Sinh học phân tử
95
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HẾT HỌC PHẦN MÔN DI TRUYỀN HỌC
Câu 1: Tế bài là đơn vị cơ sở của sinh giới
Học thuyết tế bào khẳng định tất cả các sinh vật được cấu tạo từ các tế bào (
J.Schleiden 1938, T.Schwann 1939). 1958, R.Virchov phát triển thêm: tất cả
các tế bào đều bắt nguồn từ những tế bào sống trước nó và không có sự hình
thành tế bào ngẫu nhiên từ chất vô sinh
Học thuyết tế bào hiện đại khẳng định: tất cả các sinh vật đều cấu tạo nên từ
tế bào và các sản phẩm của tế bào, những tế bào mới được tạo nên từ sự phân
chia của những tế bào trước nó, có sự giống nhau căn bản về thành phần hóa
học và các hoạt tính trao đổi chất giữa tất cả các loại tế bào và hoạt động của
cơ thể là sự tích hợp hoạt tính của các đơn vị độc lập
Sinh giới có nhiều mức độ tổ chức khác nhau. Tế bào là cấu trúc nhỏ nhất có
biểu hiện đầy đủ các tính chất của sự sống. Các sinh vật có cấu trúc hóa học
phức tạp, chúng được tổ chức lại trong phức hệ phân tử của nhiều bào quan
với những chức năng chuyên biệt khác nhau để hình thành tế bào là đơn vị cơ
sở của sự sống
Các đặc tính của sự sống chỉ biểu hiện thống nhất, đồng bộ, hài hòa, đầy đủ
ở mức tế bào và cao hơn. Di truyền là một đặc tính của tế bào, liên quan chặt
chẽ với các cấu trúc phức tạp, nhờ nguồn năng lượng và sự sinh sản của tế
bào.
Tính di truyền biểu hiện trọn vẹn ở mức tế bào, ngược lại, nhờ có tính di
truyền mà hệ thống cấu trúc tinh vi và sự biến đổi năng lượng phức tạp của tế
bào được tái tạo
Câu 2: Đặc điểm của bệnh di truyền gen lặn và gen trội trên NST thường:
* Đặc điểm của bệnh di truyền gen trội trên NST thường
Các bệnh di truyền gen trội trên NST thường được gặp với tần số 1/200 cá
thể. Ví dụ: tất thừa ngón sau trục (postaxial polydactyly) với biểu hiện thừa
Sinh học phân tử
96

97
thường chết ở tuổi thiếu niên do suy hô hấp.
Có thể phân biệt bệnh di truyền gen trội và gen lặn dựa trên biểu hiện
lâm sàng của người dị hợp tử: bệnh di truyền trội có biểu hiện trên lâm sàng,
trong khi đó bệnh di truyền lặn luôn luôn bình thường trên lâm sàng.
Một điểm cần lưu ý là thuật ngữ trội và lặn trong cách nói được dùng để chỉ
kiểu di truyền chứ không phải để nói về gen. Xét trường hợp bệnh hồng
cầu hình liềm, người đồng hợp tử đột biến này có biểu hiện bệnh, người
dị hợp tử bình thường về mặt lâm sàng nhưng có nguy cơ bị nhồi máu lách rất
cao. Rõ ràng là bệnh hồng cầu hình liềm có đặc điểm của một bệnh di truyền
gen lặn nhưng đặc điểm của người dị hợp làm bệnh này có tính chất của
một bệnh di truyền trội.
Câu 3: Chứng minh AND là chất mang thông tin di truyền
1.1. Chứng minh gián tiếp
- DNA có trong tế bào của tất cả các vi sinh vật, thực vật, động vật chỉ giới
hạn ở trong nhân và là thành phần chủ yếu của NST
- Tất cả các tế bào dinh dưỡng của bất kỳ một loại sinh vật nào đều chứa
một lượng DNA rất ổn định, không phụ thuộc vào sự phân hóa chức năng hoặc
trạng thái trao đổi chất. Ngược lại, số lượng RNA lại biến đổi tùy theo trạng
thái sinh lý của tế bào
- Số lượng DNA tăng theo số lượng bội thể của tế bào. Ở tế bào sinh dục
đơn bội (n) số lượng DNA là 1, thì tế bào dinh dưỡng lưỡng bội (2n) có số
lượng DNA gấp đôi là 2
- Tia tử ngoại (UV) có hiệu quả gây đột biến cao nhất ở bước sóng 260nm.
Đây chính là bước sóng DNA hấp thu tia tử ngoại nhiều nhất
1.2. Chứng minh trực tiếp (biến nạp)
Hiện tượng biến nạp do Griffith phát hiện vào năm 1928 ở vi khuẩn
Diplococcus pneumoniae (gây sưng phổi ở động vật có vú). Vi khuẩn này có
hai dạng: Dạng S (gây bệnh): có vỏ bao tế bào bằng polysaccharid, ngăn cản
bạch cầu phá vỡ tế bào, tạo khuẩn lạc láng trên môi trường agar. Dạng R:

