Mô tả:
BIẾN NẠP
TẢI NẠP
TIẾP HỢP
GIỚI THIỆU
• Di truyền học vi sinh vật đã đóng vai trò “cách mạng hóa”
• Di truyền học vi sinh vật giúp hình thành Sinh học phân tử
và sự phát triển Sinh học hiện đại cả về phương diện lí
thuyết cũng như ứng dụng thực tiễn.
• Di truyền học của vi sinh vật đã góp phần chủ yếu cho sự
phát triển di truyền học phân tử, mà đỉnh cao là sự ra đời
kỹ thuật tái tổ hợp DNA hay kỹ thuật di truyền (KTDT).
GIẢ THIẾT MỘT GEN – MỘT ENZYM
Nă m 1941, G. Beadle và E. Tatum tiei n hà nh thı́
nghiệ m trê n vi nai m Neurospora crassa.
Giả thuyei t mộ t gen - mộ t enzym là mộ t lý thuyei t
cho raq ng: trong quá trı̀nh di truyet n hoặ c quá trı̀nh
hı̀nh thà nh tı́nh trạ ng ở cơ theu sinh vậ t, thı̀ mộ t gen
quy định sự tạ o thà nh mộ t enzym.
GIẢ THIẾT MỘT GEN – MỘT ENZYM
badi, Amy, "Neurospora crassa". Embryo Project Encyclopedia
(2016-10-11). ISSN: 1940-5030
http://embryo.asu.edu/handle/10776/11359.
Hai ông chiếu xạ tia X lên các bào tử nấm, rồi chia
các nấm đột biến làm ba nhóm chính:
Thí nghiệm:
• Nhóm I nuôi cấy ở môi trường Mm có thêm
Ornitine.
• Nhóm II nuôi cấy ở môi trường Mm có thêm
Citruline.
• Nhóm III nuôi cấy ở môi trường Mm có
thêm Arginine.
GIẢ THIẾT MỘT GEN – MỘT ENZYM
GIẢ THIẾT MỘT GEN – MỘT ENZYM
• Thể đột biến nào không thể phát triển trên môi trường tối thiểu, thì gen tổng hợp enzym
tương ứng đã bị "lỗi" chứ không phải là chúng đã "chết hẳn" do chúng lại có thể phát triển
trên môi trường "đầy đủ".
• Tiền chất - gen I → Ornitine - gen II → Citruline - gen III → Arginine
• Từ các kết quả của thí nghiệm này là mỗi đột biến gen ảnh hưởng đến hoạt động của một loại
enzym duy nhất.
• Điều này trực tiếp dẫn đến giả định: mỗi gen sẽ quy định tạo ra một enzym, enzym này xúc
tác một phản ứng hóa sinh học cụ thể, từ đó tính trạng được biểu hiện.
GIẢ THIẾT MỘT GEN – MỘT ENZYM
Giả thuyei t nà y mở ra mộ t trang mới vet moi i quan hệ
chức nă ng giữa gen và enzym trong con đường trao
đou i chai t củ a cơ theu . Phá t minh nà y có ý nghı̃a quan
trọ ng: đó là bước chuyeu n tiei p từ di truyet n họ c cou
đieu n sang di truyet n phâ n tử.
Chı́nh vı̀ vậ y, hai ô ng đã được nhậ n giả i thưởng
Nobel và o nă m 1958
Các chứng minh trực tiếp rằng
DNA là vật chất di truyền
DNA LÀ VẬT CHẤT DI TRUYỀN
Tuy nhiê n cho đei n 1940, va• n chưa có mộ t bước tiei n trieu n nà o trong hieu u biei t bả n chai t hoá
họ c củ a vậ t liệ u di truyet n và chưa hieu u được baq ng cá ch nà o gen trê n nhie• m sa‘ c theu bieu u
hiệ n ra tı́nh trạ ng.
Trong mộ t thời gian dà i, mặ c dù có nhiet u soi liệ u giá n tiei p cho thai y ADN là vậ t chai t di
truyet n, nhưng protein va• n được coi là thà nh phat n chủ yei u củ a vậ t liệ u di truyet n vı̀ nó có
cai u trú c phâ n tử khá phức tạ p. Do vậ y, cá c chứng minh trực tiei p trê n cá c Vi sinh vậ t có ý
nghı̃a quyei t định trong xá c nhậ n vai trò củ a ADN.
