Tiểu luận Ty thể và sự di truyền tế bào chất qua ti thể

Bài tiểu luậnTY THỂ VÀ SỰ DI TRUYỀN TẾ BÀO CHẤT qua ti thể Giáo viên hướng dẫn: Lê Thị Phương Hồng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Nhân Nguyễn Phan Thành Nguyễn Thị Hoa Thùy Nguyễn Thị Khánh Trang Nội dungI. ĐẠI CƯƠNG TY THỂ:II. HiỆN TƯỢNG DI TRUYỀN QUA TẾ BÀO CHẤT Ở TY THỂIII. MỘT SỐ THÍ DỤ VỀ DI TRUYỀN TẾ BÀO CHẤTIV. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN QUA TẾ BÀO CHẤTI. ĐẠI CƯƠNG TY THỂNguồn gốc :Có giả thuyết cho rằng ti thể là cơ thể tiền nhân độc lập sống cộng sinh với tế bào nhân thật; sau đó trở thành bào quan cần thiết của các tế bào có nhân thật.Hoặc cho rằng ti thể có nguồn gốc từ các tế bào nhân sơ, xưa kia đã ẩn nhập vào tế bào nhân chuẩn sơ khai bằng thực bào.2.CẤU TẠO Ty thể là bào quan hình cầu hoặc hình xúc xích ,dài 2-5µm.Có trong tất cả các tế bào nhân chuẩn Được bao bọc bởi 2 lớp màng cơ bản: * Màng ngoài trơn * Màng trong gấp nếp hình thành vô số các tấm ăn sâu vào trong lòng ty thể gọi là Crista (vách ngăn).Chất nền ti thể (matrix)và không gian chu chấtHai thành phần cấu trúc cơ bản của ty thể: * 65 – 75% protein * 25 – 30% lipid của trọng lượng khôSố lượng ty thể dao động từ 50 – 1000.Bên trong tế bào ty thể phân bố ở những nơi cần nhiều năng lượng.Một số hình minh họa về cấu trúc ty thể:Ty thể của tế bào cơ2.CHỨC NĂNGTổng hợp các chất phospholipid, acid béo, protein.Là trung tâm giải phóng và chuyển hóa năng lượng của tế bào Cung cấp ATP nên được xem là “nhà máy năng lượng” của tế bào.Có khả năng di truyền độc lập đối với nhânChu trình KREBS36ATPII.HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN TẾ BÀO CHẤT Ở TI THỂTính di truyền không chỉ phụ thuộc vào DNA trong nhân mà còn chịu ảnh hưởng của tế bào chất. Đó được gọi là sự di truyền qua tế bào chất hay sự di truyền theo dòng mẹ. 1.Thí nghiệm của Coren và Boris (1909)Ở cây hoa loa kèn ,loa kèn màu xanh có mầm màu xanh,loa kèn vàng có mầm màu vàng.Lai thuận :P cây mẹ xanh X P cây bố vàng F1 100% xanhLai nghịch : P cây mẹ vàng X P cây bố xanhF1 : 100% vàng Kết quả phép lai thuận nghịch khác nhau :các con luôn có kiểu hình của mẹ. Phép lai thuận :P : mẹ Ngựa x bố Lừa  F1 : Con La Phép lai nghịch :P : Mẹ Lừa x Bố Ngựa F1 : Con BordotPhép lai giữa Cá Chép và Cá DiếcLai thuận P: Mẹ Cá Chép X bố Cá DiếcF1: Cá Nhưng (có râu) - Lai nghịch: P:mẹ Cá Diếc X bố cá Chép F1: Cá Nhưng (không râu) 2. Bộ gen ty thể1. Cấu trúc là chuỗi xoắn kép, trần, mạch vòng.2. Gồm các gene mã hóa cho:. Ribosome ti thể. Các enzime. Protein màng3. Đoạn trình tự ori4.Không có histonD-loopHeavy chain28 genesLight chain9 genes Kích thước mtDNA khác nhau tùy loài.mtDNA mã hóa tổng hợp