Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 5: Nhiễm sắc thể và đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể I. Hình thái và cấu trúc nhiễm sắc thể (Sinh vật nhân thực) 1. Hình thái nhiễm sắc thể Đặc điểm Nội dung 1. Thành phần cấu tạo ADN liên kết với các loại prôtêin khác nhau (Chủ yếu histôn) 2. Kích thước Nhỏ, chỉ quan sát được trên kính hiến vi. 3. Các phần + Vùng đầu mút + Tâm động + Tình tự khởi đầu + Bảo vệ Nhiễm sắc thể, làm các nhiễm sắc thể không dính nhau. + Liên kết thoi phân bào giúp nhiễm sắc thể có thể di chuyển về các cực của tế bào trong quá trình phân bào. + Bắt đầu nhân đôi ADN 4. Đặc điểm Kỳ giữa của nguyên phân, nhiễm sắc thể co xoắn cực đại. Hình thái, số lượng, kích thước đặc trưng cho loài. Đa số các loài, nhiễm sắc thể tồn tại thành từng cặp (Cặp nhiễm sắc thể tương đồng) Có hai loại nhiễm sắc thể: nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính.
Bài 5: Nhiễm sắc thể và đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể I. Hình thái và cấu trúc nhiễm sắc thể (Sinh vật nhân thực) 1. Hình thái nhiễm sắc thể Đặc điểm Nội dung 1. Thành phần cấu tạo - ADN liên kết với các loại prôtêin khác nhau (Chủ yếu histôn) 2. Kích thước - Nhỏ, chỉ quan sát được trên kính hiến vi. 3. Các phần + Vùng đầu mút + Tâm động + Tình tự khởi đầu + Bảo vệ Nhiễm sắc thể, làm các nhiễm sắc thể không dính nhau. + Liên kết thoi phân bào giúp nhiễm sắc thể có thể di chuyển về các cực của tế bào trong quá trình phân bào. + Bắt đầu nhân đôi ADN 4. Đặc điểm - Kỳ giữa của nguyên phân, nhiễm sắc thể co xoắn cực đại. - Hình thái, số lượng, kích thước đặc trưng cho loài. - Đa số các loài, nhiễm sắc thể tồn tại thành từng cặp (Cặp nhiễm sắc thể tương đồng) - Có hai loại nhiễm sắc thể: nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính. 2. Cấu trúc siêu hiển vi của nhiễm sắc thể - Một đoạn ADN (khoảng 146 cặp Nu) quấn [1(3/4)vòng] quanh 8 ptử histôn. Tạo nên nuclêôxôm. - Chuỗi nuclêôxôm (mức xoắn 1) tạo sợi cơ bản có đường kính 11nm. - Sợi cơ bản xoắn (mức xoắn 2) tạo sợi chất nhiễm sắc có đường kính 30nm. - Sợi chất nhiễm sắc (mức siêu xoắn) có đường kính 300 nm - Crômatit (xoắn cực đại) có đường kính 700 nm. Nuclêôxôm → Sợi cơ bản → Sợi nhiễm sắc → Sợi siêu xoắn → Crômatit (ADN+ Protein) 146 cặp nucleotit + 8 protein histon 11nm 30nm 300nm 700nm - Mỗi nhiễm sắc thể chứa một phân tử ADN dài gấp hàng ngàn lần so với đường kính của nhân tế bào chứa nó là do sự gói bọc ADN theo các mức xoắn khác nhau. II. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể 1. Khái niệm - Đột biến cấu trúc NST là những biến đổi trong cấu trúc NST. Các dạng đột biến này thực chất là sự sắp xếp lại những khối gen trên NST → có thể làm thay đổi hình dạng và cấu trúc NST. 2. Các dạng Dạng ĐB Khái niệm Vai trò – Hậu quả Ví dụ 1. Mất đoạn Mất đi một đoạn nào đó của NST, làm giảm số lượng gen trên đó. - Tạo nguyên liệu cho quá trình chọn lọc và tiến hoá. - Ở thực vật khi mất đoạn nhỏ NST ít ảnh hưởng sức sống, giúp loại khỏi NST những gen không mong muốn ở 1 số giống cây trồng. Ở người, cặp NST số 21 mất đoạn sẽ mắc bệnh ung thư máu. - Làm giảm số lượng gen trên NST: Thường gây chết. 2. Lặp đoạn Một đoạn NST bị lặp lại 1 lần hay nhiều lần làm tăng số lượng gen trên đó. - Tạo nguyên liệu cho quá trình chọn lọc và tiến hoá. - Làm tăng số lượng gen trên NST. - Tính trạng do gen lặn quy định được tăng cường biểu hiện (có lợi hoặc có hại). - Ở Đại mạch, lặp đoạn dẫn đến tăng hoạt tính của enzym amilaza. 