Sự trao đổi di truyền ở vi khuẩn:
Ở tế bào nhân thật khi thụ tinh các bộ gen đơn bội kết
hợp với nhau tạo thành
một hợp tử lưỡng bội. Qua vài lần phân chia hợp tử
diễn ra sự tái tổ hợp giữa 2 bộ
gen và sự giảm phân thành bộ gen đơn bội (giao tử).
Tuy nhiên tái tổ hợp ở tế bào nhân nguyên thuỷ có
nhiều điểm khác: vi
khuẩn luôn là đơn bội. Hợp tử của chúng không phải
là sản phẩm kết hợp của các tế
bào. Thường chỉ một phần ADN từ tế bào cho được
truyền sang tế bào nhận, do đó
xuất hiện hợp tử từng phần (hợp tử không toàn vẹn).
Sau khi ADN được chuyển,
trong tế bào nhận sẽ diễn ra tái tổ hợp: ADN của tế
bào nhận và đoạn ADN của tế
bào cho ghép đôi và trao đổi đoạn tạo ra thể tái tổ
hợp. Khi phân chia nhân và phân
bào tiếp theo sẽ xuất hiện các tế bào chỉ chứa nhiễm
sắc thể đã tái tổ hợp. Như vậy,
lượng thông tin trong tế bào nhận không tăng lên. Nó
vẫn như cũ nhưng chất lượng
thông tin thì bị thay đổi, bởi vì đoạn ADN của tế bào
cho đã trao đổi với ADN của
tế bào nhận. Tuỳ theo cách vận chuyển ADN, người
ta phân biệt 3 kiểu truyền tính
trạng ở vi khuẩn, đó là biến nạp, tiếp hợp và tải nạp.
Hay nói cách khác, có 3 con
đường cơ bản truyền nguyên liệu di truyền đã được
biết đến ở vi khuẩn, đó là biến
nạp, tiếp hợp và tải nạp.
* Biến nạp (Transformation):
Định nghĩa: Biến nạp là sự biến đổi genotip của vi
khuẩn dưới ảnh hưởng
của ADN nhận được từ vi khuẩn cho ADN dưới thể
dung dịch do một vi khuẩn thể
cho giải phóng ra, được truyền đi không có sự can
thiệp của một nhân tố cấu trúc
nhiễm sắc thể hoặc epixom, hoặc của phage vi khuẩn
vectơ. Như thế một nòi vi
khuẩn bị biến đổi về mặt di truyền do tiếp thu ADN
của vi khuẩn thuộc nòi khác.
Thí nghiệm của Grifith:
Hiện tượng biến nạp được Griffith phát hiện năm
1928 trên vi khuẩn gây
bệnh viêm phổi Diplococcus pneumoniae.
- Ở dạng bình thường, khi phát triển trên môi trường
thạch tạo ra khuẩn lạc
nhẵn bóng, gọi là khuẩn lạc dạng S do có lớp vỏ
nhầy. Đây là dạng gây bệnh.
- Khi bị đột biến, mất khả năng tạo vỏ nhầy nên
chúng có khuẩn lạc nhăn
nheo, gọi là khuẩn lạc dạng R. Dạng này không gây
bệnh.
Nếu đem dịch huyền phù vi khuẩn dạng S đã bị giết
chết bằng nhiệt độ, hoặc
dạng R còn sống tiêm cho chuột thì chuột không bị
bệnh. Nhưng nếu đem trộn dạng
S đã bị giết chết bằng nhiệt độ và dạng R còn sống
tiêm cho chuột thì chuột sẽ bị
chết. Từ máu của những con chuột bị chết, ông đã
tách ra được những vi khuẩn
dạng S điển hình. Điều này nhứng tỏ các vi khuẩn
dạng S đã chết đã truyền khả
năng tạo vỏ nhầy cho các tế bào dạng R còn sống và
làm cho chúng trở thành các tế
bào dạng S.
Từ đó tác giả kết luận rằng: có một chất nào đó trong
dung dịch huyền phù
của vi khuẩn có vỏ nhầy đã chết chuyển sang tế bào
vi khuẩn không có vỏ nhầy
đang sống và làm cho nó có khả năng tạo nên vỏ
nhầy. Vật chất đó gọi là nhân tố
biến nạp.
Bản chất của nhân tố biến nạp: cho đến năm 1944,
bản chất của nhân tố
biến nạp mới được Avery Macleot và Maccathy
khám phá ra, đó chính là ADN. Khi
đun nóng dịch nuôi cấy tế bào vi khuẩn dạng S, các tế
bào này bị phá huỷ và giải