tài liệu ĐA DẠNG SINH HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA MÔI TRƢỜNG









ĐA DẠNG SINH HỌC








HÀ NỘI – 2008

1

LỜI NÓI ĐẦU
Sự sống trên trái đất phụ thuộc vào tính đa dạng sinh học để duy trì những
chức năng sinh thái để điều hoà nguồn nƣớc và chất lƣợng, khí hậu, sự màu mỡ của
đất đai, và những nguồn tài nguyên có thể canh tác. Chúng ta phụ thuộc vào các loài

tự nhiên để tìm ra những tố chất hoá học mới có thể dùng làm thuốc và kiểm soát
sâu bọ và cải thiện đƣợc mùa màng và chăn nuôi .Ở châu Á nhiệt đới, nhiều ngƣời
hầu nhƣ hoàn toàn phụ thuộc vào đa dạng sinh học, và vì vậy tài sản cho hiện tại và
tƣơng lai của khu vực phải đƣợc bảo vệ.
Đa dạng di truyền là tất cả các gene di truyền khác nhau của tất cả các cá thể
thực vật, động vật, nấm, và vi sinh vật. Đa dạng di truyền tồn tại trong một loài và
giữa các loài khác nhau . Đó là sự đa dạng về thành phần gene giữa các cá thể trong
cùng một loài và giữa các loài khác nhau; là sự đa dạng về gene có thể di truyền
đƣợc trong một quần thể hoặc giữa các quần thể. Bên cạnh đó nó còn biểu hiện sự
đa dạng của các biến dị có thể di truyền trong một loài, một quần xã hoặc giữa các
loài, các quần xã. Xét cho cùng, đa dạng di truyền chính là sự biến dị của sự tổ hợp
trình tự của bốn cặp bazơ cơ bản, thành phần của axit nucleic, tạo thành mã di
truyền.
Đa dạng loài là cơ sở của đa dạng sinh học. Hiện nay, đa dạng sinh học trên
thế giới đang suy giảm nghiêm trọng, sự biến mất của các loài chính là minh chứng
do nét nhất cho sự suy giảm đó. Theo một đánh giá về số loài đã tồn tại trên trái đất
thì có đến 99,9% số loài đa bị tuyệt chủng. Hay nói một cách khác, số các loài động
vật, thực vật, vi sinh vật hiện có chỉ chiếm 0,1% tổng số loài đã từng sống trên hành
tinh.
Khác với các cuộc tuyệt chủng hàng loạt trong quá khứ, xảy ra chủ yếu do
các hiện tƣợng thiên nhiên, tuyệt chủng hiện nay chủ yếu do con ngƣời. Cứ 100 loài
bị tuyệt chủng thì có đến 99 loài là do con ngƣời. Ngoài ra, theo sau các cuộc tuyệt
chủng hàng loạt trong quá khứ là sự hình thành loài mới để bù đắp cho số loài bị
mất đi, còn sự tuyệt chủng hàng loạt giai đoạn hiện nay không kèm theo sự hình
thành loài mới (xem bảng 2).
Đa dạng sinh học

2
Theo hiểu biết hiện nay, trên thế giới có thể còn từ 5 - 100 triệu loài đang tồn
tại (con số chắc chắn là khoảng 12,5 triệu loài); trong đó, 1,7 triệu loài đã đƣợc mô

tả; số loài lớn nhất có lẽ là côn trùng (xem bảng 1). Thống kê số lƣợng các loài trên
trái đất theo nhiều nguồn khác nhau nên cũng khác nhau.
Cuộc sống của chúng ta hoàn toàn phụ thuộc vào các hệ sinh thái (HST) để
tồn tại: từ nƣớc chúng ta uống đến lƣơng thực chúng ta ăn; từ biển cả cung cấp cho
chúng ta những sản phẩm phong phú đến đất để chúng ta xây dựng nhà cửa Các
HST cho ta hàng hoá và dịch vụ mà cuộc sống chúng ta không thể thiếu. Các HST
lọc sạch không khí và nƣớc, duy trì đa dạng sinh học, phân huỷ và tái quay vòng các
chất dinh dƣỡng, cũng nhƣ đảm bảo vô số các chức năng quan trọng khác.
Tuy nhiên, các HST vẫn đang bị con ngƣời xâm phạm ngày càng nghiêm
trọng. Trên khắp thế giới, con ngƣời sử dụng quá mức và lạm dụng các HST quan
trọng, từ các rừng mƣa nhiệt đới cho tới các rạn san hô, đồng cỏ, thảo nguyên gây
suy thoái và phá huỷ các HST. Điều đó đã làm ảnh hƣởng tới cuộc sống tự nhiên,
thể hiện ở con số các loài bị đe doạ hay bị tuyệt chủng, đồng thời gây hại đến các
lợi ích của con ngƣời qua việc làm cạn kiệt dòng tài nguyên mà chúng ta sống phụ
thuộc. Cuộc sống nghèo khổ đã buộc nhiều ngƣời phải huỷ hoại các HST mà họ
sống nhờ vào, ngay cả khi họ hiểu rằng, họ đang chặt cây hay bắt cá tới mức chúng
không thể phục hồi đƣợc. Lòng tham hay sự táo tợn, sự không hiểu biết hay vô ý
đều đẩy con ngƣời đến chỗ không đếm xỉa đến những giới hạn của tự nhiên để duy
trì các HST.
Khó khăn lớn nhất vẫn là con ngƣời ở mọi tầng lớp xã hội, từ những ngƣời
dân bình thƣờng đến các nhà hoạch định chính sách, không có khả năng tận dụng
nguồn tri thức hiện có hoặc thiếu các thông tin căn bản về điều kiện thực tế và xu
hƣớng phát triển trong tƣơng lai xa của các HST. Điều đó sẽ dẫn tới các HST có
nguy cơ bị phá huỷ gây ra những hậu quả nặng nề chƣa từng thấy đối với quá trình
phát triển kinh tế và cuộc sống của con ngƣời. Ngày nay, nhiều quốc gia đang trải
qua những tác động do suy thoái các HST gây ra dƣới rất nhiều hình thức: lũ lụt,
hạn hán, mất mùa, thiếu lƣơng thực thực phẩm, ô nhiễm môi trƣờng, biến đổi khí
Đa dạng sinh học

