- Đa bội khác nguồn Allopophoid: Phát sinh do sự tăng bội số nhiễm sắc thể khác nguồn các loài khác nhau, Thông thường con lai xa bất dục do 2 bộ nhiễm sắc thể đơn bội của 2 loài không t[r]
(1)DI TRUYỀN HỌC Chương VIII: BiẾN DỊ VÀ ĐỘT BiẾN Lop12.net (2) I.Khái niệm biến dị đột biến: Biến dị là biến đổi xảy trên thể sinh vật làm cho nó khác với bố mẹ, tổ tiên và khác với cá thể khác chung quanh nó Biến dị phản ánh mối tương quang sinh vật và môi trường Biến dị còn là cải tổ, đổi mới, phá ổn định di truyền Khi điều kiện sống thay đổi, nhờ có biến dị mà sinh vật có tính trạng thích nghi để có thể tồn tại, trở nên đa dạng và hoàn hảo Biến dị là tựng biến đổi tượng hình biến đổi dị hình Biến dị là ba nhân tố tiến hoá chủ yếu, nó là nguồn nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên và nhân tạo Lop12.net (3) Lop12.net (4) I.Lịch sử nghiên cứu: A Lamark cho nguyên nhân biến dị thực vật là thay đổi điều kiện ngoại cảnh còn động vật là vận động và các biến dị di truyền thì di truyền B Darwin, ông còn phân biệt biến dị xác định và biến dị không xác định và ông nhấn mạnh biến dị không xác định tiến hoá và chọn giống dù chất và nguyên nhân Darwin chưa nắm rõ C Mitchurin cho nguyên nhân biến dị là thay đổi điều kiện sống Ông nhấn mạnh ý nghĩa biến dị xác định tiến hoá và chọn giống Ông ích chú ý đến biến dị không xác định Ngày nay, nhờ công trình ghiên cứu tìm chất di truyền là gen và DNA, đó nhiều vấn đề chưa sáng tỏ đã giải thích rõ ràng nguyên nhân biến dị, điều kiện gây biến dị Như vậy, quan niệm đại phân chia biên dị làm hai loại: Biến dị di truyền và biến dị không di truyền Lop12.net (5) A.Thuyết đột biến De Vries (nhà di truyền Hà Lan): Đây là thuyết di truyền đời sau các quy luật Mendel tái phát (1901 – 1903) chủ yếu dựa trên hình thái các biến dị phát mà không để ý chế và quá trình phát chúng Sau thời gian dài nghiên cứu ông đã đưa thuyết đột biến với các nội dung: - Đột biến xuất đột ngột - Những dạng suất sau đột biến di truyền bền vững - Đột biến không tạo thành dãy liên tục, không tạo thành dạng trung gian chúng là biến đổi chất - Đột biến xuất theo nhiều hướng khác - Khả phát đột biến phụ thuộc vào số lượng cá thể nghiên cứu - Đột biến có thể lặp lặp lại nhiều lần Dù còn nhiều thiếu xót thuyết đột biến đã đặt móng cho nghiên cứu đột biến sau này Lop12.net (6) I Biến dị không di truyền: Thường biến (modification) Là biến dị biểu kiểu hình mà không kèm theo biến đổi vật chất di truyền thể thì không di truyền cho đời sau còn gọi là thường biến Kiểu gen định hình thành tính trạng, tính trạng đó biểu hay không biểu là môi trường chi phối Kiểu hình là kết tác động môi trườg định lên kiểu gen định Do đó, kiểu hình có thể biến đổi lúc kiểu gen thay đổi điều kiện môi trường thay đổi Lop12.net (7) Lop12.net (8) • Ở cây hoa anh thảo (Primula sinensis) có gen trội P cho màu hoa đỏ 15 – 20oC, nhiệt độ 30 – 35oC hoa có màu trắng Như vậy, màu hoa thay đổi theo nhiệt độ Lop12.net (9) Những thí dụ cho thấy môi trường và đời sống sinh vật có mối quan hệ mật thiết Phản ứng kiểu gen theo thay đổi môi trường khác nhau, mang nhiều tính chất thích ứng, có kiểu gen nhạy cảm với điều kiện môi trường, tương đối ổn định Trong công tác giống, tạo giống vật nuôi cây trồng có mức phản ứng rộng thì quan trọng vì nó có thể thích nghi với nhiều điều kiện môi trường khác Tuy nhiên, việc chọn giống có mức phản ứng hẹp đặc hiệu cho các vùng sinh thái riêng cần thiết Lop12.net (10) I Biến dị di truyền: Biến dị di truyền có thể xảy thay đổi thay đổi tổ hợp gen tổ hợp nhiễm thể cái so với bố mẹ có thể xảy kết đột biến Vì biến dị di truyền chia thành hai nhóm chính: Biến dị tổ hợp và đột biến A Biến dị tổ hợp: Là kết tái