Gene không chỉ nằm trong nhân
Phần lớn các bài lai vừa học theo dõi gene trên NST trong nhân. Nhưng ti thể và lục lạp cũng có DNA. Khi thụ tinh, lượng tế bào chất do giao tử cái đóng góp thường lớn hơn nhiều, nên những gene này có thể được truyền theo một cách khác.
Quan sát thí nghiệm ở cây hoa phấn
Correns nghiên cứu sự di truyền màu lá ở cây hoa phấn. Cây có thể có cành lá xanh, lá trắng hoặc lá đốm xanh trắng. Khi chọn hoa làm mẹ từ các loại cành khác nhau, kết quả khái quát như sau:
| Cành cho hoa làm mẹ | Màu lá ở đời con |
|---|---|
| Cành lá xanh | Lá xanh |
| Cành lá trắng | Lá trắng |
| Cành lá đốm | Có thể có lá xanh, trắng hoặc đốm |
Trong thí nghiệm này, đổi nguồn hạt phấn không làm đổi quy luật kết quả theo loại cành mẹ. Các cây con trắng thiếu khả năng quang hợp bình thường nên khó sống lâu; bảng mô tả màu lá xuất hiện, không ngụ ý chúng đều sống và sinh sản như cây xanh.
Vì sao đời con phụ thuộc cành mẹ?
Trong thí nghiệm cây hoa phấn, màu lá liên quan đến lục lạp. Giao tử cái cung cấp phần lớn tế bào chất cho hợp tử, nên đời con nhận lục lạp chủ yếu từ cành mẹ.
| Cành mẹ | Kết quả khái quát |
|---|---|
| Xanh | Con thường xanh |
| Trắng | Con thường trắng, khả năng sống có thể kém |
| Đốm | Kết quả biến đổi do lục lạp phân bố không đều |
Không suy ra tỉ lệ 3 : 1 hay 1 : 2 : 1 cho mẹ lá đốm nếu đề không cung cấp thêm dữ kiện.
So sánh với gene trong nhân
| Điểm xét | Gene trong nhân ở mô hình Mendel | Gene ngoài nhân ở mô hình truyền theo mẹ |
|---|---|---|
| Vị trí | NST trong nhân | DNA ti thể hoặc lục lạp |
| Nguồn nhận ở hợp tử | Allele từ cả bố và mẹ | Chủ yếu từ giao tử cái |
| Lai thuận và nghịch | Có thể giống nhau với gene NST thường và điều kiện phù hợp | Có thể khác nhau theo bên mẹ |
| Tỉ lệ phân li | Có thể suy từ phân li NST và giao tử | Không mặc định áp tỉ lệ Mendel |
“Di truyền theo dòng mẹ” không có nghĩa là tính trạng chỉ có ở con cái. Con đực cũng có thể nhận gene ngoài nhân từ mẹ. Đồng thời, không phải mọi trường hợp di truyền ngoài nhân ở mọi loài đều tuyệt đối chỉ qua mẹ; bài tập cần nêu đối tượng và điều kiện.
Đổi vai trò bố và mẹ
Giả sử một loài thực vật có màu lá do gene lục lạp chi phối, lục lạp chỉ truyền qua giao tử cái. Cây xanh chỉ mang lục lạp bình thường; cây trắng chỉ mang lục lạp làm lá trắng. Ta xét màu lá cây con trước khi đánh giá khả năng sống.
Lai cây xanh làm mẹ với cây trắng làm bố: con nhận lục lạp từ cây xanh nên có lá xanh.
Lai cây trắng làm mẹ với cây xanh làm bố: con nhận lục lạp từ cây trắng nên có lá trắng.
Hai phép lai dùng cùng hai dạng cây nhưng kết quả khác nhau do đổi bên cung cấp tế bào chất. Ta không viết A/a trên cặp NST rồi lập bảng Mendel, vì giả thiết đã xác định gene trong lục lạp.
Theo dõi gene ti thể
Ở loài có gene ti thể chỉ truyền qua mẹ, mẹ mang biến thể, bố không mang; mọi trứng đều mang biến thể. Kết quả nào đúng?
Ti thể từ trứng được truyền cho con ở cả hai giới, không chỉ con gái.
Cả hai giới đều nhận biến thể theo giả thiết mọi trứng đều mang biến thể.
Đúng. Cả hai giới nhận từ mẹ; con gái mới truyền tiếp qua trứng trong mô hình đã cho.
Nguồn ti thể của hợp tử trong mô hình là tế bào trứng, nên tình trạng của mẹ quyết định.
Lời giải
Trứng truyền ti thể cho hợp tử nên mọi con đều nhận biến thể. Khi sinh sản, con gái có thể truyền qua trứng; con trai không truyền qua tinh trùng trong mô hình. Chọn C.
Ứng dụng và giới hạn cần nhớ
Di truyền tế bào chất được ứng dụng trong tạo giống cây trồng, chẳng hạn dùng dòng bất dục đực tế bào chất để hỗ trợ sản xuất hạt lai. Khi đánh giá khả năng hữu thụ của con lai, còn phải xét gene trong nhân có thể phục hồi hữu thụ; không kết luận mọi đặc điểm sinh sản đều chỉ do tế bào chất của mẹ.
DNA ti thể cũng được dùng trong nghiên cứu quan hệ tiến hóa và dòng mẹ. Kết quả cần được đọc cùng dữ liệu phù hợp; một đặc điểm DNA giống nhau riêng lẻ không đủ để khẳng định mọi quan hệ huyết thống.
Đánh giá tỉ lệ màu lá
Từ dữ kiện cây mẹ hoa phấn có lá đốm, có thể khẳng định đời con luôn có tỉ lệ 1 xanh : 2 đốm : 1 trắng không?
Số kiểu hình không tự quyết định tỉ lệ; phải dựa vào cơ chế di truyền.
Lục lạp trong tế bào chất không phân li như một cặp allele trên NST tương đồng.
Đúng. Có thể có nhiều dạng màu lá nhưng chưa đủ căn cứ gán tỉ lệ Mendel 1 : 2 : 1.
Cây mẹ lá đốm có thể tạo các loại trứng khác nhau về thành phần lục lạp.
Lời giải
Tỉ lệ 1 : 2 : 1 cần cơ chế phân li của một cặp allele trong phép lai phù hợp. Sự phân bố lục lạp không mặc nhiên theo cơ chế đó, nên cần thêm dữ liệu. Chọn C.
Xác định vị trí gene trước khi giải
Ta dựa vào vị trí gene, sự đóng góp tế bào chất và giả thiết của loài để giải thích đời con. Lai thuận nghịch khác nhau là dấu hiệu cần xem xét, chưa tự nó đủ để kết luận ngoài nhân vì gene liên kết giới tính cũng có thể cho kết quả khác nhau.
Đang học