MÔN DI TRUYỀN học tìm HIỂU cấu TRÚC NHIỄM sắc THỂ

CHÀO THẦY VÀ CÁC BẠN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP KHOA NÔNG NGHIỆP-THỦY SẢN LỚP DỊCH VỤ THÚ Y K6 MÔN DI TRUYỀN HỌC TÌM HIỂU: CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ GVHD: NGÔ PHÚ CƯỜNG NHÓM 1: • PHẠM PHƯỚC TRIỆU • PHẠM MINH TIẾN • DƯƠNG THỊ THÙY TRANG NỘI DUNG • • • • • • • • CẤU TRÚC CƠ SỞ CỦA NHIỄM SẮC THỂ(NST) KHÁI NIỆM CẤU TRÚC HIỂN VI CẤU TRÚC SIÊU HIỂN VI KIỂU NHÂN VÀ NHIỄM SẮC THỂ ĐỒ ĐẶC THÙ TRONG HOẠT ĐỘNG CỦA NHIỄM SẮC THỂ CHU KÌ TẾ BÀO PHÂN BÀO NGUYÊN NHIỄM PHÂN BÀO GIẢM NHIỄM QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH GIAO TỬ Ở ĐỘNG VẬT BẬT CAO NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI NHIỄM SẮC THỂ Ở ĐỘNG VẬT 1.1 KHÁI NIỆM  Nhiễm sắc thể (chromosome): • Là thể vật chất di truyền, tồn nhân tế bào cấu tạo từ chất nhiễm sắc gồm phân tử ADN liên kết với loại protein khác (chủ yếu histon ) tạo nên • Có dạng hình sợi hình que • Nhiễm sắc thể có số lượng, hình dạng, kích thước, cấu trúc đặc trưng cho loài • Nhiễm sắc thể có khả tái sinh, phân ly tổ hợp trình phân chia tế bào thụ tinh để tạo thành cá thể • Nhiễm sắc thể có khả biến đổi số lượng, cấu trúc, xảy thay đổi làm xuất đặc điểm kiểu hình (các đột biến) • Trong tế bào xoma, NST thường tồn thành cặp tương đồng • Hình thái NST thay đổi qua kì phân bào 1.2 CẤU TRÚC HIỂN VI • Ở tế bào thực vật động vật sau nhân đôi, nhiễm sắc thể có cromatit (sợi nhiễm sắc), cromatit có sợi DNA Các cromatit đóng xoắn cực đại vào giai đoạn trung kỳ (trong phân chia tế bào) nên chúng có hình dạng, kích thước đặc trưng • Khi nhuộm màu, nhiễm sắc thể bắt màu phần có khác • Vùng bắt màu đậm gọi vùng dị nhiễm sắc Vùng có chứa nhiều hạt nhiễm sắc (nút xoắn DNA) • Vùng bắt màu đậm gọi vùng dị nhiễm sắc Vùng có chứa nhiều hạt nhiễm sắc (nút xoắn DNA), phân tử DNA trạng thái xoắn mạnh, hoạt động nên ảnh hưởng đến đặc điểm di truyền thể • Vùng bắt màu nhạt gọi vùng nhiễm sắc thể thực (đồng nhiễm sắc), vùng có chứa hạt nhiễm sắc Ở phân tử DNA hoạt động phiên mã, nên có ảnh hưởng lớn đến đặc điểm di truyền thể • Trên nhiễm sắc thể có eo • Eo thứ có chứa tâm động nơi đính sợi nhiễm sắc lên sợi tơ vô sắc phân chia tế bào • Eo thứ hai nơi tổng hợp rRNA để hình thành ribosome nơi tổng hợp protein • Vị trí tâm động định hình thái nhiễm sắc thể: tâm cân, tâm lệch, tâm mút • Tâm động bị phân chia, tâm đông phân chia, nhiễm sắc thể kép trở thành sợi đơn • Ở số loài sinh vật vòng đời có trải qua giai đoạn ấu trùng có xuất nhiễm sắc thể với kích thước lớn hàng nghìn lần gọi nhiễm sắc thể khổng lồ Ở tế bào trứng số loài lưỡng cư có nhiễm sắc thể hình chổi đèn • Tổ hợp DNA với histon chuỗi nucleosome tạo thành: • sợi có chiều ngang 100A0 • sợi cuộn xoắn thứ cấp tạo nên nhiễm sắc thể có chiều ngang 300 A0 • Sợi nhiễm sắc thể tiếp tục đóng xoắn tạo nên ống rỗng với bề ngang 2000 A0 • cuối tạo thành sợi cromatit • Nhờ cấu trúc xoắn cuộn nên chiều dài nhiễm sắc thể rút ngắn 15 - 20 ngàn lần so với chiều dài phân tử DNA • Sau kỹ thuật nhuộm màu hoàn chỉnh hơn, làm rõ vệt đặc trưng, hình thái nhiễm sắc thể xác định chi tiết Dựa vào nhiễm sắc thể đồ, nhuộm màu nhìn thấy đoạn tương đồng nhiễm sắc thể loại loài có quan hệ họ hàng gần • Bộ nhiễm sắc thể người 2n=46 (n=23) • Bộ nhiễm sắc thể tinh tinh 2n=48 (n=24) • Bộ nhiễm sắc thể gà 2n=78 (n=39) • Bộ nhiễm sắc thể ruồi giấm 2n=8 (n=4) • Bộ nhiễm sắc thể cá chép 2n=104 (n=52) • Bộ nhiễm sắc thể ruồi nhà 2n=12 (n=6) • Bộ nhiễm sắc thể Trâu đầm 2n=48 (n=24) • Bộ nhiễm sắc thể cà chua 2n=24 (n=12) • Bộ nhiễm sắc thể đậu Hà Lan 2n=14 (n=7) • Bộ nhiễm sắc thể ngô 2n=20 (n=10) • Bộ nhiễm sắc thể lúa nước 2n=24 (n=12) • Bộ nhiễm sắc thể cải bắp 2n=18 (n=9) ĐẶC THÙ TRONG HOẠT ĐỘNG CỦA NST 2.1 Chu kỳ tế bào (Cell cycle) • Chu kỳ tế bào toàn kiện xẩy từ lần phân bào đến lần phân bào • Chu kỳ tế bào bao gồm giai đoạn G1, S, G2 M • Giai đoạn G1 (Gap 1) kéo dài từ sau tế bào phân chia lần trước đến bắt đầu chép DNA Trong giai đoạn này, tế bào tích lũy vật chất nội bào, lượng để chuẩn bị tổng hợp DNA • Giai đoạn S (synthesis): Tổng hợp DNA, cuối giai đoạn hàm lượng DNA tăng lên gấp đôi • Giai đoạn G2 (Gap 2): nối tiếp sau giai đoạn S đến tế bào bắt đầu phân chia Trong giai đoạn tế bào tiếp tục tích lũy vật chất, lượng để chuẩn bị phân chia tế bào • Giai đoạn M (Mitosis): phân chia tế bào • 2.2 Phân bào nguyên nhiễm (nguyên phân) • Quá trình xẩy tế bào soma tế bào sinh dục giai đoạn chưa trưởng thành • Gồm trình: Chia nhân chia tế bào chất, trải qua giai đoạn ( kỳ): • Tiền kỳ (prophase) Các trung thể chuyển động hai cực nhân, nhiễm sắc thể co ngắn lại thành sợi Mỗi nhiễm sắc thể gồm sợi cromatit gắn với nhờ tâm động Các sợi tơ vô sắc hình thành, nối cực té bào Màng nhân nhân biến Các tế bào khác với tế bào động vật trung thể thoi vô sắc • Trung kỳ (metaphase) Tâm động nhiễm sắc thể kép gắn với thoi vô sắc mặt phẳng xích đạo tế bào Nhiễm sắc thể co ngắn đến mức tối đa, trở thành hình que, quan sát rõ kính hiển vi, thấy rõ hình thái đếm số lượng nhiễm sắc thể • Hậu kỳ (anaphase) Có tượng đẩy hai sợi đơn nhiễm sắc thể kép co rút hai cực tế bào mà sợi đơn tách ra, sợi cực tế bào • Mạt kỳ (telophase) Phân chia tế bào chất, mặt phẳng xích đạo tế bào hình thành nếp nhăn phân cách ngày ăn sâu vào trong, đến chia tế bào thành hai nửa, nửa tế bào • Ở thực vật, phiến tế bào (vách ngăn) hình thành trung tâm tế bào chất lan rộng dần đến cắt tế bào thành hai Kết quả, từ tế bào mẹ ban đầu, qua kỳ phân chia tạo tế bào có số lượng nhiễm sắc thể tế bào ban đầu (2n) Cơ chế đảm bảo số lượng nhiễm sắc thể vật chất di truyền không đổi qua hệ tế bào (các tế bào thể sinh vật không đổi) • 2.3 Phân bào giảm nhiễm (giảm phân): • Là trình phân bào chuyên biệt, số lượng nhiễm sắc thể giảm nửa (n) Quá trình phân chia xẩy tế bào sinh dục giai đoạn chín (trưởng thành) để phát sinh giao tử (tinh trùng, trứng) • Phân