3. Đảo đoạn Một đoạn NST bị đứt ra rồi quay ngược 180 0 làm thay đổi trình tự gen trên đó. - Tạo nguyên liệu cho quá trình chọn lọc và tiến hoá. - Ít ảnh hưởng đến sức sống của cá thể do vật chất di truyền không bị mất mát. - Làm thay vị trí gen trên NST dẫn đến thay đổi mức độ hoạt động của các gen và có thể gây hại cho thể đột biến. - Thể dị hợp đảo đoạn, khi giảm phân nếu xảy ra trao đổi chéo trong vùng đảo đoạn sẽ tạo các giao tử không bình thường , hợp tử không có khả năng sống. - Ở muỗi, đảo đoạn lặp đi lặp lại nhiều lần trên các nhiễm sắc thể đã góp phần tạo nên loài mới. 4. Chuyển đoạn Là sự trao đổi đoạn giữa các NST không tương đồng, một số gen trong nhóm liên kết này chuyển sang nhóm liên kết khác. - Tạo nguyên liệu cho quá trình chọn lọc và tiến hoá. Có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành loài mới. - Làm thay đổi kích thước, cấu trúc gen, nhóm gen liên kết, giảm khả năng sinh sản. - Chuyển đoạn giữa 2 NST không tương đồng làm thay đổi nhóm gen liên kết.Chuyển đoạn lớn thường gây chết hoặc Đề xuất phương pháp di truyền đấu tranh với các côn trùng gây hại. Tạo các con đực có 1 hay nhiều chuyển đoạn NST do tác động của phóng xạ làm chúng vô sinh (không có khả năng sinh sản) rồi thả vào tự nhiên để chúng cạnh tranh với những con đực bình thường làm số lượng cá thể của quần thể giảm hay làm biến mất cả quần thể giảm khả năng sinh sản của cá thể. Chuyển đoạn nhỏ thường ít ảnh hưởng tới sức sống, có thể còn có lợi cho sinh vật. 3.Cơ chế - Các tác nhân gây đột biến ảnh hưởng đến quá trình tiếp hợp, trao đổi chéo…hoặc trực tiếp gây đứt gãy nhiễm sắc thể làm phá vỡ cấu trúc nhiễm sắc thể. - Sự trao đổi chéo không cân giữa 2 cromatit khác nguồn gốc trong một cặp nhiễm sắc thể tương đồng có thể làm xuất hiện dạng đột biến lặp đoạn và mất đoạn. - Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể thực chất là sự sắp xếp lại cả nhóm gen (đảo đoạn) hoặc làm giảm (mất đoạn) hay tăng số lượng gen (lặp đoạn) trên nhiễm sắc thể. Loại đột biến này có thể quan sát trực tiếp trên nhiễm sắc thể của tiêu bản đã nhuộm màu. Đột biến cấu trúc NST Bài 6: Đột biến số lượng nhiễm sắc thể I. Khái niệm và các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể 1. Khái niệm Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là những biến đổi làm thay đổi số lượng nhiễm sắc thể. 2. Các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể 2 loại: Đột biến lệch bội và đột biến đa bội. II. Đột biến lệch bội 1. Khái niệm và các loại a. Khái niệm: là đột biến làm thay đổi số lượng NST trong một hay một số cặp tương đồng. b. Các loại: Loại ĐB lệch bội Đặc điểm bộ NST trong tế bào Ký hiệu bộ NST Thể không Tế bào