Di truyền ngoài nhân (hay di truyền từ mẹ) là một hiện tượng di truyền đặc biệt của DNA tế bào chất. Để hiểu rõ hơn về đặc điểm và quy luật di truyền, hãy cùng VUIHOC tìm hiểu cơ sở tế bào chất và đặc thù của quy luật này qua bài viết dưới đây nhé!

1. Di truyền ngoài nhân là gì?

Di truyền ngoài nhân hoặc di truyền tế bào chất là một hiện tượng đặc biệt của DNA ngoài nhân được truyền lại cho thế hệ tiếp theo. Thông thường, phân tử DNA đó nằm trong một số bào quan trong tế bào chất, chẳng hạn như ty thể (mtDNA) và lục lạp (cpDNA). Thông thường, sự thừa kế này diễn ra ở dạng vô tính và được truyền lại cho thế hệ sau, do đó hiện tượng đặc biệt này còn có thể được gọi là thừa kế theo mẫu hệ.
Điều quan trọng là phải phân biệt giữa hai khái niệm di truyền từ mẹ và ảnh hưởng từ mẹ.

2. Tổng quan về Di truyền hạt nhân

2.1 Thử nghiệm

Năm 1909, nhà di truyền học thực vật người Đức Koren lần đầu tiên phát hiện ra hiện tượng này từ các thí nghiệm trên cây phấn hoa (Mirabilis jalapa). Ông quan sát thấy rằng cùng một cây bao phấn có ba loại nhánh với màu sắc khác nhau.

• Cành và lá màu xanh lục (green).

• Cành và lá không màu hoặc vàng rất nhạt (trắng).

• Cành và lá có những mảng trắng xen kẽ với những đốm (đốm) xanh.

Koran lấy phấn hoa của từng loại hoa phát sinh từ mỗi cành này để thụ phấn cho nhụy của từng loại hoa và thu được kết quả như bảng sau.

Bố mẹ	Trắng	Màu xanh lá	Điểm
Trắng	Trắng	Trắng	Trắng
Màu xanh lá	Màu xanh lá	Màu xanh lá	Màu xanh lá
Điểm	Điểm	Điểm	Điểm

2.2 Nhận xét

Trong tất cả các phép lai, cây con luôn nhận thấy đặc điểm sống giống cây mẹ, tức là cây mẹ quyết định hành động. Từ hiệu ứng của các cây thánh giá, Coron chứng minh và khẳng định rằng chúng không tuân theo định luật Mendon, do đó có thuật ngữ “thừa kế theo mẹ”.

2.3 Giải thích

Rất lâu sau khi kinh Koran công bố kết quả thí nghiệm, chỉ có một số nhà khoa học phát hiện ra bản chất của hiện tượng kỳ lạ gọi là di truyền lục lạp.
Nghiên cứu sâu hơn cho thấy nguyên lý phân tử của hiện tượng kỳ lạ này là do đột biến. Lá và cành cây màu xanh tượng trưng cho lục lạp điển hình. Lục lạp bị đột biến gen làm bất thường chuỗi tổng hợp diệp lục, diệp lục không được tổng hợp nên lá, cành chuyển sang màu trắng. Đốm trên lá và cành tức là nó có cả lục lạp bình thường và lục lạp đột biến.
Trong quá trình giảm phân, sự sắp xếp của tế bào chất chỉ tạo ra lục lạp trong noãn và không có lục lạp trong tinh trùng. Như vậy, tế bào con chỉ nhận tế bào chất chứa lục lạp (đột biến và không đột biến) từ tế bào mẹ.