bào giảm nhiễm gồm lần phân chia nối tiếp nhau, gọi giảm nhiễm lần giảm nhiễm lần • Lần phân chia phân chia giảm nhiễm lần phân chia phân chia hay phân chia nguyên nhiễm • • • • • • • • • • 2.3.1 Lần phân chia - Tiền kỳ (prophase 1) gồm pha nhỏ + Leptoten: nhiễm sắc co ngắn lại tạo thành sợi mãnh + Zigoten: Các nhiễm sắc thể đồng nguồn tiến sát lại gần nhau, đính với tâm động, hình thành thể lưỡng trị (bivalent) + Pachiten: Nhiễm sắc thể tiếp tục co ngắn, dày to ra, biểu rõ cấu trúc sợi kép Mỗi cặp tưong đồng gồm sợi cromatit tạo thành tứ tử (tetran) Ở cặp nhiễm sắc thể kép có xẩy tượng tiếp hợp bắt chéo hai cromatit không chị em (không nguồn gốc) + Diptoten: Có tượng đẩy sợi cromatit làm căng hình chéo, có tượng đứt nối lại, sợi tách ra, nhiễm sắc thể tiếp tục co ngắn + Diakinez: Nhiễm sắc thể co ngắn đến mức tối đa, xếp dần lại mặt phẳng xích đạo tế bào, màng nhân nhân biến - Trung kỳ : Các tứ tử tập trung mặt phẳng xích đạo tế bào, đính lên sợi tơ vô sắc tâm động - Hậu kỳ (anaphase 1) Tứ tử tách đôi, sợi kép cực tế bào - Mạt kỳ (telophase 1) Hai nhân hình thành, nhân với nhiễm sắc thể đơn bội kép (n) Sau mạt kỳ gian kỳ cực ngắn (interkinesis) Trong kỳ không xẩy chép vật chất di truyền • • 2.3.2 Lần phân chia - Tiền kỳ (prophase 2) Ở nửa tế bào hình thành sợi tơ vô sắc thoi bất nhiễm mới, nhiễm sắc thể kép tiếp tục co ngắn tập trung mặt phẳng xích đạo • - Trung kỳ (metaphase 2) Các sợi kép đính lên sợi tơ vô sắc tâm động • - Hậu kỳ (anaphase 2) Các tâm động phân chia, sợi đơn cromatit tách ra, sợi cực tế bào • - Mạt kỳ (telophase 2) Phân chia tế bào chất, hình thành tế bào đơn bội, tế bào chứa nhiễm sắc thể đơn cặp Như vậy, giảm nhiễm lần tạo tế bào đơn bội chứa nhiễm sắc thể kép (có cromatit) Phân chia lần 2, tế bào đơn bội sợi kép lại chia đôi để hình thành tế bào đơn bội sợi đơn • Kết quả, từ tế bào lưỡng bội (2n) ban đầu qua lần phân chia cho tế bào đơn bội (n), số lượng nhiễm sắc thể giảm nửa so với tế bào lưỡng bội ban đầu Đây chế quan trọng để hình thành tế bào sinh dục đực, có số lượng nhiễm sắc thể giảm nửa để thụ tinh, tái tạo lại nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n) đời Điều làm cho số lượng nhiễm sắc thể hay vật chất di truyền không đổi qua hệ sinh vật • 2.4 Quá trình hình thành giao tử động vật bậc cao Ở động vật giai đoạn lưỡng bội chiếm ưu thế, giai đoạn đơn bội ngắn Ở thể trưởng thành nhiễm sắc thể 2n, có nhóm tế bào tách làm nhiệm vụ sinh sản gọi tế bào sinh sản nguyên thủy Các tế bào nguyên phân liên tiếp vùng sinh sản tạo nên hàng loạt tế bào con, hình thành nên mô tế bào sinh dục đực mô tế bào sinh dục cái, tế bào chứa nhiẽm sắc thể 2n Các tế bào tiếp nhận nguyên liệu môi trường tạo nên tế bào có kích thước lớn, lượng tế bào chất nhiều gọi noãn nguyên bào tinh nguyên bào • 2.4.1 Hình thành giao tử đực (tinh trùng) Các tinh nguyên bào tiếp tục tích lũy lượng để thành tinh bào cấp I bước vào giai đoạn chín mà chủ yếu qua chế giảm phân