3

hậu, Vấn đề là chúng ta lại biết quá ít về toàn bộ tình trạng các HST của Trái đất.
Chúng ta cần phải hiểu các HST của Trái đất tồn tại ra sao? Chúng ta có thể quản lý
nhƣ nào để các HST vẫn duy trì tình trạng tốt và có hiệu suất trƣớc những yêu cầu
ngày càng tăng của con ngƣời?
Việt Nam với tổng diện tích 330541 km
2
trải dài từ vĩ độ 8
o
25‟ đến 23
o
24‟ vĩ
độ Bắc, giáp biển Đông. Sự khác biệt lớn về khí hậu từ vùng xích đạo đến giáp
vùng cận nhiệt đới cùng sự đa dạng về địa hình đã tạo nên sự đa dạng về thiên nhiên
với khu hệ động thực vật vô cùng phong phú về thành phần loài. Theo các tài liệu
thống kê, Việt Nam là một trong số 25 nuớc có mức độ đa dạng sinh học lớn nhất
thế giới và xếp thứ 16 về mức độ sinh học (chiếm 6,5% số loài có trên thế giới, xem
bảng 3).
Tuy nhiên, Việt Nam cũng chính là một trong những nƣớc mà đa dạng sinh
học chịu áp lực lớn nhất của các hoạt động phát triển của con ngƣời. Trải qua nhiều
năm chiến tranh, những năm nghèo đói và nhiều năm kinh tế phát triển mạnh mẽ
cộng với sự gia tăng dân số rất nhanh sau chiến tranh, môi trƣờng sinh thái nói
chung và đa dạng sinh học nói riêng ở Việt Nam bị tàn phá nặng nề. Điển hình là
diện tích rừng giảm mạnh, tỷ lệ che phủ giảm từ 45% trƣớc năm 1945 xuống còn
23% những năm 1980. Trong những năm gần đây, tỷ lệ che phủ rừng có đƣợc nâng
lên, công tác bảo vệ đa dạng sinh học có tiến bộ nhƣng những mất mát là khó có thể
bù đắp.

Đa dạng sinh học

4
PHẦN I: ĐA DẠNG DI TRUYỀN

CHƢƠNG 1: GENE VÀ ĐỘT BIẾN GENE
1. TỔNG QUAN VỀ GENE
1.1. Định nghĩa gene

Khái niệm về gene đã trải qua 4 giai đoạn phát triển chính:
Thời Mendel (1865), gene đƣợc hiểu nhƣ yếu tố bên trong, quyết định sự
hình thành và phát triển một tính trạng bên ngoài. Còn về cách vận động thì gene
vận động từ thế hệ này sang thế hệ kia theo quy luật vận động của nhiễm sắc thể
trong giảm phân, mặc dù khi đó ngƣời ta chƣa biết nhiễm sắc thể và giảm phân là
gì. Vì vậy, có thể nói mỗi gene Mendel là một nhiễm sắc thể.
Năm 1909, W. Johannsen đã đƣa ra khái niện về ”gene” nhƣ một đơn vị di
truyền tách biệt, đƣợc phát hiện trong thí nghiệm phân tích lai của G. Mendel. Theo
Johannsen thì: ”nhiều tính trạng của cơ thể đƣợc xác định bởi những mầm mống
đặc biệt, tách biệt và độc lập, nói ngắn gọn hơn là bởi những cái mà chúng ta gọi là
gene”. Quan niệm đó về gene tồn tại suốt cả giai đoạn phát triển của di truyền học
kinh điển.
Theo trƣờng phái Morgan (1926) cho rằng: không phải một gene mà nhiều
gene cùng nằm trên một nhiễm sắc thể và là các đơn vị không thể chia nhỏ hơn
đƣợc nữa. Các đơn vị đó là:
+ Đơn vị đột biến, nghĩa là gene bị biến đổi nhƣ một tổng thể hoàn chỉnh.
+ Đơn vị tái tổ hợp, nghĩa là trao đổi chéo không bao giờ diễn ra ở bên trong
gene, mà chỉ có thể diễn ra giữa các gene.

+ Đơn vị chức năng, nghĩa là tất cả các đột biến của một gene cùng làm biến
đổi một chức năng di truyền; điều này thể hiện ở chỗ, hai thể đột biến khác nhau
nếu đem lai với nhau thì không thể cho kiểu hình bình thƣờng mà cho kiểu đột biến.
Đa dạng sinh học

5
Theo giả thuyêt ”một gene – một enzim” của G.Beadle và E.Tatum (1940)
cho rằng mỗi gene quyết định sự tồn tại và hoạt tính của một enzim.
Với sự phát triển của khoa học ngày nay, gene đã đƣợc định nghĩa là đoạn
ADN có chiều dài đủ lớn (trung bình
khoảng 1000-2000 bazo) để có thể xác
định một chức năng. Chức năng sơ cấp
của gene đƣợc xác định bởi một sợi
polypeptid, không nhất thiết là cả một
enzim. Các gene nằm trên nhiễm sắc
thể ở trong nhân tế bào và xếp thành
hàng trên nhiễm sắc thể, gọi là locut.



1.2. Cấu trúc của Gene
1.2.1. Cấu trúc hóa học của gene
Sợi ADN đƣợc cấu thành từ các đơn phân, gọi là các nucleotit, có 4 loại
nucleotit: Adênin, Guanin, Cytosin, Thyamin. Trình tự sắp xếp của chúng trên gene
quyết định chức năng của gene.
Mỗi nucleotit (Nu) có khối lƣợng phân tử trung bình là 300 đvC, gồm 3 thành
phần: đƣờng Deoxiribo, axit photphoric và bazơ nitric. Nu có chứa các nguyên tố: C,
H, O, N, P.

Hình 1.1 . Một đoạn gene trong nhiễm sắc thể

Hình 1.2: Cấu trúc hóa học của gene
Đa dạng sinh học

6
Gene thể hiện hiệu quả của mình thông qua sản phẩm do chúng sinh ra. Sản
phẩm trực tiếp của gene là axit ribonucleic – ARN.
Thành phần hóa học của ARN gần giống ADN, chỉ khác ở chỗ trong ARN
thì Thyamin đƣợc thay thế bằng Uracil. Phân tử ARN của một số gene có thể tham
gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất của cơ thể. Tuy nhiên, phần lớn ARN đƣợc
dùng làm khuôn mẫu và vận chuyển axit amin trong quá trình tổng hợp protein.
Protein là các chuỗi bao gồm các đơn vị nhỏ là axit amin, và trình tự các
bazơ trong ARN quyết định trình tự các axit amin trong protein theo quy luật của
mã di truyền. Trình tự của các axit amin trong protein quyết định vai trò của protein
là tham gia vào thành phần cấu trúc của cơ thể hay trở thành ezim xúc tác cho một
phản ứng nào đó. Nhƣ vậy, những biến đổi trong ADN có thể dẫn tới những biến
đổi trong cấu trúc của cơ thể hoặc những biến đổi trong các phản ứng hóa học của
cơ thể.
1.2.2. Cấu trúc không gian của gene (Watson, Crick – 1953)
ADN là 1 chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch PolyNu xoắn đều quanh 1 trục, từ trái
sang phải, nhƣ 1 cái thang dây xoắn. Trong đó, tay thang là sự liên kết giữa phần tử
đƣờng và axit photphoric xen kẽ nhau, còn bậc thang là 1 cặp bazơ nitric đứng đối
diện và liên kết với nhau bằng liên kết hydro theo nguyên tắc bổ sung, Adenin liên
kết với Thyamin bằng 2 cầu nối hydro, Guanin liên kết với Cytosin bằng 3 cầu nối
hydro.
Kích thƣớc ADN: Đƣờng kính vòng xoắn: 2 nm, chiều dài vòng xoắn (mỗi
vòng xoắn gồm 10 cặp Nu): 3,4 nm. Trong một số loài virus và thể ăn khuẩn, ADN
chỉ gồm 1 mạch PolyNu. Vi khuẩn của ti thể, lạp thể có ADN dạng vòng xoắn kép.
1.2.3. Liên kết của phân tử ADN và ý nghĩa
+ Các nucleotit trên một mạch đơn liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa
trị (liên kết photphodieste) rất bền vững bảo đảm thông tin di truyền trên trên mỗi

mạch đơn ổn định;
+ Giữa các nucleotit trên 2 mạch đơn liên kết với nhau bằng liên kết hydro
theo nguyên tắc bổ sung. Tuy là loại liên kết không bền nhƣng do số lƣợng trên
Đa dạng sinh học

7
ADN lớn cho nên vẫn đảm bảo cấu trúc không gian ADN ổn định và dể bị cắt đứt
khi tái bản




















Hình 1.3: Cấu trúc không gian của gen
Hình 1.4. Liên kết của phân tử ADN

Hình 1.5. Cơ chế tự nhân đôi của ADN
Đa dạng sinh học

8
1.2.4. Cơ chế tự nhân đôi của ADN
Quá trình tự nhân đôi của ADN diễn ra chủ yếu trong nhân tế bào. Dƣới tác
dụng của enzym Polymeraza, chuỗi xoắn kép ADN duỗi ra, 2 mạch đơn tách nhau
dần. Mỗi nucleotit ở một mạch đơn sẽ kết hợp với một nucleotit tự do có trong nội
bào tạo thành mạch đơn mới. Nhƣ vậy sẽ tạo nên 2 phân tử ADN “con”, trong đó
mỗi phân tử ADN “con” có 1 mạch PolyNucleotit của ADN “mẹ”, mạch còn lại
mới đƣợc tổng hợp nên.
1.2.5. Cơ chế tổng hợp ARN
Dƣới tác dụng của enzym Polymeraza chuỗi xoắn kép ADN duỗi ra làm cho
2 mạch đơn tách nhau dần ra. Các nucleotit trên 1 mạch đơn (mạch mã gốc) sẽ kết
hợp với các ribonucleotit tự do lấy từ nội bào theo nguyên tắc bổ sung, Adenin liên
kết với Uracil bằng 2 cầu nối hydro, Guanin liên kết với Cytosin bằng 3 cầu nối
hydro.

1.3. Chức năng của Gene
Điều hoà thông tin di truyền: Các Nu liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ
sung nên chiều rộng ADN ổn định, các vòng xoắn ADN dễ liên kết với protein dẫn
đến cấu trúc ADN ổn định, thông tin di truyền đƣợc điều hoà.
Bảo quản thông tin di truyền: Nhờ quá trình tự nhân đôi, thông tin di truyền
đƣợc truyền đạt nguyên vẹn từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Truyền đạt thông tin di truyền: trình tự sắp xếp các Nu trong ADN (gene)
quy định trình tự sắp xếp axit amin trong protein, quy định tính trạng và đặc tính
của cơ thể.

Đa dạng sinh học

9
2. ĐỘT BIẾN GENE
2.1. Khái niệm đột biến và đột biến gene
Đột biến (hay biến dị di truyền) là những biến đổi bất thƣờng trong vật chất
di truyền (NST, ADN) dẫn đến sự biến đổi đột ngột của một hoặc một số tính trạng,
những biến đổi này có thể di truyền cho các đời sau.
Đột biến là một loại biến dị di truyền xảy ra do những biến đổi đột ngột về
cấu trúc và số lƣợng trong vật chất di truyền, đã đóng một vai trò vô cùng quan
trọng trong tiến hóa, thúc đẩy sự đa dạng sinh giới. Một trong những nhân tố quyết
định góp phần tạo nên thế giới sống đầy phong phú ngày nay, cho trái đất xanh,
trong đó có loài ngƣời. Và bất chấp mọi chủ đích của con ngƣời, muốn hay không
muốn, đột biến đã, vẫn đang và sẽ luôn xảy ra.
Đột biến gene là những biến đổi trong số lƣợng, thành phần, trật tự các cặp
nuclêôtit, xảy ra tại một điểm nào đó trên phân tử ADN. Những biến đổi đó dẫn đến
những biến đổi trong cấu trúc phân tử protein và biểu hiện thành một biến đổi đột
ngột về một tính trạng nào đó. Mỗi biến đổi ở một cặp nuclêôtít nào đó sẽ gây một
đột biến gene.

2.2.Các dạng đột biến gene thƣờng gặp
Có nhiều loại đột biến khác nhau, song ngƣời ta vẫn nói đến những dạng đột
biến thƣờng gặp nhƣ sau:
- Mất một cặp nuclêôtit
- Thêm một cặp nuclêôtít
- Thay thế một cặp nuclêôtít
- Đảo vị trí một cặp nuclêôtít.

Đa dạng sinh học

10
2.3.Nguyên nhân phát sinh đột biến gene

Đột biến gene diễn ra do những rối loạn trong quá trình tự sao chép của phân
tử ADN, hoặc làm đứt phân tử ADN, hoặc nối đoạn bị đứt vào ADN ở vị trí mới
dƣới ảnh hƣởng phức tạp của môi trƣờng trong và ngoài cơ thể.
Trong khoa học, nhằm các mục đích nghiên cứu và phát triển, các nhà khoa
học đã có khả năng gây ra các đột biến nhân tạo bằng tác nhân vật lý hoặc hoá học.
2.3.1. Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân vật lý
Cùng với sự phát triển của khoa học, ngày nay chúng ta có nhiều hiểu biết về
sinh học và có nhiều phƣơng tiện kỹ thuật để ứng dụng vào công nghệ sinh học.
Một trong những phƣơng pháp gây đột biến nhân tạo là sử dụng những tác nhân vật
lý đƣợc tạo ra bằng những phƣơng tiện kỹ thuật hiện đại. Trong những tác nhân đó,
có các tia phóng xạ hay tử ngoại và các biện pháp kiểm soát nhiệt độ:
* Các tia phóng xạ: tia X, tia anpha, tia gamma, tia bêta, chùm nơtron,…gây
kích thích và ion hóa các nguyên tử khi chúng xuyên qua các mô sống.
* Tia tử ngoại: tia có bƣớc sóng từ 1000-4000A
o
, đặc biệt là bƣớc sóng
2570A
o
đƣợc ADN hấp thụ nhiều nhất.
* Sốc nhiệt: là sự tăng hoặc giảm nhiệt độ môi trƣờng một cách đột ngột gây
chấn thƣơng bộ máy di truyền.
Trong chọn giống thực vật ngƣời ta chiếu xạ với cƣờng độ và liều lƣợng
thích hợp vào hạt nảy mầm, đỉnh sinh trƣởng của thân và cành, hạt phấn, bầu nhụy.
Gần đây, ngƣời ta còn chiếu xạ vào mô thực vật nuôi cấy.
2.3.2. Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân hóa học
Một phƣơng pháp gây đột biến khác là sử dụng các tác nhân hóa học. Đây là
những hóa chất mà khi vào tế bào chúng tác động trực tiếp lên phân tử ADN gây ra
hiện tƣợng thay thế, mất hoặc thêm cặp nuclêôtit.
Ngày nay, ngƣời ta đã phát hiện đƣợc những hóa chất đƣợc gọi là “siêu tác
nhân đột biến” nhƣ: 5-brôm uraxin (5BU); EMS (êtylmêta sunfonat), đioxin,…

Đa dạng sinh học

11
Để gây đột biến ngƣời ta có thể ngâm hạt khô hay hạt nảy mầm ở thời điểm
nhất định trong dung dịch hóa chất có nồng độ thích hợp, tiêm dung dịch vào bầu
nhụy, quấn bông có tẩm hóa chất vào đỉnh sinh trƣởng của thân hoặc chồi. Đối với
vật nuôi, có thể cho hóa chất tác dụng lên tinh hoàn hoặc buồng trứng.

