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.
11
P
TC
:
F
1
:
F
2
:
X
12
P
t/c
:
F
1
:
Lai phân
tích F
1
:
F
B
:
(100% xám, dài )
(0,41) ( 0,41) (0,09) 0,09)
Xám,
dài
Đen,
cụt
Xám,
cụt
Đen,
dài
X
Xám, dài
Đen, cụt
X
Xám, dài Đen, cụt
13
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. Do
các tác nhân lý, hoá, sinh học trong môi trường
hoặc nội bào làm đứt gãy nhiễm sắc thể hoặc làm
ảnh hưởng đến sự nhân đôi DNA, tiếp hợp, trao
đổi chéo các cromatid.