Di truyền tế bào chất
a) Bằng chứng về vai trò của tế bào
chất trong di truyền
Trong một số trường hợp khi lai thuận lai
nghịch cho kết quả khác nhau, tính trạng
biểu hiện ở đời con lệ thuộc vào sự đóng
góp tế bào chất của mẹ cho con. Ví dụ:
trong phép lai giữa cá chép với cá diếc.
Nếu lấy cá chép làm mẹ thì tạo cá nhưng
có râu, nếu lấy cá diếc làm mẹ thì tạo cá
nhưng không có râu. Trong 2 trường hợp
mẹ và bố đóng góp cho con hệ gen nhân
là giống nhau, ở đây chỉ khác phần tế bào
chất. Các ví dụ khác như lai giữa lừa với
ngựa sẽ tạo ra con la hay con bacđô khác
nhau về kiểu hình.
Như vậy có thể nói một số tính trạng biểu
hiện trong đời cá thể là do hệ gen nằm ở
các bào quan ở tế bào chất như ti thể, lạp
thể. Tế bào chất là môi trường triển khai
thông tin di truyền trong nhân. Trong các
thí nghiệm ghép nhân tinh trùng với tế
bào trứng đã loại bỏ nhân ở trên lưỡng cư
(1952) nhận thấy tế bào chất của tế bào
trứng có một số prôtêin xâm nhập vào
nhân ghép và ảnh hưởng tới hoạt động
tổng hợp của ADN, tới hoạt động của các
gen trong nhân.
b) Gen ngoài NST
Tế bào chất không chỉ là môi trường hoạt
động của hệ gen trong nhân mà trong đó
còn có những bào quan cũng chứa những
gen gọi là gen ngoài nhân hay gen ngoài
nhiễm sắc thể.
Gen ngoài nhiễm sắc thể có trong lạp thể,
ti thể, các plasmit ở vi khuẩn là những bào
quan có khả năng tự nhân đôi. Bản chất
của gen ngoài nhân cũng là ADN.
Lượng ADN trong tế bào chất ít hơn nhiều
so với lượng ADN trong nhân, hàm lượng
không ổn định, phụ thuộc vào trạng thái
hoạt động sinh lý của tế bào.ADN ngoài
NST có cấu trúc xoắn kép, trần, dạng
vòng. Ví dụ, ADN của lạp thể ở tế bào
thực vật có dạng vòng giống ADN của một
số vi khuẩn và virut. ADN plasmit ở vi
khuẩn là những phân tử nhỏ dạng vòng,
chứa các gen kháng thuốc, bền vững với
các iôn kim loại...và có vai trò quan trọng
trong kĩ thuật di truyền.
Bộ mã di truyền cũng có nhiều điểm khác
với bộ mã di truyền trong nhân, gen ngoài
NST cũng có khả năng tự nhân đôi, nhưng
sự nhân đôi không thật sự chính xác như
gen nhân.
ADN ngoài nhiễm sắc thể cũng có đột biến
và những biến đổi này cũng di truyền
được. Chẳng hạn, ADN của lục lạp bị đột
biến làm mất khả năng tổng hợp chất diệp
lục, do vậy lục lạp trở thành màu trắng.
Lục lạp trắng lại sinh ra những lục lạp
trắng. Do vậy, trong cùng một tế bào lá
có cả 2 loại lạp thể, xanh và trắng. Sự
phân phối ngẫu nhiên và không đều hai
loại lạp thể này qua các lần phân bào sinh
ra hiện tượng lá có đốm xanh trắng (ví dụ
ở cây vạn niên thanh). Trường hợp trên
không giống đột biến bạch tạng của gen
trong nhân làm cho toàn cây hoá trắng.
Một số loại cây cảnh lá có nhiều màu lốm
đốm cũng là do phân li không đều của các
loại sắc lạp trong tế bào chất.
c) Các đặc điểm cơ bản của di truyền
tế bào chất
- Lai thuận lai nghịch kết quả biểu hiện
kiểu hình ở đời con thay đổi.
- Di truyền qua tế bào chất vai trò chủ
yếu thuộc về tế bào chất của tế bào sinh
dục cái.
- Các tính trạng di truyền qua tế bào chất
được truyền theo dòng mẹ (nhưng không
nhất thiết mọi đặc điểm di truyền theo mẹ
đều liên quan tới các gen trong tế bào
chất vì còn những nguyên nhân khác).
- Các tính trạng di truyền qua tế bào chất
không tuân theo các định luật của thuyết
di truyền qua nhiễm sắc thể vì khi phân
bào thì tế bào chất không được chia đều
cho 2 tế bào con một cách chính xác như
các nhiễm sắc thể.
- Tóm lại, trong sự di truyền, nhân có vai
trò chính nhưng tế bào chất cũng có vai
trò nhất định. Trong tế bào có 2 hệ thống
di truyền: di truyền qua nhiễm sắc thể và
di truyền ngoài nhiễm sắc thể tác động
qua lại lẫn nhau đảm bảo cho sự tồn tại
sinh trưởng, phát triển của cơ thể.