2.4. Hậu quả của đột biến gene
Biến đổi trong dãy nuclêôtit của gene cấu trúc sẽ dẫn tới sự biến đổi trong
cấu trúc của ARN thông tin và cuối cùng là sự biến đổi trong cấu trúc của prôtêin
tƣơng ứng.
Đột biến thay thế hay đảo vị trí một cặp nuclêôtit chỉ ảnh hƣởng tới một axit
amin trong chuỗi pôlipeptit. Đột biến mất hoặc thêm một cặp nuclêôtit sẽ làm thay
đổi các bộ ba mã hoá trên ADN từ điểm xảy ra đột biến cho đến cuối gene và do đó
làm thay đổi cấu tạo của chuỗi pôlipeptit từ điểm có nuclêôtit bị mất hoặc thêm.
Đột biến gene cấu trúc biểu hiện thành một biến đổi đột ngột gián đoạn về
một hoặc một số tính trạng nào đó, trên một hoặc một số ít cá thể nào đó.
Đột biến gene gây rối loạn trong quá trình sinh tổng hợp prôtêin, đặc biệt là
đột biến ở các gene quy định cấu trúc các enzim, cho nên đa số đột biến gene
thƣờng có hại cho cơ thể. Tuy nhiên, có những đột biến gene là trung tính (không có
hại, cũng không có lợi), một số ít trƣờng hợp là có lợi.

2.5. Sự biểu hiện của đột biến gene
Đột biến gene khi đã phát sinh sẽ đƣợc "tái bản" qua cơ chế tự nhân đôi của
ADN.
Nếu đột biến phát sinh trong giảm phân, nó sẽ xảy ra ở một tế bào sinh dục
nào đó (đột biến giao tử), qua thụ tinh đi vào hợp tử. Nếu đó là đột biến trội, nó sẽ
biểu hiện trên kiểu hình của cơ thể mang đột biến đó. Nếu đó là đột biến lặn, nó sẽ
đi vào hợp tử trong cặp gene dị hợp và bị gene trội tƣơng ứng át đi. Qua giao phối,

Đa dạng sinh học

12
đột biến lặn tiếp tục tồn tại trong quần thể ở trạng thái dị hợp và không biểu hiện.
Nếu gặp tổ hợp đồng hợp thì nó mới biểu hiện thành kiểu hình.
Khi đột biến xảy ra trong nguyên phân, nó sẽ phát sinh trong một tế bào sinh
dƣỡng (đột biến xôma) rồi đƣợc nhân lên trong một mô, có thể biểu hiện ở một
phần cơ thể, tạo nên thể khảm. Ví dụ trên một cây hoa giấy có những cành hoa trắng
xen với những cành hoa đỏ.
Đột biến xôma có thể đƣợc nhân lên bằng sinh sản sinh dƣỡng nhƣng không
thể di truyền qua sinh sản hữu tính.
Đột biến cấu trúc của gene đòi hỏi một số điều kiện mới biểu hiện trên kiểu
hình của cơ thể. Vì vậy cần phân biệt, đột biến là những biến đổi trong vật chất di
truyền, với thể đột biến là những cá thể mang đột biến đã biểu hiện ở kiểu hình.

2.6. Ý nghĩa của đột biến gene
2.6.1. Trong tiến hóa
Phần lớn các đột biến tự nhiên là có hại cho cơ thể vì chúng phá vỡ mối quan
hệ hài hòa trong kiểu gene, trong nội bộ cơ thể, giữa cơ thể và môi trƣờng.
Tuy đột biến thƣờng có hại nhƣng phần lớn gene đột biến là gene lặn. Chúng
chỉ biểu hiện ra kiểu hình khi ở thể đồng hợp và trong điều kiện môi trƣờng thích
hợp. Cũng có một số là đột biến trội, có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hóa.
Đột biến tự nhiên đƣợc xem là nguồn nguyên liệu của quá trình tiến hóa bởi
so với đột biến NST thì chúng phổ biến hơn, ít ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức
sống và sự sinh sản của cơ thể.
2.6.2. Trong chọn giống
Trong chọn giống, đặc biệt là chọn giống cây trồng, ngƣời ta đã sử dụng các
đột biến tự nhiên nhƣng không nhiều vì những đột biến này chỉ chiếm tỉ lệ rất nhỏ
từ 0,1- 0,2%.
Từ những năm đầu thế kỷ XX, ngƣời ta đã gây đột biến nhân tạo bằng các

tác nhân vật lý và hóa học để tăng nguồn gene biến dị cho quá trình chọn lọc.
Đa dạng sinh học

13
Năm 2002, diện tích trồng cây chuyển gene trên thế giới đã đạt tới 58,7 triệu
ha. Trong số đó, cây đậu nành kháng thuốc diệt cỏ: 36,5 triệu ha; ngô kháng đƣợc
sâu gây hại:7,7 triệu ha (theo Clive James, 2002).
Đặc điểm nổi bật nhất của cây trồng biến đổi gene trong thời gian từ 1996-
2002 là tính kháng thuốc diệt cỏ, đứng thứ 2 là tính kháng sâu bệnh. Trong năm
2003, tổng diện tích trồng cây chuyển gene trên toàn cầu là 67,7 triệu ha.
Ngoài ra, ngƣời ta đã tạo thành công các virut tiêu diệt các tế bào ung thƣ
bằng chuyển gene. Các virut này tấn công và phá hủy các tế bào ung thƣ phổi và
ruột kết.

3. ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ GENE
Công nghệ gene là ngành kỹ thuật về quy trình ứng dụng kỹ thuật gene
Kỹ thuật gene là tập hợp những phƣơng pháp tác động định hƣớng lên ADN
cho phép chuyển gene từ một cá thể của một loài sang cá thể của loài khác.
Trong sản xuất, công nghệ gene đƣợc ứng dụng trong việc tạo ra các sản
phẩm sinh học, các chủng vi sinh vật mới, tạo ra các giống cây trồng và động vật
biến đổi gene.

3.1.Cách tiến hành kỹ thuật gene
Kỹ thuật gene đƣợc tiến hành thông qua các khâu sau:
+ Khâu 1: tách ADN của tế bào cho và tách phân tử ADN dùng làm thể
truyền từ vi khuẩn hoặc virus.
+ Khâu 2: tạo ADN tái tổ hợp (còn đƣợc gọi là ADN lai). ADN của tế bào
cho và phân tử ADN làm thể truyền đƣợc cắt ở vị trí xác định nhờ các enzim cắt
chuyên biệt, ngay lập tức, ghép đoạn ADN của tế bào cho vào ADN làm thể truyền
nhờ enzim nối.

+ Khâu 3: chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gene đã
ghép đƣợc biểu hiện.
Đa dạng sinh học

14
3.2. Tạo ra các chủng vi sinh vật mới
Tạo ra các chủng vi sinh vật mới có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm
sinh học (axit amin, prôtêin, vitamin, enzim, hoocmôn, kháng sinh…) với số lƣợng
lớn và giá thành rẻ.
Ngày nay, ngƣời ta đã cấy gene tổng hợp kháng sinh của xạ khuẩn vào
những chủng vi khuẩn dễ nuôi và sinh sản nhanh nhƣ E.coli góp phần nâng cao hiệu
qủa sản xuất các chất kháng sinh.
Một thành tựu nổi bật trong thập niên 80 của thế kỷ XX là dùng chủng E.coli
đƣợc cấy gene mã hoá hoocmôn insulin ở ngƣời trong sản xuất, vì vậy giá thành
insulin để chữa bệnh đái tháo đƣờng đã rẻ hơn rất nhiều so với trƣớc đây.
3.2.1. Tạo ra các giống cây trồng biến đổi gene
Nhiều gene quy định nhiều đặc điểm quý nhƣ năng suất và hàm lƣợng dinh
dƣỡng cao, kháng sâu bệnh, thời gian sinh trƣởng ngắn,…đã đƣợc đƣa vào cây
trồng.
Ngƣời ta đã chuyển đƣợc gene quy định tổng hợp β-carôten (tiền vitamin)
vào tế bào cây lúa và tạo ra giống luá giàu vitamin A, góp phần cải thiện tình trạng
thiếu vitamin của hơn 100 triệu trẻ em trên thế giới; chuyển gene kháng virut gây
thối củ vào khoai tây…
Ở Việt Nam, trong điều kiện phòng thí nghiệm, đã chuyển đƣợc gene kháng
rầy nâu, kháng sâu, kháng bệnh bạc lá, gene tổng hợp vitamin A, gene kháng virut,
vào một số cây trồng nhƣ lúa, ngô, khoai tây, cà chua, cải bắp, thuốc lá, đu đủ.
Ví dụ: Củ cải đƣờng tam bội có năng suất cao hơn dạng lƣợng bội 10-20%.
Dƣa chuột, dƣa hấu tam bội không hạt cho năng suất cao, quả to. Rau muống tứ bội
cho sản lƣợng gấp đôi dạng lƣợng bội. Gây đa bội còn làm tăng hàm lƣợng các chất
hữu cơ có giá trị ở vừng, vitamin A ở ngô

Những thể đột biến có lợi đƣợc chọn lọc và trực tiếp nhân giống thành giống
mới hoặc dùng làm các dạng bố mẹ để lai tạo giống mới.
Đa dạng sinh học

15
Ví dụ: Dùng tia Gama xử lý giống lúa Mộc Tuyền đã tạo ra giống lúa MT1
chín sớm, cây thấp và cứng, chịu phèn, chịu chua, năng suất tăng 15-25 % so với
giống lúa gốc Mộc Tuyền.
3.2.2. Tạo động vật biến đổi gene
Trên thế giới, ngƣời ta đã chuyển thành công gene sinh trƣởng ở bò vào lợn,
giúp cho hiệu quả tiêu thụ thức ăn cao hơn, hàm lƣợng mỡ ít hơn lợn bình thƣờng.
Các nhà khoa học cũng đã chuyển đƣợc gene xác định mùi sữa ở ngƣời vào tế bào
phôi bò cái làm cho sữa bò có mùi sữa ngƣời và dễ tiêu hóa dùng để nuôi trẻ trong
vòng 6 tháng tuổi. một ví dụ thành công nữa là đã chuyển đƣợc gene tổng hợp
hoomôn sinh trƣởng và gene chịu lạnh từ cá Bắc Cực vào cá hồi và cá chép.
Đến nay, động vật biến đổi gene chủ yếu dùng trong nghiên cứu sự biểu hiện
của một số gene và sản xuất thử nghiệm một số prôtêin có giá trị cao.
3.2.3. Mặt trái của việc ứng dụng công nghệ gene để sản xuất các sinh vật
biến đổi gene GMO (Geneetically modified organism")
Trong giai đoạn hiện nay, cùng với sự gia tăng dân số, đồng nghĩa với nhu
cầu của con ngƣời về lƣơng thực, thực phẩm, cả về lƣợng và chất, cũng ngày càng
lớn. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao đó, việc áp dụng khoa học kỹ thuật, điển
hình công nghệ gene vào trong sản xuất nông nghiệp đã trở nên phổ biến. Tuy
nhiên, các sản phẩm biến đổi gene này cũng có rất nhiều mặt hạn chế:
+ Sự biến mất của các loài địa phƣơng.
+ Nhiều thực phẩm biến đổi gene có thể gây di ứng đối với ngƣời sử dụng.
+ Trong quá trình thực hiện kỹ thuật di truyền, gene mới chuyển vào làm hƣ
hỏng hay đột biến một hoặc vài gene khác của thực vật, gây độc tố.
Chính vì những hạn chế này, các sản phẩm biến đổi gene chƣa thực sự đƣợc
chấp nhận trên thị trƣờng. Ủy ban Châu Âu (EU) đã yêu cầu các nhà sản xuất phải

ghi rõ nguồn gốc sản phẩm biến đổi gene trên bao bì sản phẩm của mình. Quy định
này mặc dù bị nhiều nhà sản xuất phàn nàn do gây ra nhiều phiền toái và sự phân
biệt đối xử đối với các sản phẩm của họ, nhƣng ngƣời tiêu dùng Châu Âu nhìn
Đa dạng sinh học

16
chung ủng hộ quy định này do khoa học chƣa hiểu hết những tác động của sản
phẩm biến đổi gene.
Mặc dù vậy, không thể phủ nhận công lao của các sản phẩm biến đổi gene
trong lĩnh vực xóa đói, giảm nghèo ở các nƣớc thế giới thứ ba, nơi dân số đông và
trình độ sản xuất còn thấp.

3.3. Một số thành tựu chọn giống ở Việt Nam
3.3.1. Gây đột biến nhân tạo rồi chọn cá thể đột biến ưu tú để tạo giống mới
Đây là kỹ thuật phổ biến trong công nghệ gene hiện nay do các ƣu điểm về
giá thành và độ an toàn sinh học của nó.
+ Ở lúa: đã tạo ra các giống lúa có tiềm năng năng suất cao nhƣ giống lúa
DT10, nếp thơm TK106,…., các giống lúa tẻ cho gạo có mùi thơm nhƣ tám thơm
đột biến (năm 2002), gạo cho cơm dẻo và ngon nhƣ KML39, DT33, VLD95-19….
Viện Nghiên cứu lúa gạo Quốc tế đã chuyển thành công các gene quy định
tổng hợp vitamin A, gene BT quy định khả năng kháng sâu đục thân, gene quy định
hàm lƣợng nguyên tố vi lƣợng sắt, gene quy định hạt gạo có màu hồng vào 2 giống
lúa tẻ đặc sản Nam Bộ là Nàng hƣơng chợ Đào và Một bụi.
+ Ở đậu tương: giống đậu tƣơng DT55 (năm 2002) đƣợc tạo ra bằng xử lí
đột biến giống đậu tƣơng DT74 có thời gian sinh trƣởng rất ngắn (trong vụ xuân: 96
ngày, vụ hè: 87 ngày), chống đổ và chịu rét tốt, hạt to, màu vàng.
+ Ở lạc: giống lạc V79 đƣợc tạo ra bằng chiếu xạ tia X vào hạt giống lạc
bạch sa sinh trƣởng khoẻ, hạt to trung bình và đều, vỏ dễ bóc,…
+ Ở cà chua: giống cà chua hồng lan đƣợc tạo ra từ thể đột biến tự nhiên của
giống cà chua Ba Lan trắng.

