CƠ CHẾ BIẾN DỊ CẤP TẾ BÀO

A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

I. ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST

1. Khái niệm

Đột biến cấu trúc NST là những biến đổi đột ngột trong cấu trúc của NST do tác nhân gây đột biến làm thay đổi cấu trúc NST tạo ra những tính trạng mới.

2. Nguyên nhân

Do tác nhân gây đột biến lí hoá trong môi trường hoặc những biến đổi sinh lý nội bào làm phá vỡ cấu trúc NST ảnh hưởng tới quá trình tái bản, tiếp hợp, trao đổi chéo của NST.

3. Các dạng đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể

Đột biến cấu trúc NST gồm các dạng: mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn.

- Mất đoạn:

+ Một đoạn NST bị đứt ra làm giảm số lượng gen trên NST.

+ Đoạn bị mất có thể ở phía ngoài hoặc phía trong của cánh.

+ Đột biến mất đoạn thường giảm sức sống hoặc gây chết. Ví dụ, mất đoạn cặp số 5 ở người gây hội chứng tiếng mèo kêu.

- Lặp đoạn:

+ Một đoạn NST nào đó được lặp lại một lần hay nhiều lần làm tăng số lượng gen cùng loại.

+ Đột biến lặp đoạn có thể do đoạn NST bị đứt được nối xen vào NST tương đồng hoặc do NST tiếp hợp không bình thường, do trao đổi chéo không đều giữa các cromatit.

+ Đột biến lặp đoạn có thể làm tăng cường hay giảm sút sức biểu hiện tính trạng.

+ Ví dụ, lặp đoạn 16A ở ruồi giấm làm cho mắt hình cầu thành mắt dẹt, càng lặp nhiều đoạn mắt càng dẹt, lặp đoạn ở lúa Đại mạch làm tăng hoạt tính của enzim amilaza.

- Đảo đoạn:

+ Một đoạn NST bị đứt rồi quay ngược lại 180° và gắn vào chỗ bị đứt làm thay đổi trật tự phân bố gen trên NST.

+ Đoạn bị đảo ngược có thể mang tâm động hoặc không.

+ Đột biến đảo đoạn NST ít ảnh hưởng tới sức sống của cơ thể vì vật chất di truyền không bị mất đi.

+ Sự đảo đoạn NST tạo nên sự đa dạng giữa các nòi trong phạm vi một loài.

- Chuyển đoạn:

+ Một đoạn NST này bị đứt ra và gắn vào vị trí khác trên NST đó hoặc trên một NST khác.

+ Chuyển đoạn giữa 2 NST không tương đồng có hai kiểu là chuyển đoạn tương hỗ và chuyển đoạn không tương hỗ.

+ Sự chuyển đoạn làm phân bố lại các gen trong phạm vi một cặp NST hay giữa các NST khác nhau tạo ra nhóm gen liên kết mới.

+ Chuyển đoạn lớn thường gây chết hoặc làm mất khả năng sinh sản. Người ta gặp sự chuyển đoạn nhỏ ở lúa, chuối, đậu trong thiên nhiên.

+ Trong thực nghiệm người ta đã chuyển gen cố định nitơ của vi khuẩn vào hệ gen hướng dương tạo ra giống hướng dương có nitơ cao trong dầu.

II. ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NST

1. Khái niệm

Đột biến số lượng NST là hiện tượng bộ NST của loài tăng lên một số nguyên lần bộ đơn bội (tạo thể đa bội) hoặc tăng lên hay giảm đi một hay một số cặp NST sẽ tạo nên thể dị bội.

2. Thể dị bội

Thể dị bội gồm có: thể ba nhiễm, thể đa nhiễm, thể một nhiễm, thể khuyết nhiễm. Các đột biến dị bội đa phần gây nên hậu quả có hại ở động vật. Ví dụ, ở người có 3 NST 21, xuất hiện hội chứng Đao, tuổi sinh đẻ người mẹ càng cao tỉ lệ mắc hội chứng Đao càng nhiều

Ngoài ra, còn gặp hội chứng XXX, XO, XXY, OY đều gây nên hậu quả có hại.

3. Thể đa bội

Có 2 dạng đa bội: đa bội chẵn và đa bội lẻ

- Đa bội chẵn được hình thành bằng cơ chế nguyên phân rối loạn trên toàn bộ bộ NST 2n sẽ tạo nên dạng 4n, hoặc do kết hợp giữa 2 loại giao tử lưỡng bội không bình thường với nhau.

- Đa bội lẻ được hình thành là do sự kết hợp giữa giao tử 2n không bình thường với giao tử n hình thành thể đa bội lẻ 3n.

- Cơ thể đa bội có hàm lượng ADN tăng gấp bội dẫn tới trao đổi chất tăng cường, cơ thể đa bội tế bào kích thước lớn, cơ quan sinh dưỡng, sinh sản to, chống chịu tốt với điều kiện bất lợi của môi trường.

- Cơ thể đa bội lẻ không có khả năng sinh sản hữu tính vì quá trình giảm phân bị trở ngại. Muốn duy trì phải nhân bằng con đường sinh sản sinh dưỡng.

- Thể đa bội khá phổ biến ở thực vật, ở động vật giao phối thường rất ít gặp.