Chửụng IV: Bieỏn dũ Bài 21: Đột biến gen
Bài 23: Đột biến số lượng NST
Câu 1: Sự biến đổi số lượng ở một cặp NST thường thấy những dạng nào?
Sự biến đổi số lượng ở một cặp NST thường thấy ở 2 dạng:
- Dạng 2n + 1 tức có một cặp NST nào đó thừa một chiếc (còn gọi là thể 3 nhiễm).
- Dạng 2n – 1 tức là một cặp NST nào đó thiếu một chiếc (còn gọi là thể một nhiễm).
Thường ít gặp những dạng khác do những biến đổi tăng hay giảm nhiều NST hơn thường gây chết ở giai đoạn phôi.
Câu 2: Cơ chế dẫn đến sự hình thành thể dị bội có số NST của bộ NST là (2n + 1) và (2n – 1)? Nêu hậu quả của hiện tượng dị bội thể.
a. Sơ đồ minh họa
P: 2n 2n
Gp n n n + 1 n - 1 F 2n + 1 2n – 1
( Thể 3 nhiễm) ( Thể một nhiễm) b. Giải thích cơ chế:
- Trong quá trình phát sinh giao tử, có một cặp NST của tế bào sinh giao tử không phân li (các cặp NSt còn lại phân li bình thường) tạo ra hai loại giao tử:
+ Loại chứa cả 2 NST của cặp đó ( giao tử n + 1).
+ Loại giao tử không chứa NST của cặp đó (giao tử n – 1)
- Hai loại giao tử này kết hợp với giao tử bình thường n trong thụ tinh tạo ra hợp tử 3 nhiễm (2n + 1) và hợp tử 1 nhiễm (2n – 1).
c. Hậu quả
- Dị bội thể thường gây tác hại cho bản thân cơ thể sinh vật, tạo ra các bệnh hiểm nghèo, làm giảm sức sống cơ thể và có thể gây chết.
- Vd:
+ Dị bội thể trên NST số 21, tạo a 2n + 1 thừa 1 NST số 21 gây bệnh Đao ở người.
+ Dị bội thể trên NST giới tính ở người tạo ra thể 2n – 1 ở người nữ thiếu 1 NST giới tính X gây bệnh Tôcnô.
+ Thêm một NST ở cặp NST giới tính gây nên:
. XXX triệu chứng giống bệnh Đao.
. XXY : Claiphentô
Câu 3: Thể 3 nhiễm và thể 1 nhiễm là gì? Giải thích cơ chế tạo ra thể 3 nhiễm và thể 1 nhiễm, lập sơ đồ minh họa.
a. Khái niệm:
Thể 3 nhiễm và thể một nhiễm là những thể dị bội chỉ xảy ra trên một cặp NST trong tế bào.
Bình thường trong tế bào sinh dưỡng, mỗi cặp NST luôn có hai chiếc. Nhưng nếu có một cặp NST nào đó thừa một chiếc tức là cặp này trở thành 3 chiếc thì đó là thể 3 nhiễm. Ngược lại, nếu có một cặp NST nào đó thiếu một chiếc, tức cặp này chỉ còn 1 chiếc NST thì đó là thể một nhiễm. Như vậy:
- Thể một nhiễm là thể mà trong tế bào thừa NST ở một cặp nào đó, kí hiệu NST là 2n + 1.
- Thể 1 nhiễm là thể mà trong tế bào thiếu 1 NST ở 1 cặp nào đó, kí hiệu NST là 2n – 1.
b. Cô cheá:
Trong quá trình phát sinh giao tử, có một cặp NST của tế bào sinh giao tử không phân li (các cặp NST còn lại phân li bình thường) tạo ra hai loại giao tử: loại chứa cả 2 NST của cặp đó (giao tử n + 1) và loại giao tử không chứa NST của cặp đó (giao tử n – 1). Hai loại giao tử này kết hợp với giao tử bình thường n trong thụ tinh tạo ra hợp tử 3 nhiễm (2n + 1) và hợp tử 1 nhiễm (2n – 1).
Sơ đồ minh họa:
Tế bào sinh giao tử 2n 2n
Giao tử n n n + 1 n – 1 Hợp tử 2n + 1 2n – 1
( Thể 3 nhiễm) ( Thể một nhiễm)
Câu 4: Thể đa bội là gì? Giải thích nguyên nhân và cơ chế tạo thành thể đa bội?
a. Khái niệm:
Thể đa bội là thể đột biến số lượng NST, tế bào sinh dưỡng của các thể này có bộ NST là bội số của n và lớn hơn 2n như 3n, 3n,4n,..
b. Nguyeân nhaân:
Đột biến đa bội hóa tạo ra thể đa bội phát sinh từ các tác nhân lí, hóa học của môi trường bên ngoài hay những rối loạn của quá trình trao đổi chất bên trong tế bào và cơ thể gây ra.
c. Cơ chế tạo thể đa bội.
Các nguyên nhân nói trên dẫn đến không hình thành thoi vô sắc trong quá trình phân bào (nguyên phân hay giảm phân) làm cho toàn bộ NST không phân li được.
- Trong nguyên phân: nếu không hình thành thoi vô sắc dẫn đến tạo ra tế bào con 4n từ tế bào mẹ 2n.
- Trong giảm phân: Sự không hình thành thoi vô sắc ở một trong hai lần phân bào dẫn đến tạo ra giao tử lưỡng bội 2n. Giao tử đột biến 2n này kết hợp với giao tử bình thường n tạo hợp tử 3n. Nếu giao tử đực và giao tử cái đều bị đột biến 2n kết hợp tạo thành hợp tử 4n.
Câu 5: Bệnh Đao là gì? Giải thích cơ chế sinh ra trẻ bị bệnh đao?
- Bệnh Đao là hội chứng bệnh phát sinh ở những người thuộc thể dị bội 3 nhiễm, thừa một NST số 21, trong tế bào sinh dưỡng có 3 NST số 21, tức thuộc dạng 2n+1 = 47NST
- Cơ chế: Trong giảm phân tạo giao tử, cặp NST số 21 trong tế bào sinh giao tử của bố hay mẹ không phân li dẫn đến tạo ra hai loại giao tử: loại giao tử chức 2NST số 21 và loại giao tử không chứa NST số 21. Giao tử chứa 2 NST số 21 kết hợp với giao tử bình thường chứa 1 NST số 21 tạo hợp tử chứa 3 NST số 21 và bị bệnh Đao.
Câu 6: So sánh đột biến cấu trúc NST và đột biến số lượng NST
* Những điểm giống nhau:
- Đều là những biến đổi xảy ra trên NST.
- Đều phát sinh từ các tác nhân lí, hóa học của môi trường ngoài hay do rối loạn trao đổi chất bên trong tế bào và cơ thể.
- Đều di truyền cho thế hệ sau.
- Đều tạo ra các kiểu hình không bình thường và thường gây hại cho chính bản thân sinh vật.
- Các dạng đột biến trên thực vật có thể ứng dụng được vào trồng trọt.
* Những điểm khác nhau:
Đột biến cấu trúc NST Đột biến số lượng NST - Làm thay đổi cấu trúc NST.
- Gồm các dạng: mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn và chuyển đoạn NST.
- Thể đột biến tìm gặp ở thực vật, động vật và kể cả con người.
- Làm thay đổi số lượng NST trong tế bào.
- Gồm các dạng đột biến tạo thể dị bội và đột biến tạo thể đa bội.
- Thể đa bội không tìm thấy ở người và động vật bậc cao (do bị chết ngay khi phát sinh)
Câu 7: Sự hình thành thể đa bội do nguyên phân và giảm phân không bình thường như thế nào? Vd?
Dưới tác dụng các tác nhân vật lí và hóa chất vào tế bào lúc nguyên phân hay giảm phân hay ảnh hưởng phức tạp của môi trường trong cơ thể có thể gây sự phân li của các cặp NST trong quá trình phân bào.
- Sự hình thành thể tứ bội do rối loạn trong nguyên phân là do sự tự nhân đôi của từng NST nhưng không xảy ra phân bào làm số lượng NST trong tế bào tăng gấp bội.
- Sự hình thành thể tứ bội do rối loạn trong giảm phân làm sự hình thành giao tử không qua giảm nhiễm mà xảy ra hai lần nguyên phân -> hình thành thể đa bội.
- Vớ duù:
+ Do bộ NST không phân li trong nguyên phân:
P: 2n=8 x 2n=8 Gp: n=4; n=4 n=4, n=4
2n = 8
NST khoâng phaân li trong nguyeân phaân 4n = 16
+ Do 2 bộ NST không phân li trong giảm phân:
P: 2n = 8 x 2n = 8
NST khoâng phaân li trong giảm phân.
Gp: 0 ; 2n = 8 2n = 8; 0 F1: 4n = 16
+ Do 1 bộ NST không phân li trong giảm phân:
P: 2n = 8 x 2n = 8
NST khoâng phaân li trong giảm phân.
Gp: n=4; n= 4 2n = 8; 0 F1: 3n = 12
Câu 8: Phân biệt đột biến gen và đột biến NST.
