền học đến các lĩnh vực khác nhau trong đời sống, khoa học. I. DI TRUYỀN HỌC LÀ GÌ ? Theo quan niệm của Bateson (1906), di truyền học (genetics) là khoa học nghiên cứu các đặc tính di truyền và biến dị vốn có của mọi sinh vật cùng với các nguyên tắc và phương pháp điều khiển chúng. Ở đây, tính di truyền (heredity) được biểu hiện ở sự giống nhau giữa con cái với cha mẹ; và tính biến dị (variability) biểu hiện ở sự sai khác giữa cha mẹ và con cái cũng như giữa các con cái với nhau. Khái niệm cơ bản của di truyền học là gen (gen) với nội dung không ngừng được mở rộng cùng với sự phát triển của di truyền học. II. LƯỢC SỬ PHÁT TRIỂN CỦA DI TRUYỀN HỌC * Giai đoạn trước Mendel Từ thời xa xưa loài người đã quan tâm đến các hiện tượng di truyền và biến dị. Cách nay 6.000 năm, người Babilon đã tạc trên vách đá những thế hệ nối tiếp của một dòng ngựa và biết cho thụ phấn chéo một số cây trồng. Những phương pháp chọn lọc các giống cây trồng và vật nuôi, thuần hoá và lai giống đã được tất cả các dân tộc cổ xưa áp dụng. Nhưng thời bấy giờ, loài người vẫn chưa đủ hiểu biết về các qui luật di truyền đầy bí ẩn nên có rất nhiều quan niệm ngây thơ và sai lầm. Ví dụ như: người Hy Lạp cổ xưa cho rằng Hươu cao cổ sinh ra là do lai giữa Lạc đà và Beo, Đà điểu là do lai giữa Lạc đà và chim ?! Về vấn đề nam nữ khác nhau về hình thái cũng mang đến nhiều sự giải thích rất thú vị. Thầy thuốc Empedoche (490-430 TCN) cho rằng: Nếu mầm sống của cha mẹ đều nóng thì con trai được sinh ra sẽ giống cha, còn ngược lại thì sinh con gái giống mẹ; nếu của cha nóng, của mẹ lạnh thì sinh con trai có khuôn mặt giống mẹ; nếu của mẹ nóng, cha lạnh thì sinh con gái giống cha”. 1 Cuối thế kỷ XVI, kính hiển vi sơ khai được phát minh bởi A.van Leuvenhook (1632- 1723) cho phép quan sát được tinh trùng trong tinh dịch và những sinh vật nhỏ bé khác. Vào khoảng giữa thế kỷ XVII-XVIII ra đời hai trường phái: + Noãn luận (Ovison), đại diện là Y. Aromatari (Ý), cho rằng: cơ thể con người có đủ các bộ phận đã nằm sẵn trong tế bào trứng, tinh trùng chỉ kích thích sự phát triển của chúng. + Vi thể luận (Amimoalism) - đại diện là H. Hacsuckevo, A. Lovenhuc, cho rằng cơ thể nhỏ xíu đó đã nằm sẵn trong tinh trùng, tế bào trứng và cơ thể mẹ chỉ cung cấp chất dinh dưỡng cho nó lớn lên Năm 1838, nhà thực vật học Ðức là Matthias Jakop Schleiden (1804 - 1881) đã cho rằng tất cả thực vật đều có cấu tạo tế bào và tế bào là đơn vị cấu trúc chủ yếu của sự sống, là yếu tố nhỏ nhất cấu tạo nên một cơ thể hoàn chỉnh. Ðến năm sau, nhà sinh lý học Ðức Theodor Schwann (1810 - 1881) đã mở rộng và bổ sung nhận định đó. Ông đi đến kết luận là đối với động vật và thực vật chỉ vốn có một quy luật duy nhất là cấu tạo từ các tế bào, từng tế bào có màng bao bọc cách biệt với thế giới bên ngoài, và những mô khác nhau do Bisa mô tả được cấu tạo từ những tế bào chuyên hóa đặc biệt. Và học thuyết tế bào chính thức được ra đời. Vào thế kỷ 19, các phương pháp lai giống đã được sử dụng ở động vật và thực vật. Tuy nhiên, quan