Từ tinh bào cấp I qua phân chia giảm nhiễm lần hình thành nên tinh bào cấp II kết thúc phân chia giảm nhiễm lần hai cho tinh tử, sau hình thành tinh trùng Tinh tử có hình cầu, sau thời gian thay đổi hình dạng trở thành tinh trùng có đầu, cổ đuôi Với hình dạng vậy, tinh trùng vận chuyển môi trường tử cung tiến hành thụ tinh • 2.4.2 Hình thành giao tử (tế bào trứng) Các noãn nguyên bào tiếp tục tích lũy lượng để trở thành noãn bào cấp I bước vào giai đoạn phân chia giảm nhiễm Kết thúc lần phân chia cho noãn bào cấp II thể cực bé (chỉ có nhân) Phân chia giảm nhiễm lần cho tế bào trứng thể cực Như vậy, qua lần phân từ noãn nguyên bào (2n) cho tế bào trứng (n) có kích thước lớn thể cực bé (n) Thể cực tồn thời gian ngắn, sau tiêu biến (vì tế bào chất) Cuối lại tế bào trứng có khả thụ tinh Nghiên cứu hình thái nhiễm sắc thể động vật • Di truyền học tế bào lĩnh vực nghiên cứu đặc điểm di truyền đặc điểm phân tử gen nghiên cứu song song với đặc điểm tế bào học nhiẽm sắc thể DNA nhiễm sắc thể, qua sử dụng kính hiển vi Hình thái nhiễm sắc thể xác định qua tiêu phân chia tế bào vào giai đoạn trung kỳ Chiều dài nhiễm sắc thể, chiều dài tương đối cánh (vai) để xác định vị trí tâm động đặc điểm chung gen, cấu tạo nhân con, làm thành đặc thù nhiễm sắc thể Sự phát triển phương pháp nhuộm phân hóa (hiện băng) làm lên băng băng xen nhiễm sắc thể tế bào soma, cho ta khả xác định xác nhiễm sắc thể cá thể [...]... (n=23) • Bộ nhiễm sắc thể của tinh tinh là 2n=48 (n=24) • Bộ nhiễm sắc thể của gà là 2n=78 (n=39) • Bộ nhiễm sắc thể của ruồi giấm là 2n=8 (n=4) • Bộ nhiễm sắc thể của cá chép là 2n=104 (n=52) • Bộ nhiễm sắc thể của ruồi nhà là 2n=12 (n=6) • Bộ nhiễm sắc thể của Trâu đầm là 2n=48 (n=24) • Bộ nhiễm sắc thể của cà chua là 2n=24 (n=12) • Bộ nhiễm sắc thể của đậu Hà Lan là 2n=14 (n=7) • Bộ nhiễm sắc thể của... cứu hình thái nhiễm sắc thể động vật • Di truyền học tế bào là một lĩnh vực nghiên cứu trong đó các đặc điểm di truyền và đặc điểm phân tử của gen được nghiên cứu song song với đặc điểm tế bào học của nhiẽm sắc thể và của DNA nhiễm sắc thể, qua sử dụng kính hiển vi Hình thái của nhiễm sắc thể được xác định qua các tiêu bản phân chia tế bào vào giai đoạn trung kỳ Chiều dài của nhiễm sắc thể, chiều dài... cá thể đực và cái ở cặp nhiễm sắc thể giới tính 1.3 KIỂU NHÂN VÀ NST ĐỒ • Tất cả các tế bào của một loài nói chung có số lượng nhiễm sắc thể cố định, đặc trưng cho loài đó • Sự ổn định về hình thái của một nhiễm sắc thể và sự cố định về số lượng, nên sự mô tả hình thái của nhiễm sắc thể được gọi là kiểu nhân đặc trưng của mỗi loài • Kiểu nhân có thể được biểu hiện ở dạng nhiễm sắc thể đồ khi nhiễm sắc. .. thể đồ khi nhiễm sắc thể được xếp theo thứ tự từ giảm dần về chiều dài các cặp nhiễm sắc thể • Sau này kỹ thuật nhuộm màu hoàn chỉnh hơn, làm rõ các vệt đặc trưng, hình thái của nhiễm sắc thể được xác định chi tiết hơn Dựa vào nhiễm sắc thể đồ, nhuộm màu có thể nhìn thấy các đoạn tương đồng trên các nhiễm sắc thể cùng loại của các loài có quan hệ họ hàng gần nhau • Bộ nhiễm sắc thể của con người là... vật là không có trung thể và thoi vô sắc • Trung kỳ (metaphase) Tâm động của mỗi nhiễm sắc thể kép gắn với thoi vô sắc ở mặt phẳng xích đạo của tế bào Nhiễm sắc thể co ngắn đến mức tối đa, trở thành hình que, có thể quan sát rất rõ dưới kính hiển vi, thấy rõ hình thái và đếm được số lượng nhiễm sắc thể • Hậu kỳ (anaphase) Có hiện tượng đẩy nhau giữa hai sợi đơn trong nhiễm sắc thể kép và co rút giữa... cái có số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa để khi thụ tinh, tái tạo lại bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n) ở đời con Điều này làm cho số lượng nhiễm sắc thể hay vật chất di truyền không đổi qua các thế hệ sinh vật • 2.4 Quá trình hình thành giao tử ở động vật bậc cao Ở động vật thì giai đoạn lưỡng bội chiếm ưu thế, giai đoạn đơn bội rất ngắn Ở các cơ thể trưởng thành bộ nhiễm sắc thể 2n, có một nhóm... phân chia tạo ra 2 tế bào con có số lượng nhiễm sắc thể bằng nhau và bằng tế bào ban đầu (2n) Cơ chế này đảm bảo số lượng nhiễm sắc thể hoặc vật chất di truyền không đổi qua các thế hệ tế bào (các tế bào trong cơ thể sinh vật luôn bằng nhau và không đổi) • 2.3 Phân bào giảm nhiễm (giảm phân): • Là quá trình phân bào chuyên biệt, trong đó số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa (n) Quá trình phân chia...1.3 CẤU TRÚC SIÊU HIỂN VI • 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... một phân tử ADN mạch kép dạng vòng và chưa có cấu trúc NST • Các tế bào sinh dưỡng (soma), nhiễm sắc thể luôn đi với nhau theo từng cặp, giống nhau về hình thái, một có nguồn gốc từ bố và một có nguồn gốc từ mẹ, được gọi là cặp nhiễm sắc thể tương đồng • Bộ nhiễm sắc thể có cặp gọi là lưỡng bội (2n) • Các tế bào sinh dục (tinh trùng, trứng), nhiễm sắc thể tồn tại thành từng chiếc đơn lẻ được gọi là tế... nhân với bộ nhiễm sắc thể đơn bội kép (n) Sau mạt kỳ là gian kỳ cực ngắn (interkinesis) Trong kỳ này không xẩy ra sao chép vật chất di truyền • • 2.3.2 Lần phân chia 2 - Tiền kỳ 2 (prophase 2) Ở mỗi nửa tế bào hình thành sợi tơ vô sắc và thoi bất nhiễm mới, các nhiễm sắc thể kép tiếp tục co ngắn và tập trung ở mặt phẳng xích đạo mới • - Trung kỳ 2 (metaphase 2) Các sợi kép đính lên sợi tơ vô sắc tại tâm ... K6 MÔN DI TRUYỀN HỌC TÌM HIỂU: CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ GVHD: NGÔ PHÚ CƯỜNG NHÓM 1: • PHẠM PHƯỚC TRIỆU • PHẠM MINH TIẾN • DƯƠNG THỊ THÙY TRANG NỘI DUNG • • • • • • • • CẤU TRÚC CƠ SỞ CỦA NHIỄM SẮC... (n=24) • Bộ nhiễm sắc thể cà chua 2n=24 (n=12) • Bộ nhiễm sắc thể đậu Hà Lan 2n=14 (n=7) • Bộ nhiễm sắc thể ngô 2n=20 (n=10) • Bộ nhiễm sắc thể lúa nước 2n=24 (n=12) • Bộ nhiễm sắc thể cải bắp... (n=24) • Bộ nhiễm sắc thể gà 2n=78 (n=39) • Bộ nhiễm sắc thể ruồi giấm 2n=8 (n=4) • Bộ nhiễm sắc thể cá chép 2n=104 (n=52) • Bộ nhiễm sắc thể ruồi nhà 2n=12 (n=6) • Bộ nhiễm sắc thể Trâu đầm 2n=48