Đột biến gen Đột biến nhiễm sắc thể
- Đột biến gen là biến đổi trong cấu trúc của gen liên quan đến một hay một số cặp nucleotit, xảy ra tại một điểm nào đó của phân tử ADN.
- Các dạng phổ biến: mất, thêm, thay thế 1 cặp nucleootit.
- Biến đổi ở cấp độ phân tử.
- Thường xảy ra trong giảm phân.
- Phổ biến hơn, ít gây hại nguy hiểm hơn.
- Đột biến NST là biến đổi của NST về mặt cấu trúc, số lượng.
- Đột biến cấu trúc gồm các dạng: mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn.
- Biến đổi ở cấp độ tế bào.
- Xảy ra trong nguyên phân.
- Ít phổ biến hơn, nhưng gây tác hại nguy hieồm hụn.
Câu 9: Thể đa bội là gì? Thể đa bội và hiện tượng đa bội thể khác nhau như thế nào? Tế bào đa bội có đặc điểm gì?
- Thể đa bội là cơ thể mà trong tế bào sinh dưỡng có số lượng NST là bội số của n (nhiều hơn 2n).
- Hiện tượng đa bội thể là hiện tượng bộ NST trong tế bào sinh dưỡng là bội số của n và lớn hơn 2n nhiễm sắc thể như 3n,4n,5n,..Cơ thể mang các tế bào đó được gọi là thể đa bội.
- Tế bào đa bội có hàm lượng ADN tăng lên nên quá trình tổng hợp các chất hứu cơ diễn ra mạnh mẽ. Cơ thể đa bội có tế bào to, cơ quan sinh dưỡng to, phát triển mạnh, chống chịu tốt…Các thể đa bội lẻ hầu như không có khả năng sinh giao tử bình thường. Những giống cây ăn quả không hạt thường là thể đa bội lẻ.
- Thể đa bội khá phổ biến ở thực vật. Ở động vật, nhất là các động vật giao phối, thường ít gặp thể đa bội vì trong trường hợp này cơ chế xác định giới tính bị rối loạn, ảnh hưởng tới quá trình sinh sản.
Câu 10: Có thể nhận biết các thể đa bội bằng mắt thường thông qua những dấu hiệu nào? Có thể ứng dụng các đặc điểm của chúng trong chọn giống cây trồng như thế nào?
- Có thể nhận biết các thể đa bội bằng mắt thường thông qua dấu hiệu tăng kích thước cơ quan của cây như thân, cành, lá đặc biệt là tế bào khí khổng và hạt phấn.
- Có thể ứng dụng sự tăng kích thước thân, cành, lá, củ trong việc tăng sản lượng rau,..Đặc điểm sinh trưởng mạnh, chống chịu tốt được ứng dụng trong chọn giống có năng suất cao và chống chịu tốt các điều kiện bất lợi của môi trường.
Câu 11: Điểm giống và khác nhau giữa biến dị tổ hợp và đột biến?
* Gioáng nhau:
- Đều là biến dị di truyền.
- Đều thuộc biến dị vô hướng, có thể có lợi, có hại hay trung tính.
- Có thể xuất hiện những biến dị mới chưa có ở bố mẹ hay tổ tiên.
- Đều là những biến dị có liên quan đến biến đổi vật chất di truyền.
* Khác nhau:
Đặc điểm Biến dị tổ hợp Đột biến
Nguyên nhân Xuất hiện nhờ quá trình giao
phối. Xuất hiện do tác động của môi
trường trong và ngoài cơ thể.
Cơ chế Phát sinh do cơ chế phân li độc lập, tổ hợp tự do, hoán vị gen trong quá trình tạo giao tử và sự kết hợp ngẫu nhiên giữa giao tử đực và giao tử cái trong quá trình thuù tinh.
Phát sinh do rối loạn phân bào hay do rối loạn quá trình nhân ủoõi cuỷa ADN , nhieóm saộc theồ đã làm thay đổi số lượng, cấu trúc vật chất di truyền.
Tớnh chaỏt bieồu hieọn.
Dựa trên cơ sở tổ hợp lại các gen vốn có ở bố mẹ và tổ tiên, vì thế có thể làm xuất hiện các tính trạng đã có hay chưa có ở thế hệ trước. Sự phân li độc lập, sự hoán vị gen, tương tác qua lại giữa các gen đã sắp xếp lại các tính trạng vốn có hay xuất hiện tổ hợp kiểu hình mới ở thế hệ sau.
Thể hiện một cách đột ngột, ngẫu nhiên, cá biệt, không định hướng. Phần lớn đột biến là có hại, tần số đột biến có lợi raát thaáp.