Bài 5: Nhiễm sắc thể và cơ chế di truyền nhiễm sắc thể

DNA nằm trong cấu trúc siêu xoắn của NST nên 64 phân tử DNA của tế bào người (với tổng chiều dài khoảng 2 m) có thể nằm trong nhân (với kích thước khoảng 5 - 20 um) và dễ dàng di chuyển về hai cực trong nguyên phân, giảm phân.

NST được cấu tạo từ DNA và protein loại histone.

Các mức độ xoắn:

- Sợi cơ bản (Cấu trúc bậc 1)

- Sợi nhiễm sắc (Cấu trúc bậc 2)

- Sợi siêu xoắn (Cấu trúc bậc 3)

- Chromatid (Cấu trúc bậc 4)

Phân tử DNA là vật chất di truyền ở cấp độ phân tử trong các tế bào sinh vật. Do chứa phân tử DNA nên nhiễm sắc thể là cấu trúc mang gene của tế bào, có khả năng lưu giữ, bảo quản thông tin di truyền, điều hòa hoạt động của gene.

Các gene sắp xếp nối tiếp dọc theo phân tử DNA của nhiễm sắc thể.

Sự vận động của nhiễm sắc thể trong di truyền tế bào là cơ sở của cơ chế di truyền nhiễm sắc thể.

- Sự nhân đôi và phân li của nhiễm sắc thể mang theo các gene về các tế bào con.

- Thông tin di truyền trong gene được truyền chính xác qua các thế hệ tế bào, cá thể (sinh sản vô tính).

- Trao đổi chéo giữa các chromatid không chị em trong cặp nhiễm trong cặp nhiễm sắc thể tương đồng làm hình thành các giao tử mang các tổ hợp gene khác nhau. Giao tử có số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa.

- Bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội được khôi phục. Thông tin di truyền được truyền qua các thế hệ cơ thể (sinh sản hữu tinh). Hình thành các thể mang biến dị tổ hợp.

Nhiễm sắc thể là cấu trúc mang gene nên sự vận động của nhiễm sắc thể trong phân bào là cơ sở cho sự vận động của gene, tạo nên hiện tượng di truyền và biến dị.

Nguyên phân, giảm phân và thụ tinh có ý nghĩa lớn trong nghiên cứu di truyền. Thông qua việc tìm hiểu các quá trình này, nhà nghiên cứu hiểu được cơ chế truyền thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể, cơ chế tạo thành các biến dị di truyền. Do nằm trên nhiễm sắc thể nên sự vận động của các gene bị chi phối bởi sự vận động của nhiễm sắc thể. Sự di truyền các tính trạng qua các thế hệ, tự xuất hiện các tính trạng mới ở thế hệ con có thể được giải thích do nhân đôi, phân li, tổ hợp và tái tổ hợp của các nhiễm sắc thể mang gene trong quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh.