DI TRUYỀN TẾ BÀO CHẤT LÀ GÌ? - SINH HỌC - 2025

Các thừa kế tế bào chất là việc chuyển gen trong tế bào tế bào chất không được liên kết với nhiễm sắc thể của lõi. Kiểu thừa kế này còn được gọi là thừa kế ngoại lai và là một phần của các kiểu thừa kế khác nhau được gọi là không Mendel.

Nó được phát hiện bởi nhà thực vật học và di truyền học người Đức Carl Erich Correns vào đầu thế kỷ 20 (1908). Trong khi Correns làm việc với loại cây được gọi là Maravilla del Perú hoặc Clavellina (Mirabilis jalapa), ông đã quan sát thấy rằng sự di truyền màu sắc của lá cây này dường như không phụ thuộc vào kiểu hình của cây bố.

Các kiểu kế thừa Mendel và không Mendel. Lấy và chỉnh sửa từ: Ghadisu.

Sự di truyền của đặc điểm này, không tuân theo quy luật di truyền Mendel, dường như phụ thuộc hoàn toàn vào kiểu gen của mẹ; Kết quả là, ông đưa ra giả thuyết rằng những đặc điểm này đến từ các bào quan hoặc tác nhân có trong tế bào chất của noãn.

Sau hơn 100 năm phát hiện này, và mặc dù sự phát triển của di truyền học phân tử, kiến ​​thức về cách thức và lý do của các cơ chế di truyền ngoại bào vẫn còn một phần không chắc chắn và các nghiên cứu để làm rõ chúng tương đối khan hiếm.

Thừa kế tế bào chất so với thừa kế Mendel

Thừa kế Mendel

Đây là hình thức được biết đến nhiều nhất trong số các quá trình di truyền khác nhau. Nó được đề xuất bởi Gregor Mendel, một nhà sư và nhà khoa học sinh ra ở Heinzendorf, đế quốc Áo cũ, hiện được gọi là Hynčice (Cộng hòa Séc), vào giữa thế kỷ 19 (1865-1866) và được tái khám phá vào đầu thế kỷ 20.

Các giả thuyết của ông về tính di truyền và các lý thuyết của ông đã được thử nghiệm và làm cơ sở cho nhiều giả thuyết khác. Những khám phá của ông là cơ sở của những gì ngày nay được gọi là di truyền học cổ điển.

Thừa kế Mendel chỉ ra rằng mỗi bố mẹ cung cấp một trong hai alen có thể có để một tính trạng được biểu hiện; Các alen này được tìm thấy trong nhân của các tế bào sinh sản (vật chất di truyền), cho thấy rằng di truyền Mendel là hai mặt.

Khi biết cấu trúc di truyền của cả bố và mẹ (kiểu gen), định luật Mendel được sử dụng để dự đoán (không phải lúc nào cũng áp dụng) tỷ lệ và sự phân bố của các tính trạng quan sát được (kiểu hình). Thừa kế Mendel được áp dụng cho hầu hết các sinh vật sinh sản hữu tính.

Di truyền tế bào chất hoặc ngoại bào

Kiểu thừa kế này được phát hiện vào năm 1906 bởi nhà thực vật học Carl Correns. Nó được coi là phi Mendel vì sự truyền gen không liên quan đến nhân, là cơ quan được coi là trong di truyền học cổ điển có trách nhiệm chứa tất cả các vật chất di truyền di truyền.

Trong trường hợp này, tính di truyền xảy ra do một số bào quan nhất định, chẳng hạn như ti thể và lục lạp, chứa vật liệu di truyền của riêng chúng và có thể sinh sản trong tế bào.

Trong trường hợp ti thể, có thể hiện diện với số lượng gần 10.000 trên mỗi tế bào hoặc noãn cái (với nhiều bản sao bộ gen của chúng), chúng có thể sao chép độc lập với quá trình phân chia tế bào.

Kiểu sao chép này cho phép ty thể có tỷ lệ đột biến cao hơn DNA nhân, tiến hóa nhanh hơn DNA nhân.

Trong quá trình sinh sản, cụ thể là trong quá trình thụ tinh, các ti thể có trong tế bào sinh dục đực bị loại trừ khỏi hợp tử (chúng chỉ có vài trăm trong số này), trong khi các noãn được duy trì.

Theo cách này, vật chất di truyền của ty thể chỉ được di truyền qua mẹ (di truyền qua tế bào chất). Bằng cách này, người ta hiểu rằng sự thừa kế ngoại bào hoặc tế bào chất là không cha mẹ.

Kết quả của điều này là một biểu hiện kiểu hình khó giải thích theo quan điểm của Mendel, các đột biến không có biểu hiện kiểu hình, cũng như các bệnh lý khác nhau.

Các bào quan

Ti thể

Ti thể là bào quan rõ ràng và đáng chú ý nhất trong tế bào chất của tế bào nhân thực. Chúng có chức năng sản xuất năng lượng cho tế bào. Một đặc điểm thú vị của các bào quan này là bào quan đã được đề cập đến về nguồn gốc mẹ của chúng. Trong khi một đặc điểm đặc biệt khác là chúng có DNA của chính mình.