tổ hợp gen tạo nên Các nhiễm thể mang allen khác từ thể bố mẹ thông qua quá trình lai hữu tính đã xếp lại theo tổ hợp khác vào nhiễm sắc thể tế bào, nhờ phân ly độc lập và tổ hợp tự quá trình phân chia giảm nhiễm và từ thụ tinh các giao tử không thay đổi số lượng vật chất di truyền thay đổi tổ chức các nhóm gen Trong công tác giống biến dị tổ hợp là biện pháp hữu hiệu, phương pháp đầu tay đã và các nhà chọn giống sử dụng rộng rãi 10 Lop12.net (11) PTC: X F1: F2: 11 Lop12.net (12) Pt/c : X Đen, cụt Xám, dài F1 : Lai phân tích F1 : (100% xám, dài ) X Xám, dài Đen, cụt FB : Xám, Đen, dài cụt (0,41) ( 0,41) Xám, cụt Đen, dài (0,09) 0,09) 12 Lop12.net (13) A Đột biến: Đột biến xảy trên sở thay đổi cấu trúc số lượng nhiễm thể thì gọi là đột biến nhiễm sắc thể Còn thay đổi xảy thay đổi cấu trúc phân tử DNA thì gọi là đột biến gen Đột biến nhiễm sắc thể: a) Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể: Là thay đổi vật chất di truyền cấp độ nhiễm sắc thể Do các tác nhân lý, hoá, sinh học môi trường nội bào làm đứt gãy nhiễm sắc thể làm ảnh hưởng đến nhân đôi DNA, tiếp hợp, trao đổi chéo các cromatid 13 Lop12.net (14) Tăng đoạn Deletion Inversion Translocation 14 Lop12.net (15) 15 Lop12.net (16) b) Đột biến số lượng nhiễm sắc thể: + Đa bội thể nguyên (polyploidy hay euploidy): Là tăng nguyên lần nhiễm sắc thể đơn bội Nếu có 2n nhiễm sắc thể thì dạng 3n, 4n, 5n, … là các dạng đa bội thể - Đa bội cân: Phát sinh tăng bội bội số nhiễm thể Thí dụ: 2n – 4n – 6n – 8n 3n – 6n – 12n Trong tự nhiên, đặc biệt giới thực vật, người ta cho hình thành loài đường đa bội hoá loài có số nhiễm sắc thể thấp Hiện tượng lặp lại quá trình tiến hoá và hình thành dãy đa bội tự nhiên với số nhiễm sắc thể 2n, 3n, 4n, 5n, …, 10n và nhiều 16 Lop12.net (17) Triticum durum 2n=28 Triticum monococcum 2n=14 Triticum vulgare 2n=42 Lop12.net 17 (18) - Đa bội cùng nguồn (Autopolyploid): Loại đa bội thể này hình thành tăng bội nhiễm sắc thể cùng loài - Đa bội khác nguồn (Allopophoid): Phát sinh tăng bội số nhiễm sắc thể khác nguồn (các loài khác nhau), Thông thường lai xa bất dục nhiễm sắc thể đơn bội loài không tiếp hợp với nhau, quá trình giảm nhiễm sinh giao tử không có sức sống Việc tạo dạng đa bội khác nguồn là biện pháp để khắc phục tượng bất dục lai xa, mở khả tạo các biến dị tổ hợp có nguồn gốc di truyền xa nhau, tăng khả tìm kiếm các ưu lai rộng rãi 18 Lop12.net (19) + Đa bội lệch (Aneuploid): phát sinh gia tăng giảm nhiễm sắc thể nhiễm sắc thể cá thể tăng bội tổ nhiễm sắc thể và thêm bớt 1, nhiễm sắc thể Thí dụ: 2n – 4n + (-)1 4n + (-)2 2n – 2n + (-)1 2n + (-)2 - Đơn nhiễm: Một cặp nhiễm sắc thể (2n – 1) - Đa nhiễm: Trong nhiễm sắc thể thừa nhiều Thí dụ: (2n + 1) (2n + 2) - Vô nhiễm: Ở nhiễm sắc thể tương đồng nào đó cặp nhiễm sắc thể Thí dụ: (2n – 2) 19 Lop12.net (20) ** Nguyên nhân gây đa bội: Do các nhiễm sắc thể không phân ly cực đó số nhiễm sắc thể tăng đôi tế bào tạo nên đa bội thể Hoặc nhiễm sắc thể nhân đôi và phân ly hai cực tế bào không phân chia tạo vách ngăn nên tạo thể đa bội Trong nhân tạo, người ta dùng nhiều phương pháp để tạo nên phá hoại phân chia bình thường nhiễm sắc thể, phá thoi vô nhiễm, thành lập vách tế bào, tạo nên tế bào có số lượng nhiễm sắc thể tăng gấp đôi ** Đặc điểm: Người ta thấy các biến đổi thứ cấp các cá thể đa bội thường có tính thích nghi cao hơn, chống chịu bệnh tốt hơn, đặc biệt là luôn có tính dị hợp cao, bất dục lớn Về hình thái, cây đa bội thường to cây lưỡng bội kích thước lá, hoa, lớn bình thường.Tuy nhiên, thực vật luôn có mức đa bội hợp lý, vượt quá cây trở nên xấu phẩm chất Nhìn chung, cây đa bội có nhịp độ phát triển chậm lại và thời gian sinh trưởng kéo dài 20 Lop12.net (21)