Tài liệu BiẾN DỊ VÀ ĐỘT BiẾN pptx

1 DI TRUYỀN HỌC Chương VIII: BiẾN DỊ VÀ ĐỘT BiẾN 2 I.Khái niệm biến dị đột biến: Biến dị là những biến đổi xảy ra trên cơ thể sinh vật làm cho nó khác với bố mẹ, tổ tiên và khác với những cá thể khác chung quanh nó. Biến dị phản ánh mối tương quang giữa sinh vật và môi trường. Biến dị còn là sự cải tổ, đổi mới, phá vở sự ổn định của di truyền. Khi điều kiện sống thay đổi, nhờ có biến dị mà sinh vật có những tính trạng thích nghi hơn để có thể tồn tại, trở nên đa dạng và hoàn hảo hơn. Biến dị là một hiện tựng biến đổi tượng hình hoặc biến đổi cả dị hình. Biến dị là một trong ba nhân tố tiến hoá chủ yếu, nó là nguồn nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên và nhân tạo. 3 4 II.Lịch sử nghiên cứu: A. Lamark cho rằng nguyên nhân biến dị đối với thực vật là do sự thay đổi của điều kiện ngoại cảnh còn đối với động vật là do sự vận động và các biến dị di truyền thì di truyền được. 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 đối với tiến hoá và chọn giống dù bản chất và nguyên nhân Darwin chưa nắm rõ. C. Mitchurin cũng cho rằng nguyên nhân biến dị là do sự thay đổi của điều kiện sống. Ông nhấn mạnh ý nghĩa của biến dị xác định đối với tiến hoá và chọn giống. Ông ích chú ý đến biến dị không xác định. Ngày nay, nhờ những công trình ghiên cứu tìm ra được bản chất di truyền là gen và DNA, do đó nhiều vấn đề chưa được sáng tỏ nay đã được giải thích rõ ràng như nguyên nhân của biến dị, những điều kiện gây ra biến dị. Như vậy, quan niệm hiện đại phân chia biên dị làm hai loại: Biến dị di truyền và biến dị không di truyền. 5 D.Thuyết đột biến của De Vries (nhà di truyền Hà Lan): Đây là một trong những thuyết cơ bản của di truyền ra đời ngay sau khi các quy luật Mendel được tái phát hiện (1901 – 1903) chủ yếu dựa trên những hình thái các biến dị được phát hiện mà không để ý cơ chế và quá trình phát hiện chúng. Sau thời gian dài nghiên cứu ông đã đưa ra thuyết đột biến với các nội dung: - Đột biến xuất hiện đột ngột. - Những dạng mới suất hiện sau đột biến di truyền bền vững. - Đột biến không tạo thành dãy liên tục, không tạo thành dạng trung gian chúng là những biến đổi về chất. - Đột biến xuất hiện theo nhiều hướng khác nhau. - Khả năng phát hiện đột biến phụ thuộc vào số lượng cá thể nghiên cứu. - Đột biến có thể lặp đi lặp lại nhiều lần. Dù còn nhiều thiếu xót nhưng thuyết đột biến đã đặt nền móng cho những nghiên cứu về đột biến sau này. 6 III. Biến dị không di truyền: Thường biến (modification) Là những biến dị chỉ biểu hiện ở kiểu hình mà không kèm theo những biến đổi trong vật chất di truyền của cơ thể thì sẽ không di truyền được cho đời sau còn được gọi là thường biến. Kiểu gen quyết định hình thành tính trạng, nhưng tính trạng đó được biểu hiện hay không biểu hiện là do môi trường chi phối. Kiểu hình là kết quả của sự tác động của một môi trườg nhất định lên một kiểu gen nhất định. Do đó, kiểu hình có thể biến đổi lúc kiểu gen thay đổi hoặc do điều kiện môi trường thay