Nst có ở đâu trong tế bào

Nhiễm sắc thể là cấu trúc dạng sợi nằm bên trong nhân của tế bào động vật và thực vật. Mỗi nhiễm sắc thể được cấu tạo từ protein và một chuỗi ADN dài, chứa đựng một phần hoặc toàn bộ vật chất di truyền của sinh vật.

Được truyền từ cha mẹ sang con cái, thông tin di truyền trong trình tự ADN chứa các chỉ dẫn cụ thể làm cho mỗi loại sinh vật sống trở nên độc đáo.

Trong nhân của mỗi tế bào, phân tử ADN được đóng gói thành các cấu trúc giống như sợi chỉ được gọi là nhiễm sắc thể. Mỗi nhiễm sắc thể được tạo thành từ ADN cuộn chặt chẽ nhiều lần xung quanh các protein được gọi là histone hỗ trợ cấu trúc của nó.

Cấu trúc độc đáo của nhiễm sắc thể giữ cho ADN quấn chặt quanh các protein histone. Nếu không có cách đóng gói như vậy, các phân tử ADN sẽ quá dài để nằm gọn bên trong tế bào. Ví dụ, nếu tất cả các phân tử ADN trong một tế bào người không được liên kết với histones của chúng và được đặt ở đầu cuối, chúng sẽ kéo dài xấp xỉ 2 mét.

Thuật ngữ nhiễm sắc thể xuất phát từ tiếng Hy Lạp cho màu sắc (chroma) và cơ thể (soma). Các nhà khoa học đặt tên này cho nhiễm sắc thể vì chúng là cấu trúc tế bào, hoặc cơ thể, bị nhuộm màu mạnh bởi một số loại thuốc nhuộm nhiều màu được sử dụng trong nghiên cứu.

Các nhiễm sắc thể thường chỉ nhìn thấy được dưới kính hiển vi ánh sáng trong quá trình chuyển hóa của quá trình phân chia tế bào (khi tất cả các nhiễm sắc thể được xếp thẳng hàng ở trung tâm tế bào ở dạng cô đặc của chúng). 

Trước khi điều này xảy ra, mỗi nhiễm sắc thể được nhân đôi (pha S) và cả hai bản sao được nối với nhau bằng tâm động, dẫn đến cấu trúc hình chữ X (hình trên), nếu tâm động nằm cách đều nhau, hoặc cấu trúc hai nhánh, nếu tâm động nằm ở xa. Các bản sao được liên kết bây giờ được gọi là chromatid chị em.

Trong quá trình chuyển hóa, cấu trúc hình chữ X được gọi là nhiễm sắc thể hoán vị, có tính cô đặc cao và do đó dễ dàng phân biệt và nghiên cứu nhất. Trong tế bào động vật, nhiễm sắc thể đạt đến mức độ nén chặt cao nhất trong giai đoạn anaphase trong quá trình phân ly nhiễm sắc thể.

Nst có ở đâu trong tế bào

Mỗi nhiễm sắc thể có một điểm thắt được gọi là tâm động, chia nhiễm sắc thể thành hai phần, hay còn gọi là "cánh tay". Nhánh ngắn của nhiễm sắc thể được gọi là "nhánh p".

Nhánh dài của nhiễm sắc thể được đánh dấu là "nhánh q". Vị trí của tâm động trên mỗi nhiễm sắc thể mang lại cho nhiễm sắc thể hình dạng đặc trưng và có thể được sử dụng để giúp mô tả vị trí của các gen cụ thể.

Sự tái tổ hợp giữa các nhiễm sắc thể trong quá trình meiosissinh sản hữu tính diễn ra sau đó đóng một vai trò quan trọng trong sự đa dạng di truyền.

Nếu các cấu trúc của nhiễm sắc thể được điều khiển không chính xác, thông qua các quá trình được gọi là sự mất ổn định và chuyển vị của nhiễm sắc thể, tế bào có thể trải qua thảm họa phân bào và phát sinh các bất thường về cấu trúc và số lượng nhiễm sắc thể hoặc các đột biến vi mất đoạn. Thông thường, điều này sẽ làm cho tế bào bắt đầu quá trình apoptosis dẫn đến cái chết của chính nó, nhưng đôi khi các đột biến trong tế bào cản trở quá trình này và do đó gây ra sự tiến triển của ung thư.

Con người có bao nhiêu nhiễm sắc thể?

Ở người, mỗi tế bào bình thường chứa 23 cặp nhiễm sắc thể, tổng cộng là 46. Hai mươi hai trong số các cặp này, được gọi là NST thường, giống nhau ở cả nam và nữ.

Nst có ở đâu trong tế bào

Cặp thứ 23, nhiễm sắc thể giới tính, khác nhau giữa nam và nữ.

Nữ giới có hai bản sao của nhiễm sắc thể X, trong khi nam giới có một nhiễm sắc thể X và một nhiễm sắc thể Y.

Tài liệu tham khảo

  • https://en.wikipedia.org/wiki/Chromosome
  • https://medlineplus.gov/genetics/understanding/basics/chromosome/
  • https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Chromosomes-Fact-Sheet
  • https://www.genome.gov/genetics-glossary/Chromosome

NHIỄM SẮC THỂ

1. Khái niệm

-  Nhiễm sắc thể (NST) là vật thể di truyền tồn tại trong nhân tế bào có khả năng bắt màu bằng chất nhuộm kiềm tính, được tập trung lại thành những sợi ngắn và có số lượng, hình dạng kích thước đặc trưng cho mỗi loài.

-  Nhiễm sắc thể có khả năng tự nhân đôi, phân li hoặc tổ hợp ổn định qua các thế hệ. Nhiễm sắc thể có khả năng bị đột biến cấu trúc tạo ra những đặc trưng di truyền mới.

-  Phân loại NST:

+ Theo chức năng: NST được chia thành 2 loại là NST thường và NST giới tính.

+ Theo cấu trúc: NST được chia thành 2 loại là NST đơn (chỉ gồm 1 sợi ADN kép) và NST kép (gồm 2 crômatit giống nhau và dính nhau ở tâm động, hình thành do nhiễm sắc thể đơn tự nhân đôi).

2. Hình thái nhiễm sắc thể

• Ở một số virut: NST là phân tử ADN trần hoặc ARN mạch đơn hoặc mạch kép.

• Ở sinh vật nhân sơ: NST là một phân tử ADN kép có mạch vòng.

• Ở tế bào sinh vật nhân thực:

- NST  gồm 2 thành phần ADN và prôtêin histon vì vậy nó mang gen và có thể quan sát được dưới kính hiển vi quang học. Khi đó NST có hình dạng đặc trưng: hình hạt, hình que, hình chữ V và hình móc.

 - Trong tế bào sinh dưỡng, các NST tồn tại thành cặp nhiễm sắc thể tương đồng.

Nst có ở đâu trong tế bào

Hình 1: Cặp NST tương đồng

        Mỗi cặp NST tương đồng gồm 2 nhiễm sắc thể giống nhau về hình dạng, cấu trúc và trật tự gen trên nhiễm sắc thể. Trong cặp NST tương đồng một có nguồn gốc từ giao tử của bố, một có nguồn gốc từ giao tử của mẹ.

- Số NST nhiều hay ít không phản ánh mức độ tiến hóa cao hay thấp của loài.

3. Cấu trúc của NST ở sinh vật nhân thực

3.1. Cấu trúc hiển vi của NST

- Cấu trúc hiển vi của NST quan sát rõ nhất ở kì giữa của quá trình nguyên phân.

- Mỗi NST điển hình gồm có:

+ Tâm động: trình tự nuclêôtit đặc biệt là vị trí liên kết với thoi phân bào giúp NST di chuyển về các cực của tế bào trong quá trình phân bào.

+ Vùng đầu mút có tác dụng bảo vệ NST cũng như làm cho các NST không dính vào nhau.

+ Các trình tự khởi đầu nhân đôi ADN là những điểm mà tại đó ADN được bắt đầu nhân đôi.