niệm phổ biến thời bấy giờ là sự di truyền hoà hợp, tức tính trạng của cha mẹ trộn lẫn nhau tạo nên tính trạng trung gian ở con cái, như lai cây hoa đỏ và hoa trắng cho ra cây hoa hồng. J. B. Lamarck chú ý nhiều đến sự di truyền tập nhiễm tức các biến đổi do luyện tập và tập nhiễm trong đời sống cũng được di truyền. Thuyết di truyền gián tiếp tồn tại gần 23 thế kỷ, và R.C.Darwin cũng chịu ảnh hưởng của quan niệm này, phát triển thuyết pangen, cho rằng mỗi phần của cơ thể sinh sản ra những (a) (b) Hình 1: (a) J. B. Lamarck và (b) R.C.Darwin 2 phần tử nhỏ là gemmule (mầm) theo máu từ các phần cơ thể tập trung về cơ quan sinh dục, mỗi cá thể sinh ra do sự hoà hợp tính di truyền của cả cha lẫn mẹ, hơn thế nữa, bao gồm cả tính tập nhiễm Nhìn chung, quan niệm phổ biến thời bấy giờ là sự di truyền các tính trạng tập nhiễm (inheritance of acquired characters) do Lamarck đề xuất và sự di truyền hoà hợp (blending inheritance). * Sự ra đời và phát triển của “thuyết di truyền gián đoạn” Sự ra đời và phát triển của di truyền học gắn liền với công trình nghiên cứu của Gregor Mendel năm 1865 Với những ý tưởng nghiên cứu độc đáo trên đối tượng cây đậu Hà Lan, năm 1865, G.Mendel đã phát hiện ra các qui luật di truyền cơ sở đầu tiên và qua đó suy ra sự tồn tại tất yếu của các đơn vị di truyền đặc thù – nhân tố di truyền (genetic factor) – qui định các tính trạng được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác mà ngày nay gọi là gen. Tuy nhiên, giới khoa học đương thời không hiểu hết được những vấn đề Mendel đã đưa ra, do đó không thể đánh giá được tầm vóc vĩ đại của phát minh này. Đến năm 1900, ba nhà thực vật học là Carl Correns của Đức, Hugo de Vries của Hà Lan và Erich von Tschermak của Áo độc lập nhau khám phá lại các qui luật di truyền của Mendel. Và di truyền học chính thức ra đời từ đây, và người sáng lập chính là G. Mendel. Trong những năm đầu của thế kỷ XX, nhờ ứng dụng di truyền Mendel, các nhà chọn giống đã phát hiện thêm các hiện tượng trội không hoàn toàn, đồng trội, gen gây chết, đa alen, tương tác gen…Ở giai đoạn này, ngoài thuyết đột biến của Hugo De Vries năm 1901, còn có hai sự kiện liên quan đến sự ra đời của thuyết di truyền NST và di truyền học Quần Hình 2. T.H.Morgan và G. Mendel 3 thể, đó là sự khởi xướng “thuyết nhiễm sắc thể” bởi Walterr Sutton và Thodor Bovary năm 1902 và việc thiết lập quy luật Hardy – Weingerg năm 1908. Trong thời kỳ này, một số thuật ngữ thông dụng đã được đề xuất như: di truyền học (genetics) bởi Bateson năm 1906, gen (gene), kiểu gen (genotype) và kiểu hình (phenotype) bởi W. Johannsen năm 1909. * Sự ra đời và phát triển của thuyết di truyền nhiễm sắc thể Năm 1910, Thomas Hunt Morgan cùng với 3 cộng sự là Alfred H. Sturtevant, Calvin Bridges và Herman J. Muller đã xây dựng thành công thuyết di truyền nhiễm sắc thể dựa trên đối tượng nghiên cứu là ruồi giấm Drosophila melanogaster. Học thuyết này xác nhận rằng gen là đơn vị cơ sở của tính di truyền nằm trên NST (trong nhân); trên đó các gen sắp xếp theo đường thẳng tạo thành nhóm liên kết. Những đóng góp đáng kể của những người cộng sự của Morgan đó là: Xây dựng bản đồ di truyền (Sturtevant 1913), chỉ ra cơ chế xác định các kiểu hình giới tính của ruồi giấm (Bridges 1916) và phát triển phương pháp gây đột biến bằng tia X (Muller 1927). Với đóng góp to lớn đó Morgan đã được trao giải Nobel năm 1933 và Muller năm 1946. Năm 1931, Barbara McClintock và Harriet Creighton thu được bằng chứng vật lý trực tiếp về tái tổ hợp ở Ngô. Sau đó, hiện tượng này được C. Stern quan sát ở Drosophila. Như vậy tái tổ hợp có thể được phát hiện cả về mặt vật lý lẫn di truyền ở động vật cũng như ở thực vật. Đến 1944, McClintock phát hiện các yếu tố di truyền vận động, và bà đã được trao giải Nobel năm 1983 về khám phá này. * Sự ra đời và phát triển cuả di truyền học phân tử Sự ra đời của di truyền học phân tử (Molecular genetics) gắn liền với khám phá về ADN từ giữa thế kỷ XX trên đối tượng nghiên cứu chủ yếu là các vi sinh vật. Tuy nhiên, trước đó Friedrich Miescher (1869) khám phá ra một hỗn hợp trong nhân tế bào gọi là nuclein mà thành phần chính của nó sau này được biết là ADN. Hình 4. Mc Clintock 4 Về mối quan hệ giữa gen và protein, từ 1902 Archibald Garrod qua nghiên cứu bệnh Alcaptonuria ở người đã gọi ý rằng đây là một tính trạng lặn Mendel, có thể liên quan tới sự sai hỏng một enzyme. Bằng các thí nghiệm gây đột biến các gen liên quan đến con đường sinh hoá trên nấm mốc Neurospora, năm 1941 George Beadle và E.L.Tatum xác nhận mỗi gen kiểm soát sự tổng hợp một enzyme đặc thù. Chính giả thuyết một gen - một enzyme nổi tiếng này đã mở đường cho sự ra đời của di truyền hoá sinh, và hai ông đã được trao giải Nobel cùng với Joshua Lederberrg năm 1958. Về sau, giả thuyết này được chính xác hoá là một gen xác định một polypeptide - cấu trúc sơ cấp của các protein, trong đó có các enzyme. Vậy bản chất của gen là gì ? Năm 1944, Oswald Avery và các cộng sự là MacLeod và McCarty bằng thí nghiệm biến nạp in vitro đã chứng minh rằng ADN là vật chất mang thông tin di truyền. Năm 1949, Erwin Chargaff công bố các kết quả đầu tiên về thành phần hoá học của ADN một số loài. Việc nghiên cứu cấu trúc phân tử ADN được bắt đầu từ 1951 với các dẫn liệu nhiễu xạ tia X của Rosalind Franklin và Maurice Wilkins. Các số liệu hoá học và vật lý này là cơ sở mà từ đó James Watson và Francis Crick đã xây dựng thành công mô hình cấu trúc phân tử ADN năm 1953, còn gọi là chuỗi xoán kép (double helix). Phát minh vĩ đại này mở ra kỷ nguyên mới cho sự phát triển của di truyền học và sinh học nói chung. Với phát minh đó, Watson và Crick cùng với Wilkins được trao giải Nobel năm 1962. Sau sự ra đời cấu trúc chuỗi xoắn kép là hàng loạt các khám phá mới. Năm 1958 Matthew Meselson và Franklin Stahl chứng minh sự tái bản bảo toàn của ADN ; năm 1961 Seymour Benzer hoàn tất công trình nghiên cứu cấu trúc tinh vi của gen, Francois Jacob và Jacqué Monod tìm ra cơ chế điều hoà sinh tổng hợp Protein và đạt giải Nobel cùng với Hình 5: Từ trái