2.4 Cơ sở tế bào học của phép lai thuận nghịch

Thử nghiệm giữa hai loại lúa mì:
* Trộn chuyển tiếp:
A.: Lúa xanh x Lúa xanh nhạt
F1 : 100% lúa xanh
* Trộn ngược:
b. : gạo xanh nhạt x ♂ gạo xanh

F1: 100% lúa xanh nhạt

Từ hiệu suất của phép lai, có thể kết luận: Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch cho F1 có kiểu hình giống mẹ.
Giải thích:
– Hai hợp tử tạo thành phép lai có bộ NST giống nhau về cấu trúc và số lượng, nhưng sự khác nhau giữa chúng nằm ở tế bào chất: hợp tử mang tế bào chất của noãn của một cây có đặc điểm của lá. của nhà máy. Kẻ thù của chiếc lá đó.
– Ở thí nghiệm trên, ở phép lai thuận, sự di truyền của kiểu hình quả xanh liên kết với tế bào chất ở tế bào noãn của cây mẹ quả xanh; Và ở cỏ sau, sự di truyền của kiểu hình xanh nhạt bị ảnh hưởng bởi tế bào chất trong tế bào trứng của cây mẹ xanh nhạt. → Hiện tượng di truyền đặc biệt này là di truyền tế bào chất (hoặc ngoài nhân hoặc ngoài nhiễm sắc thể).
Cơ sở tế bào của quá trình lai thuận và nghịch:

Trong quá trình thụ tinh, hợp tử chỉ nhận nhân của giao tử đực, phần lớn không nhận tế bào chất. Phần tế bào chất của hợp tử phần lớn có nguồn gốc từ noãn nên các gen nằm trong tế bào chất (ti thể hay lục lạp) chỉ được di truyền từ mẹ qua trứng.
Lý do cho sự di truyền này chủ yếu là do sự khác biệt về kích thước của tế bào trứng và tinh trùng. Trong quá trình phân loại, quá trình phân loại tế bào chất diễn ra như nhau ở phía nam và nữ. 1 tế bào sinh sản tạo ra 4 tinh trùng nên lượng tế bào chất mà 4 tinh trùng nhận được là rất ít. Đối với quá trình noãn, 1 tế bào sinh sản chỉ tạo 1 noãn, phần lớn tế bào chất của tế bào mẹ tập trung ở trứng nên kích thước và thể tích tế bào chất trong noãn lớn. Tế bào chất của hợp tử chủ yếu là của tế bào trứng. Đó là lý do tại sao các tính trạng trong ADN ở ti thể, lục lạp thường biểu hiện kiểu hình giống mẹ.

3. Tính chất di truyền của gen ngoại bào

3.1 Một số đặc điểm di truyền của bộ gen ngoại vi

– Tế bào chất có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự di truyền các tính trạng từ thế hệ này sang thế hệ khác.
– Kết quả của các phép lai thuận và nghịch khác nhau nhưng có đặc điểm chung là kiểu hình ở F1 giống với bố mẹ.
– Đời con bao giờ cũng có kiểu hình giống mẹ.
Do đó, bằng cách sử dụng các phép lai thuận nghịch, có thể xác định xem tính trạng được đề cập được kiểm soát bởi gen hạt nhân hay gen hạt nhân ngoại vi.