3.2. Cấu trúc siêu hiển vi của nhiễm sắc thể

- NST được cấu tạo chủ yếu từ chất nhiễm sắc. Chất nhiễm sắc gồm phân tử ADN mạch kép quấn quanh khối cầu prôtêin tạo nên các nuclêôxôm.

Nst có ở đâu trong tế bào

Hình 2: Cấu tạo của nuclêôxôm

- Nuclêôxôm là đơn vị cơ bản cấu tạo NST. Mỗi nuclêôxôm gồm 8 phân tử prôtêin histon và 1 đoạn ADN gồm 146 cặp nuclêôtit quấn ngoài  vòng.

Nst có ở đâu trong tế bào

Hình 3: Các mức cuộn xoắn của NST

-  Các nuclêôxôm được nối với nhau bằng các đoạn ADN và một prôtêin histôn. Mỗi đoạn có khoảng 15-100 cặp nuclêôtit. Tổ hợp ADN với prôtêin histôn tạo thành sợi cơ bản có chiều ngang 30 nm.

- Sợi cơ bản cuộn xoắn thứ cấp thành sợi nhiễm sắc có chiều ngang 300 nm.

- Sợi nhiễm sắc tiếp tục đóng xoắn tạo thành một ống rỗng có chiều ngang 2000 A gọi là sợi siêu xoắn.

- Sợi siêu xoắn tiếp tục đóng xoắn tạo thành crômatit có chiều ngang khoảng 700 nm.

⇒Ý nghĩa của cấu trúc cuộn xoắn: Nhờ cấu trúc xoắn cuộn như vậy nên NST có chiều dài ngắn lại khoảng 15000- 20000 lần so với chiều dài phân tử AND (NST dài nhất của người chứa ADN dài khoảng 82 mm, sau khi đóng xoắn cực đại ở kì giữa chỉ dài 10 micrômét). Sự thu gọn cấu trúc không gian như thế thuận lợi cho việc tổ hợp và phân li của NST trong quá trình phân bào.

 Xem video cấu trúc NST tại đây:

Năm học 2022 Quảng Văn Hải đã phát hành bản mới nhất  Tài liệu luyện thi THPT Quốc Gia SINH HỌC 4.0   Trình bày đẹp hơn, mãu in đẹp hơn, đóng thành sách. Gộp lại 1 cuốn cho tiện mang theo. Cập nhật nội dung đã đề cập ở kỳ thi THPT Quốc Gia , đề minh họa và các đề thi thử mới nhất. Bổ sung phần trắc nghiệm sinh học 11 (trích từ các trường chuyên cả nước). Nâng cấp hệ thống hỗ trợ kiểm tra, hỗ trợ online  Tài liệu luyện thi THPT Quốc Gia SINH HỌC 4.0 sẽ giúp gì cho bạn? Hệ thống kiến thức lý thuyết từ cơ bản đến chuyên sâu, đặc biệt những nội dung sách giáo khoa chưa có điều kiện phân tích; những nội dung hay bị hiểu nhầm. Hơn 100 bài tập mẫu phủ kín các dạng bài tập sinh học THPT, các bài tập được trình bày dễ hiểu theo bản chất và cách giải nhanh nâng cao bằng công thức toán. Đặt biệt có lưu ý những nội dung hay lỗi mà học sinh thường gặp phải. Khoảng 2000 câu hổi trắc nghiệm được sắp xếp theo chuyên đề, các em có đủ bộ câu hỏi để tự luyện mà không cần phải mu

Nst có ở đâu trong tế bào

Nếu như ADN là vật chất di truyền ở cấp độ phân tử thì nhiếm sắc thể (NST) được xem là vật chất di truyền ở cấp độ tế bào. Vì ADN và NST đều có đủ tiêu chuẩn của vật chất di truyền. Để hiểu rõ hơn các bạn hãy tiếp tục xem phần trình bày của Hải về cấu trúc và chức năng của NST ngay sau đây.

