Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì? Cách phân loại đột biến số lượng nhiễm sắc thể? Cơ chế phát sinh đột biến số lượng NST là gì? Sự phát triển của nhiễm sắc thể? Ý nghĩa của đột biến số lượng nhiễm sắc thể?… Có rất nhiều vấn đề liên quan đến đột biến số lượng nhiễm sắc thể cần được giải đáp. Theo dõi các bài viết của Tip.edu.vn để hiểu vấn đề.
Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì?
- Nhiễm sắc thể là gì? Nhiễm sắc thể được biết đến là vật chất di truyền tồn tại trong nhân tế bào. Nhiễm sắc thể được nhuộm bằng thuốc nhuộm kiềm, có số lượng, hình dạng và kích thước đặc trưng của từng loài. Các nhiễm sắc thể thường tập hợp thành các sợi ngắn và có khả năng tự nhân đôi, phân li và tổ hợp lại qua các thế hệ của mỗi loài.
- Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì? Là những biến đổi số lượng xảy ra ở một hoặc một số cặp nhiễm sắc thể hoặc toàn bộ nhiễm sắc thể của mỗi loài. Đột biến nhiễm sắc thể có hai dạng:
- Đột biến cấu trúc trên nhiễm sắc thể.
- Đột biến số lượng nhiễm sắc thể.
Phân loại đột biến số lượng nhiễm sắc thể
Đột biến bất thường
Thể dị bội là sự thay đổi số lượng nhiễm sắc thể xảy ra ở loài. Tức là 1 hoặc một cặp nhiễm sắc thể trong tế bào của loài nào đó bị thừa hoặc thiếu một hoặc một số ít. Ở sinh vật lưỡng bội, đột biến số lượng nhiễm sắc thể thường xảy ra đột biến lưỡng bội gồm 4 dạng:
- 2n-2 là tế bào lưỡng bội, thiếu một cặp nhiễm sắc thể.
- 2n-1 là tế bào lưỡng bội, thiếu một cặp nhiễm sắc thể.
- 2n + 1 là tế bào lưỡng bội thêm 1 nhiễm sắc thể vào một cặp nhiễm sắc thể.
- 2n + 2 là tế bào lưỡng bội thêm 2 nhiễm sắc thể thành một cặp nhiễm sắc thể.
Hậu quả của đột biến dị bội: Không cân xứng với toàn bộ hệ gen, các thể dị bội thường giảm sức sống cũng như giảm khả năng sinh sản hoặc chết.
Ví dụ: Hội chứng Down ở người có 3 nhiễm sắc thể số 21 gây mắt xếch, tay ngắn, lưỡi dày dài, đần độn và vô sinh.
Đột biến đa bội
Thể đa bội là một dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể. Theo đó, tế bào của các loài khác nhau bị đột biến số lượng NST đơn bội gấp hơn 2 lần tế bào bình thường (4n, 5n, 6n …) Những sinh vật chứa 4n, 5n, 6n đều có thể gọi là thể đa bội. Thể đa bội được chia thành hai loại là dị bội và dị bội.
- Tự đa bội: Đó là cơ thể tế bào tăng số lượng gen trong đó và tăng theo bội số lớn hơn 2. Gồm 2 hệ cơ cơ bản làm tăng các gen là thể đa bội chẵn: 4n, 6n, 8n… và tự bội lẻ 3n, 5n, 7n… Bộ NST tự đa bội được hình thành do quá trình nhân đôi của các NST.
- Thể dị đa bội: Tức là cơ chế phát sinh đột biến NST làm tăng số lượng gen ở loài khác với cơ chế phát sinh ở phép lai F1.
Hậu quả của đột biến nhiễm sắc thể là gì?
- Đột biến số lượng nhiễm sắc thể ở thực vật: Làm mất cân bằng gen cũng như thay đổi hình thái ở thực vật từ hình dạng, đến kích thước …
- Đột biến số lượng nhiễm sắc thể ở người: Gây ra một số bệnh nguy hiểm ở người, ví dụ Down, Tocnơ – Bạch cầu trung tính …
- Nói chung, đột biến nhiễm sắc thể làm giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản ở người cũng như thực vật và động vật.
Ý nghĩa của đột biến chuyển đoạn nhiễm sắc thể?
- Đối với sự tiến hóa: Đột biến nhiễm sắc thể cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa.
- Đối với chăn nuôi: Đột biến nhiễm sắc thể sử dụng nhiễm sắc thể mong muốn của con người vào cây lai.
