Di truyền ở vi khuẩn

VI KHUẨN VÀ NẤM

1 Vi khuẩn (Bacteria)

1.4 Di truyền ở vi khuẩn

1.4.1. Sinh sản hữu tính ở vi khuẩn

Trước đây vi sinh vật và vi khuẩn khác chỉ biết là sinh sản vơ tính bằng cách phân đơi, đâm chồi. Sinh sản hữu tính ở vi sinh vật nhân nguyên mới được hiểu biết gần đây chỉ trên vi khuẩn. Ở vi khuẩn, tế bào cho (+) cho tế bào nhận (- ) 1 đoạn DNA tạo thành hợp tử khơng hồn tồn: gọi là sinh sản hữu tính khơng tồn vẹn.

Hiện tượng di truyền từ tế bào cho  tế bào nhận thực hiện theo 3 con

đường:

1.4.2. Hiện tượng tiếp hợp ở vi khuẩn

Là hiện tượng trao tặng tín hiệu di truyền thông qua cầu nối giữa hai vi khuẩn tiếp xúc với nhau. Đây là sinh sản hữu tính khơng hồn tồn

Hình 3.10: vi khuẩn tiếp hợp qua khuẩn mao giới tính 1.4.3. Hiện tượng tải nạp

Là hiện tượng chuyển một đoạn gen nhỏ DNA của tế bào cho sang tế bào nhận nhờ sự tham gia của một phage ơn hồ (có sự hiện diện của tác nhân chuyển tải là thực khuẩn thể).

Hình 3.11: Hiện tượng tải nạp ở vi khuẩn 1.4.4. Hiện tượng biến nạp

Là hiện tượng làm thay đổi tính trạng của vi khuẩn nhận, khi có DNA tự do của vi khuẩn cho xâm nhập trực tiếp vào vi khuẩn nhận. (khơng có sự tiếp xúc của hai tế bào cho và nhận và cũng khơng có sự can thiệp của thực khuẩn thể).

Hình 3.12: Hiện tượng biến nạp ở vi khuẩn 1.4.5. Đột biến ở vi khuẩn

1.4.5.1. Định nghĩa

Đột biến là sự biến đổi nhảy vọt của tính trạng di truyền, tức là sự biến đổi kiểu gen (genotype) ở tế bào vi sinh vật, Chủng đột biến khác với tế bào ban đầu.

Vi sinh vật có biến đổi để thích nghi với mơi trường sống, đây là biến đổi kiểu hình (phenotype). Sự biến đổi thích nghi của kiểu hình cùng một lúc tác động lên quần thể vi sinh vật. Trong khi đó biến đổi kiểu gen chỉ ảnh hưởng đến 1 số tế bào trong quần thể đó mà thơi.

1.4.5.2. Tính chất của đột biến

Tính vơ hướng của đột biến: Đột biến xảy ra một cách ngẫu phát chứ không phải do điều kiện của môi trường sống thúc đẩy.

 Đột biến là do có sự thay đổi trật tự của các nucleotid trên sợi DNA của nhiễm sắc thể. Tuỳ theo sự thay đổi có hai loại đột biến:

 Đột biến điểm: khi sự thay đổi chỉ đụng đến 1 nucleotid của sợi DNA.

 Đột biến mất đoạn: khi hiện tượng đột biến xảy ra do việc mất từ 2 nucleotid trở lên (đột biến vĩnh viễn)

 Đột biến trở lại để khơi phục tính trạng cũ gọi là sự lại giống (reversion) hay đột biến lại giống.

TD: Timin (T) ở dạng xêtơ cặp đơi với Ađênin (A) (A-T) trong q trình nhân đơi DNA có 1 yếu tố nào đó tác động làm cho T chuyển sang dạng enol, thì nó kết đơi với xytoxin  thay thế cặp A-T thành G-X và nếu xytoxin bị khử amin thì uracin sau khi hình thành sẽ kết đơi với Ađênin chứ không phải guanin => cặp G-X  A-T.

Tần số đột biến trong thiên nhiên: Quần thể vi sinh vật có tần số đột biến từ 10-4-10-11. Mức dao động này tuỳ loại vi sinh vật, điều kiện mơi trường, loại tính trạng đột biến và hàng loạt yếu tố khác.

Tác nhân gây đột biến ở vi sinh vật: Có nhiều tác nhân gây đột biến ở vi sinh vật với tần số cao hơn thiên nhiên như:

- Các hoá chất gây đột biến nhân tạo: Metyl metan sunfonat, Êtylmetan sulfonat, dimetyl sulfat, dietyl sulfat, etylenimin.

- Các tia phóng xạ như tia β, α, rơnghen và tia tử ngoại. Tia tử ngoại với bước sóng 260 nm có hiệu quả cao trong việc gây đột biến cho vi sinh vật

Sự biểu hiện của các tính trạng đột biến

Ngồi thiên nhiên, hiện tượng đột biến xảy ra trên vi sinh vật rất thường xuyên. Nhưng không phải đột biến nào cũng biểu hiện ra tính trạng bên ngồi. Lý do là vi sinh vật ở dạng nhiều nhân hoặc ở vi khuẩn thì vùng nhân phân tán thành nhiều vùng trong tế bào chất. Nếu đột biến có tính trội thì tính trạng đột biến sẽ hiện ra nhưng nếu đột biến có tính trang lặn thì tính trạng đột biến sẽ khơng hiện ra ngay mà nằm trong trạng thái lặn khá lâu. Chỉ có những con cháu ở thế hệ sau mang gen đột biến thì tính trạng đột biến mới thể hiện.

1.4.5.3. Lợi ích của đột biến

- Ngày nay con người đã lợi dụng triệt để sự đột biến của vi sinh vật để phục vụ cho nhu cầu nghiên cứu, trong y khoa, nông nghiệp, sản xuất, công nghiệp chế biến.

- Trong công nghiệp chế biến tạo ra các acid amin như bột ngọt

- Đột biến giúp tăng năng suất trong sản xuất thuốc kháng sinh. TD: Penicillium đột biến năng suất sinh ra penicilline tăng lên đến 180 lần