LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VỀ ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ (NST)
1. Đột biến lệch bội
a. Khái niệm và phân loại
Thay đổi về số lượng NST xảy ra tại một hoặc vài đôi NST là sự thay đổi đột biến không đều. Thay đổi số lượng tại một đôi NST được coi là tương đương trong tế bào phân liền.
Trong các loài sinh vật hai bội, thường có bốn dạng chính của đột biến không đồng đều.
Trong thể không (2n – 2), một cặp NST của tế bào lưỡng bội bị mất đi.
Trong một tổ hợp (2n – 1) NST, việc mất đi một trong cặp NST sẽ dẫn đến tình trạng lưỡng bội cho tế bào.
Trong thể ba (2n + 1), tế bào sẽ thêm một hệ gen vào một cặp gen bất kỳ.
Kỹ thuật Thể bốn (2n + 2) là quá trình thêm 2 NST vào cặp NST của tế bào lưỡng bội.
Thể ba kép là một loại đặc biệt của số lượng hạt NST trong tế bào, được tính bằng công thức (2n +1 + 1), trong đó hai cặp NST khác nhau có thể cùng tồn tại trong một tế bào. Trong khi đó, thể một kép là một dạng đặc biệt khác của số lượng hạt NST trong tế bào, được tính theo công thức (2n – 1 – 1), với khả năng hai cặp NST khác nhau có thể cùng tồn tại trong một tế bào là 1.
b. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh
Các cặp NSTg trong tơ vô sắc có thể bị rối loạn khi tác nhân lí hóa của môi trường bên trong hoặc bên ngoài cơ thể tác động, gây ra sự phân li không bình thường. Điều này dẫn đến việc một số tơ vô sắc không hình thành và không thể phân li với các cặp NST trong quá trình giảm phân. Khi kết hợp với các giao tử bình thường hoặc không bình thường khác trong quá trình thụ tinh, có thể gây ra đột biến dị bội.
NHẬN XÉT.
Việc tạo ra các giao tử n + 1 và n – 1 có thể diễn ra vào lần phân bào đầu tiên hoặc thứ hai. Các cá thể lệch bội được hình thành thông qua hai cơ chế, bao gồm giảm phân không bình thường và sự thụ tinh giữa các giao tử không bình thường và giao tử bình thường.
Bởi vì sự khác biệt trong cặp NST mỗi loài sẽ dẫn đến các kiểu hình khác nhau, do đó một con cá thể có thể gặp nhiều trường hợp khác nhau của hiện tượng dị bội.
Loài này có 2n = 14 NST và tồn tại 7 cặp NST khác nhau, dẫn đến sự xuất hiện của 7 trường hợp thể ba khác nhau.
– Một loài có bộ NST 2n: số loại đột biến thể ba (2n + 1) = số loại đột biến thể một (2n – 1) = số loại đột biến thể không $\left( 2n-1 \right)=C_{n}^{1}$.
– Một loài có bộ NST 2n: số loại đột biến lệch bội thể ba kép (2n + 1 + 1) = số loại đột biến thể một kép $\left( 2n-1-1 \right)=C_{n}^{2}$. $$.
STUDY TIP.
Có khả năng xảy ra sự chênh lệch trong số lượng nhiễm sắc thể ở các tế bào sinh dưỡng (2n), gây ra hình thành các tế bào không đầy đủ và gây ảnh hưởng đến cơ thể bằng việc gây đột biến lệch bội.
c. Hậu quả
Đã phát hiện thể lệch bội trên hàng loạt đối tượng như người, ruồi giấm, cà độc dược, thuốc lá, lúa mì…
Những sai khác đã được ghi nhận tại thực vật, đặc biệt là ở họ Cà và họ Lúa. Tìm thấy 12 cặp NST tương đồng của cây cà độc dược đã phát hiện những sai khác cho các loại trái khác nhau về hình dạng, kích thước và sự phát triển của những chiết.
STUDY TIP.
Sự mất cân bằng của hệ gen g trong cơ thể có thể dẫn đến sự suy giảm sức khỏe và khả năng sinh sản, hoặc thậm chí gây ra tử vong nếu quá nghiêm trọng. Nguyên nhân của hiện tượng này có thể do sự thay đổi số lượng của một hoặc vài cặp NST g.
