Bài 4: Đột biến gen - Sinh học 12

1. Khái niệm và các dạng đột biến:

      * Khái niệm: Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen. 

            - Ở bài này chúng ta chỉ nhắc đến những biến đổi liên quan đến một cắp nucleotit trong gen ( thường gọi là đột biến điểm)

            - Trong tự nhiên, tất cả các gen đều có thể bị đột biến nhưng với tần số rất thấp (10^-6 - 10^-4). Tần số đột biến có thể thay đổi tuỳ thuộc vào các tác nhân gây đột biến (như tác nhân hoá học, vật lí, sinh học)

            - Đột biến gen có thể xảy ra ở tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục.

            - Cá thể mang gen đột biến đã biểu hiện ra kiểu hình được gọi là thể đột biến 

     * Các dạng đột biến gen:

            - Đột biến thay thế một cặp nucleotit: Một cặp nucleotit trong gen được thay thế bằng một cặp nucleotit khác

            - Đột biến thêm hoặc mất một cặp nucleotit: Đột biến làm mất đi hoặc thêm vào một cặp nucleotit trong gen

2. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen:

      * Nguyên nhân: - Ngoại nhân: Tác nhân vật lí (tia tử ngoại, tia phóng xạ,..), tác nhân hoá học, tác nhân sinh học (một số virus)

                                - Nội nhân: Rối loạn sinh lí, hoá sinh của tế bào

      * Cơ chế phát sinh đột biến gen:

             - Sự kết cặp không đúng trong nhân đôi ADN: Các bazo nito thường tồn tại ở 2 dạng cấu trúc là dạng thường và dạng hiếm. Các dạng hiếm có những vị trí liên kết hidro bị thay đổi làm cho chúng kết cặp không đúng trong quá trình nhân đôi dẫn đến phát sinh đột biến gen.

             - Tác động của các tác nhân gây đột biến:

                    + Tác nhân vật lí: Tia tử ngoại (tia UV) có thể làm cho 2 bazo nito timin trên cùng một mạch ADN liên kết với nhau dẫn đến phát sinh đột biến

                    + Tác nhân hoá học: 5 - brom uraxin (5BU) là chất đồng đẳng của timin gây thay thế A-T bằng G-X

                    + Tác nhân sinh học: Một số virut như virut viêm gan B, virut hecpet

3. Hậu quả và ý nghĩa của đột biến gen:

       * Hậu quả của đột biến gen:

              - Đột biến gen có thể có hại cũng có thể có lợi hoặc vô hại.

              - Xét mức độ phân tử thì phần nhiều đột biến điểm thường vô hại

              - Những đột biến gen làm thay đổi chức năng của protein thường có hại, một số đột biến có thể làm thay đổi chức năng protein theo hướng có lợi

              - Nhìn chung, mức độ gây hại của alen gây đột biến phụ thuộc vào điều kiện môi trường cũng như phụ thuộc vào tổ hợp gen

       * Vai trò và ý nghĩa của đột biến gen:

              - Đối với tiến hoá: Đột biến gen làm xuất hiện các alen khác nhau cung cấp nguồn nguyên liệu chủ yếu cho quá trình tiến hoá

              - Đối với thực tiễn: Đột biến gen cung cấp nguyên liệu cho quá trình tạo giống. Ở một số đối tượng như vi sinh vật, thực vật các nhà khoa học thường chủ động sử dụng các tác nhân đột biến để tạo ra giống mới