đổi. 7 8 • Ở cây hoa anh thảo (Primula sinensis) có gen trội P cho màu hoa đỏ ở 15 – 20 o C, ở nhiệt độ 30 – 35 o C hoa có màu trắng. Như vậy, màu hoa thay đổi theo nhiệt độ. 9 Những thí dụ cho thấy môi trường và đời sống sinh vật có mối quan hệ mật thiết. Phản ứng của kiểu gen theo sự thay đổi của môi trường rất khác nhau, mang nhiều tính chất thích ứng, có kiểu gen rất nhạy cảm với điều kiện môi trường, tương đối ổn định. Trong công tác giống, nếu tạo được giống vật nuôi hoặc cây trồng có mức phản ứng rộng thì rất quan trọng vì nó có thể thích nghi với nhiều điều kiện môi trường khác nhau. Tuy nhiên, việc chọn giống có mức phản ứng hẹp nhưng đặc hiệu cho các vùng sinh thái riêng cũng rất cần thiết. 10 IV. Biến dị di truyền: Biến dị di truyền có thể xảy ra do sự thay đổi của sự thay đổi của tổ hợp gen hoặc tổ hợp nhiễm thể của con cái so với bố mẹ có thể xảy ra do kết quả của đột biến. Vì vậy biến dị di truyền được chia thành hai nhóm chính: Biến dị tổ hợp và đột biến. A. Biến dị tổ hợp: Là kết quả tái tổ hợp gen tạo nên. Các nhiễm thể mang những allen khác nhau từ cơ thể bố mẹ thông qua quá trình lai hữu tính đã sắp xếp lại theo những tổ hợp khác vào bộ nhiễm sắc thể của tế bào, nhờ phân ly độc lập và tổ hợp tự do trong quá trình phân chia giảm nhiễm và từ sự thụ tinh giữa các giao tử. không thay đổi số lượng vật chất di truyền nhưng thay đổi tổ chức các nhóm gen. Trong công tác giống biến dị tổ hợp là biện pháp hữu hiệu, một phương pháp đầu tay đã và đang được các nhà chọn giống sử dụng rộng rãi. [...]... đến nhiều đột biến mới mang tiềm năng chết Tuy nhiên, sự trả lời tính hiệu này sẽ có một vài vi khuẩn thuộc thế hệ con sống sót Nếu một tế bào không sửa chữa thành công một đột biến thì nó và con cháu nó được gọi là thể đột biến 29 30 31 VI.Hướng đột biến: 1 Đột biến thuận hay trực tiếp (direct mutation): Biến đổi từ kiểu hình hoang dại sang kiểu hình khác thường 2 Hồi biến (reversion): Đột biến từ kiểu... sau đột biến 24 25 •Normal CCG GGA AGC Pro Gly Ser •Samesense CCG GGC AGC Pro Gly Ser •Nonsense CCG UGA AGC Pro STOP •Missense CCG GCA AGC Pro Val Ser AAU Asn AAU Asn AAU AAU Asn 26 3 Nguồn gốc các đột biến: a) Đột biến ngẫu nhiên: Các đột biến xãy ra trong tự nhiên một cách ngẫu nhiên với tần số nhất định và không xác định được nguồn gốc b) Đột biến do nhân tố di truyền kiễm soát: Các gen gây đột biến. .. dài Đen, cụt FB : Xám, Đen, dài cụt (0,41) ( 0,41) Xám, cụt (0,09) Đen, dài 0,09) 12 B Đột biến: Đột biến xảy ra trên cơ sở thay đổi cấu trúc hoặc số lượng nhiễm thể thì gọi là đột biến nhiễm sắc thể Còn thay đổi xảy ra do thay đổi trong cấu trúc phân tử DNA thì gọi là đột biến gen 1 Đột biến nhiễm sắc thể: a) Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể: Là sự thay đổi vật chất di truyền ở cấp độ nhiễm sắc thể... hình hoang dại sang kiểu hình khác thường 2 Hồi biến (reversion): Đột biến từ kiểu hình đột biến trở về kiểu hình hoang dại 3 Đột biến ức chế hay kìm hãm (supressor): Đột biến xảy ra ở một điểm khác Cả hai cùng tạo kiểu hình gần như hoang dại - Đột biến kìm hãm ngoài gen, xảy ra ở gen khác với gen đột biến - Đột biến kìm hãm trong gen, xảy ra ở nucleotide khác trong gen đưa gen trở về trạng thái kiểu... a) Đột biến đồng nghĩa (samesense) hay đột biến trung tính (neutral): Khi codon mã hoá cho một amino acid bị biến đổi, thường ở base thứ ba nên vẫn mã hoá cho amino acid đó (do tính suy thoái của mã di truyền) b) Đột biến vô nghĩa (non – senes) : Khi codon mã hoá cho cho một amino acid biến thành một trong ba codon UAA, UAG và UGA là các codon kết thúc không mã hoá cho các amino acid nào c) Đột biến. .. với tỷ lệ cao 22 2 Đột biến gen: Là sự thay đổi trong trình tự bazơ nucleotid của một genom, đặc biệt là các gen của nó Các đột biến gen hầu hết là có hại Các đột biến trong các cơ thể hữu tính thường truyền cho con cái, nhưng các đột biến hữu tính ở các cơ thể đa bào chỉ được truyền cho con cái nếu các đột biến xảy ra trong giao tử hoặc trong các tế bào sinh giao tử Thường là những biến đổi rất nhỏ... (mutator) làm thay đổi tần số đột biến các gen khác Có các gen gây đột biến chuyên biệt đối với một lucus và mutator không chuyên biệt đối với nhiều lucus c) Đột biến nhân tạo hay cảm ứng (induced mutation): Được tạo ra do các tác nhân gây đột biến (mutagens) 27 - Phóng xạ ion hoá: Các tia phóng xạ α, β, γ hoặc tia X, các chùm tia neutron hoặc proton làm bắn các điện tử gây ion hoá biến đổi DNA - Phóng xạ... nhau của một mạch - Tác nhân gây đột biến hoá học: + Tạo sai hỏng khi sao chép: Các chất đồng dẳng của base (ví dụ brom-uracil hay 2-amino purine) gắn vào sai khi sao chép có chúng Các chất màu acridine có thể gắn vào giữa các base của mạch xoắn kép làm mất hay thêm vào một cặp base + Tác động trực tiếp lên gen: khi không có các sao chép thể gây các đột biến điểm hay các biến đổi A-T -> G-C hoặc G-C ->... -> A-T 28 V.Sự sửa chữa DNA: Chúng ta đã thấy rằng mặc dù đôi khi một đột biến có thể mang lại một ưu thế, song hầu hết đột biến điều có hại Để trả lời những hiểm hoạ mà các đột biến đã gây ra, tế bào phải có rất nhiều phương pháp để sửa chửa các DNA đã bị hư hỏng bao gồm: 1 Sự sửa chữa sáng và tối các dime timin (DNA photoliaza và DNA polimeraza, DNA ligaza) 2 Sửa chữa loại bỏ các base (DNA polimeraza)... – senes) : Khi codon amino acid này biến thành codon mã hoá cho amino acid khác, làm thay đổi các amino acid tương ứng trên phân tử protein d )Đột biến lệch khung: Sự thêm một base hay mất một base sẽ đẫn đến các codon sai nghĩa hay vô nghĩa so với các codon tương ứng ban đầu từ điểm biến đổi về sau, sự dich mã bị lệch khung có tính di truyền từ bộ ba bị sai Đột biến trở nên nghiêm trọng bởi một sự . VIII: BiẾN DỊ VÀ ĐỘT BiẾN 2 I.Khái niệm biến dị đột biến: Biến dị là những biến đổi xảy ra trên cơ thể sinh vật làm cho nó khác với bố mẹ, tổ tiên và khác. thể xảy ra do kết quả của đột biến. Vì vậy biến dị di truyền được chia thành hai nhóm chính: Biến dị tổ hợp và đột biến. A. Biến dị tổ hợp: Là kết quả tái