3.3.2. Phối hợp giữa lai hữu tính và xử lý đột biến
Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng phổ biến trong lai tạo giống lúa mới và đã
đạt đƣợc một số thành công bƣớc đầu. Một số giống mới đƣợc lai tạo gồm:
Đa dạng sinh học

17
Giống lúa A20 (năm 2002) đƣợc tạo ra bằng lai giữa 2 dòng đột biến
:H20xH30.
Giống lúa DT16 (năm 2002) đƣợc tạo ra bằng lai giữa giống DT10 với giống
lúa đột biến A20.
Giống lúa DT21 (năm 2002) đƣợc tạo ra bằng lai giữa giống lúa nếp 415 với
giống lúa đột biến ĐV2 (từ giống lúa Nếp cái hoa vàng).
3.3.3. Thành tựu trong chọn giống vật nuôi
Trong chọn giống vật nuôi, do qúa trình tạo giống mới đòi hỏi thời gian rất
dài và kinh phí rất lớn nên ngƣời ta thƣờng cải tiến giống địa phƣơng, nuôi thích
nghi hoặc tạo giống ƣu thế lai.
Tuy nhiên, với sự tiến bộ của khoa học công nghệ và với nhu cầu của một
nền nông nghiệp đang phát triển theo hƣớng sản xuất lớn, nhu cầu giống vật nuôi
mới, đáp ứng đƣợc các đòi hỏi về năng suất, chất lƣợng cao cho sản xuất hàng hóa
ngày càng lớn. Nhu cầu này hiện đang đƣợc đáp ứng với sự ứng dụng của công
nghệ gene, một công nghệ đòi hỏi hàm lƣợng khoa học kỹ thuật và đầu tƣ cao.
Tại Việt Nam hiện nay, công nghệ gene đang đƣợc sử dụng trong việc tạo
giống bò sữa, đáp ứng nhu cầu của ngành chăn nuôi bò sữa đang phát triển.
Ngoài ra ngƣời ta còn dùng công nghệ gene để phát hiện sớm giới tính của
phôi (7 ngày sau khi thụ tinh), giúp cho ngƣời chăn nuôi bò sữa chỉ cấy các phôi
cái, cò ngƣời chăn nuôi bò thịt thì chỉ cấy toàn phôi đực.
Bên cạnh đó, ngƣời ta còn xác định đƣợc kiểu gene BB cho sản lƣợng sữa
cao nhất, tiếp đó là kiểu gene AB, thấp nhất là kiểu gene AA. Nhờ đó, đã chọn
nhanh và chính xác những con bò làm giống.

Đa dạng sinh học

18
CHƢƠNG II: ĐA DẠNG GENE
1. ĐA DẠNG GENE
Đa dạng gene (hay đa dạng di truyền) là đòi hỏi của bất kỳ loài nào để đảm
bảo sự sinh sản, chịu đựng bệnh tật và khả năng thích nghi với các điều kiện môi
trƣờng luôn luôn thay đổi. Đa dạng di truyền trong một loài thƣờng đƣợc thể hiện
qua bản chất của sự sinh sản trong quần thể. Các cá thể trong quần thể thƣờng khác
nhau về di truyền với các quần thể khác. Điều này thể hiện qua những biến đổi di
truyền trong hay giữa các quần thể. Đó là các thành phần của axit nucleic, cấu tạo
của mã di truyền. Những biến đổi mới xuất hiện trong các cá thể do sự đột biến
gene hay thể nhiễm sắc và trong các cơ thể do sự sinh sản hữu tính có thể lan rộng
ra quần thể bởi sự tái tổ hợp. Một loại đa dạng di truyền khác đƣợc xác định ở tất cả
mức độ của cơ thể bao gồm số ADN trong tế bào trong cấu trúc và số thể nhiễm sắc.
Nguồn biến đổi di truyền này có mặt trong quần thể lai chéo đã tác động lên
quần thể đó bằng sự chọn lọc cách sống khác nhau nhờ sự biến đổi tần số gene
trong vốn gene đó và điều đó là tƣơng đƣơng với sự tiến hóa quần thể. Đặc điểm
biến đổi gene là rõ nét: có thể tạo ra sự biến đổi tiến hóa tự nhiên và chọn lọc nhân
tạo do quá trình nuôi trồng. Chỉ có một phần nhỏ (ít hơn 1%) nguyên liệu gene của
cơ thể bậc cao là vƣợt ra ngoài hình dạng và chức năng của cơ thể.
Tóm lại sự biến đổi di truyền xuất hiện do các cá thể có sự sai khác nhỏ về
các gene của nó. Những đơn vị của thể nhiễm sắc đƣợc mã hóa đối với những
protein đặc biệt. Sự sai khác nhỏ đó của gene đƣợc coi nhƣ những allen và các sự
khác nhau tăng lên do đột biến tức là sự thay đổi ADN. Những biến đổi của các
allen của một gene có thể tạo ra những dạng protein mà chúng khác về cấu trúc và

chức năng và đến lƣợt mình sự khác nhau đó sẽ đƣợc thể hiện qua tính chất phát
triển và sinh lý học của từng cá thể. Những biến đổi di truyền tăng lên khi con cháu
nhận sự tái tổ hợp gene và thể nhiễm sắc từ bố mẹ của chúng qua sự tái tổ hợp gene
qua sinh sản hữu tính. Các gene có sự trao đổi giữa các thể nhiễm sắc và đƣợc sắp
xếp lại trong khi lai chúng đƣợc thực hiện trong phân chia tế bào có tơ meiotic và sự
Đa dạng sinh học

19
tái tổ hợp mới đƣợc tạo ra khi các giao tử từ bố mẹ hợp nhất để tạo ra con cháu có
nét độc đáo trong di truyền.
Đột biến cung cấp những nguyên liệu cơ bản cho biến đổi về di truyền, khả
năng loài sinh sản hữu tính sắp xếp lại một cách lộn xộn các allen trong sự tổ hợp
làm tăng khả năng bất ngờ đối với sự biến đổi di truyền.
Toàn bộ sự sắp xếp của gene và allen trong quần thể tạo thành vốn gene cho
quần thể, trong khi đó tổ hợp allen của bất kỳ cá thể nào trong quần thể sẽ tạo ra các
kiểu nhân của nó. Trong các môi trƣờng đặc biệt các kiểu nhân cho ra các kiểu hình
riêng thể hiện qua các đặc tính hình thái, sinh lý, giải phẫu, sinh hóa,… Một số đặc
tính của con ngƣời nhƣ gầy béo, sâu răng… là do môi trƣờng, còn màu mắt, nhóm
máu,… là do kiểu gene. Sự biến đổi gene trong quần xã đƣợc đo bằng:
- Số lƣợng gene trong quần thể mà quần thể đó là đa hình
- Số lƣợng allen trong gene đa hình.
- Số lƣợng gene trong một số cá thể mà cá thể đó là đa hình.

1.1. Định nghĩa
Đa dạng di truyền là tất cả các gene di truyền khác nhau của tất cả các cá thể
thực vật, động vật, nấm, và vi sinh vật. Đa dạng di truyền tồn tại trong một loài và
giữa các loài khác nhau .
Đa dạng di truyền là sự đa dạng về thành phần gene giữa các cá thể trong
cùng một loài và giữa các loài khác nhau; là sự đa dạng về gene có thể di truyền
đƣợc trong một quần thể hoặc giữa các quần thể.

Đa dạng di truyền là biểu hiện sự đa dạng của các biến dị có thể di truyền
trong một loài, một quần xã hoặc giữa các loài, các quần xã. Xét cho cùng, đa dạng
di truyền chính là sự biến dị của sự tổ hợp trình tự của bốn cặp bazơ cơ bản, thành
phần của axit nucleic, tạo thành mã di truyền.
Tập hợp các biến dị gene trong một quần thể giao phối cùng loài có đƣợc
nhờ chọn lọc. Mức độ sống sót của các biến dị khác nhau dẫn đến tần suất khác
Đa dạng sinh học

20
nhau của các gene trong tập hợp gene. Điều này cũng tƣơng tự trong tiến hoá của
quần thể. Nhƣ vậy, tầm quan trọng của biến dị gene là rất rõ ràng: nó tạo ra sự thay
đổi tiến hoá tự nhiên cũng nhƣ chọn lọc nhân tạo .
Chỉ một phần nhỏ (thƣờng nhỏ hơn 1%) vật chất di truyền của các sinh vật
bậc cao là đƣợc biểu hiện ra ngoài thành các tính trạng kiểu hình hoặc chức năng
của sinh vật; vai trò của những ADN còn lại và tầm quan trọng của các biến dị gene
của nó vẫn chƣa đƣợc làm rõ.
Ƣớc tính cứ 109 gene khác nhau phân bố trên sinh giới thì có 1 gene không
có đóng góp đối với toàn bộ đa dạng di truyền. Đặc biệt, những gene kiểm soát quá
trình sinh hóa cơ bản, đƣợc duy trì bền vững ở các đơn vị phân loại khác nhau và
thƣờng ít có biến dị, mặc dù những biến dị này nếu có sẽ ảnh hƣởng nhiều đến tính
đa dạng của sinh vật. Đối với các gene duy trì sự tồn tại của các gene khác cũng
tƣơng tự nhƣ vậy. Hơn nữa, một số lớn các biến dị phân tử trong hệ thống miễn dịch
của động vật có vú đƣợc quy định bởi một số lƣợng nhỏ các gene di truyền.

1.2. Tính đa dạng ở mức độ của các nhóm sinh vật
1.2.1. Sự đa dạng gene ở động vật
Đối với các dữ liệu allozyme tức là trị số trung bình của dị hợp tử (H
s
tỉ lệ
các locus mang 2 alen) ở loài động vật không xƣơng sống lớn hơn động vật có

xƣơng sống. Lí do chính là nhiều nhóm cá thể phức tạp sống có xu hƣớng chia nhỏ
quần thể hơn và những quần thể lớn hơn là một tổ hợp. Những quần thể lớn sự biến
đổi di truyền lớn hơn quần thể nhỏ.
Nhìn chung, nhƣ chim, bò sát có mức độ biến đổi di truyền là tƣơng tự, trái
lại các loài lƣỡng cƣ có mức độ cao hơn và các loài cá mức độ thấp hơn (Ward et al,
1992). Trong mỗi một nhóm cho dù mức độ đa dạng gene có khác nhau do các mô
hình lịch sử và đời sống đã tạo ra các dòng gene và độ lớn của quần thể khác nhau.
Tổng số dị hợp tử trong các loài bao gồm 2 thành phần: Sự khác nhau về
gene giữa các cá thể trong quần thể và sự khác nhau giữa các quần thể. Số đo thông
thƣờng đã sử dụng về sự khác nhau trong quần thể là F
st
, tỉ số của dị hợp tử khác
Đa dạng sinh học

21
nhau giữa các quần thể. Giá trị trung bình của F
st
là lớn nhất đối với một số động
vật thân mềm, lƣỡng cƣ, bò sát và động vật có vú; hầu hết các loài trong các nhóm
đó cho thấy con số đáng kể của những quần thể bị phân chia. Khoảng 25 – 30%
trung bình số loài thay đổi là do sự di truyền khác nhau trong quần thể. Cho dù trị
số F
st
là khác nhau lớn, sự sắp xếp từ 0,0 (không có sự thay đổi trong quần thể) cho
gần đến 1,0. Mặt khác ở chim và côn trùng cho thấy sự thay đổi nhỏ trong quần thể,
có thể dự đoán mức độ cao ở dòng gene giữa chúng. Giá trị trung bình chỉ 1 – 10%
của tổng số biến đổi của lòai chim hoặc loài côn trùng là đặc tính gây ra sự khác nhau
trong quần thể. Do đó sự hiểu biết về sự phân bố địa lý của sự đa dạng gene là điều
cần thiết đối với các nhà quản lý phải đối mặt với những quyết định về phân quần thể
nào của các loài nguy cấp cần phải bảo vệ.

1.2.2. Sự đa dạng gene ở thực vật
Số lớn của hệ thống sống của chúng tạo ra sự khác nhau trong cấu trúc di
truyền của quần thể trong các loài thực vật nhiều hơn trong các loài động vật.
Chẳng hạn những loài thụ phấn nhờ gió có mức độ dị hợp tử cao (H
s
=0,15 – 0,2).
Tỷ lệ cao hơn là trong quần thể thực vật thụ phấn nhờ động vật (H
s
=0,09 – 0,12), cả
hai nhóm này có mức độ cao hơn thực vật tự thụ phấn (H
s
=0,07). Ở thực vật tự thụ
phấn cho thấy mức độ khác nhau vể mặt di truyền trong quần thể cao hơn những
loài tạp giao trong sinh sản hoặc các loài cùng giao phối. Sự phân bố về địa lý của
các loài thực vật cũng là một thông số quan trọng điều khiển tính đa dạng gene
trong và giữa các quần thể. Các loài thực vật với khu phân bố nhỏ thì sự thay đổi di
truyền trong quần thể là trung bình và nhỏ hơn quần thể phân bố hẹp, quần thể mức
độ vùng hoặc quần thể phân bố rộng. Tầm quan trọng biến đổi của allozyme ảnh
hƣởng đến sự thích ứng chƣa biết nào đó. Những kinh nghiệm trong nghiên cứu đã
gợi ý rằng sự khác nhau lớn về gene trong quần thể nó thể hiện những dấu hiệu
thích ứng (Bradshaw, 1984).
Những loài nuôi trồng mà đƣợc lựa chọn để nhân giống thƣờng có sự giảm
mức độ biến đổi gene, điều này có thể gây ra sâu bệnh hoặc giảm sự sinh sản.
Chẳng hạn tính chống chịu của nấm mốc sƣơng trong hạt kê không xuất hiện trong
Đa dạng sinh học

22
trồng trọt nhƣng đã tìm thấy có liên quan với những chủng hoang dại ở Nigeria,
trung tâm giống gốc. Tƣơng tự, tính chống chịu virut của Khoai tây, Vi khuẩn, Nấm
và Giun tròn đã tìm thấy ở những loài Khoai tây hoang dại ở dãy núi Andơ thuộc

Nam Mỹ. Sự đa dạng gene ở những loài hoang dại đã liên quan đến thực vật bản xứ
phải duy trì có thể sử dụng và để cải tạo những đặc tính ở các loài thực vật bản xứ.

1.2.3. Sự đa dạng gene ở các cơ thể sống khác
Quy mô của đa dạng gene trong nhóm, những nghiên cứu về các loài thực
vật và động vật không thể ƣớc tính chính xác trong cùng một lúc mặc dù đã biết
chắc quy mô đa dạng ở nấm và vi sinh vật nói riêng là đáng kể. Thí dụ sự khác nhau
về mặt di truyền đã chứng minh trong những loài vi sinh vật đơn lẻ nhƣ
Chlamydomonas reinhardtii với ít nhất 159 dòng biến đổi, Neurospora crassa trên
3000 và trên 3500 kiểu huyết thanh của Salmonella (Board on Agriculture, 1994).
Quy mô lan rộng trong tự nhiên là không chắc chắn.

2. ĐA DẠNG GENE TRONG NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM
Theo đánh giá của Jucovki (1970), Việt Nam là một trong 12 trung tâm
nguồn gốc giống cây trồng của thế giới. Mức độ đa dạng sinh học của hệ thực vật
vây trồng ở Việt Nam cao hơn nhiều so với dự đoán.

2.1. Nguồn gene giống cây trồng, vật nuôi.
Ở Việt Nam, hiện nay đang sử dụng trong sản xuất nông nghiệp 16 nhóm các
loài cây trồng khác nhau, với tổng số trên 800 loài cây trồng với hàng nghìn giống
khác nhau, có 3 nhóm cây trồng đang đƣợc nông dân sử dụng.
- Các giống cây trồng bản địa: Nhóm giống cây trồng này hiện nay đang
chiếm vị trí chủ đạo đối với nhiều loại cây trồng. Trong đó nhóm giống cây trồng
này có những giống đã đƣợc nông dân sử dụng và lƣu truyền hàng nghìn năm nay.
Đa dạng sinh học

23
- Các giống cây trồng mới: Là những giống cây trồng có khả năng cho năng
suất cao và có một số đặt tính tốt khác nhau nhƣ: phẩm chất nông sản tốt, khả năng
chống chịu sâu bệnh cao…đƣợc các nhà khoa học chọn lọc, lai tạo thành. Những

năm gần đây các giống cây trồng đƣợc các nhà khoa học chọn lọc và lai tạo mới
cũng nhƣ các loại giống cây trồng đƣợc nhập nội, trƣớc khi đƣa ra sản xuất rộng rãi,
đều phải đƣợc hội đồng khoa học Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn
(MARD) xem xét công nhận.
- Các giống cây trồng đƣợc nông dân ở các tỉnh biên giới trao đổi với nhau
qua biên giới hoặc mua bán qua đƣờng tiểu ngạch. Hiện nay, Ngân hàng gene cây
trồng Quốc gia đang bảo tồn 12.300 giống của 115 loài cây trồng. Đây là tài sản quý
của đất nƣớc, phần lớn không còn trong sản xuất và trong tự nhiên nữa. Một bộ
phận quan trọng của số giống này là nguồn gene bản địa với nhiều đặc tính quý mà
duy nhất chỉ có nƣớc ta có.
- Về vật nuôi, hiện nay Việt Nam có 14 loài gia súc và gia cầm đang đƣợc
chăn nuôi chủ yếu bao gồm 20 giống lợn trong đó có 14 giống nội, 21 giống bò (5
giống nội), 27 giống gà (16 giống nội), 10 giống vịt (5 giống nội), 7 giống ngan, (3
giống nội), 5 giống ngỗng (2 giống nội), 5 giống dê (2 giống nội), 3 giống trâu (2
giống nội), 1 giống cừu, 4 giống thỏ (2 giống nội), 3 giống ngựa (2 giống nội), bồ
câu, hƣơu và nai (có khoảng 10 ngàn con hƣơu nai đƣợc nuôi trong toàn quốc).

2.2. Đặc trƣng đa dạng của nguồn gene
Các biểu hiện của kiểu gene (geneo-type) ở Việt Nam rất phong phú. Riêng
kiểu gene cây lúa (Oryza saltivaI) có đến hàng trăm kiểu hình (Phenotype) khác
nhau, thể hiện ở gần 400 giống lúa khác nhau.
Các kiểu gene ở Việt Nam thƣờng có nhiều biến dị, đột biến. Trong đó có
những biến dị xảy ra dƣới tác động của các yếu tố tự nhiên ( sấm, chớp, bức xạ…),
có những đột biến xảy ra do những tác nhân nhân tạo. Đây là một trong những
nguồn tạo giống mới.DDSH gene ở Việt Nam chứa đựng khả năng chống chịu và
tính mềm dẻo sinh thái cao của các kiểu gene (geneotype).
Đa dạng sinh học

24
Bảng 1.1. Số giống cây trồng được công nhận chính thức (1977 – 2004)

STT
Loài cây trồng
Số giống
STT
Loài cây trồng
Số giống
1
Lúa
156
19
ớt
1
2
Ngô
47
20
Xoài
5
3
4
Khoai lang
Khoai tây
9
8
21
22
Sầu riêng
5
Chôm chôm
2

5
Khoai sọ
1
23
Nhãn
5
6
Sắn
2
24
Cam quýt
2
7
Đậu tƣơng
22
25
Bƣởi
4
8
Lạc
14
26
Dứa
2
9
Đậu xanh
7
27
ổi
1

10
Vừng
1
28
Bông
9
11
Cà chua
14
29
Cao su
14
12
Cải bắp
3
30
Cà phê
14
13
Cải ăn lá
2
31
Chè
1
14
Cải củ
2
32
Dâu tằm
1

15
Dƣa hấu
3
33
Mía
2
16
Dƣa chuột
3
34
Hoa
2
17
Đậu côve leo
1
35
Cỏ ngọt
1
18
Đậu hà lan
2



Tổng số
35
358
[Nguồn: Khoa học công nghệ và phát triển nông thôn 20 năm đổi mới, bộ
nông nghiệp và phát triển nông thôn Việt Nam, 2005]