Bài tập: Một số bệnh do sự không cân đối trong cơ thể ở con người.
Bệnh down (hay còn được gọi là hội chứng down) là một trạng thái có thể xảy ra khi có ba bộ NST số 21, có nghĩa là tổng số NST trong cơ thể lên đến 47.
Thuốc Claiphenter (dành cho giới tính XXY), có công thức hóa học (2n + 1) = 47 NST.
Siêu nữ (XXX), khi (2n + 1) bằng 47, có số tử số nguyên tố.
Khi Tocnơ (một cặp giới tính XO) có số NST là (2n – 1), tổng số NST là 45.
d. Ý nghĩa
Trong quá trình tiến hóa, nguyên liệu là cần thiết.
Trong việc lựa chọn giống, có thể áp dụng các dạng khác nhau để mang những NST mong muốn vào cây lai.
Trong lĩnh vực di truyền học, phương pháp thường được áp dụng để xác định vị trí của gen trên NST là sử dụng các biến đổi.
2. Đột biến đa bội
LƯU Ý.
Thay đổi gen, đảo ngược và chuyển đổi gen trên một NST là những dạng thay đổi không gây ảnh hưởng đến hàm lượng ADN trong nhân tế bào.
Biến đổi gen, biến đổi đoạn NST, biến đổi chuyển đoạn trên 1 NST và biến đổi số lượng NST là những loại biến đổi không làm thay đổi số lượng gen trên NST.
Thay đổi gene đột biến, gene đột biến nhiều lần, gene đột biến không đều ở ba và bốn thể đều dẫn đến tăng lượng ADN trong nhân tế bào.
a. Khái niệm đột biến đa bội
Thể đa bội là những cơ thể có tế bào có số NST đơn bội lớn hơn hai lần (3n, 4n, 5n, 6n…) Và có sự thay đổi số lượng NST.
Thể đa sắc được chia thành 2 loại, bao gồm thể đa sắc tự nhiên (đa sắc cùng nguồn gốc) và thể đa sắc nhân tạo (đa sắc khác nguồn).
b. Cơ chế hình thành các dạng đa bội thường gặp
Nhờ sự liên kết của giao tử 2n và giao tử n, tam bội được tạo ra. Thông thường, tam bội không thể sinh sản sinh dục.
Khi hai tế bào giao tử 2n kết hợp hoặc khi một tế bào 2n trở thành tứ bội 4n, có thể xảy ra hiện tượng sinh con tứ bội.
Chỉ có sự xuất hiện bất thường ba lần trong việc sinh sản bằng phương thức kết hợp giới tính. Trong khi đó, sự xuất hiện bất thường bốn lần xảy ra cả trong sinh sản giới tính và không giới tính.
Để sản xuất các loại cây có thể thu hoạch củ, thân và quả, thường sử dụng phương pháp đột biến đa bội có các cơ quan dinh dưỡng lớn và năng suất cao.
Tam bội được sản xuất bằng cách kích hoạt đột biến tứ bội và sau đó ghép nối với dạng lưỡng bội để tạo thành sản phẩm cuối cùng.
c. Hậu quả và vai trò của đột biến đa bội
Quá trình sản xuất các chất hữu cơ diễn ra mạnh mẽ do mức độ ADN trong tế bào của cơ thể tăng đáng kể. Kích thước của tế bào cơ thể đa bội lớn hơn so với tế bào bình thường, dẫn đến sự phát triển khỏe mạnh và khả năng chống chịu tốt của hệ thống dinh dưỡng.
Sự khác biệt giữa các loài và sự thay đổi số lượng NST từ những cá thể cùng nguồn gốc đã đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển dãy đa bội thể của cây hoang và cả nguồn gốc của nhiều loại cây trồng. Đột biến đa bội có tầm quan trọng đối với quá trình tiến hóa và lựa chọn giống thực vật, vì nó đóng góp vào việc hình thành các loài mới.
STUDY TIP.
Hầu hết các loài vật không thể sinh sản nhiều vì điều này có thể dẫn đến tử vong. Tuy nhiên, sự sinh sản nhiều có thể xảy ra trong một số loài động vật tự nhiên hoặc được tạo ra thông qua các thí nghiệm.