Các bộ phận của ty thể. Lấy và chỉnh sửa từ Kelvinsong; được sửa đổi bởi Sowlos.

Lục lạp

Lục lạp. Bởi Gmsotavio, từ Wikimedia Commons

Lục lạp là bào quan đặc trưng của tế bào nhân thực và sinh vật có chứa diệp lục. Chức năng chính của nó là thực hiện quá trình quang hợp, sản xuất đường.

Giống như ty thể, chúng có DNA riêng và có thể nhân lên trong tế bào mà không cần sự trợ giúp của quá trình phân chia tế bào. Tương tự như vậy, sự di truyền của nó là thông qua mẹ, tức là trong quá trình sinh sản, chỉ có tế bào trứng cung cấp lục lạp.

Sự phát triển

Lý thuyết do nhà sinh vật học người Mỹ Lynn Margulis đề xuất vào năm 1967 về nội cộng sinh, chỉ ra nguồn gốc và sự tiến hóa của tế bào nhân thực, từ mối quan hệ nội cộng sinh lâu dài giữa sinh vật nhân sơ và tổ tiên.

Theo Margulis, các bào quan như lục lạp và ty thể có nguồn gốc sinh vật nhân sơ (tương ứng là vi khuẩn lam và vi khuẩn proteobacteria). Các sinh vật khác kết hợp, thực bào, hoặc nhấn chìm lục lạp và ti thể.

Sau khi kết hợp chúng, các tiền chất của sinh vật nhân thực không tiêu hóa hoặc xử lý các sinh vật nhân sơ này (lục lạp và ty thể), chúng vẫn nằm trong tế bào chủ và sau hàng triệu năm tiến hóa, chúng trở thành bào quan của tế bào nhân thực.

Trong số các sự kiện có ý nghĩa quan trọng đối với lý thuyết này là điểm đặc biệt đã nói ở trên là các bào quan này có DNA của riêng chúng, và chúng có thể sao chép độc lập trong tế bào mà không cần sự trợ giúp của nó.

Điều đáng nói là các nhà nghiên cứu cho rằng hiện tượng nội sinh, sự hiện diện của DNA trong các cơ quan này, tốc độ sao chép và đột biến cao của lục lạp và ty thể, cũng như sự kế thừa tế bào chất, là những tiền thân và chịu trách nhiệm cho sự phát triển vượt bậc về độ phức tạp. và sự tiến hóa của sự sống.

Các hình thức thừa kế không phải Mendelian khác

Chuyển đổi gen

Thường quan sát được trong quá trình lai giữa các loại nấm. Nó xảy ra khi một trình tự gen thay thế một trình tự tương đồng khác. Trong quá trình phân chia meiotic, khi có sự tái tổ hợp tương đồng của các vị trí dị hợp tử, sự không phù hợp xảy ra giữa các cơ sở.

Khi cố gắng sửa chữa sự không phù hợp này, tế bào khiến một alen thay thế alen kia gây ra sự di truyền không theo Mendel được gọi là chuyển đổi gen.

Di truyền truyền nhiễm

Virus tham gia vào kiểu thừa kế này. Các tác nhân lây nhiễm này xâm nhiễm vào tế bào vật chủ và tồn tại trong tế bào chất, chèn bộ gen của chúng vào bộ gen vật chủ.

Xét nghiệm gen

Kiểu di truyền không phải Mendel này xảy ra khi các hợp chất alkyne có nguồn gốc từ mêtan và histon, tham gia vào phân tử DNA bằng quá trình metyl hóa, tất cả điều này mà không có bất kỳ kiểu sửa đổi nào trong trình tự di truyền.

Sự kết hợp này sẽ tồn tại trong các tế bào sinh sản đực và cái của sinh vật sinh sản và sẽ được duy trì thông qua quá trình phân bào nguyên phân trong tế bào cơ thể của sinh vật con cháu.

Các quá trình khác của di truyền không phải Mendel là bệnh khảm và rối loạn lặp lại trinucleotide.

Người giới thiệu

1. Thừa kế ngoại nhân - Thừa kế không theo mendel của gen Organelle. Đã khôi phục từ Medicine.jrank.org.
2. Thừa kế không Mendel. Wikipedia. Khôi phục từ en.wikipedia.org.
3. Thừa kế ty thể. Bách khoa toàn thư.com. Khôi phục từ bách khoa toàn thư.com.
4. GH Beale (1966). Vai trò của tế bào chất đối với sự di truyền. Kỷ yếu của Hiệp hội Hoàng gia B.
5. Kế thừa ngoại hạt nhân. Wikipedia. Khôi phục từ en.wikipedia.org.
6. Chuyển đổi gen. Khôi phục từ en.wikipedia.org.
7. Xét nghiệm gen. Khôi phục từ en.wikipedia.org.