cho nhiều thành phần của ty thểBộ gen ti thể cuả tế bào động vật gồm các exon , bộ gen ti thể cuả tế bào thực vật và nấm men gồm các exon và intron xen kẽ Bộ gen ti thể ở động vật hữu nhũ có cấu trúc tương đối giống nhau Các gen ty thể của tế bào động vật hữu nhũ phân bố tương đối không đồng đều, còn các gen ty thể nấm men tập trung 1 cụm 16 gen Còn 10 gen phân bố khắp toàn bộ gen ty thểDNA ti thể thường có thành phần khác biệt với DNA của tế bào. DNA ti thể của tế bào động vật có vùng gen bao trùm nhau (overlap), vùng D-loop là vùng điều khiển của mtDNA.Bộ ba mã hóa Mã di truyền gen nhânMã di truyền của gen ti thểĐộng vật hữu nhũRuồi giấmNấm menThực vật UGAAGA,AGGAUAAUUCUU,CUCCUA,CUGStopArgIleIleLeuTrpStopMetMetLeuTrpSerMetMetLeuTrpArgMetMetThrStopArgIleIleLeu3.Đặc điểm di truyền qua tế bào chấtCác con luôn có kiểu hình của mẹ.Vai trò của tế bào sinh dục cái lớn hơn .DNA của ty thể ,lạp thể,Plasmid có hình vòng .Các gen trong nhân có tính alen,gen ở ngoài nhân không có tính alen,đa số là gen lặn .Không tuân theo quy luât di truyền của Mendel.Tính trạng do gen tế bào chất qui định sẽ tồn tại khi thay thế nhân tế bào bằng một nhân có cấu trúc di truyền khác. Gen tế bào chất ít chịu ảnh hưởng của tác nhân gây đột biến . Kết Luận : Trong sự di truyền nhân đóng vai trò chính, tế bào chất cũng đóng vai trò nhất dịnh :gen trong tế bào chất điều khiển 1% tính trạng của toàn bộ cơ thể.Di truyền tế bào chất có mối quan hệ mật thiết với các yếu tố di truyền ở nhân tế bào khác nhau giữa di truyền qua Nhân và di truyền ty thểDi truyền qua Ty thểDi truyền qua NhânDNA nằm trong ty thể; có cấu trúc mạch thẳng hoặc vòng, Kích thước nhỏ, tồn tại nhiều bản sao trong 1 tế bàoGen thường tồn tại dưới dạng đơn gen và có số lượng ítChỉ 1 số tính trạng được I truyền qua TBCVai trò của giao tử cái quan trọng hơnCác tính trạng di truyền theo dòng mẹ (con mang kiểu hình giống mẹ)Thay nhân bằng nhân tế bào khác tính trạng di truyền qua tế bào chất vẫn còn-DNA nằm trên NST trong nhân có cấu trúc mạch xoắn kép; kích thước lớn; tồn tại 1 bản trong tế bào-Gen thường tồn tại dưới dạng cặp alen, số lượng nhiều-Hầu hết các tính trạng di truyền qua nhân-Vai trò của giao tử cái, đực ngang nhau-Thế hệ con giống cha mẹ tùy vào tính trạng trội do gen của cha hay mẹ quy định-Thay nhân bằng nhân tế bào khác, tính trạng di truyền qua nhân mấtIII. VÍ DỤ VỀ DI TRUYỀN TẾ BÀO CHẤT 1.Tính bất thụ đực tế bào chất ở ngô:CMSỞ ngô có hiện tượng bất thụ đực tế bào chất,tạo nên các hạt phấn rỗng hoặc hạt phấn bất thụ . Sự di truyền này thể hiện rõ theo dòng mẹ. Trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp , con người ứng dụng tính bất thụ đực tế bào chất ở ngô ,lúa và nhiều loại cây trồng khác để sản xuất hạt ngô lai,lúa lai và các hạt lai có năng suất cao mà khỏi tốn công hủy bỏ phấn cây mẹ.2. Tính thiểu năng hô hấp ở nấm men Saccharomyces cerevisiae : Vào những năm 1940 Boris Ephrussi và các cộng sự đã phát hiện ở nấm này có 1 dòng đột biến ty thể làm mất hoạt tính của enzyme hô hấp Cytochrom oxydase gây hiện tượng hô hấp không đầy đủ, tăng trưởng chậm trong điều kiện có oxy.Petite phân lyHaploid petite x Haploid wild typeDiploid  1 petite : 1 wild typePetite trung tínhHaploid petite x Haploid wild type  Diploid  All wild typePetite ức chếHaploid petite x Haploid wild typeDiploid  Mostly petitesSự di truyền các petite phân li liên quan đến các đột biến trong nhân.Sự di truyền các petite trung tính và ức chế là di truyền ngoài nhân, được gọi là petite tế bào chấtChúng có những đặc điểmChuỗi chuyển điện tử của ty thể bị sai hỏng. Do sai hỏng này chúng lên men để tạo ATP kém nên mọc chậm Không có sinh tổng hợp proteinDNA ty thể ở các đột biến petite có biến đổi lớn .Ty thể của tất cả Eucaryote có mtDNA riêng tuy số lượng nhỏ ,nhưng khác với DNA của nhân tế bào .Ở các petite trung tính mtDNA bị mất hoàn toàn ,các petite ức chế thì có sự thay đổi đáng kể tỉ lệ base so với mtDNA của dạng khuẩn lạc to.3.Sự di truyền do virus và các phần tử ngoài nhânSự xâm nhập của víu hay 1 số phần tử khác vào tế bào có thể gây hiệu quả di truyền tế bào chấtVí dụ : 1 số dòng Drosophila nhạy cảm CO2, chết trong vòng 15 phút khi ở môi trường toàn CO2 nguyên chất. Còn các dòng bình thường chịu đựng dễ dàng. Lai ruồi cái nhạy cảm với ruồi đực bình thường, tất cả ruồi con đều nhạy cảm. Khi lai hoán đổi cha mẹ sự nhạy cảm CO2 được truyền thụ ít hơn.IV. ỨNG DỤNG CỦA HiỆN TƯỢNG DI TRUYỀN QUA TẾ BÀO CHẤT TRONG THỰC TIỄNThay thế nhân tế bào mẹ bằng nhân tế bào cha nhưng vẫn giữ nguyên tế bào chất của mẹ Ứng dụng tính bất thụ đực tế bào chất trong sản xuất hạt giống lai :bắp hành, bắp cải, lúaNghiên cứu hiện tượng bất dục có ý nghĩa trong sản xuất hạt giống lai Tài liệu tham khảo chính1. Sinh học đại cương–Lê Ngọc Thông-Huỳnh Tiến Dũng–Trường ĐH Nông Lâm TPHCM2.Sinh Học-WDPhillips-TJ Chilton-NXB Giáo dục.3.Sinh học phân tử của tế bào-Lê Đức Trình-NXB Khoa Học và Kỹ Thuật 4.Tế bào học-Nguyễn Như Hiền – Trịnh Xuân Hậu-NXB ĐH Quốc gia Hà Nội 5.Di truyền học – PGS.TS.Phạm Thành Hổ-NXB Giáo Dục 6. Cơ sở di truyền học- Lê Đình Lương –Phan Cự Nhân-NXB Giáo Dục 7. Sinh lý học thực vật- Vũ Văn Vụ- Vũ Thanh Tâm- Hoàng Minh Tấn-NXB Giáo DụcVà một số hình ảnh tìm nhờ vào www.google.comTHE ENDCÁM ƠN CÔ CÙNG CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI BÀI BÁO CÁO CỦA CHÚNG TÔICHÚC CÔ VÀ CÁC BẠN MỘT NGÀY TỐT LÀNH