lưỡng bội mất 2 nhiễm sắc thể của một cặp 2n-2 Thể một Tế bào lưỡng bội mất một cặp nhiễm sắc thể 2n-1 Thể một kép Trong tế bào lưỡng bội hai cặp nhiễm sắc thể có một chiếc 2n-1-1 Thể ba Trong tế bào lưỡng bội một cặp nhiễm sắc thể có ba chiếc 2n+1 Thể bốn Trong tế bào lưỡng bội một cặp nhiễm sắc thể có bốn chiếc 2n+2 Thể bốn kép Trong tế bào lưỡng bội hai cặp nhiễm sắc thể có bốn chiếc 2n+2+2 … 2.Cơ chế phát sinh - Do rối loạn quá trình phân bào. + Xảy ra trong giảm phân kết hợp với thụ tinh + Hoặc trong nguyên phân, tạo thể khảm. a. Xảy ra trong giảm phân kết hợp với thụ tinh - Trong giảm phân: Các tác nhân gây đột biến gây ra sự không phân li của một hay một số cặp nhiễm sắc thể tạo ra các giao tử không bình thường (thừa hay thiếu NST). - Trong thụ tinh: Sự kết hợp của giao tử không bình thường với giao tử bình thường hoặc giữa các giao tử không bình thường với nhau sẽ tạo ra các đột biến lệch bội. b. Xảy ra trong nguyên phân (Ở tế bào sinh dưỡng) - Do sự phân ly không bình thường của các cặp NST trong nguyên phân hình thành tế bào lệch bội. - Tế bào lệch bội tiếp tục nguyên phân làm cho 1 phần cơ thể có các tế bào bị lệch bội tạo ra thể khảm. 3. Hậu quả -Đột biến lệch bội tuỳ theo từng loài mà gây ra các hậu quả khác nhau như: tử vong, giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản … 4. Ý nghĩa - Đột biến lệch bội cung cấp nguyên liệu cho tiến hoá và trong chọn giống. III. Đột biến đa bội 1. Khái niệm Đột biến đa bội là dạng đột biến làm tăng 1 số nguyên lần bộ NST đơn bội của loài và lớn hơn 2n (3n, 4n, 5n, 6n…). 2. Các loại Tự đa bội Dị đa bội Khái niệm - Là dạng đột biến làm tăng 1 số nguyên lần bộ NST đơn bội của loài và lớn hơn 2n. Là dạng đột biến làm tăng số bộ NST đơn bội của hai loài trong một tế bào Cơ chế phát sinh - Xảy ra trong những lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử tạo tế bào 4n, hợp tử phát triển thành thể tứ bội - Xảy ra trong giảm phân kết hợp thụ tinh - Trong giảm phân: Các tác nhân gây đột biến gây ra sự không phân li của một hay một số cặp nhiễm sắc thể tạo ra các giao tử không bình thường (thừa hay thiếu NST). Trong thụ tinh: Sự kết hợp của giao tử không bình thường với giao tử bình thường hoặc giữa các giao tử không bình thường với nhau sẽ tạo ra các đột biến. - Phát sinh trong giảm phân và thụ tinh - Do hiện tượng lai xa và đa bội hoá. Đặc điểm - Thể đa bội lẻ (3n, 5n, ) không có khả năng sinh sản hữu tính bình thường. (Nho, Chuối nhà, dưa hấu tam bội không hạt. - Con lai khác loài thường bất thụ. Xảy ra đột biến đa bội làm bộ nhiễm sắc thể tăng gấp đôi số lượng ở cả hai loài tạo cơ thể song nhị bội (hay dị tứ bội) hữu thụ. Đa bội chẵn: có khả năng sinh sản hữu tính. 3. Hậu quả và vai trò của đột biến đa bội - Tế bào đa bội thường có số lượng ADN tăng gấp bội, tế bào to, cơ quan sinh dưỡng lớn, sinh trưởng phát triển mạnh khả năng chống chịu tốt… - Đột biến đa bội đóng vai trò quan trọng trong tiến hoá (hình thành loài mới) và trong trồng trọt (tạo cây trồng năng suất cao…) - Cơ thể mang đột biến đa bội lẻ thường không có khả năng sinh sản hữu tính.