Đối với sinh vật nhân sơ nhiễm sắc thể (NST) chỉ là một phân tử ADN dạng vòng trần (chưa có cấu trúc NST). Cấu trúc NST ở sinh vật nhân thực thì tương đối phức tạp và trong nội dụng của bài viết này chỉ đề cập chi tiết đến cấu trúc và chức năng của NST ở sinh vật nhân chuẩn (nhân thực). Đầu tiên tôi trình bày khái quát về nhiễm sắc thể như sau:

  • NST được cấu tạo tử chất nhiễm sắc, gồm ADN và prôtêin histôn.
  • NST nằm trong dịch nhân của nhân tế bào.
  • Mỗi loài có bộ NST đặc trưng bởi: hình thái, số lượng và đặc biệt là cấu trúc (trình tự sắp xếp các gen trên NST).
  • Trong tế bào xôma lưỡng bội, NST tồn tại thành từng cặp tương đồng. Tập hợp các cặp NST tương đồng (trừ NST giới tính) tạo thành bộ NST lưỡng bội 2n. Giao tử mang bộ NST đơn bội n (mỗi cặp NST chỉ mang một 1 chiếc).

Các nhà khoa học đã nhận thấy trong tế bào nhân thực có hai loại NST là nhiễm sắc thể thường và NST giới tính. Nhiễm sắc thể giới tính là nhiễm sắc thể mang các gen mang thông tin di truyền quy định các tính trạng về giới tính hoặc quy định các tính trạng liên kết với giới tính.

Hình dạng, kích thước và cấu trúc NST quan sát rõ nhất vào kì giữa của nguyên phân khi đó NST co xoắn cực đại. Nên hình dạng, kích thướt NST ở kì giữa được xem là đặc trưng. Hình thái nhiễm sắc thể biến đổi có tính chu kì trong tế bào, cụ thể là nó biến đổi theo các kì của phân bào của tế bào.

  • Một đoạn ADN gồm 146 cặp nuclêôtit quấn quanh khối cầu prôtêin gồm 8 phân tử prôtêin loại histôn tạo nên nuclêôxôm.
  • Giữa các nuclêôxôm kế tiếp được nối với nhau bằng đoạn ADN và một phân tử prôtêin histôn tạo nên chuỗi pôlinuclêôxôm gọi là sợi cơ bản có đường kính 11nm.
  • Sợi cơ bản xoắn lần thứ nhất thành sợi nhiễm sắc có đường kính 30 nm, tiếp tục xoắn lần thứ hai tạo thành sợi siêu xoắn có đường kính 300 nm, tiếp tục xoắn lần thứ ba tạo thành sợi crômatit có đường kính 700 nm.
  • Tại kì giữa của quá trình phân bào, NST tồn tại ở trạng thái kép gồm 2 crômatit giống nhau và dính với nhau ở tâm động (eo sơ cấp). Tâm động chia crômatit thành hai cánh cân hoặc không cân. NST còn có thêm eo thứ cấp.
  • Lưu trữ thông tin di truyền: NST mang gen chứa thông tin di truyền, mỗi gen chiếm một vị trí xác định trên NST. Các gen trên cùng một NST được di truyền cùng nhau (đây là cơ sở của hiện tượng liên kết gen).
  • Bảo quản thông tin di truyền: thông tin trên NST được bảo quản nhờ cấu trúc đặc biệt của NST (ADN kết hợp với prôtêin loại histôn sau đó bện xoắn nhiều lần; đầu mút NST có trình tự nuclêôtit đặc biệt có tác dụng bảo vệ NST).
  • Truyền đạt thông tin di truyền: thông tin di truyền trên NST được truyền đạt từ thế hệ này sang thế hệ khác nhờ cơ chế nhân đôi, phân li và tổ hợp NST thông qua quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh.
  • Điều hòa hoạt động của gen thông qua hoạt động cuộn xắn và tháo xoắn NST (thông tin di truyền từ gen trên NST chỉ được truyền cho ARN để tổng hợp pôlipeptit (thông qua phiên mãdịch mã) chỉ thực hiện được khi NST tháo xoắn trở thành ADN dạng mạch thẳng).
  • Giúp phân chia đồng đều vật chất di truyền cho các tế bào con trong quá trình phân bào (nhờ cấu trúc tâm động).
Bài tiếp theo: Đột biến cấu trúc NST

