Chương III: Biến dị

Bài 1: Đột biến gen
I. Đột biến và thể đột biến
- Khái niệm: Đột biến là những biến đổi trong vật chất di truyền xảy ra ở cấp độ phân tử ADN hoặc cấp độ tế bào NST.
- Nguyên nhân: Do các tác nhân lý hoá trong ngoại cảnh như tia phóng xạ, tia tử ngoại, sốc nhiệt, các loại hoá chất hoặc do rối loạn trong các quá trình sinh lý hoá sinh của tế bào.
- Thể đột biến: Là những cá thể mang đột biến đã biểu hiện trên kiểu hình của cơ thể.
II. Các dạng đột biến gen
- Định nghĩa: Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen, liên quan đến 1 hoặc một số cặp Nu xảy ra tại 1 điểm nào đó của phân tử ADN.
- 4 dạng đột biến gen: Mất 1 cặp Nu, thêm 1 cặp Nu, thay thế 1 cặp Nu, đảo vị trí 1 cặp Nu.
III. Cơ chế phát sinh đột biến gen
- Cơ chế phát sinh: Tác nhân gây đột biến gây rối loạn quá trình tự nhân đôi của ADN, làm đứt phân tử ADN, nối đoạn bị đứt vào ADN ở vị trí mới.
- Các yếu tố chi phối ĐBG: Đột biến gen không chỉ phụ thuộc vào loại tác nhân, cường độ, liều lượng của tác nhân gây đột biến mà còn tuỳ thuộc vào đặc điểm cấu trúc của gen. Gen có cấu trúc bền vững ít bị đột biến, trong tự nhiên chúng có ít alen và ngược lại.
IV. Cơ chế biểu hiện của đột biến gen
1. Đột biến giao tử
- Đột biến giao tử phát sinh trong giảm phân, nó xảy ra ở một tế bào sinh dục nào đó hình thành nên giao tử mang gen đột biến. Qua thụ tinh đột biến đi vào hợp tử.
+ Nếu gen đột biến trội thì nó sẽ biểu hiện ra kiểu hình của cơ thể lai.
+ Nếu gen đột biến lặn nó sẽ đi vào hợp tử trong cặp gen dị hợp và bị gen trội tương ứng át đi. Qua giao phối gen đột biến phát tán rộng vào quần thể. Khi gặp tổ hợp đồng hợp lặn nó mới biểu hiện ra kiểu hình.
- Đột biến giao tử di truyền qua sinh sản hữu tính
2. Đột biến xôma
- Xảy ra trong nguyên phân của một tế bào sinh dưỡng
- Tế bào mang gen đột biến nhân đôi nhiều lần làm cho Gen đột biến được nhân lên trong 1 mô. Như vậy gen đột biến có thể biểu hiện ở 1 phần cơ thể tạo nên thể khảm
- Đột biến xôma có thể được di truyền qua hình thức sinh sản sinh dưỡng nhưng không thể di truyền qua sinh sản hữu tính.
3. Đột biến tiền phôi
- Xảy ra ở những lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử trong giai đoạn hợp tử có 2 – 8 tế bào.
- Khi đó Đột biến đi vào quá trình hình thành giao tử của cơ thể được hình thành từ hợp trên.
- Đột biến có thể di truyền cho thế hệ sau qua sinh sản hữu tính.
VI. Hậu quả của đột biến gen
- Hậu quả chung:
+ ĐBG ---> Biến đổi trong dãy Nu của gen cấu trúc ---> biến đổi trong cấu trúc của mARN ---> Biến đổi trong cấu trúc của protein tương ứng ---> tính trạng thay đổi.
+ Đột biến gen cấu trúc biểu hiện thành một biến đổi đột ngột gián đoạn về 1 hoặc một số tính trạng nào đó trên 1 hoặc một số ít cá thể nào đó.
+ Gây rối loạn quá trình tổng hợp Protein nhất là với các gen quy định cấu trúc của các enzyme.
+ Phần lớn đột biến gen có hại, số ít trung tính hoặc có lợi.
- Đột biến thay, đảo vị trí 1 cặp Nu chỉ ảnh hưởng tới 1 acid amin trong chuỗi polypeptid nên gây hậu quả ít nghiêm trọng.
Đột biến mất, thêm 1 cặp Nu sẽ làm cho bộ ba có cặp Nu bị đột biến đến cuối gen bị xáo trộn hoàn toàn vì vậy gây hậu quả rất nghiêm trọng.



Bài 2+3: Đột biến nhiễm sắc thể
Khái niệm: Đột biến nhiễm sắc thể là những biến đổi về cấu trúc hoặc số lượng NST
I. Đột biến cấu trúc NST
Cơ chế phát sinh: Tác nhân đột biến trong ngoại cảnh hoặc trong tế bào làm NST bị đứt gãy hoặc ảnh hưởng tới quá trình tự nhân đôi của NST, trao đổi chéo của các sợi chromatid.
1. Mất đoạn
- Biểu hiện: Đoạn bị mất nằm ở đầu mút của NST hoặc nằm trong khoảng giữa đầu mút và tâm động của NST.
- Hậu quả: Gây chết, giảm sức sống.
- ứng dụng: Dùng đột biến mất đoạn để loại bỏ những gen không mong muốn khỏi NST
2. Lặp đoạn
- Biểu hiện: Một đoạn nào đó của NST được lặp lại một hoặc nhiều lần.
- Hậu quả: Đột biến lặp đoạn có thể làm giảm cường độ biểu hiện của tính trạng hoặc làm tăng cường độ biểu hiện của tính trạng tuỳ từng trường hợp cụ thể.
- ứng dụng: Làm tăng sự biểu hiện của những tính trạng tốt, làm giảm sự biểu hiện của tính trạng xấu.
3. Đảo đoạn
- Biểu hiện: Một đoạn của NST bị đảo ngược 1800, đoạn đó có thể chứa tâm động hoặc không chứa tâm động.
- Hậu quả: ít ảnh hưởng tới sức sống của cá thể mang đột biến
- ứng dụng: Tăng cường sự sai khác giữa các NST tương ứng trong các nòi thuộc cùng một loài.
4. Chuyển đoạn
- Biểu hiện: Hiện tượng chuyển đoạn có thể diễn ra trong cùng một NST hoặc giữa hai NST không tương đồng.
- Hậu quả: Chuyển đoạn lớn thường gây chết hoặc mất khả năng sinh sản, chuyển đoạn nhỏ khá phổ biến ở thực vật.
- ứng dụng: Dùng đột biến chuyển đoạn để chuyển gen từ NST của loài này sang NST của loài khác.
II. Đột biến số lượng NST
- Khái niệm: Là sự biến đổi về số lượng NST có thể xảy ra ở một hoặc một số cặp NST tạo nên thể dị bội, hoặc ở toàn bộ các cặp NST tạo nên thể đa bội
- Cơ chế phát sinh: Tác nhân gây đột biến trong ngoại cảnh hoặc trong tế bào đã ảnh hưởng tới sự không phân ly của cặp NST ở kỳ sau của quá trình phân bào gây nên đột biến số lượng NST.
1. Thể dị bội
- Khái niệm: Là cơ thể mà trong tế bào sinh dưỡng của nó tại một hoặc một số cặp NST đáng lẽ chứa 2 NST tương đồng lại chứa:
3 NST tạo nên thể tam nhiễm
nhiều NST tạo nên thể đa nhiễm
1 NST tạo nên thể 1 nhiễm
hoặc thiếu hẳn NST đó tạo nên thể khuyết nhiễm.
- Cơ chế phát sinh: Trong quá trìnhthịnh phát sinh giao tử, một cặp NST nào đó không phân ly sẽ tạo ra giao tử (n+1) và giao tử (n-1)


2. Thể đa bội
- Khái niệm: Là cơ thể mà bộ NST của tế bào sinh dưỡng là một bội số của bộ đơn bội và lớn hơn 2n.
Đa bội: Đa bội lẻ: 3n, 5n, ...
Đa bội chẵn: 4n, 6n, ...
- Cơ chế phát sinh:
+ Đa bội chẵn: Bộ NST tự nhân đôi nhưng thoi vô sắc không được hình thành làm cho tất cả các cặp NST không phân ly, kết quả làm bộ NST của tế bào tăng lên gấp đôi. Trong nguyên phân tế bào 2n--->tế bào 4n. Nếu xảy ra ở lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử sẽ tạo thành thể tứ bôi, nếu xảy ra trên đỉnh sinh trưởng của 1 cành sẽ thành cành tứ bội trên cây lưỡng bội.
+ Đa bội lẻ: Sự không phân ly của NST trong giảm phân tạo ra giao tử 2n
Giao tử 2n + giao tử n ---> hợp tử 3n (thể tam bội)
Giao tử 2n + giao tử 2n ---> hợp tử 4n (thể tứ bội)
- Đặc điểm của thể đa bội:
+ Tế bào đa bội có lương ADN tăng gấp bội nên quá trình sinh tổng hợp các chất hữu cơ diễn ra mạnh mẽ, vì vậy thể đa bội có tế bào to, cơ quan sinh dưỡng to, phát triển khoẻ, chống chịu tốt.
+ Thể đa bội lẻ không có khả năng giảm phân sinh giao tử nên cho quả không hạt
+ ở động vật ít gặp thể đa bội vì cơ chế xác định giới tính bị rối loạn ảnh hưởng tới sinh sản


Bài 4: Thường biến.
I. Mối quan hệ giữa KG – MT - KH.
1. Thí nghiệm ở hoa Liên hình (Primula sinensis).
a. Thí nghiệm:
Thí nghiệm 1:
Pt/c: Hoa đỏ x Hoa trắng.
F1: 100% Hoa đỏ.
F2: 3 Hoa đỏ : 1 Hoa trắng.
Thí nghiệm 2:
Cây hoa đỏ thuần chủng-------35oC------> Hoa trắng----20oC-----> Hoa đỏ.
Thí nghiệm 3:
Hoa trắng------35oC-----> Hoa trắng.
Hoa trắng------20oC-----> Hoa trắng.
b. Nhận xét.
- TN1:
+ Màu hoa do một cặp gen quy định.
+ Đỏ >> Trắng
- TN2: Màu hoa phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Nhiệt độ ảnh hưởng tới sự biểu hiện của màu hoa mà không làm thay đổi kiểu gen.
- TN3: Nhiệt độ không ảnh hưởng đến màu hoa của cây hoa trắng.
2. Kết luận.
- Kiểu hình không chỉ phụ thuộc vào kiểu gen mà còn phụ thuộc vào môi trường.
- Bố mẹ không truyền cho con những tính trạng có sẵn mà truyền cho con một kiểu gen. Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trước môi trường.
- Kiểu hình là kết quả của sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường.
II. Thường biến.
1. Khái niệm: SGK
2. Đặc điểm của thường biến.
- Biến đổi đồng loạt theo hướng xác định tương ứng với điều kiện của môi trường.
- Không di truyền vì không làm biến đổi kiểu gen.
- Giúp cơ thể có những phản ứng linh hoạt về kiểu hình để tồn tại trước những thay đổi mang tính nhất thời hoặc theo chu kỳ của môi trường sống.
III. Mức phản ứng.
1. Khái niệm: Mức phản ứng là giới hạn thường biến của một kiểu gen trước những điều kiện môi trường khác nhau.
2. Đặc điểm.
- Trong một kiểu gen, mỗi gen có mức phản ứng riêng:
+ Gen quy định năng suất, sản lượng có mức phản ứng rộng.
+ Gen quy định chất lượng có mức phản ứng hẹp.
- Kiểu gen quy định giới hạn năng suất.
- Môi trường (Kỹ thuật sản xuất) quy định năng suất cụ thể nằm trong giới hạn năng suất.
- Năng suất là kết quả tác động của giống và kỹ thuật chăm sóc:
KG + MT = KH
Giống + KT chăm sóc = Năng suất cụ thể.
IV. Biến dị di truyền và biến dị không di truyền. (vẽ)























Chương IV: ứng dụng di truyền học vào chọn giống
(các em phải học thuộc lòng chương này)

Bài 5: Kỹ thuật di truyền.
I. Khái niệm vê