Chắc hẳn ai cũng đã nghe qua về gen. Đó là những đoạn mã di truyền không thể thiếu trong mỗi sinh vật sống chúng ta.
Vậy gen là gì? Gen có cấu tạo và chức năng ra sao? Ta hãy cùng tìm hiểu nhé!
Gen (gene) là gì?
Là đơn vị di truyền, yếu tố quyết định một tính trạng cơ thể.
Thông tin di truyền của các gen được mã hóa trong DNA quyết định tính biến dị của loài và của cá thể.
DNA là một chuỗi bao gồm các đơn vị nucleotide, có bốn loại nucleotide mang bốn nitrogen base khác nhau là adenine (A), guanine (G), cytosine (C), và thymine (T).
Trình tự các nucleotide của một gen xác định một polypeptide hoặc một RNA.
Gen có khả năng bị đột biến.
Các gen chủ yếu nằm dọc theo nhiễm sắc thể ở trong nhân tế bào. Mỗi gen chiếm một vị trí xác định trên nhiễm sắc thể gọi là locus.
Gen có thể tồn tại ở nhiều dạng gọi là các allele.
Các gen biểu hiện thông qua các phân tử do chúng sinh ra là RNA (trong quá trình phiên mã) và protein (trong quá trình dịch mã).
Hay:
Gen là một đoạn của ADN chứa thông tin qui định cấu tạo của một prôtêin nào đó.
Thông tin di truyền được đặc trưng bởi trình tự các bộ ba nuclêôtit kế tiếp nhau trên mạch của gen, mỗi bộ ba mã hóa một axit amin của phân tử prôtêin.
Vì vậy, trình tự các bộ ba trong mạch gen qui định trình tự các axit amin của phân tử prôtêin tương ứng được tổng hợp.
Mỗi một gen có số lượng trung bình là 1200 đến 3000 nuclêôtit.
Gen còn được xem là bản mã sao gốc có khả năng sao mã và điều khiển quá trình giải mã.
Hình minh họa một đoạn gen mô phỏng
Thư viện hệ gen (genomic library)
Tập hợp tất cả các đoạn DNA được tạo ra từ phản ứng cắt hạn chế genome trong bacteriophage vector, đại diện được cho toàn bộ cho thông tin di truyền của một hệ gen.
Tính trạng đa gen (polygenic trait)
Tính trạng được xác định bởi mối tương tác giữa nhiều gen, chẳng hạn màu mắt ở người.
Gen ức chế (repressor gene)
Có hai chức năng:
(1) Là một gen điều hòa (regulator) mà sản phẩm của nó là một protein có tác dụng ức chế hoạt động phiên mã của một operon.
(2) Là một gen phục hồi (suppressor) kiểu hình ban đầu của đột biến trong một gen khác.
Gen cấu trúc (structural gene) hay gen mã hóa (coding gene)
Là trình tự mã hóa sản phẩm protein.
Điều hòa hoạt động gen (gene operation regulation)
Điều khiển sự hoạt động của các gen trong quá trình phát triển cá thể, đảm bảo cho các gen hoạt động ở thời điểm cần thiết, và do vậy quá trình phát triển cá thể diễn ra bình thường.
Mô hình operon của Monod và Jacob là cơ chế điều hòa hoạt động gen đơn giản nhất.
Hoán chuyển gen (gene conversion)
Sự hoán chuyển gen là sự thay đổi một mạch đơn của chuỗi xoắn kép DNA để giúp nó bổ sung bằng một mạch đơn khác ở bất cứ vị trí nào mà nó đã bị mất cặp nối base.
Đột biến gen (gene mutation)
Còn gọi là đột biến điểm, xảy ra do những biến đổi của từng nucleotide như: mất, thêm hay thay đổi vị trí của nucleotide trên phân tử DNA. Là nguyên nhân của sự hình thành protein không bình thường.
Phần lớn đột biến là có hại nhưng chúng vẫn thường được giữ lại trong quần thể vì thường là lặn và do đó có thể được duy trì trong kiểu gen mà không ảnh hưởng đến sức sống của sinh vật.
Tốc độ đột biến tự nhiên thấp, nhưng tần số đột biến có thể tăng nhờ các tác nhân như phóng xạ ion hóa và các hóa chất gây đột biến gây ra.
[…….]
Còn rất nhiều các khái niệm, kiến thức về gen ạ, mọi người có thời gian nghiên cứu tìm hiểu nha.
Dưới đây mình sẽ nêu một số vấn đề cơ bản mà lúc đi học mình đc học thôi! Có gì sai mọi người góp ý để em sửa ạ!
Cấu tạo và chức năng gen
Bốn loại nuclêôtit tạo ra nhiều loại gen khác nhau :
Thông tin di truyền của gen trong ADN được đặc trưng bởi thành phần, số lượng và trật tự các bộ ba nuclêôtii kế tiếp nhau trong mạch. Với bốn loại nuclêôtit là ađênin, timin, guanin, xitôzin sắp xếp ngẫu nhiên có khả năng hình thành 4^3 = 64 bộ ba. 64 bộ ba này lại tổ hợp với nhau theo thành phần, số lượng và trật tự khác nhau, tạo ra rất nhiều loại gen khác nhau ở cơ thể sinh vật.
Phân loại gen
Phân biệt gen về cấu tạo và chức năng :
Phân biệt gen về cấu tạo :
Hai gen giống nhau có thành phần, số lượng và trật tự sắp xếp các nuclêôtiL giống nhau. Vì vậy về mặt cấu tạo để phân biệt các gen, ta căn cứ trên thành phẫn. số lượng và trật tự sắp xếp các nuclêôtit của gen đó.
Phân biệt gen về chức năng :
Về chức năng và hoạt động di truyền của gen trong tế bào, có thể phân biệt các loại gen sau đây :
Gen cấu trúc :
Là loại gen mang thông tin qui định cấu trúc của phân tử prôtê¡n, trực tiếp sao
mã và điều khiển giải mã tổng hợp prôtêin.
Gen khởi động :
Là loại gen điều khiển hoạt động của một số gen sản xuất nào đó. Gen này không trực tiếp qui định cấu trúc của phân tử prôtêin, nhưng có tác dụng kích thích hoạt động tổng hợp prôtêin của gen sản xuất.
Gen điều hòa :
Là loại gen nhận tín hiệu từ môi trường nội bào, từ đó kích thích hoặc ức chế hoạt động của gen khởi động. Loại gen này cũng không trực tiếp qui định cấu trúc của phân tử prôtêin.
Gen trong nhân :
Loại gen này nằm trên nhiễm sắc thể trong nhân của tế bào. Gen trong nhân phân li và tổ hợp trong phân bào theo những cơ chế chặt chẽ, vì vậy chúng qui định kiểu hình còn lại theo những qui luật nghiêm ngặt.
Có 2 loại Gen trong nhân :
Gen trên nhiễm sắc thể thường :
có vai trò qui định những tính trạng thường. Loại gen này phân bố đẳng đều giữa các cá thể đực và các cá thể cái trong loài.
Gen trên nhiễm sắc thể giới tính :
qui định những tính trạng thường có liên kết giới tính. Loại gen này phân bố không đồng đều giữa các cá thể đực và cái trong loài.
Gen ngoài nhân :
Còn gọi là gen trong tế bào chất. Loại gen này phân bố trong một số bào quan của tế bào chất và không nằm trên nhiễm sắc thể.
Gen trong tế bào chất qui định kiểu hình con lai phát triển giống mẹ vì hợp tử sau thụ tỉnh phát triển chủ yếu trong tế bào chất của trứng, tế bào chất của tỉnh trùng nhỏ, không đáng kể.
Gen được xem là cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền :
Gen là cấu trúc mang thông tin di truyền. Với 4 loại nuclêôtit sắp xếp theo thành phần, số lượng và trật tự khác nhau tạo cho thông tin di truyền trên gen vừa có tính đa dạng vừa có tính đặc trưng dẫn đến đặc điểm di truyền của sinh vật cũng vừa đa dạng vừa đặc trưng.
Gen có khả năng tự nhân đôi.
Sự nhân đôi của gen kết hợp với phân li giúp cho thông tin di truyền của gen được ổn định từ thế hệ tế bào này sang thế hệ tế bào khác.
Sự phân li của gen trong giảm phân kết hợp với sự tổ hợp của gen trong trong thụ tinh góp phần tạo ra sự Ổn định thông tin di truyền của gen từ thế hệ cơ thể này sang thế hệ cơ thể khác.
Gen còn có khả năng sao mã và qua đó điều khiển giải mã tổng hợp prôtêin. Prôtêin được tổng hợp tương tác với môi trường biểu hiện tính trạng của cơ thể.
Gen có thể bị biến đối dưới tác dụng của các tác nhân gây đội biến bên ngoài và bên trong cơ thể.
Những biến đổi xảy ra trên gen đều được di truyền sang thế hệ sau dẫn đến tạo ra tính đa dạng ở sinh vật.
Do những đặc điểm về cấu trúc và hoạt động trên đây mà gen được xem là cơ sở di truyền ở cấp độ phân tử.
Sưu tầm & Chia sẻ kiến thức
Mọi người tham khảo & đóng góp ý kiến bổ sung nha!
