Bài giảng Vi sinh vật: Chương 7 - Phạm Tuấn Anh

HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Ditruyền và Biến dị


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Nội dung
• 1.Cơ sở sinh học phân tử của ditruyền học visinh vật
• 2.Biến dị
- Biến nạp
- Tải nạp
• 3. Đặc điểm di truyền học vsv và ý nghĩa thực tiễn


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

• Ditruyền:truyền lại tính trạng của thế hệ trước với độ chính xác cao và
độ ổn định lớn cho thế hệ kế tiếp
• Biến dị:đặc tính ở thế hệ sau sai khác sovới thế hệ trước đó (có thể biến
mất hoặc thay đổi đặc tính vốn có hoặc xuất hiện các đặc tính mới)
• Biến dị và Ditruyền là hai mặt đối lập và là đặc trưng cơ bản của sự sống


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Vật chất ditruyền – ADN&ARN
ADN: axit deoxiribonucleic
ARN: axit ribonucleic
ADN, ARN: là các polymer
gồm nhiều các monomer

liên kết với nhay
Mỗi momer gồm 3 thành
phần: bazơ, đường ribose
(hoặc deoxiribose) và gốc
phosphats


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Gen

• Đơn vị vật chất ditruyền chứa đựng các thơng tincần thiết cho việc hình thành,
phát triển và trao đổi chất

Gen của eucaryote
khung đọc mở của
sinh vật nhân thực
chứa các
đoạn intron không
dịch mã mà sẽ được
loại bỏ trước khi các
đoạn exon được
dịch mã.


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Gen của procaryot
Nhiều geneở sinh vật
nhân sơ được tổ chức

thành các đơn vị operon,
với nhiều trình tự mã
hóa proteinđược phiên
mã nằm trong nó


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Plasmid
• Là phân tử ADNngắn nằm
ngồi NST,có khả năng tự
nhân,ditruyền từ thế hệ
này sangthế hệ khác,có
thể chuyền từ VKnày sang
VKkhác
• Chứa các genmã hố cho
nhiều đặc tính có thể giúp
VKtồn tại dước các áp lực
chọn lọc


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Một số plasmid
• PlasmidF(yếu tố giới tính):quyết định hiện tượng tiếp hợp ở vi
khuẩn như hình thành pili,thay đổi tính chất màng tế bào
• Transposome:chứa gennhảy:là đoạn ANDcó hai đầu tận cùng là
chuỗi nulặp lại ngược chiều nhau,có thể chuyển từ ANDnày sang
ADNkhác
• PlasmidR:chứa một hoặc nhiều genkháng kháng sinh

HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Saomã - Replication


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Đột biến
• Là biến đổi đột ngột tính trạng,
và ditruyền được
• Cơ chế
• - Đột biến điểm:cặp bazo này
bị thay thế bởi cặp khác
• - Hệ quả:câm,sai nghĩa,mất
nghĩa
• Đột biến lệch khung:một bazo
bị chèm vào hoặc bị loại bỏ
khỏi ANDtrong quá trình sao
chép


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Đột biến
• Là biến đổi đột ngột tính trạng,và ditruyền được
• Cơ chế
• Đột biến ADN
Ø Đột biến điểm:cặp bazo này bị thay thế bởi cặp khác;Hệ quả:câm,sai nghĩa,mất

nghĩa
Ø Đột biến lệch khung:một bazo bị chèm vào hoặc bị loại bỏ khỏi ANDtrong q
trình sao chép

• Đột biến NST
Ø Bao gồm mật đoạn,lặp đoạn,đảo đoạn,chuyển đoạn,đột biến số lượng
NST


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

DNA(antisensestrand)
mRNA

Polypeptide

Normalgene
GGTCTCCTCACGCCA
↓
CCAGAGGAGUGCGGU
Codons
↓
Pro-Glu-Glu-Cys-Gly
Aminoacids

The antisense strand is the DNA strand which acts as the template for mRNA
transcription

©2016PaulBillietODWS


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Mutations:Substitutions
Normal gene
GGTCTCCTCACGCCA
↓
CCAGAGGAGUGCGGU
Codons
↓
Pro-Glu-Glu-Cys-Gly
Amino acids

