Thayhienedu.com chia sẽ đến các bạn lý thuyết Sinh 12 Kết Nối Tri Thức
LÝ
THUYẾT MÔN SINH HỌC LỚP LỚP 12
BÀI 15: DI TRUYỀN
GENE NGOÀI NHÂN
I. THÍ NGHIỆM CỦA CORRENS VỀ DI TRUYỀN GEN NGOÀI NHÂN
1. Bối cảnh ra đời thí nghiệm
- Năm 1900, ba nhà thực vật
học là Hugo de Vries, Erich von Tschermak và Carl Correns độc lập tái phát hiện
quy luật Mendel.
- Năm 1909, Carl Correns
phát hiện ra hiện tượng di truyền đặc biệt khác thường ở cây hoa bốn giờ (Mirabilis
jalapa).
- Đặc điểm đối tượng: Trên
cùng một cây hoa bốn giờ có thể xuất hiện ba loại nhánh khác nhau về màu sắc
lá: nhánh lá xanh lục hoàn toàn, nhánh lá trắng hoàn toàn và nhánh lá khảm (có
vệt trắng trên nền lá xanh).
2. Thí nghiệm
- Correns tiến hành các
phép lai thuận nghịch bằng cách lấy hạt phấn từ hoa của nhánh này thụ phấn cho
hoa của nhánh kia trên cùng một cây hoa bốn giờ.
(Bảng
15.1. Kết quả một số phép lai do Correns thực hiện)
|
Thế
hệ P (Bố) |
Thế
hệ P (Mẹ) |
Thế
hệ F₁ |
|
Lá trắng |
Lá xanh |
Lá xanh |
|
Lá xanh |
Lá trắng |
Lá trắng |
|
Lá khảm |
Lá trắng |
Lá trắng |
|
Lá trắng |
Lá khảm |
Lá khảm, lá
xanh, lá trắng |
|
Lá khảm |
Lá xanh |
Lá xanh |
|
Lá xanh |
Lá khảm |
Lá khảm, lá
xanh, lá trắng |
3. Giải thích thí nghiệm
- Kết quả phép lai thuận nghịch cho thấy: Màu lá của đời
con hoàn toàn phụ thuộc vào màu lá của cây mẹ, không chịu ảnh hưởng bởi màu lá
của cây bố (Hiện tượng di truyền theo dòng mẹ).
- Cơ sở khoa học:
+ Gen quy định màu sắc lá không nằm trong nhân tế bào mà
nằm trong lục lạp (thuộc tế bào chất).
+ Khi thụ tinh, giao tử đực (hạt phấn) chỉ truyền nhân
mà hầu như không truyền tế bào chất cho hợp tử. Toàn bộ tế bào chất của hợp tử
đều được nhận từ giao tử cái (trứng) của mẹ.
+ Nhánh lá xanh chứa các lục lạp mang allele quy định tổng
hợp chất diệp lục bình thường.
+ Nhánh lá trắng chứa lục lạp đột biến mang allele làm mất
khả năng tổng hợp diệp lục.
+ Nhánh lá khảm chứa cả hai loại lục lạp: bình thường và
đột biến. Trong quá trình nguyên phân, các lục lạp này phân chia ngẫu nhiên và
không đồng đều về các tế bào con, dẫn đến đời con có thể xuất hiện các kiểu
hình khác nhau (xanh, trắng hoặc khảm).
II. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN GEN NGOÀI NHÂN
Sự di truyền các
tính trạng do gen ngoài nhân quy định có các đặc điểm cốt lõi sau:
- Kết quả phép lai thuận và lai nghịch khác nhau. Tính
trạng được di truyền theo dòng mẹ và biểu hiện đồng đều ở cả hai giới.
- Các gene ngoài nhân (nằm trong ty thể hoặc lục
lạp) mặc dù truyền từ mẹ nhưng đời con nhận được số lượng allele đột biến
và bình thường khác nhau qua phân bào ngẫu nhiên, dẫn đến kiểu hình ở đời con của
cùng một mẹ có thể khác nhau.
- Tính trạng di truyền ngoài nhân không tuân theo các
quy luật phân ly nghiêm ngặt của Mendel (không có tỉ lệ kiểu hình cố định).
III. ỨNG DỤNG CỦA DI TRUYỀN GEN NGOÀI NHÂN
1. Trong y học
- Giúp phát hiện và chẩn đoán sớm các bệnh hiểm nghèo ở
người do gen ty thể bị đột biến gây ra như: bệnh cơ ty thể, tiểu đường, tim mạch,
Alzheimer, hội chứng Leigh (thoái hóa hệ thần kinh sớm).
- Ứng dụng kỹ thuật hỗ trợ sinh sản hiện đại: Liệu pháp
thay thế ty thể ("Em bé từ 3 bố mẹ") để giúp những người mẹ mang gen
ty thể đột biến sinh ra con khỏe mạnh.
2. Trong nông nghiệp
- Hiện tượng bất dục đực tế bào chất (cây không tạo
được hạt phấn hữu thụ do gen ty thể đột biến) được ứng dụng rộng rãi để sản xuất
hạt lai F₁ ở thực vật lưỡng tính tự thụ phấn (như lúa, ngô) mà không tốn công sức
và chi phí khử phấn thủ công.
3. Trong nghiên cứu tiến hóa
- DNA ty thể (mtDNA) có tốc độ đột biến nhanh và chỉ di
truyền theo dòng mẹ nên được sử dụng để xây dựng cây phát sinh chủng loại, xác
định nguồn gốc các chủng tộc người (truy tìm "Eva ty thể" có nguồn gốc
từ châu Phi).
- Ứng dụng trong pháp y để xác định danh tính hài cốt liệt
sĩ hoặc nạn nhân tai nạn thông qua việc so sánh trình tự mtDNA của hài cốt với
những người họ hàng bên ngoại (mẹ, bà ngoại, dì, anh chị em cùng mẹ).