qua phải: Miescher, Beadle, Tatum, Jacob và Monod Hình 6: Từ trái qua phải: Avery, Franklin, Wilkins và Chargaff 5 Andrre Lwoff năm 1965 ; S. Brenner, Jacob và Meselson khám phá ra ARN thông tin ; S.Brenner và F.Crick chứng minh mã di truyền là mã bộ ba ; công trình giải mã di truyền này được hoàn tất vào tháng 6 năm 1966 bởi hai nhóm nghiên cứu của Marshall Nirenberg và Har Gobind Khorana (giải Nobel năm 1968). * Sự ra đời và phát triển của công nghệ ADN tái tổ hợp Nền tảng của công nghệ ADN tái tổ hợp được thành lập năm 1972 khi Paul Berg tạo ra phân tử ADN tái tổ hợp đầu tiên trong ống nghiệm. Một năm sau, Herbert Boyer và Stanley Cohen lần đầu tiên sử dụng plasmid để tạo dòng ADN. Lĩnh vực ứng dụng mới này của sinh học phân tử đã tạo ra một cuộc cách mạng mới trong sinh học. Đóng góp đang kể trong lĩnh vực này là khám phá về các enzyme giới hạn (restriction endonuclease) từ năm 1961-1969 của Werner Arber, Daniel Nathans và Hamilton Smith (giải Nobel năm 978) ; đề xuất các phương pháp xác định trình tự bazơ trong các axit nucleic năm 1977 bởi P.Berg, W.Gilbert và Frederick Sanger (giải Nobel hoá học năm 1980) ; sự khám phá ra các gen phân đoạn năm 1977 bởi Phillip Sharp và Richard Robert (giải Nobel năm 1993) ; sự phát minh phương pháp PCR của Kary B.Mullis năm 1985 và phương pháp gây đột biến định hướng của Michael Smith từ 1978-1982 (giải Nobel háo học năm 1993) Cùng với những thành tựu ứng dụng ly kỳ trong sản xuất và đời sống xã hội, như việc sản xuất các chế phẩm y sinh học bằng công nghệ ADN tái tổ hợp, sử dụng các liệu pháp gen trong điều trị bệnh di truyền, tạo các giống sinh vật mới bằng con đường biến đổi gen, dự án Hình 7: Từ trái sang phải: Watson, Crick, Khorana và Nirenberg Hình 8: Từ trái sang phải: P. Berg, H.Boyer and S.Cohen, F.Sanger, W.Gilbert 6 bộ gen người cũng gây không ít hoài nghi, tranh cãi xung qanh các vấn đề về đạo lý sinh học (biothics) và an toàn sinh học (biosafety). III. BA NHÁNH NGHIÊN CỨU CHÍNH CỦA DI TRUYỀN HỌC Trong giai đoạn đầu, đối tượng của di truyền học là thực vật, động vật, người và vi sinh vật. Từ đó dẫn tới sự hình thành các lĩnh vực nghiên cứu tương ứng là di truyền học thực vật, di truyền học động vật, di truyền học người và di truyền học vi sinh vật, trong đó di truyền học tế bào là cơ sở. Giai đoạn này kéo dài thời Mendel cho đến thập niên 1940, với đặc trưng là nghiên cứu qui luật di truyền các tính trạng qua các thế hệ. Vì vậy nó thường được gọi là giai đoạn di truyền học Medel hay di truyền học cổ điển (Mendelian or clasical genetics). Từ thập niên 1950 đên nay, với sự ra đời của di truyền học phân tử, đối tượng nghiên cứu là tổ chức, cấu trúc, chức năng và cơ chế hoạt động của các bộ gen, các gen và các sản phẩm của chúng. Đặc biệt với sự ra đời của các kỹ thuật tạo dòng gen từ thập niên 1970, việc nghiên cứu cơ bản cũng như ứng dụng trở nên hết sức thuận lợi. Sự phân hoá thành các chuyên ngành lúc này là vô cùng phong phú và đa dang như: di truyền học bệnh, di truyền học ung