Substitutionmutation
GGTCACCTCACGCCA
↓
CCAGUGGAGUGCGGU
↓
Pro-Val-Glu-Cys-Gly

Substitutions will only affect a single codon
Their effects may not be serious unless they affect an amino acid that
is essential for the structure and function of the finished protein
molecule (e.g. sickle cell anaemia)
©2016PaulBillietODWS


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Nochange
Normal gene
GGTCTCCTCACGCCA
↓
CCAGAGGAGUGCGGU
Codons
↓
Pro-Glu-Glu-Cys-Gly
Amino acids

©2016PaulBillietODWS

Substitution mutation
GGTCTTCTCACGCCA
↓
CCAGAAGAGUGCGGU
↓
Pro-Glu-Glu-Cys-Gly


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Disaster
Normal gene
GGTCTCCTCACGCCA
↓
CCAGAGGAGUGCGGU
Codons
↓

Pro-Glu-Glu-Cys-Gly
Amino acids

©2016PaulBillietODWS

Substitution mutation
GGTCTCCTCACTCCA
↓
CCAGAAGAGUGAGGU
↓
Pro-Glu-Glu-STOP


Mutations:Inversion
Inversion mutations, also, only affect a small part of the
gene
Normal gene
GGTCTCCTCACGCCA
↓
CCAGAGGAGUGCGGU
Codons
↓
Pro-Glu-Glu-Cys-Gly
Amino acids
©2016PaulBillietODWS

Inversion mutation
GGTCCTCTCACGCCA
↓
CCAGGAGAGUGCGGU

↓
Pro-Gly-Glu-Cys-Gly


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Mutations:Additions
A frame shift mutation
Normal gene
GGTCTCCTCACGCCA
↓
CCAGAGGAGUGCGGU
Codons
↓
Pro-Glu-Glu-Cys-Gly
Amino acids
©2016PaulBillietODWS

Addition mutation
GGTGCTCCTCACGCCA
↓
CCACGAGGAGUGCGGU
↓
Pro-Arg-Gly-Val-Arg


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Mutations:Deletions
A frame shift mutation

Normal gene
GGTCTCCTCACGCCA
↓
CCAGAGGAGUGCGGU
Codons
↓
Pro-Glu-Glu-Cys-Gly
Amino acids
©2016PaulBillietODWS

Deletion mutation
GGTC/CCTCACGCCA
↓
CCAGGGAGUGCGGU
↓
Pro-Gly-Ser-Ala-Val


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Tác nhân đột biến
ü Do tác nhân của môi trường ngoài cơ thể (thường là do tác động của
con người) như:
v Tác nhân vậtlý: tiaphóngxạ, tiacựctím,sốc nhiệt,...
v Tác nhân hóahọc:ảnh hưởng của nhiều chất hóa học
như nicotine, cosinsin, dioxine (chất độc dacam),...Tác nhân sinh học: vi-rút,
vi khuẩn,....
ü Do nguyên nhân bên trong cơ thể: Những biến đổi bất thường trong sinh
lý, sinh hóa trong tế bào (xuất hiện một cách tự nhiên).

HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

DNAtái tổ hợp – DNARecombinant
• DNAtái tổ hợp là phân tử DNA được tạo thành từ hai haynhiều trình
tự DNAcủa các loàisinhvật khác nhau.


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Biến nạp - Transformation
• Một đoạn ANDtự docủa VKcho vào được tế bào của VKnhận,gắn
vào bộ genvà quyết định tính chất mới của vikhuẩn này


HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Tải nạp
- Transduction
• Là hiện tượng chuyển
gentừ vikhuẩn này sang
vikhuẩn khác nhờ phag

- Nhánh A của ống chứa vi khuẩn có khả năng tổng hợp tryptophan (trp+)
- Nhánh B ni các vi khuẩn mất khả năng tổng hợp tryptophan (trp–)
- Sau một thời gian nuôi bên nhánh B xuất hiện vi khuẩn có khả năng tổng hợp
tryptophan (trp+)

HANOIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Tải nạp
- Transduction
• Là hiện tượng chuyển gen
từ vikhuẩn này sangvi
khuẩn khác nhờ phage
• Tải nạp phổ biến (chung)–
generalizedtransduction
• Bất cứ gennào của vi
khuẩn cũng có thể được tải
nạp
• Tải nạp dogói nhần ADN
của vk khi phagetrưởng
thành