3.2 Gen nằm trong tế bào chất (ti thể, lục lạp)

Về cơ bản nó là DNA sợi kép hình tròn.
Có ít gen trong tế bào chất hơn trong nhân.
– Có tính đột biến và di truyền hoàn toàn.
Xét một ví dụ khác, khi lai chéo tiến lùi ở hoa mười giờ thì thu được các kết quả khác nhau:
– lai: b. : lá đốm × lá xanh
→ F1: 100% lá đốm.
– Lai ngược: B. : lá xanh × lá đốm
→ F1 : 100% lá xanh.
Qua thí nghiệm trên, có thể tóm tắt rằng sự di truyền tính trạng màu sắc lá có quan hệ với tế bào chất, vì khi lai thuận và nghịch thì đời con đều có kiểu hình giống cây mẹ: lai thuận, lá đốm với cây mẹ. sinh ra đời con F1 có kiểu hình lá đốm; Ở cỏ backgrass, cây mẹ lá xanh tạo ra đời con F1 cũng có kiểu hình lá xanh.
Do đó, hiện tượng di truyền đặc biệt này được gọi là di truyền tế bào chất (còn được gọi là di truyền ngoài nhân hoặc di truyền ngoài nhiễm sắc thể). Di truyền tế bào chất được coi là di truyền theo mẹ, vì con cái có đặc điểm của mẹ.
Tuy nhiên, cần khẳng định rằng tất cả các dị tật di truyền từ mẹ không phải là tế bào chất.
Sự di truyền tế bào chất ở thực vật là sự di truyền DNA trong cả ti thể và lục lạp. Ở động vật hoang dã, sự di truyền tế bào chất là sự di truyền duy nhất của DNA trong ty thể (vì tế bào động vật hoang dã không có lục lạp).
Ngoài ra, không chỉ sinh vật nhân chuẩn, sinh vật nhân sơ cũng có di truyền ngoài nhiễm sắc thể, ví dụ di truyền trên plasmid. Plasmid là ADN mạch kép, dạng vòng, nằm ngoài vùng nhân của vi khuẩn, chứa các gen không cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn nhưng lại chứa các gen lao cho các sản phẩm thứ cấp như protein kháng kháng sinh, protein chịu nhiệt, vân vân. Sốc… Vi khuẩn có plasmid có khả năng chống lại các tác nhân gây hại trong môi trường tự nhiên tốt hơn so với vi khuẩn không có plasmid. Do đó, chúng phát triển và nhân lên để tạo thành các chủng vi khuẩn phát triển tốt hơn và chứa plasmid.

4. Quy luật di truyền ngoài nhiễm sắc thể

Không giống như di truyền trong nhân, di truyền ngoài nhân gây ra bởi gen trong các bào quan như ty thể và lục lạp ở sinh vật nhân thực và plasmid ở sinh vật nhân sơ có các đặc điểm sau:
– Kết quả lai thuận và lai nghịch khác nhau ở chỗ con lai chủ yếu là theo mẹ, tức là di truyền theo dòng mẹ.
– Sự di truyền các tính trạng không tuân theo quy luật di truyền NST vì tế bào chất không phân bố đều cho các tế bào con theo quy luật chặt chẽ so với NST. Ngoài ra, sự phân loại ty thể và thành phần, số lượng ty thể diễn ra ngẫu nhiên chứ không hoàn toàn thống nhất.
Ngoài những đặc điểm trên, gen ngoài nhiễm sắc thể còn có một số đặc điểm khác với gen trong phôi:
– Ở thể đa bào có hiện tượng hình thành khảm do sự phân bố không đồng đều của các phần tử mang gen nằm trong tế bào chất nhờ nguyên phân. (Ví dụ: Thí nghiệm của Koran có hiện tượng lạ, 1 cành có 3 màu lá khác nhau).
Các tế bào có gen tế bào chất bị đột biến hoàn toàn có thể được thay thế và sửa chữa bởi các tế bào có màng tế bào chất bình thường.
Trong nhiều trường hợp, các gen tế bào chất có liên quan chặt chẽ với các gen nhân. Trong trường hợp này, sự thay thế hạt nhân thực nghiệm sẽ chứng minh điều đó (ví dụ: hiện tượng bất dục đực tế bào chất kỳ lạ).

Do đó, tế bào là một đơn vị di truyền. Không chỉ nhân có một vai trò rõ ràng trong di truyền, mà tế bào chất cũng có một vai trò cụ thể. Ở tế bào nhân thực có hai hệ thống di truyền: di truyền nhiễm sắc thể và di truyền tế bào chất.

Trên đây là loạt thông tin cần thiết liên quan đến thừa kế hạt nhân. Đây là một phần rất quan trọng trong kế hoạch chuẩn bị cho kỳ thi và tôi yêu cầu bạn hiểu nó một cách chắc chắn và tôi chúc bạn mọi điều tốt nhất trong học tập. Ngoài ra, bạn hoàn toàn có thể truy vấn Vuihoc. vn Tham khảo thêm các bài giảng hoặc liên hệ Hỗ trợ TT để nhận thêm nhiều bài giảng cũng như trang bị kiến ​​thức, kĩ năng tốt hơn cho kì thi THPT Quốc Gia sắp tới!

>> Xem Thêm: