Giáo trình Di truyền học - Trần Trung (Phần 1)

Tóm tắt Giáo trình Di truyền học - Trần Trung (Phần 1): ...outhern blot, dựng cho DNA + Phương phỏp Northern blot dựng cho RNA + Phương phỏp dot (ủiểm) và slot (khe) blot dựng cho RNA và DNA - Lai tại chỗ (in situ hybridization) là kiểu lai phõn tử trong ủú trỡnh tự acid nucleic cần tỡm (trỡnh tự ủớch) nằm ngay trong tế bào hay trong mụ. Lai tai c...: a. Kỡ trước I (Prophase I) Cỏc sự kiện xảy ra giống kỡ trước của nguyờn phõn chỉ khỏc căn bản ở chỗ cỏc NST tương ủồng cựng chuyển ủộng với nhau và nằm kề súng ủụi 55 nhau trong quỏ trỡnh bứt cặp hay tiếp hợp (synapsis). Cỏc sợi nhiễm sắc chi em ủược gắn nhẹ nhau nhờ một cặp protein tr... một dóy cú thể cú 3 allele theo một thứ tự trội. Cho cỏc cỏ thể F1 giao phối với nhau cho ra thế hệ F2 cú tỷ lệ kiểu hỡnh là 3:1. ủiều này cho thấy A, at và a là cỏc allele khỏc nhau của cựng một gen 82 Trường hợp này cũn gặp một số ủối tượng khỏc như cỏ chộp Khi lai cỏ chộp kớnh với nh...

pdf139 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 258 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Di truyền học - Trần Trung (Phần 1), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
nhiễm sắc thể Y mà do tỉ số X/A quyết định 
Nếu X /A = 0,5 trở xuống : ruồi đực. 
X/A = 1,0 trở lên : ruồi cái 
X 
102 
/A = 0,5 - 1,0 : giới tính trung gian 
04 
105 
Hinh 6.7 Sư hinh thanh thê hê sau do sư khơng phân ly cua căp nhiêm săc thê 
giơi tinh 
Hinh 6.8 Sư khơng phân ly cua nhiêm săc thê 
(a) Sư khơng phân ly nhiêm săc thê ơ con cai XX 
(b) Sư khơng phân ly nhiêm săc thê ơ con cai XXY 
Giới tính của ruồi giấm Cấu trúc nhiễm sắc thể Tỷ lệ X/A 
106 
Siêu cái 
Ruồi cái bình thường 
+ Tứ bội 
+ Tam bội 
+ Lưỡng bội 
+ ðơn bội 
Giới tính trung gian 
ðực bình thường 
Siêu đực 
AAXXX 
AAAAXXXX 
AAAXXX 
AAXX 
AX 
AAAXX 
AAXY 
AAAXY 
1,5 
1,0 
1,0 
1,0 
1,0 
0,67 
0,5 
0,33 
7. Xác định giới tính do số bội thể 
Ở cơn trùng bộ Hymenoptera (ong , kiến): đực (n), cái (2n), ong thợ 
(2n) 
Ong đực được phát triển trinh sinh từ trứng khơng được thụ tinh cĩ 
bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n). Trong kiểu xác định giới tính này khơng cĩ 
nhiễm sắc thể giới tính. 
Cịn giới tính cái thì xác định do những alen giới tính khác nhau 
phối hợp, ong thợ và ong chúa đều là ong cái. Sự khác nhau giữa ong thợ và 
ong chúa là do ngay từ những ngày đầu mới nở, thức ăn của ong thợ bị thiếu 
một số vitamin nên bất thụ. Ong thợ làm nhiệm vụ bảo vệ tổ. Ong đực được 
phát triển từ trứng khơng thụ tinh nên tế bào sinh dục là đơn bội, cơ thể 
phục hồi lại nhiễm sắc thể lưỡng bội nên cĩ kích thước và sức sống bình 
thường. 
8. Xác định giới tính do điều kiện mơi trường 
Ở một số lồi, sự xác định giới tính do điều kiện mơi trường quyết 
định. 
Ở lồi biển Bonellia viridis, các ấu trùng xuất hiện sau khi được thụ 
tinh sống tự do một thời gian rồi hoặc bám xuống đáy thành con cái hoặc 
bám vào con cái rồi chiu vào tử cung thành con đực và thụ tinh. Cả đực và 
cái đều cĩ kiểu gen như nhau. 
107 
Ở cây Arisaema japonica, yếu tố quyết định giới tính là trọng lượng 
củ: những củ to nhất và chứa nhiều chất dinh dưỡng nhất sinh ra cây cĩ hoa 
cái, trong khi đĩ các củ gầy chỉ cho cây cĩ hoa đực. 
II. Sự di truyền liên kết 
Ở trong cơ thể sinh vật, số lượng gen rất nhiều nhưng số lượng 
nhiễm sắc thể lại ít nên nhiều gen cùng nằm trên nhiễm sắc thể. Khi 2 hay 
nhiều gen nằm trên một nhiễm sắc thể, chúng sẽ cùng di truyền với nhau gọi 
là sự di truyền liên kết. Các gen liên kết cĩ xu hướng cùng di chuyển với 
nhau trong quá trình hình thành giao tử. 
1. Hiện tượng liên kết 
Bateson và Punnet năm 1906 đã phát hiện ra hiện tượng liên kết khi 
thực hiện phép lai ở ðậu thơm (Lathyrus odoratus) với hai tính trạng: 
R : hoa đỏ thẩm r : hoa đỏ 
Ro: hạt phấn dài ro: hạt phấn trịn 
P : hoa đỏ thẩm hạt phấn dài × hoa đỏ hạt phấn trịn 
F1 : 100% hoa đỏ thẩm hạt phấn dài. 
F2 : 192 hoa đỏ thẩm hạt phấn dài; 182 đỏ, hạt phấn trịn; 
23 đỏ thẩm, hạt phấn trịn; 30 đỏ, hạt phấn dài 
Hinh 6.9 Kiêu hinh ruơi hoang dai va ruơi đơt biên 
 Trantrung_k49@yahoo.com 
108 
2. Liên kết hồn tồn 
B : thân xám b : thân đen 
Vg : Cánh dài vg : cánh cụt 
Thí nghiệm : 
P : ruồi giấm mình xám cánh dài × ruồi giấm thân đen cánh cụt 
BVg × bvg 
 BVg bvg 
G : BVg bvg 
F1 : BVg 
bvg (100% xám dài) 
Lai phân tích ruồi đực F1 : 
BVg × bvg 
bvg bvg 
đực xám dài cái đen cụt 
G : BVg bvg bvg 
FB : BVg bvg 
 bvg bvg 
50% xám dài : 50 % đen cụt 
Tỷ lệ phân li 1:1 giống với lai một tính, hai gen b và vg đi cùng nhau 
như 1 gen. Một hiện tượng cho đến nay chưa rõ cơ chế là ở ruồi giấm đực 
khơng xảy ra tái tổ hợp di truyền, nên cĩ sự liên kết hồn tồn của các gen 
trên một nhiễm sắc thể. 
3. Hiện tượng di truyền liên kết khơng hồn tồn 
Dùng ruồi giấm cái F1 của thí nghiệm trên lai phân tích: 
F1 : Thân xám, cánh dài × thân đen, cánh cụt 
BVg × bvg 
bvg bvg 
G : BVg bvg bVg Bvg bvg 
41,5% 41,5% 8,5% 8,5% 100% 
109 
FB : BVg bvg Bvg bVg 
bvg bvg bvg bvg 
41,5% xám dài : 4,5% đen cụt : 8,5% xám cụt : 8,5% đen cụt. 
Kết luận: đã cĩ hiện tượng hốn vị gen giữa gen quy định thân xám cánh dài 
với gen quy định thân đen cánh cụt trong quá trình phân bào 
4. Các nhĩm liên kết (Gene linkage) 
Các gen cùng nằm trên một nhiễm sắc thể, cùng di truyền với nhau 
được xếp vào một nhĩm gọi là nhĩm liên kết gen. Số nhĩm liên kết gen tối 
đa bằng số cặp nhiễm sắc thể. 
Ví dụ: Ruồi giấm 2n = 8, số nhĩm liên kết gen tối đa = 4 
Bắp : 2n =20, cĩ 10 nhĩm liên kết gen 
III. Hiện tượng tái tổ hợp 
1. Tái tổ hợp và trao đổi chéo 
Khi các gen liên kết khơng hồn tồn, xuất hiện các dạng giao tử 
mới khơng giống cha mẹ do cĩ sự sắp xếp lai các gen. Hiện tượng này gọi là 
tái tổ hợp (recombination) và các dạng mới xuất hiện gọi là dạng tái tổ hợp 
(recombinant). ðể đánh giá mức độ liên kết, dùng khái niệm tần số tái tổ 
hợp. 
% tái tổ hợp = Số cá thể tái tổ hợp / tổng số cá thể × 100% 
Nhiều thí nghiệm cho thấy tần số tái tổ hợp giữa 2 gen là một số 
tương đối ổn định từ lần lai này qua lần lai khác, khơng phụ thuộc vào cách 
sắp xếp. Hai alen trội cùng một phía trên nhiễm sắc thể gọi là vị trí 
cis(AB/ab), 2 alen trội nằm trên 2 nhiễm sắc thể gọi là vị trí trans (Ab/aB). 
Hiện tượng tái tổ hợp cĩ được nhờ quá trình trao đổi chéo (crossing 
over). Trong đĩ 2 nhiễm sắc thể tương đồng hốn vị nhau hay đổi chéo nhau 
ở những điểm nhất định. Nhiễm sắc thể tương đồng tiếp hợp nhau và trao 
đổi chéo xảy ra giữa các chromatid khơng chị em. 
Các giao tử từ các chromatid khơng cĩ trao đổi chéo (kiểu cha mẹ) 
được gọi là giao tử kiểu cha mẹ. Các giao tử từ 2 chromatid khác cĩ xảy ra 
trao đổi chéo gọi là giao tử tái tổ hợp. 
110 
Hình 6.10 Trao đổi chéo giữa các chromatid 
Hình 6.11 Sự tạo thành các dạng tái tổ hợp 
111 
2. Cở sở tế bào học của trao đổi chéo 
Năm 1931, các thí nghiệm chứng minh cơ sở tế bào học của tái tổ 
hợp di truyền do Stern tiến hành ở Drosophila melanogaster và do 
Creighton và Mc Clintok tiến hành ở ngơ. Cả 2 thí nghiệm đều dùng "dấu 
chuẩn" về hình dạng trên một trên hai nhiễm sắc thể tương đồng cĩ thể nhìn 
thấy được khi quan sát tế bào học. 
Hai nhiễm sắc thể tương đồng được phân biệt với nhau về hình thái 
này, mang các alen tương ứng khác nhau về mặt di truyền của một số cặp 
gen. Tái tổ hợp di truyền sẽ tạo ra các kiểu hình độc đáo kèm theo các thay 
đổi tế bào học dễ quan sát và dự đốn được. 
Thí nghiệm lai ở ngơ với các gen cĩ biểu hiện rõ ràng nằm trên cặp 
nhiễm sắc thể số 9 cĩ dấu đặc biệt nhiễm sắc thể cĩ 1 đầu cĩ gù lớn và phần 
sau dài ra, nhiễm sắc thể kia ngắn hơn khơng cĩ gù. Các gen được sử dụng: 
C+ : cĩ màu , c: khơng màu 
W+ : bắp tẻ (tinh bột), w: bắp nếp (hồ bột) 
Cho lai bắp cĩ màu, tẻ với bắp khơng màu , nếp. Kết quả thu được 4 dạng: 
cĩ màu, nếp; khơng màu, tẻ; cĩ màu, tẻ; khơng màu, nếp. 
Hinh 6.12 Trao đơi cheo ơ nhiêm săc thê sơ 9 cua băp đươc quan sat dưa trên 
"dâu chuân" 
112 
Hình 6.9 Sự trao đổi các đoạn nhiễm sắc thể tạo các dạng tái tổ hợp 
Dựa vào kết quả lai, đối chiếu với các quan sát nhiễm sắc thể về mặt 
hình thái: thu được dạng nhiễm sắc thể cĩ gù nhưng ngắn, cịn dạng kia 
khơng gù, dài và 2 dạng giống bố mẹ: cĩ gù, dài và khơng gù, ngắn. Chứng 
tỏ đã cĩ xảy ra trao đổi chéo của các đoạn nhiễm sắc thể. 
Stern đã dùng nhiễm sắc thể X ở một đầu mút cĩ dính một đoạn 
nhiễm sắc thể Y. Các nhiễm sắc thể khác cĩ độ dài tương tự, với tâm động. 
Hai cặp gen được dùng là carnation (car: lặn, mắt đỏ nhạt) - hoang dại (+, 
trội, mắt đỏ) và Bar (B: trội, mắt hình thỏi) và hoang dại (+, mắt bình 
thường). 
Ruồi cái mẹ dị hợp tử ở cả 2 gen, cĩ kiểu hình mắt đỏ dạng thỏi 
(car+B) với ruồi đực mắt đỏ nhạt, dạng thường (car +). Thế hệ con nhận được 
cả 4 loại kiểu hình tương ứng với các dấu hiệu hình thái trên nhiễm sắc thể: 
ngồi 2 kiểu cĩ ở cha mẹ cịn cĩ 2 kiểu hình tái tổ hợp là mắt đỏ nhạt, hình 
thỏi (car B) và mắt đỏ, dạng thường (car++). 
Hinh 6.13 Trao đơi cheo ơ ruơi dâm đươc quan sat dưa trên "dâu chuân" 
3. Trao đổi chéo ở trong giai đoạn 4 sợi 
113 
Hình 6.14 Sơ đồ trao đổi chéo đơn và trao đổi chéo kép 
114 
Trao đổi chéo ở giai đoạn 4 cromatid, tức trao đổi chéo xảy ra sau 
khi nhiễm sắc thể đã tự nhân đơi (cịn gọi là giai đoạn 4 sợi). Về nguyên tắc 
cĩ thể cho rằng trao đổi chéo cĩ thể xảy ra cả khi nhiễm sắc thể chưa tự 
nhân đơi (giai đoạn 2 sợi) 
Phân tích bộ bốn cĩ thể giải quyết vấn đề này. Phân tích bộ bốn là 
phép phân tích di truyền học nghiên cứu bốn sản phẩm trực tiếp của giảm 
phân khi tế bào lưỡng bội dị hợp về một gen hay nhiều gen liên kết phân 
chia giảm phân. 
Năm 1925, C. Bridge và I. Anderson đã chứng minh trao đổi chéo 
các cromatid ở ruồi giấm. Tác giả sử dụng dịng ruồi cĩ nhiễm sắc thể X 
mang thêm đoạn nhiễm sắc thể Y (X,XY) dị hợp về các gen của nhiễm sắc 
thể X: f (forked) - lơng phân nhánh, g (garnet) - mắt đỏ rực. Khi cho lai con 
cái này với con đực bình thường thì chúng truyền trực tiếp 2 nhiễm sắc thể 
X cho thế hệ sau và chỉ một nửa thế hệ con của chúng sống sĩt. Khi ấy một 
phần cá thể con ở đời sau từ phép lai này là đồng hợp theo các gen của 
nhiễm sắc thể X. 
Các thể đồng hợp này chỉ cĩ thể xuất hiện do trao đổi chéo ở giai 
đoạn 4 sợi trong đoạn gen - tâm động. 
4. Trao đổi chéo nhiều lần 
Trao đổi chéo giữa 2 chromatid cĩ thể xảy ra nhiều lần: 2, 3, 4 lần ... 
Nếu 2 trao đổi chéo xảy ra trên cùng 2 chromatid ở đoạn giữa 2 gen đánh 
dấu thì sản phẩm cuối cùng đều cĩ kiểu cha mẹ, nên khơng phát hiện được. 
Kiểu trao đổi chéo này chỉ cĩ thể phát hiện được khi sử dụng thêm một gen 
đánh dấu thứ ba nằm giữa 2 gen này. 
Nếu xác suất trao đổi chéo giữa A và C và giữa B và C tương ứng 
với x và y, thì xác suất xảy ra trao đổi chéo đơi là: 
0,2 × 0,1 = 0,02 (2%) 
5. Nhiễu (Interference) và trùng hợp (Coincidence) 
Thường thì sự trao đổi chéo ở một chỗ làm giảm xác suất trao đổi 
chéo thứ hai gần kề nĩ. ðĩ là hiện tượng nhiễu. ðể đánh giá kết quả người 
ta dùng hệ số trùng hợp. 
115 
Hệ số trùng hợp = 
% trao đổi chéo đơi quan sát được 
% trao đổi chéo đơi theo lý thuyết 
Sự trùng hợp + nhiều = 100% = 1 
Ví dụ: Biết khoảng cách A-B = 10 đơn vị (10%) và B-C = 20 đơn vị 
(20%), nếu khơng cĩ nhiễu thì tần số trao đổi chéo đơi theo lý thuyết là 0,1 
× 0,2 = 0,02 hay 2%. Giả sử quan sát được tần số trao đổi chéo đơi là 1,6%. Sự 
trùng hợp = 1,6/2,0 = 0,8. ðiều này cho thấy trao đổi chéo đơi chỉ xảy 
ra cĩ 80% và sự nhiễu 1,0 - 0,8 = 0,2 (hay 20%)
IV. Xác định vị trí gen và bản đồ di truyền 
1.Xác định vi trí gen 
Morgan cho rằng những gen đứng gần nhau thì liên kết chặt, cịn các 
gen đứng xa nhau thì liên kết yếu. Những gen đứng gần nhau liên kết chặt 
nên ít xảy ra trao đổi chéo, tần số tái tổ hợp nhỏ, cịn các gen đứng xa nhau 
thì mức liên kết yếu nên tần số tái tổ hợp lớn hơn. Nếu cho rằng các phần 
của nhiễm sắc thể cĩ khả năng trao đổi chéo như nhau thì tần số tái tổ hợp 
phản ánh khoảng cách tương đối giữa các gen và tỷ lệ nghịch với mức liên 
kết gen. 
Số phần trăm tái tổ hợp được dùng làm số đo khoảng cách giữa 2 
gen trên bản đồ di truyền. Một đơn vị bản đồ được coi là đơn vị đo khoảng 
cách giữa 2 cặp gen khi trong 100 sản phẩm của giảm phân cĩ một dạng tái 
tổ hợp 
1% tái tổ hợp = 1 đơn vị bản đồ, đơn vị này được gọi là centiMorgan (cM). 
Mỗi cM bằng khoảng 1000 kb hay 106 bp. Như vậy biết được tần số tái tổ 
hợp giữa các gen cĩ thể xác định vị trí của chúng trên nhiễm sắc thể. 
Muốn xác định vị trí của một gen bất kỳ phải tiến hành lai và qua 2 bước: 
- Căn cứ tỷ lệ phân ly để xác định nhĩm liên kết gen 
- Dựa vào tần số tái tổ hợp so với 2 gen khác để xếp vị trí trên nhiễm 
sắc thể. 
A B 
116 
+ Nếu: 
C nằm giữa AB: AC + CB = AB 
C nằm ngồi phía A: CB - CA = AB 
C nằm ngồi phía B: CA - CB = AB 
So sánh cụ thể tần sơ tái tổ hợp giữa C-A, C-B, A-B xác định được 
vị trí của C. 
2. Bản đồ di truyền của nhiễm sắc thể và bản đồ di truyền tế bào 
Nhờ xác định được vị trí gen, bản đồ di truyền nhiễm sắc thể của 
nhiều đối tượng như ruồi dấm, cà chua, bắp,... đã được xây dựng. 
Hinh 6.15 Ban đơ di truyên nhiêm săc sơ 12 cua ca chua 
117 
Năm 1943, nhiễm sắc thể khổng lồ ở tuyến nước bọt ruồi dấm được 
phát hiện. Quan sát kính hiển vi cĩ thể nhìn thấy các vệt nhuộm màu đặc 
trưng (khoảng 5.000 vệt của nhiễm sắc thể khổng lồ sau khi nhuộm. Nhiều 
dạng đột biến thường là đột biến nhiễm sắc thể gây nên những biến đổi hình 
thái quan sát rõ rệt trên nhiễm sắc thể khổng lồ. ðiều này được sử dụng để 
lập bản đồ di truyền tế bào (cytogenetic map) mà khơng theo tần số tái tổ 
hợp do lai. 
Sự đối chiếu giữa bản đồ di truyền nhiễm sắc thể và bản đồ di truyền 
tế bào cho thấy cĩ sự giống nhau về trình tự sắp xếp gen theo đường thẳng, 
tuy khoảng cách cĩ khác nhau (do hiện tượng nhiễu). ðiều này khẳng định 
thêm gen nằm trên nhiễm sắc thể. 
Hinh 6.16 Ban đơ di truyên nhiêm săc sơ 10 cua băp 
118 
Hinh 6.17 Thê di hơp mât đoan nhiêm săc thê cua ruơi dâm đươc sư dung đê 
lâp ban đơ di truyên 
Hinh 6.18 Ban đơ di truyên cua E.coli 
119 
* ðặc điểm chính của học thuyết di truyền nhiễm sắc thể 
- Các gen nằm trên nhiễm sắc thể sản xuất theo đường thẳng tạo 
thành các nhĩm liên kết cĩ số lượng bằng số cặp nhiễm sắc thể 
- Các gen cùng nằm trên một nhiễm sắc thể cĩ sự di truyền liên kết 
và mức liên kết phụ thuộc vào khoảng cách giữa các gen 
- Giữa các nhiễm sắc thể tương đồng cĩ thể xảy ra trao đổi chéo dẫn 
đến tái tổ hợp các gen. Tái tổ hợp là một nguồn biến dị quan trọng cung cấp 
nguyên liệu cho quá trình chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo. 
- Sự liên kết các gen và sự tái tổ hợp giữa chúng do trao đổi chéo là 
những hiện tượng sinh học trong đĩ biểu hiện sự thống nhất giữa tính biến 
dị và tính di truyền. 
V. Nhiễm sắc thể người và bản đồ nhiễm sắc thể người 
1. Nhiễm sắc thể người 
Năm 1956, J. H. Tjio và A. Levan mới xác định được chính xác số 
lượng nhiễm sắc thể của người là: 2n = 46. Sau đĩ nhờ kĩ thuật nhuộm màu 
bằng giemsa và quan sát hiển vi huỳnh quang mới phát hiện các vệt đặc 
trưng để xây dựng nên nhiễm sắc đồ. 
Sử dụng máu làm tiêu bản quan sát nhiễm sắc thể: 
Nuơi cấy tế bào bạch cầu máu ngoại vi của người bình thường và 
người mắc bệnh đã được áp dụng trong khoảng năm gần đây. Nhưng 
phương pháp này được ứng dụng rộng rãi nhất sau khi phát hiện được hợp 
chất polysacchyrid-protid lấy từ hạt cơ ve dùng làm chất gây ngưng kết 
khơng đặc hiệu hồng cầu. Người ta dùng chất phytohemaglutinin này cùng 
với dung dịch nhược trương đã cho phép thu được kết quả của sự phân chia 
tế bào máu ngoại vi rất tốt. Phương pháp này đã được nhĩm nghiên cứu của 
Moorhead sửa đổi và áp dụng. Cơ sở của phương pháp này là người ta trộn 
lẫn huyết thanh cĩ lẫn bạch cầu vào mơi trường dinh dưỡng với một tỷ lệ 
nhất định rồi cho thêm vào hỗn hợp đĩ chất phytohemaglutinin, sau đĩ cho 
vào lọ trung tính rồi nuơi cấy. Ngồi chất phytohemaglutinin chiết từ đậu cơ 
ve cịn nhiều chất khác cũng cĩ tác dụng ngưng kết hồng cầu. 
Trong quá trình nuơi cấy bạch cầu cũng cĩ thể tiến hành quan sát sự 
chuyển hĩa các loại tế bào bạch cầu. Sự phân chia tế bào bạch cầu làm cơ sở 
cho nghiên cứu đặc điểm tế bào bạch cầu trong máu. Trên cơ sở nghiên cứu 
120 
tế bào máu bình thường và bệnh lý, cĩ thể phát hiện ra trạng thái bệnh lý 
của tế bào bạch cầu ở người và động vật. 
2. Kỹ thuật lai tế bào soma 
ðến giữa những năm 1960 chỉ mới xác định được một cách đáng tin 
cậy 3 nhĩm liên kết (mỗi nhĩm cĩ 2 gen) trên nhiễm sắc thể thường và 4 
gen trên nhiễm sắc thể X ở người, theo thống kê từ các phả hệ, nhưng chưa 
biết ở nhiễm sắc thể nào. 
Vào năm 1967, Mc Weiss và H. Green sử dụng kỹ thuật lai tế bào 
soma (somatic cell hybridisation) đã lần đầu tiên xác định được gen TK mã 
hĩa cho enzyme thymidin kinase nằm trên nhiễm sắc thể 17. Các dịng tế 
bào soma của người và các động vật cĩ vú, khi nuơi chung với sự hiện diện 
của virus Sendai cĩ thể dung hợp hay lai với nhau. Các tế bào dung hợp này 
trong quá trình phân bào tiếp theo sẽ mất dần một số nhiễm sắc thể của tế 
bào cha mẹ. 
Ví dụ, tế bào người dung hợp với tế bào chuột, khi các tế bào phân 
chia, các nhiễm sắc thể của người bị mất nhanh. Sau khoảng 30 thế hệ tế 
bào, ở dịng tế bào lai giữa chuột nhắt và người cịn lại tồn bộ nhiễm sắc 
thể của chuột và cịn khoảng 7 nhiễm sắc thể của người ở một số tế bào chỉ 
cịn 1-2 nhiễm sắc thể người. 
Sự xác định vị trí của một gen trên một nhiễm sắc thể nhất định được 
căn cứ vào sự tồn tại hay mất đi của gen đĩ khi đối chiếu với sự hiện diện 
hay văng mặt nhiễm sắc thể đĩ trong dịng tế bào. Kỹ thuật này đã giúp vượt 
qua khĩ khăn khi thống kê theo phả hệ và nhờ nĩ mà gần trăm gen được xác 
định vị trí trên 23 nhĩm liên kết gen. 
Trong trường hợp gen TK, dịng tế bào chuột TK- được lai với tế bào 
người TK+. Sự dung hợp tạo tế bào lai chuột-người. Mặc dù phần lớn nhiễm 
sắc thể người bị loại mất nhanh trong các dịng tế bào lai, nhưng một số 
dịng cịn một ít nhiễm sắc thể người. Khi các dịng tế bào này được nuơi 
trên các mơi trường cĩ chất aminopterin, các tế bào TK- sai hỏng hoạt tính 
thymidin kinase, khơng mọc được do mất khả năng chuyển hĩa thymidine 
thành thymidylic acid cần cho tổng hợp ADN. Do vậy chỉ cĩ tế bào lai cĩ 
nhiễm sắc thể 17 này của người mới tạo được dịng ổn định. Chứng tỏ gen 
TK+ phải nằm trên nhiễm sắc thể này. Chứng cứ xác nhận thêm được thực 
121 
hiện bằng cách chọn các dịng trên mơi trường cĩ thêm chất 
bromodeoxyuridin riboside (BUDR) là chất đồng đẳng với nitrogenous base 
được chuyển hĩa bởi thymidin kinase (TK+) gắn vào ADN làm tế bào chết. 