Loài ong mật có bộ NST lưỡng bội 2n=32. Hợp tử của loài trải qua nguyên phân. Hãy cho biết có bao nhiêu NST, crômatit, tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì của quá trình nguyên phân? Để giải bài tập sinh học trên trước hết các bạn cần nhớ một số vấn đề sau: NST nhân đôi ở kì trung gian (pha S) trở thành NST kép, tồn tài trong tế bào đến cuối kì giữa. Vào kì sau, NST kép bị chẻ dọc tại tâm động, tách thành 2 NST đơn, phân li đồng đều về 2 cực tế bào. Crômatit chi tồn tại ở NST kép, mỗi NST kép có 2 crômatit. Mỗi NST dù ở thể đơn hay kép đều mang một tâm động. Vậy có bao nhiêu NST trong tế bào thì sẽ có bấy nhiêu tâm động. Do vậy, gọi 2n là bộ NST lưỡng bội của loài, số NST, số crômatit, số tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì quá trình nguyên phân như bảng sau: Kì trung gian Kì đầu Kì giữa Kì sau Kì cuối Số NST đơn 0 0 0 4n 2n Sô NST kép 2n 2n 2n 0 0 Số crômatit 4n 4n 4n 0 0 Số tâm động 2n 2n 2n 4n 2n T

Trong chương trình sinh học lớp 10 thì nội dung về chu kỳ tế bào, nguyên phân và giảm phân các em cần học kỹ và làm bài tập liên quan. Đây là kiến thức hết sức quan trọng để có thể học tiếp những kiến thức liên quan ở lớp tiếp tiếp theo. Cơ chế nguyên phân Cơ chế giảm phân Kiến thức các em đọc ở sách giáo khoa sinh học lớp 10, ở phần này tác giả chỉ trích một số câu hỏi thường gặp trong nội dung chuyên đề chu kỳ tế bào, quá trình nguyên phân và giảm phân. Câu 1. Trình bày khái niệm và nêu những giai đoạn của chu kì tế bào? – Chu kì tế bào là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào liên tiếp. Một chu kì tế bào bao gồm kì trung gian và quá trình nguyên phân. Kì trung gian gồm ba pha theo thứ tự là G1 , S, G2, trong đó pha G1 là thời kì sinh trưởng chủ yếu của tế bào; pha S diễn ra sự nhân đôi của ADN và nhiễm sắc thể. Kết thúc pha S, tế bào sẽ chuyển sang pha G2, lúc này tế bào sẽ tổng hợp tất cả những gì còn lại cần cho quá trình phân bào. Nguyên phân diễn ra ngay sau pha G2

Vận dụng toán xác suất để giải nhanh các bài tập sinh học phần quy luật phân li độc lập như: xác định số loại kiểu gen, kiểu hình ở đời con hay tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con trong các phép lai khi biết kiểu gen của bố mẹ mà không cần viết sơ đồ lai. Theo quy luật phân li độc lập ta hiểu rằng: một phép lai có n cặp tính trạng, thực chất là n phép lai một cặp tính trạng. Như vậy khi đề bài cho biết kiểu gen có bố mẹ và tuân theo quy luật phân li độc lập thì ta chỉ cần dung toán xác suất để xác định nhanh số loại cũng như tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con theo quy tắc sau: Tỉ lệ KG khi xét chung nhiều cặp gen bằng các tỉ lệ KG riêng rẽ của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Số KH khi xét chung nhiều cặp tính trạng bằng số KH riêng của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Ví dụ:  Cho biết A - hạt vàng : a- hạt xanh; B- hạt trơn : b - hạt nhăn; D - thân cao : d- thân thấp. Tính trạng trội là trội hoàn toàn. Phép lai P: AabbDd x AaBbdd  sẽ cho số loại và tỉ lệ kiểu g