thư, di truyền học phát triển, công nghệ sinh học Một hướng khác của di truyền học là chuyên nghiên cứu cấu trúc di truyền của các quần thể và giữa các quần thể. Đó là di truyền học quần thể mà nguyên lý cơ sở của nó được G.Hardy (Anh) và W.Weinberg (Đức) độc lập đưa ra năm 1908. Tuy nhiên lĩnh vực nghiên cứu này chỉ thực sự bắt đầu từ thập niên 1930 với các công trình của R.A.Fisher, J.B.S.Haldane và Sewall Wright. Ngày nay các nhà di truyền học không còn thiên về nghiên cứu sự biến đổi ở mức kiểu hình mà tập trung vào sự biến đổi phân tử trong một quần thể nhằm tìm hiểu ý nghĩa tiến hoá của các biến đổi đó. Và di truyền học quần thể trở thành nền tảng cho các thuyết tiến hoá hiện đại. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA DI TRUYỀN HỌC * Các phương pháp kinh điển đặc thù - Phương pháp tự thụ phấn dùng để chọn cácdòng thuần làm bố mẹ trong các phép lai, các phương pháp lai một hoặc đồng thời nhiều tính trạng giữa các bố mẹ do Mendel đề xuất. Trong đó bao gồm cả các hình thức lai thuận nghịch và lai phân tích nhằm kiểm tra kiểu gen hoặc dung để thiết lập bản đồ di truyền. - Đối với nghiên cứu di truyền người và một số vật nuôi giao phối cận huyết, đặc trưng là phương pháp phân tích phả hệ nhằm xác định đặc điểm di truyền trội lặn của một tính trạng hoặc bệnh tật; nghiên cứu trẻ sinh đôi cùng trứng và khác trứng nhằm xác định hệ số di truyền của tính trạng; phương pháp gây đột biến kết hợp lai hữu tính dùng trong nghiên cứu và chọn tạo giống, đặc biệt là ở thực vật… 7 * Phương pháp toán học Toán thống kê và sác xuất được dùng để phân tích định lượng và lý giải các kết quả nghiên cứu. Chính điều này làm cho di truyền học trở thành một khoa học chính xác và mang tính dự báo. Điều này thể hiện rõ trong các công trình nghiên cứu của Mendel, Morgan cũng như các nghiên cứu di truyền số lượng và di truyền quần thể. * Phương pháp vật lý và hoá học Trong nghiên cứu di truyền, đặc biệt là di truyền phân tử và tế bào đòi hỏi phải sử dụng các kỹ thuật và phương pháp của vật lý và hoá học. Chảng hạn, trong nghiên cứu hình thái NST không thể thiếu các loại kính hiển vi quang học và điện tử, các kỹ thuật nhuộm băng; nghiên cứu thành phần hoá học và cấu trúc ADN đòi hỏi các phương pháp sắc ký và nhiễu xạ tia X… * Phương pháp tế bào học Trong nghiên cứu di truyền tế bào có rất nhiều phương pháp được sử dụng để quan sát hình thái NST và thiết lập kiểu nhân của các loài cũng như để chẩn đoán các bệnh tật liên quan đến sự biến đổi số lượng và cấu trúc NST. Ngoài ra còn có các kỹ thuật nuôi cấy mô, kỹ thuạt hiện băng, kỹ thuật lai huỳnh quang tại chỗ và các kỹ thuật miễn dịch tế bào… * Phương pháp sinh học phân tử Sự tiến bộ nhanh chóng của sinh học phân tử và công nghệ sinh học là nhờ sự phát triển mạnh mẽ của các kỹ thuật ADN tái tổ hợp, lai phân tử,sử dụng các mẫu dò và phương pháp đánh dấu khác nhau, kỹ thuật PCR, kỹ thuật dấu vân ADN, các phương pháp xác định trình tự axit nucleic, phương pháp biến đổi vật liệu di truyền…Chính những công cụ kỹ thuật hiện đại này cho phép đi sâu nghiên cứu tổ chức và cấu trúc của các gen và của cả bộ gen, các cơ chế điều hoà và biến đổi di truyền ở mức phân tử cũng như các thành tựu ứng dụng mới trong y sinh học, nông nghiệp và các lĩnh vực khác V. CÁC NGUYÊN TẮC NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN HỌC - Tế bào là đơn vị cấu trúc, chức năng và phát triển của mọi cơ thể sống, nghĩa là có tính toàn năng. - Thông tin di truyền chứa trong bộ gen của tế bào chi phối mọi biểu hiện sống của nó mà các gen là đơn vị di truyền cơ sở. - Sự hoạt động của các gen trong quá trình phát triển cá thể là đặc trưng cho từng gen trong từng giai đoạn cụ thể. - Các quá trình trong hệ thống sống được điều hoà và kiểm soát để đảm bảo cho sự tồn tại của nó là liên tục, phổ biến là sự tự điều chỉnh bằng cơ chế phản hồi thông tin. 8 - Tính thống nhất giữa cấu trúc và chức năng biểu hiện ở tất cả các mức độ tổ chức khác nhau của sự sống. - Tất cả các tổ chức và quá trình sống đều tuân theo các quy luật vật lý và hoá học. - Sự sống trên trái đất trải qua quá trình tiến hoá khoảng 3.5 tỷ năm qua, vì vậy khi so sánh, những nét tương đồng giữa chúng cho thấy tính thống nhất về mặt nguồn gốc và những nét dị b iệt cho thấy tính phát trỉên, sự phân hoá đa dạng tất yếu của chúng 9 10 [...]...CHƯƠNG I VẬT CHẤT DI TRUYỀN Mục tiêu: - Trình bày và phân tích được các tiêu chuẩn của vật chất di truyền - Khái quát được các thí nghiệm chứng minh VCDT là Axit nucleic - Trình bày được cấu tạo và cấu trúc của VCDT; phân tích được mối quan hệ giữa cấu trúc, hình dạng và chức năng của VCDT - Phân tích được sự tiến hóa của VCDT - Trình bày và phân tích được sự tái bản AND, quá trình phirn mã ngược,... trong quá trình chế biến ARN thông tin sơ cấp; ARN nhân không đồng nhất (HnARN) có kích thước rất khác nhau (5000-50000 nucleotid) và dài gấp 10-100 lần so với mARN tế bào chất, chúng chính là tiền thân của mARN sau này * Các dạng ARN này đều thực hiện chức năng chung là truyền thông tin di truyền từ ADN đến protein (thể hiện tính trạng di truyền) Đặc biệt chỉ có mARN là bản phiên mã di truyền chứa... với vị trí các đĩa màu cụ thể Trình tự sắp xếp của các gen trên nhiễm sắc thể, tức các locus của chúng, có trùng với các đĩa màu nhất định- ở mỗi loài có hình ảnh về sự sắp xếp và hình dạng các đĩa màu đặc thù của loài Với sự phát hiện của nhiễm sắc thể khổng lồ, di truyền tế bào học đã mở rộng khả năng kiểm tra về mặt tế bào học các quá trinh di truyền Nghiên cứu tế bào học nhiễm sắc thể khổng lồ tuyến... virut mới Chứng minh VCDT của T2 là ADN II.2 Cấu trúc phân tử của ADN và ARN II.2.1 ADN (axid deoxyribonucleic) Lịch sử nghiên cứu cấu trúc ADN gắn liền với lịch sử phát triển của di truyền học hiện đại và sự ra đời của di truyền học phân tử 1890, Mise (Đức) đã phát hiện phân tử ADN cùng với những protein kết hợp với nó trong nhân tế bào 14 1924, R.Feulgen bằng phương pháp nhuộm màu và định vị ADN đã cho... tiếp chuyển tải thông tin di truyền từ phân tử ADN đến bản dịch mã biểu hiện ở phân tử protein II.3 Tái bản ADN (Replication) Sự tái bản của ADN, còn gọi là tự sao, tự nhân đôi của ADN, dựa trên cơ sở sự tái sinh của nhiễm sắc thể (NST), bảo đảm cho sự tái tạo trong nhân tế bào con mới được hình thành qua phân bào toàn bộ thông tin di truyền đặc trưng của tế bào ban đầu Quá trình tái bản ADN trong tế... khoảng 500 - 1000 Nu/giây) đối di n nhau cho đến khi gặp nhau ở điểm đối di n bên kia của vòng ADN Chỉ ở điểm này, E coli có thể điều khiển sự tái bản là điểm khởi đầu origin Sau khi hai chạc tái bản được hình thành chúng di chuyển gần như với tốc độ không đổi cho đến khi kết thúc quá trình tự sao Hình thành một cấu trúc kiểu Theta (()) Vì thế sự khởi đầu tự sao là một quá trình điều hoà rất chặt chẽ,... cách chính xác để thông tin di truyền của thế hệ sau giống như của thế hệ trước 11 I.3 VCDT phải có khả năng biến đổi (Đặc tính đột biến – mutation) VCDT trong quá trình tái bản dù cho chính xác đến đâu vẫn phải xảy ra các sai sót (đột biến) vì đột biến là nguồn biến đổi cơ sở cần thiết cho sự tiến hoá của một loài, trong khi vẫn duy trì sự ổn định cần thiết I.4 Thông tin di truyền chứa trong VCDT phải... có nhiều chạc tái bản II.3.3 Những đặc điểm chung về tái bản ADN ở các prokaryote và eukaryote - Sự tái bản ADN di n ra theo kiểu bán bảo toàn (semiconservative) - Quá trình tái bản ADN di n ra với sự tham gia của nhiều protein và enzym khác nhau, quan trọng nhất là các ADN-polymerase - Quá trình tái bản ADN được khởi đầu tại một hoặc một số vị trí đặc thù trên ADN gọi là khởi điểm (Origin) - ADN polymerase... AND và ARN, Nguyên phân và Giảm phân - Vận dụng lý thuyết để giải được các bài tập liên quan I CÁC TIÊU CHUẨN CỦA VẬT CHẤT DI TRUYỀN (VCDT) VCDT đóng vai trò trọng yếu trong cấu tạo và hoạt động của tế bào và cơ thể, do đó nó phải có đầy đủ các tiêu chuẩn sau: I.1 Mang thông tin di truyền đặc trưng cho loài (Đặc tính thông tin – information) VCDT phải chứa đựng thông tin ở dạng bền vững cần thiết cho... hết, các enzyme tổng hợp ARN không cần mồi, vì vậy không có cơ hội cho việc đọc sửa Ngoài ra về mặt di truyền, ARN là một phân tử kém bền vững so với ADN bởi nhóm hydroxyl có mặt ở nguyên tử C2 của gốc đường cho phép thuỷ phân liên kết photphodiester giữa hai ribonucleotide và tạo thành dạng photphodiester vòng giữa các nhóm hydroxyl của 26 C2 và C3 trong cùng một gốc đường; sau đó cấu trúc vòng này . minh VCDT là Axit nucleic. - Trình bày được cấu tạo và cấu trúc của VCDT; phân tích được mối quan hệ giữa cấu trúc, hình dạng và chức năng của VCDT. - Phân tích được sự tiến hóa của VCDT. - Trình. – Replication) VCDT phải có khả năng tự tái tạo một cách chính xác để thông tin di truyền của thế hệ sau giống như của thế hệ trước. 11 I.3. VCDT phải có khả năng biến đổi (Đặc tính đột biến – mutation) VCDT. information) VCDT phải chứa đựng thông tin ở dạng bền vững cần thiết cho việc sản sinh ra các phân tử cần cho cấu tạo và hoạt động của tế bào. Tiêu chuẩn này bao gồm: + Tính chất của gen cấu trúc: VCDT