Buzz
1. Di truyền ngoài nhân là gì?
Di truyền ngoài nhân, hay còn gọi là di truyền tế bào chất, là hiện tượng di truyền ADN nằm ngoài nhân tế bào cho thế hệ sau. DNA này thường hiện diện trong các cấu trúc quan trọng như ty thể (mtDNA). Di truyền ngoài nhân thường diễn ra theo hình thức truyền từ mẹ sang con, nên còn được gọi là di truyền theo dòng mẹ.
2. Các đặc điểm của di truyền ngoài nhân
2.1. Các đặc điểm nổi bật của di truyền gen ngoài nhân
- Tế bào chất đóng vai trò quan trọng trong việc truyền đạt các đặc điểm từ thế hệ này sang thế hệ khác.
- Kết quả của các phép lai thuận nghịch thường khác nhau, nhưng kiểu hình của thế hệ F1 thường giống với kiểu hình của cơ thể mẹ.
- Kiểu hình của đời con luôn phản ánh kiểu hình của mẹ.
Do đó, bằng cách sử dụng phép lai thuận nghịch, chúng ta có thể xác định liệu đặc điểm được quy định bởi gen nằm trong nhân hay ngoài nhân.
2.2. Đặc điểm của gen nằm trong tế bào chất (ty thể, lục lạp)
- Có cấu trúc ADN dạng vòng kép
- Số lượng gen trong tế bào chất ít hơn so với trong nhân.
- Có khả năng xảy ra đột biến và có thể được truyền cho thế hệ sau.
Khi thực hiện phép lai thuận nghịch trên cây hoa mười giờ, kết quả lai thu được sẽ khác nhau.
- Phép lai thuận:
P: Cây mẹ lá đốm x Cây bố lá xanh
F1: 100% cây có lá đốm
- Phép lai nghịch: Cây mẹ lá xanh x Cây bố lá đốm
F1: 100% cây có lá xanh
Từ thí nghiệm trên, có thể rút ra kết luận rằng sự di truyền đặc tính màu lá liên quan đến tế bào chất. Cả hai kiểu lai thuận và nghịch đều cho thấy đời con mang đặc điểm giống cây mẹ: trong phép lai thuận, cây mẹ lá đốm sinh ra con có lá đốm; trong phép lai nghịch, cây mẹ lá xanh sinh ra con có lá xanh.
Hiện tượng di truyền này được gọi là di truyền tế bào chất, hay còn gọi là di truyền ngoài nhân hoặc di truyền ngoài nhiễm sắc thể. Vì con lai kế thừa tính trạng từ mẹ, di truyền tế bào chất còn được xem là di truyền theo dòng mẹ.
Tuy nhiên, không phải tất cả các trường hợp di truyền theo dòng mẹ đều thuộc loại di truyền tế bào chất.
Ở thực vật, di truyền tế bào chất bao gồm sự di truyền ADN trong ty thể và lục lạp. Trong khi đó, ở động vật, di truyền tế bào chất chỉ xảy ra với ADN trong ty thể vì động vật không có lục lạp.
Ngoài sinh vật nhân thực, sinh vật nhân sơ cũng có hiện tượng di truyền ngoài nhiễm sắc thể, đặc biệt là di truyền qua plasmit. Plasmit là ADN kép, dạng vòng, nằm ngoài vùng nhân của vi khuẩn, chứa các gen không cần thiết cho sự sinh trưởng nhưng quy định các sản phẩm thứ cấp như kháng sinh và protein chống sốc nhiệt. Vi khuẩn có plasmit có lợi thế hơn trong môi trường có tác nhân gây hại, giúp chúng sinh trưởng và phát triển tốt hơn so với vi khuẩn không có plasmit.
3. Các quy luật di truyền ngoài nhân
Di truyền ngoài nhân, được thực hiện qua các gen trong ty thể và lục lạp ở sinh vật nhân thực cũng như plasmit ở sinh vật nhân sơ, có những đặc điểm chính sau đây:
- Kết quả của phép lai thuận nghịch thường khác nhau, với con lai chủ yếu mang tính trạng của mẹ, tức là di truyền theo dòng mẹ.
- Các tính trạng di truyền ngoài nhân không tuân theo các quy luật di truyền của nhiễm sắc thể vì tế bào chất không phân phối đều cho các tế bào con như nhiễm sắc thể. Quá trình phân chia các thành phần và số lượng ty thể, lục lạp diễn ra ngẫu nhiên chứ không hoàn toàn đồng đều.
Ngoài những đặc điểm trên, gen ngoài nhiễm sắc thể còn có một số đặc điểm khác biệt so với gen trong nhân, chẳng hạn như:
- Trong cơ thể đa bào, hiện tượng thể khảm xảy ra do sự phân bố không đồng đều của các gen trong tế bào chất qua các lần phân chia tế bào.
- Các tế bào chứa gen tế bào chất bị đột biến có thể được thay thế bằng tế bào có gen tế bào chất bình thường.
- Thường thì các gen tế bào chất có sự liên kết chặt chẽ với các gen nhân. Thực nghiệm thay thế nhân có thể chứng minh điều này.
Vậy tế bào là đơn vị di truyền, không chỉ nhân mà cả tế bào chất cũng đóng vai trò quan trọng trong di truyền. Trong tế bào nhân thực, có hệ thống di truyền bao gồm di truyền NST và di truyền tế bào chất.
4. Bài tập thực hành
Câu 1: Trong các phương pháp lai dưới đây, phương pháp nào đã giúp Coẻn phát hiện di truyền ngoài nhiễm sắc thể (di truyền ngoài nhân)?
A. Lai phân tích
B. Lai thuận nghịch
C. Lai tế bào
D. Lai cận huyết
Câu 2: Gen ngoài nhân được phát hiện ở đâu?
A. Ti thể, lục lạp và ADN vi khuẩn
B. Ti thể và lục lạp
C. Ti thể, trung thể và nhân tế bào
D. Ti thể, lục lạp và riboxom
Câu 3: Trong tế bào động vật, gen ngoài nhân có vị trí ở đâu?
A. Lục lạp
B. Ti thể
C. Màng nhân
D. Riboxom
Câu 4: Đối với bệnh động kinh do đột biến điểm trong một gen ở ti thể, đặc điểm di truyền nào sau đây là chính xác?
A. Bệnh chỉ xuất hiện ở nữ giới, không gặp ở nam giới
B. Nếu mẹ bình thường và bố bị bệnh, tất cả các con trai đều mắc bệnh
C. Nếu mẹ bình thường và bố bị bệnh, tất cả con gái đều mắc bệnh
D. Nếu mẹ bị bệnh và bố không bị bệnh, tất cả các con đều mắc bệnh
Câu 5: Xem xét các phát biểu sau đây:
( 1 ) Gen đa hiệu là gen ảnh hưởng đến nhiều đặc điểm khác nhau
( 2 ) Gen đa hiệu là gen có nhiều hơn 2 alen
( 3 ) Gen đa hiệu là gen tạo ra nhiều loại mARN khác nhau, kiểm soát nhiều đặc điểm khác nhau
Số lượng phát biểu đúng là bao nhiêu?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Câu 6: Một số đột biến trong ADN ti thể có thể dẫn đến bệnh thần kinh thị giác di truyền Leber (LHON), đặc trưng bởi hiện tượng mù đột ngột ở người trưởng thành. Phát biểu nào dưới đây là chính xác?
A. Cả nam và nữ đều có nguy cơ mắc bệnh LHON
B. Bệnh LHON sẽ xuất hiện nếu cả bố và mẹ đều mắc bệnh
C. Nếu cha không mắc bệnh, người đó sẽ không mắc LHON, bất kể mẹ có bị bệnh hay không
D. Nếu vợ khỏe mạnh và chồng mắc bệnh, con gái của họ chắc chắn sẽ bị LHON
Câu 7: Khi thực hiện phép lai thuận nghịch trên một loại thực vật, kết quả thu được như thế nào?
Phép lai thuận: Dùng phấn hoa của cây hoa đỏ để thụ phấn cho cây hoa trắng, kết quả F1 toàn bộ là cây hoa trắng
Phép lai nghịch: Dùng phấn hoa của cây hoa trắng để thụ phấn cho cây hoa đỏ, kết quả F1 toàn bộ là cây hoa đỏ
Khi dùng phấn hoa từ cây F1 của phép lai thuận để thụ phấn cho cây F1 của phép lai nghịch, ta thu được thế hệ F2. Theo lý thuyết, kết quả F2 sẽ là:
A. Toàn bộ cây hoa trắng
B. 75% cây hoa đỏ, 25% cây hoa trắng
C. Toàn bộ cây hoa đỏ
D. 75% cây hoa trắng, 25% cây hoa vàng
Câu 8: Ở một loài thực vật, màu sắc hoa do gen trong tế bào chất quy định. Khi dùng phấn hoa của cây hoa vàng để thụ phấn cho cây hoa đỏ (p), thu được F1. Nếu F1 tự thụ phấn, thế hệ F2 sẽ có kiểu hình như thế nào theo lý thuyết?
A. 50% cây hoa đỏ, 50% cây hoa vàng
B. Toàn bộ cây hoa đỏ
C. 100% cây hoa vàng
D. 75% cây hoa đỏ, 25% cây hoa vàng
Câu 9: Ở một loài động vật, màu lông được quy định bởi gen trên nhiễm sắc thể giới tính X, chiều cao do gen trên nhiễm sắc thể thường quy định, và khả năng kháng thuốc do gen trong ti thể quy định. Nếu nhân từ tế bào của một con đực A có lông vàng, chân cao, kháng thuốc được chuyển vào tế bào trứng đã loại bỏ nhân của con cái B có lông đỏ, chân thấp, không kháng thuốc, thì kiểu hình của cơ thể mới là:
A. Đực, lông vàng, chân cao, kháng thuốc
B. Đực, lông vàng, chân cao, không kháng thuốc
C. Cái, lông vàng, chân dài, không kháng thuốc
D. Đực, lông vàng, chân ngắn, kháng thuốc
Câu 10: Gen nào ảnh hưởng đến sự phát triển của nhiều tính trạng được gọi là:
A. Gen kích thích
B. Gen điều chỉnh
C. Gen có nhiều hiệu ứng
D. Gen chi phối
Bài viết từ Mytour đã cung cấp thông tin về di truyền ngoài nhân, bao gồm đặc điểm và quy luật của nó. Hy vọng bài viết này sẽ hữu ích cho quý độc giả. Xin cảm ơn và trân trọng kính chào!