Phân tử ADN thường gồm 2 sợi được nối với nhau bằng liên kết hydro
giữa các baz (cơ cấu bậc thang). Những liên kết này chỉ xảy ra giữa
cytosine và guanin hoặc giữa timin và adenin. Do vậy, trình tự của các baz
trên sợi này xác định trình tự bổ sung trên sợi còn lại
Tính chất bổ sung giữa các cặp base dẫn đến tính chất bổ sung giữa hai chuỗi
Sinh học phân tử
99
polynucleotide của DNA. Do đó biết thành phần, trật tự sắp xếp của các
nucleotide trên chuỗi này sẽ suy ra thành phần, trật tự sắp xếp của các
nucleotide trên chuỗi kia. Cần lưu ý rằng sự phân cực của hai sợi là ngược
chiều nhau: 1 sợi từ 5’ đến 3’, còn 1 sợi từ 3’ đến 5’. Phân tử sợi đôi xoắn lại
làm thành cấu trúc xoắn kép nhờ các liên kết hydro.
* Cấu trúc không gian của DNA - mô hình của Watson & Crick
Trong năm 1950 hầu như người ta chưa biết gì về sự sắp xếp trong không
gian của các nguyên tử trong phân tử ADN cũng như là không biết làm thế
nào phân tử này có thể chứa đựng thông tin cần thiết để tự nhân đôi và
điều khiển các chức năng của tế bào.
Vào khoảng thời gian này nhiều nhà khoa học bắt đầu ứng dụng kỹ thuật
phân tích sự nhiễu xạ tia X để nghiên cứu ADN. Nổi bật trong số đó là R.
Franklin và F. Wilkins. Họ đã thành công trong việc tạo ra những mẫu nhiễu
xạ tia X sắc nét hơn những mẫu đã có từ trước. Sau đó C. Crick dùng phương
pháp toán học để phân tích các ảnh nhiễu xạ ADN đã cho thấy tinh thể ADN
phải là một xoắn với 3 chu kỳ chính có lặp lại là 0,34nm; 2,0nm và 3,4nm
Sinh học phân tử
100

Sinh học phân tử
101
Hình 2.7. Mô hình cấu trúc của DNA
Từ những gì đã biết về thành phần hóa học của ADN, những thông tin về

Mỗi kỳ có đặc trưng về cấu trúc và tập tính về NST, bộ máy phân bào.
Trong chu kỳ sống của tế bào thì thời kỳ phân bào là thời kỳ có nhiều biến
đổi sâu sắc trong cấu trúc và tập tính của NST. Qua đó các NST đã được nhân
đôi trong gian kỳ sẽ phân bố đồng đều cho 2 tế bào con
2.1. Kì đầu: Nhiễm sắc thể xuất hiện ở dạng các sợi xoắn, mảnh, sắp xếp
trong nhân. Về sau NST thấy rõ hơn, nó gồm 2 sợi xoắn kép có tên là nhiễm
sắc tử (chromatide).
Hai nhiễm sắc tử trong 1 NST được đính lại với nhau bởi tâm động chung.
Số nhiễm sắc tử trong một nhân là gấp đôi số 2n (2n x 2).
Dần dần các NST xoắn lại và co ngắn lại, dầy lên. Ở cuối kỳ đầu NST
chuyển ra phía ngoài màng nhân và màng nhân dần bị biến mất. Bộ máy phân
bào xuất hiện gồm có 2 sao và thoi phân bào.
Sinh học phân tử
103
2.2. Kì giữa: Các NST tập trung vào giữa tế bào, các tâm động cùng nằm
trên một mặt phẳng xích đạo.
Thoi vô sắc được hình thành đầy đủ và có thể thấy 2 dạng sợi của nó. Một
dạng sợi kéo dài qua suốt tế bào, nối với 2 cực của tế bào. Dạng sợi thứ 2 dính
một đầu mút vào cực của tế bào và đầu mút kia vào tâm động của thể nhiễm
sắc.
Ở cuối kỳ giữa các thể nhiễm sắc bắt đầu tách nhau ở ra phần tâm
2.3. Kì sau: Kỳ sau bắt đầu từ lúc các NST phân tách nhau ra và di chuyển
về các cực khác nhau. Bắt đầu tâm động phân đôi, các tâm động con tách nhau
ra mang theo các nhiễm sắc tử.
Như vậy, 2 nhiễm sắc tử trong 1 NST tách nhau ra và nhờ tâm động sẽ di
chuyển về hai cực của tế bào theo sợi của thoi phân bào. Và các nhiễm sắc tử
đã trở thành NST con.
Ở thời kỳ này bắt đầu hình thành nhân nhỏ, các màng nhân xuất hiện màng
ngăn cách các tế bào chị em, các cơ quan tử phân phối đều giữa các tế bào
mới.

