Tài liệu Kiểu hình và kiểu gene của vi khuẩn pptx

Kiểu hình và kiểu
gene của vi khuẩn


Trong di truyền học vi khuẩn, kiểu gene
và kiểu hình được ký hiệu như sau: (i).
Kiểu gene: Các gene vi khuẩn được đặt
tên bằng cách sử dụng danh pháp di
truyền tiêu chuẩn do Demerec đề nghị.
Mỗi gene được ký hiệu bằng chữ cái
thường in nghiêng, và dấu (+) hay (-) để
chỉ có mang hay không mang tính trạng
nào đó, hoặc "s" hay "r" để chỉ tính mẫn
cảm hay kháng với chất nào đó. (ii) Kiểu
hình được ký hiệu bằng ba chữ cái với ký
hiệu như kiểu gene nhưng với chữ cái
đầu viết hoa.(xem Bảng 1).
Bảng 1 Một số ký hiệu kiểu gene và kiểu
hình của di truyền học vi khuẩn
Ký hiệu
Kiểu
gene
Kiểu
hình Mô tả kiểu hình
lac
-
Lac
-

Không th

ể chuyển hoá
đường lactose
mal
-
Mal
-

Không th
ể chuyển hoá
đường maltose
ara
-
Ara
-

Không th
ể chuyển hoá
đường arabinose
trp
-
Trp
-

Không th
ể tạo ra
amino acid tryptophan

pro
-
Pro

-

Không th
ể tạo ra
amino acid proline
leu
-
Leu
-

Không th
ể tạo ra
amino acid leucine
bio
-
Bio
-

Không th
ể tạo ra
vitamin biotin
ton
r
Ton
r
Kháng được phage T1

ton
s
Ton

s

Có th
ể bị lây nhiễm
bởi phage T1
str
r
Str
r

Kháng đư
ợc chất
kháng sinh
streptomycin
str
s
Str
s

M
ẫn cảm với chất
kháng sinh
streptomycin
Lập bản đồ với E. coli: các plasmid F'
và trắc nghiệm cis-trans
1. Các plasmid F'
Nhân tố F đôi khi bị cắt khỏi DNA của tế
bào Hfr bằng cơ chế trao đổi chéo các
đoạn tương đồng giống như khi lồng
ghép. Tuy nhiên, trong một vài trường

hợp. Sự trao đổi chéo xảy ra không thật
chính xác - tại đoạn không tương đồng -
và vì vậy có thể tạo ra một plasmid mang
một phần DNA của nhiễm sắc thể vi
khuẩn - đó là plasmid F'.
Bằng cách dùng những nòi Hfr có các
điểm khởi đầu truyền gene khác nhau,
người ta đã tách được những plasmid F'
khác nhau. Những plasmid này có mang
các đoạn nhiễm sắc thể của tế bào Hfr ở
dạng lưỡng bội từng phần nên rất có ích
cho việc nghiên cứu sự biểu hiện của
gene. Người ta ký hiệu kiểu gene của tế
bào, ví dụ mang đột biến lac và mẫn cảm
với streptomycin, có chứa plasmid F' lac
+

như sau: F' flac
+
flac
-
str
s
.
2. Trắc nghiệm bổ sung cis-trans (cis-
trans complementation test)
Về nguyên tắc chung của trắc nghiệm
(hay phép thử) bổ sung cis-trans, như đã
đề cập ở chương 1. Có thể tóm tắt như
sau: Hai đột biến khác nhau ảnh hưởng

lên cùng một chức năng thì có thể thuộc
về trắc nghiệm cis-trans, hay phép thử bổ
sung, để xác định xem liệu chúng xảy ra
trong cùng gene hay trong các gene khác
nhau. Trong phép thử này, hai gene đột
biến được cung cấp cho cùng tế bào ở
dạng trans (trên các nhiễm sắc thể riêng
biệt). Nếu như các đột biến bổ sung bù
trừ cho nhau để cho chức năng kiểu dại,
chúng có thể nằm trong các gene riêng
biệt. Nếu như các đột biến không bổ sung
được cho nhau, chứng tỏ chúng ảnh
hưởng cùng một gene như nhau.
Các thể đột biến của vi khuẩn
Để phân tích di truyền ở vi khuẩn thường
dùng các thể đột biến sau :
(i) Đột biến khuyết dưỡng (auxotroph):
Các thể đột biến không có khả năng tổng
hợp chất cần thiết như kiểu dại (hay thể
nguyên dưỡng, prototroph) và do đó,
không sinh trưởng được nếu không thêm
vào môi trường chất dinh dưỡng đó. Ví
dụ, thể đột biến khuyết dưỡng methionin
không sống được trên môi trường chỉ
chứa muối vô cơ (môi trường tối thiểu,
minimal medium) nhưng nếu thêm
methionin vào thì nó sống được.
(ii) Đột biến kháng chất kháng sinh:
Những đột biến này có thể sinh trưởng
được khi có chất kháng sinh trong môi

trường, như streptomycin (str) hay
tetracyclin (tet). Ví dụ, tế bào mẫn cảm
với streptomycin (Str
s
)là kiểu dại và
không mọc trên môi trường có
streptomycin nhưng những thể đột biến
kháng streptomycin (Str
r
) lại mọc được.
(iii) Đột biến nguồn carbon: Các thể đột
biến này không sử dụng được một cơ
chất nào đó làm nguồn năng lượng hay
nguồn cung cấp carbon. Ví dụ, thể đột
biến lac
-
không sử dụng đường lactose.
Môi trường mà trên đó mọi vi khuẩn đều
mọc được được gọi là môi trường không
chọn lọc. Nếu môi trường chỉ cho một
kiểu tế bào mọc được, thì gọi là môi
trường chọn lọc. Ví dụ, môi trường chứa
streptomycin là chọn lọc cho thể đột biến
Str
r
và môi trường tối thiểu chứa lactose
là chọn lọc cho Lac
+
. Để lai vi khuẩn
người ta trộn hai thể đột biến khuyết

dưỡng khác nhau với nhau, chẳng hạn a b
c d
+
e
+
f
+
và a
+
b
+
c
+
d e f, rồi đem cấy
hỗn hợp lai lên môi trường tối thiểu, các
tế bào nào mọc được trên môi trường này
chính là các tế bào lai nguyên dưỡng (a
+
b
+
c
+
d
+
e
+
f
+
).