- Đối với nghiên cứu di truyền học: Đột biến nhiễm sắc thể sử dụng các thể dị bội để xác định vị trí của gen trên nhiễm sắc thể.
Cơ chế bệnh sinh của đột biến số lượng nhiễm sắc thể
Cơ chế phát sinh đột biến dị bội
Từ các tác nhân lý hóa của môi trường vào cơ thể tế bào làm rối loạn sự phân li của các nhiễm sắc thể trong tế bào. Các nhiễm sắc thể đã hình thành nên các nhiễm sắc thể không phân hóa tạo thành các giao tử không bình thường. Thể dị bội được hình thành từ sự kết hợp của giao tử bất thường và giao tử bình thường.
Thể dị bội được hình thành do nguyên phân không bình thường với giao tử bình thường và quá trình tạo giao tử bình thường. Các giao tử (n + 1) và (n-1) được hình thành từ sự không tiếp hợp của một cặp nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân. Thường thấy trên nhiễm sắc thể giới tính.
Nhiễm sắc thể không liên kết có thể tạo ra thừa hoặc thiếu xảy ra trong quá trình nguyên phân. Đột biến này gây ra nguyên phân lần đầu tiên tế bào đó sẽ mất khả năng sống, tế bào còn lại sẽ phát triển thành thể dị bội.
Một cá thể của mỗi loài khác nhau có thể xảy ra nhiều trường hợp dị bội khác nhau, vì thể dị bội ở mỗi cặp nhiễm sắc thể của mỗi loài sẽ cho kiểu hình khác nhau. Thể dị bội có thể xảy ra trong quá trình nguyên phân của tế bào sinh dưỡng 2n làm cho cơ thể mang đột biến số lượng nhiễm sắc thể dị bội.
Ví dụ: Một loài có bộ NST 2n = 12, tức là có 6 cặp NST khác nhau.
Cơ chế phát sinh loài của đột biến đa bội
Cơ chế này được thực hiện qua trung gian của thoi phân bào để tạo thành các nhiễm sắc thể không phân hóa trong tế bào xôma hoặc bộ nhiễm sắc thể nhân đôi. Sự hình thành của thân rễ thơm thường là do sử dụng hóa chất.
Quá trình nguyên phân không diễn ra bình thường nên giao tử có bộ nhiễm sắc thể giảm phân một nửa. Ta có hai dạng đột biến đa bội là đa bội chẵn và đa bội lẻ:
- Thế hệ đa bội chẵn: Các thể đa bội chẵn này là các hợp tử như 2n, 4n, 6n, 8n … Trong quá trình nguyên phân các nhiễm sắc thể tự nhân đôi nhưng không hình thành thoi sắc mà tạo thành giao tử 2n, mỗi lần thụ tinh các crômatit. giao tử thêm 2n + nên các giao tử mới đều có số chẵn. Thể đa bội này bị đột biến số lượng NST tăng lên nhiều lần nên quá trình này diễn ra mạnh mẽ tạo ra những tế bào lớn, phát triển tốt. Điều này có thể được người dân sử dụng trong trồng trọt để giúp tăng chất lượng tốt.
- Cơ chế phát sinh đa bội lẻ: Các thể đa bội lẻ đó là các hợp tử như 3n, 5n, 7n, 9n … Trong quá trình nguyên phân các nhiễm sắc thể tự nhân đôi nhưng không hình thành thoi vô sắc. Quá trình này lại tạo ra giao tử 2n, sau khi thụ tinh là giao tử 2n + n là giao tử bình thường tạo nên hợp tử 3n và chỉ tạo ra hợp tử đa bội lẻ. Hiện tượng đa bội vẫn được áp dụng phổ biến trong trồng trọt lấy quả không hạt.
Sơ đồ tư duy về đột biến số lượng nhiễm sắc thể
Qua bài viết trên, Tip.edu.vn đã giúp các bạn hiểu rõ về đột biến số lượng nhiễm sắc thể diễn ra như thế nào, đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì, cơ chế phát sinh cũng như sơ đồ tư duy về đột biến số lượng nhiễm sắc thể. . Hy vọng những kiến thức trên sẽ hữu ích với bạn trong quá trình học tập. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn!
Xem nội dung chi tiết bài giảng dưới đây:
(Nguồn: www.youtube.com)
Xem thêm nhiều bài viết hay về Hỏi Đáp Sinh Học