BIẾN NẠP: TRUYỀN THÔNG TIN DI
TRUYỀN NHỜ DNA
Năm 1928, Griffith phát hiện hiện tượng biến nạp (transformation) ở vi khuẩn Diplococus
pneumoniae (nay gọi là Streptococus pneumoniae).
Mc Leod và Mc Carty đã xác định rõ tác nhân gây biến nạp là DNA. Hiện tượng biến nạp là
bằng chứng trực tiếp đầu tiên xác nhận rằng DNA mang thông tin di truyền.
SỰ XÂM NHẬP CỦA ADN VIRUT
VÀO VI KHUẨN.
Nă m 1952, A.Hershey và M.Chaz đã tiei n hà nh thı́ nghiệ m với bacteriophage T2 (virut củ a vi
khuau n hay gọ i ta‘ t là phage) xâ m nhậ p vi khuau n E. coli, chứng minh trực tiei p raq ng ADN củ a
phage T2 đã xâ m nhậ p và o tei bà o vi khuau n và sinh sả n tạ o ra thei hệ phage mới mang tı́nh
di truyet n có khả nă ng tiei p tụ c lâ y nhie• m cá c vi khuau n khá c. Kei t luậ n: Vậ t chai t di truyet n củ a
phage T2 là ADN.
MÔ HÌNH CẤU TRÚC CHUỖI XOẮN
KÉP DNA
• Năm 1953 mô hình Waston và Crick đã đặt
dấu chấm kết cho giai đoạn nghi ngờ rằng
DNA có là vật liệu di truyền hay không.
• Các chứng minh trực tiếp nêu trên là những
tiền đề quan trọng cho phát minh ra mô hình
cấu trúc chuỗi xoắn kép DNA của Waston và
Crick.
• Tạo nên bước phát triển mới cho sinh học
dẫn đến sự hình thành sinh học phân tử hiện
đại.
HỌC THUYẾT TRUNG TÂM
ƯU THẾ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG VI
SINH VẬT
•
•
•
•
•
Thời gian thế hệ ngắn, tốc độ sinh sản nhanh
Tăng vọt số lượng cá thể
Cấu tạo bộ gen đơn giản
Dễ thu nhận các đột biến
Dễ nghiên cứu bằng các kỹ thuật vật lý hóa học
CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA DI TRUYỀN
HỌC VI SINH VẬT
Các đột biến ở vi sinh vật thường được phát hiện theo sự biến đổi các tính trạng sau:
a. Hình thái: kích thước, hình dạng tế bào hay khuẩn lạc, có màng nhân hay không, khả năng di
động...
b. Sinh hóa: sự hiện diện của các sắc tố, màu sắc đặc trưng.
c. Nuôi cấy: như kiểu hô hấp, kiểu dinh dưỡng (khuyết dưỡng - auxotroph) hoặc nhu cầu đòi
hỏi các nhân tố tăng trưởng.
d. Tính đề kháng: như kháng thuốc, kháng phage, chịu nhiệt...
e. Miễn dịch: như các phản ứng kháng thể, kháng nguyên...
Các đột biến có thể xuất hiện ngẫu nhiên hay do gây tạo ra nhờ các tác nhân gây đột biến. Mỗi
gen có tần số đột biến đặc trưng.
CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA DI TRUYỀN
HỌC VI SINH VẬT
Cá c tı́nh trạ ng ở vi sinh vậ t được kı́ hiệ u baq ng 3 chữ ta‘ t tiei ng Anh hoặ c đô i khi chữ hoa đat u
tiê n. Kè m theo kı́ hiệ u cò n thê m dai u + hoặ c – hoặ c chữ ta‘ t đeu giả i thı́ch rõ thê m tı́nh trạ ng.
Vı́ dụ : lac– đeu chı̉ mai t khả nă ng tou ng hợp lactose; his+ - tou ng hợp histidin; strS – nhạ y cả m
(Sensible) với Streptomycin, strR – đet khá ng (Resistant) với Streptomycin.
Đeu chı̉ hai giới tı́nh khá c nhau dù ng cá c chữ như mt (+), mt (-) (mating typ) (ở
Chlamydomonas reinhardi), hoặ c A, a (ở Neurospora crassa) hay a và α (vi nai m)
BIẾN DỊ Ở VI SINH VẬT
- Xem thêm -