Hậu quả, nuơi trên mơi trường cĩ BUDR là các dịng tế bào sống được 
khơng cĩ gen TK+ và tương ứng với điều đĩ, chúng khơng cĩ nhiễm sắc thể 
17 của người. 
Dựa vào phương pháp này, người ta lập bản đồ nhiễm sắc thể người 
trên cơ sở sự cĩ mặt của một sản phẩm do một gen nào đĩ thì tương ứng với 
sự cĩ mặt nhiễm sắc thể trong tế bào. 
- ðiều kiện để thực hiện được việc lập bản đồ nhiễm sắc thể người 
nhờ phương pháp này 
+ Tính trạng nghiên cứu được mã hĩa bởi một gen trên nhiễm sắc 
thể của người, mà nĩ được phân biệt rõ ràng với tính trạng tương ứng của 
chuột. 
Ví dụ: Dịng tế bào người chứa Lactatdehydrgenase A đột biến, enzyme này 
phải được phân biệt với protein được mã hĩa bởi một gen tương ứng của 
chuột (LDHA của người và chuột được phân biệt bằng phương pháp điện 
di). 
+ Khả năng cĩ thể xác định được nhiễm sắc thể của người cịn lại ở 
dịng tế bào 
Ví dụ: gen LDHA của người được phát hiện trong các dịng tế bào lai mà 
trong đĩ chỉ cịn lại độc nhất một nhiễm sắc thể. ðĩ là nhiễm sắc thể số 2. 
Chứng tỏ LDHA nằm trên nhiễm sắc thể số 2. 
Phần lớn các gen được xác định theo phương pháp trên liên quan đến 
các enzyme, mà việc phát hiện chúng căn cứ theo phản ứng do chúng xúc 
tác. Về sau một số thủ thuật khác được sử dụng như dùng các "mất đoạn" để 
xác định vị trí gen. 
- Xác định nhĩm liên kết của các gen bệnh 
Dựa vào các nhĩm liên kết gen đã được xác định bằng lai tế bào 
soma, nhiều gen bệnh được gắn vào các nhiễm sắc thể. Việc xác định này 
căn cứ theo nhiều phả hệ của các gia đình cĩ các bệnh di truyền. 
Gần đây (1993) vài bệnh di truyền được xác định bằng cách sử dụng 
gen dự tuyển (canđiate gene approach). Một trong các ví dụ là các đột biến 
của gen fibrillin gây hội chứng Marfan. Gen gây hội chứng Marfan được lập 
122 
bản đồ ở nhĩm liên kết 15, ngay giưa vai dài của nhiễm sắc thể. Gen mã hĩa 
cho fibrillin cũng cĩ vị trí tương tự khi sử dụng phương pháp FISH 
(fluorescent in situ hybridization - phát hiện bằng huỳnh quang khi lai tại 
chỗ). 
Câu hỏi ơn tập 
1. Cơ chế xác định giới tính ở người và động vật. 
2. ðặc điểm của sự di truyền liên kết với giới tính. 
3. Cơ sở của sự hình thành các nhiễm sắc thể tái tổ hợp. 
4. Nêu ứng dụng của sự di truyền liên kết với giới tính. 
5. Chứng minh trao đổi chéo xảy ra ở giai đoạn 4 chromatid. 
6. Cơ sở tế bào học của trao đổi chéo. 
7. So sánh quy luật di truyền liên kết hồn tồn và quy luật hốn vị 
gen. 
8. Di truyền học Morgan đã bổ sung cho di truyền học Mendel như thế 
nào? 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_di_truyen_hoc_tran_trung_phan_1.pdf