chiết cành, ghép cành… Ứng dụng nuôi cấy mô đạt hiệu quả
Câu 6: chu kì tế bào và các giai đoạn của chu kì tế bào:
Chu kì tế bào là thời gian diễn ra kể từ thời điểm tế bào được hình thành nhờ
phân bào của tế bào mẹ và kết thúc bởi sự phân bào để hình thành tế bào mới
Người ta chia chu kì tế bào ra hai thời kì chính:
- Thời kì giữa hai lần phân chia, được gọi là gian kì, kí hiệu là I. Đây là thời
kì tế bào trao đổi chất, sinh trưởng và chuẩn bị cho phân bào
- Thời kì phân bào, kí hiệu là M, là thời kì tế bào mẹ phân đôi cho ra hai tế
bào con
Trong cơ thể đa bào các tế bào được biệt hóa khác nhau để thực hiện chức
năng khác nhau nên thời gian kéo dài của chu kì sống của chúng là khác nhau
đặc biệt là gian kì
Sinh học phân tử
105
Hình 2.19. Chu kì tế bào
1.1. Gian kì
Trong gian kì tế bào thực hiện các chứa năng trao đổi chất, các hoạt động
sống khác nhau, tổng hợp các RNA và DNA, các protein, enzim… và chuẩn bị
cho tế bào phân chia.
Tùy theo đặc điểm chức năng người ta chia gian kì làm 3 giai đoạn (hay pha)
liên tiếp nhau: giai đoạn G1, giai đoạn S và giai đoạn G2
* Pha G1: Giai đoạn G1 (Gap1) kéo dài từ sau khi tế bào phân chia đến
bắt đầu sao chép vật chất di truyền. Sự tích luỹ vật chất nội bào đến một lúc
nào đó đạt điểm hạn định (restriction) thì tế bào bắt đầu tổng hợp AND. Thời
gian của pha G1 tùy thuộc vào chức năng sinh lí của tế bào: phôi ( 30’ – 1
giờ), gan (1 năm), noron thần kinh (cả đời)…tế bào ung thư thời gian pha G1
bị rút ngắn. Kết thúc pha G1, tế bào đi vào pha S và G2 để vào thời kì phân
Sinh học phân tử
106
bào và tùy thuộc vào điều kiện môi trường. Vào cuối pha G1 có một điểm hạn

dục chín – các giao tử có bộ NST giảm đi một nửa
2. Phân chia nguyên nhiễm và ý nghĩa
Sinh học phân tử
107
Quá trình nguyên nhiễm là quá trình phức tạp, gồm nhiều thời kỳ nối tiếp
nhau: kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau, và kỳ cuối.
Thực tế trong tế bào sống rất khó phân biệt giới hạn chuyển tiếp giữa các kì.
Mỗi kỳ có đặc trưng về cấu trúc và tập tính về NST, bộ máy phân bào.
Trong chu kỳ sống của tế bào thì thời kỳ phân bào là thời kỳ có nhiều biến
đổi sâu sắc trong cấu trúc và tập tính của NST. Qua đó các NST đã được nhân
đôi trong gian kỳ sẽ phân bố đồng đều cho 2 tế bào con
2.1. Kì đầu: Nhiễm sắc thể xuất hiện ở dạng các sợi xoắn, mảnh, sắp xếp
trong nhân. Về sau NST thấy rõ hơn, nó gồm 2 sợi xoắn kép có tên là nhiễm
sắc tử (chromatide).
Hai nhiễm sắc tử trong 1 NST được đính lại với nhau bởi tâm động chung.
Số nhiễm sắc tử trong một nhân là gấp đôi số 2n (2n x 2).
Dần dần các NST xoắn lại và co ngắn lại, dầy lên. Ở cuối kỳ đầu NST
chuyển ra phía ngoài màng nhân và màng nhân dần bị biến mất. Bộ máy phân
bào xuất hiện gồm có 2 sao và thoi phân bào.
2.2. Kì giữa: Các NST tập trung vào giữa tế bào, các tâm động cùng nằm
trên một mặt phẳng xích đạo.
Thoi vô sắc được hình thành đầy đủ và có thể thấy 2 dạng sợi của nó. Một
dạng sợi kéo dài qua suốt tế bào, nối với 2 cực của tế bào. Dạng sợi thứ 2 dính
một đầu mút vào cực của tế bào và đầu mút kia vào tâm động của thể nhiễm
sắc.
Ở cuối kỳ giữa các thể nhiễm sắc bắt đầu tách nhau ở ra phần tâm
2.3. Kì sau: Kỳ sau bắt đầu từ lúc các NST phân tách nhau ra và di chuyển
về các cực khác nhau. Bắt đầu tâm động phân đôi, các tâm động con tách nhau
ra mang theo các nhiễm sắc tử.
Như vậy, 2 nhiễm sắc tử trong 1 NST tách nhau ra và nhờ tâm động sẽ di

bào, qua đó tế bào mẹ truyền TTDT cho các thế hệ tế bào con. TTDT trong
DNA và NST được nhân đôi và phân đôi về 2 tế bào con, do đó bảo tồn, giữ
Sinh học phân tử
109
nguyên số NST qua các thế hệ. Là cơ sở tế bào của phương thức sinh sản sinh
dưỡng (vô tính) ở thực vật cũng như một số động vật bậc thấp.
- Ý nghĩa thực tiễn: Dựa trên cơ sở của nguyên phân tiến hành giâm cành,
chiết cành, ghép cành… Ứng dụng nuôi cấy mô đạt hiệu quả
Câu 7: Các đặc điểm cơ bản của quá trình phiên mã:
1. Sự phiên mã tạo ra RNA bổ sung với một sợi DNA
Các ribonucleotide nối tiếp của RNA được xác định dựa trên nguyên
tắc bổ sung với các nucleotide trên DNA khuôn mẫu. Khi sự bắt cặp chính
xác xảy ra, ribonucleotide tiếp theo được liên kết đồng hóa trị với chuỗi
RNA đang hình thành nhờ phản ứng có enzyme xúc tác. Như vậy, sản phẩm
phiên mã được kéo dài từng ribonucleotide một và bổ sung chính xác với
sợi DNA được dùng làm khuôn mẫu.
Quá trình phiên mã dù có tính chính xác cao nhưng vẫn kém hơn
nhiều so với quá trình tái bản DNA (tỷ lệ mắc lỗi là 1/10.000 nucleotide so
với 1/10.000.000 trong tái bản). Đó là do sự thiếu một cơ chế sửa sai hữu
hiệu, mặc dù trong quá trình tổng hợp RNA cũng có hai dạng sửa sai tồn tại.
Tuy nhiên, vì các RNA được phiên mã không bao giờ được sao chép lại nên
các sai sót xảy ra không ảnh hưởng đến việc truyền đạt thông tin cho thế hệ
sau.
Sinh học phân tử
110
2. Sự phiên mã là một phản ứng enzyme
Những enzyme chịu trách nhiệm cho quá trình phiên mã ở cả tế bào
prokaryote và eukaryote đều được gọi là RNA polymerase phụ thuộc DNA
(DNA-dependent RNA polymerase), gọi tắt là RNA polymerase.
RNA polymerase xúc tác hình thành các cầu nối phospho-diester để

RNA polymerase có thể khởi đầu sự tổng hợp RNA trên khuôn mẫu DNA mà không
cần mồi như DNA polymerase. Điều này đòi hỏi ribonucleotide đầu tiên được
mang đến vị trí bắt đầu phiên mã phải được giữ ổn định trên DNA khuôn mẫu trong
khi ribonucleotide thứ hai đang được đưa đến để xảy ra phản ứng trùng hợp
Câu 8: trình bày mô hình điều hòa thoái dưỡng( có vẽ hình): kiểm soát dương, cảm ứng
Trong thoái dưỡng, các chất thức ăn được phân hủy dễ dàng tạo năng lượng hoặc
các chất cần thiết cho quá trình tổng hợp. Cơ chế điều hòa ở đây là sự có mặt của cơ
chất (như lactose) dẫn tới tổng hợp các enzim phân hủy
Ví dụ operon lactose của E. coli:
β-galactosidase là enzyme có chức năng đôi. Chức năng đầu tiên của nó là thoái
dưỡng lactose thành glucose và galactose. Chức năng thứ hai của nó là chuyển liên
kết 1-4 của glucose và galactose thành liên kết 1-5 của allolactose.
Bình thường enzyme này không hiện diện ở nồng độ cao trong tế bào, khi vắng mặt
lactose trong môi trường. Ngay sau khi cho lactose vào môi trường nuôi khi không
có glucose thì enzyme này bắt đầu được tạo ra.
Hoạt động của hệ thống:
- Điều kiện cảm ứng: có lactose. Lactose được chuyển vào tế bào rất yếu vì chỉ có vài
phân tử permease làm việc. Khi vào trong tế bào, một số lactose được chuyển thành
allolactose nhờ β-galactosidase. Allolactose là chất cảm ứng, nó gắn vào protei kìm hãm
và gây biến đổi cấu hình tạo phức hợp allolactose-repressor. Phức hợp này mất khả năng
gắn với operator. Lúc này operon được mở, RNA polimerase bắt đầu phiên mã các gen
cấu trúc
- Điều kiện không cảm ứng: không có lactose. Gen điều hòa của operon thường xuyên
tổng hợp protein kìm hãm ở mức độ thấp. Sự tổng hợp các protein này bị tác động do
nồng độ lactose trong tế bào. Khi không có đường lactose, protein điều hòa hoạt động
còn gọi là protein kìm hãm gắn vào promoter. Như vậy, sự phiên mã của tất cả các gen
cấu trúc của operon lac bị dừng
Sự điều hòa của operon lactose còn phụ thuộc vào nồng độ glucose trong môi
trường. Nồng độ glucose kiểm soát nồng độ bên trong tế bào của phân tử nhỏ cAMP
(cyclic Adenosine MonoPhosphate), là chất bắt nguồn từ ATP và làm tín hiệu báo

2.2. Biến dị tổ hợp
Biến dị tổ hợp có được do sự sắp xếp lại các gen khi lai. Sự sắp xếp lại đó có thể do tổ
hợp tự do các gen khi chúng cùng nằm trên các cặp NST khác nhau, có thể do tái tổ hợp
khi các gen liên kết với nhau.
Biến dị tổ hợp là cơ sở cho sự khác nhau giữa các cá thể sinh sản cùng loài. Nó giữ vai
trò quan trọng nhất trong tiến hóa vì chính nó tạo nên sự đa dạng di truyền đến mức
không có hai cá thể hoàn toàn giống nhau.
2.3. Quá trình đột biến tự nhiên
Đột biến theo nghiac rộng chỉ các biến đổi di truyền xảy ra đột ngột. Từ xa xưa, con
người đã nhận thấy nhiều đột biến tự nhiên. Nhiều giống cây trồng và vật nuôi bắt nguồn
từ các đột biến. Ở Drosophilia, đột biến đầu tiên nhận được là mắt trắng, sau đó hang trăm
đột biến khác được phát hiện.
Đột biến gen là đột biến được hiểu theo nghĩa hẹp, là chỉ những biến đổi xảy ra bên
trong cấu trúc gen. Mỗi đột biến gen dẫn đến sự thay đổi trình tự nucleotit tạo ra các alen
khác nhau. Đột biến có thể xảy ra do biến đổi nhiều nucleotit, có thể do 1 nucleotit. Đột
biến gen không phát hiện được khi quan sát tế bào học.
Trong tự nhiên dù giữ trong bất kì điều kiện nào, tất cả các gen đều có đột biến, được
gọi là đọt biến tự nhiên hay ngẫu nhiên. Các đột biến tự nhiên thường xuất hiện rất ít. Khái
niệm tần số đột biến được dùng để đánh giá mức độ xuất hiện nhiều hay ít đột biến ở gen.
Các gen khác nhau của cùng một sinh vật có thể có tần số đột biến khác nhau. Nhưng
tần số đột biến tự nhiên đối với ỗi gen là một số ổn định.
Tần số đột biến được đánh giá theo các căn cứ khác nhau như: trên một lần sao chép,
một lần phân bào hay trên một giao tử và trên một tế bào/một thế hệ.
Tuy tần số đột biến của từng gen là rất thấp, nhưng tổng các đột biến của nhiều gen là
một số đáng kể, có ý nghĩa quan trọng cho tiến hóa.
Đột biến ảnh hưởng đến mọi tính trạng khác nhau của sinh vật và tác động theo mọi
hướng. Quần thể tự nhiên có nhiều sinh vật mang các đột biến lặn. sự giao phối gần hoặc
cận huyết dễ làm xuất hiện các đột biến lặn.
Câu 10: trình bày định luật Hardi-weinbeg và điều kiện nghiệm đúng của định luật
Sinh học phân tử

phân.
9. Tế bào chia nguyên phân có thể là lưỡng bội
(2n) hay đơn bội (n)
9. Giảm phân luôn luôn xảy ra ở tế bào lưỡng bội
(2n) hoặc đa bội(>2n)