Lý thuyết Đột biến gen

www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation Page | 1 ĐỘT BIẾN GEN I. Khái niệm và các dạng đột biến gen 1. Khái niệm Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen thường liên quan đến một cặp nucleotit gọi là đột biến điểm. 2. Các dạng đột biến gen  Mất một cặp nu  Thêm một cặp nu  Thay thế một cặp nu 3. Thể đột biến Thể đột biến là những cá thể mang đột biến đã biểu hiện ra kiểu hình VD: Người bị bệnh bạch tạng là thể đột biến mang gen lặn aa không tổng hợp được sắc tố melamin KH: Da, tóc, lông trắng Mắt màu hồng 4. Tính chất của đột biến gen  Tần số đột biến gen rất thấp khoảng 10-6-10-4  Đa số là đột biến lặn (A thành a, đột biến thuận) có hại  Di truyền được, đặc biệt có thể xảy ra ở tế bào sinh dưỡng, tế bào sinh dục  Xảy ra đột ngột, ngẫu nhiên, vô hướng, cá biệt  Có tính chất thuận nghịch  Phải có điều kiện nhất định mới biểu hiện ra kiểu hình II. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen 1. Nguyên nhân  Bên ngoài: Tác nhân lí, hóa, sinh học của môi trường (tia tử ngoại, tia phóng xạ, sốc nhiệt, hóa chất 5BU, Acidin, virut...)  Bên trong: Do rối loạn trao đổi chất (rối loạn nhân đôi ADN) www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation Page | 2 2. Cơ chế phát sinh đột biến Đột biến gen phát sinh chủ yếu qua cơ chế nhân đôi ADN do vi phạm NTBS (kết cặp không đúng do bazo hiếm hoặc do tác nhân đột biến) a, Sự kết cặp không đúng do bazo hiếm Do bazo hiếm (có vị trí liên kết hidro bị thay đổi) dãn đến kết cặp không đúng trong nhân đôi làm phát sinh đột biến gen Vd: A dạng hiếm (A*) kết cặp sai với X tạo đột biến dạng thay thế A->T->G->X sau hai lần nhân đôi Vd1: A*-T ->A*-X ->G-X Vd2: G*-X ->G*-T ->A-T b, Tác động của tác nhân gây đột biến  Tác nhân vật lí: Tia UV làm hai bazo Timin cùng một mạch dính lại với nhau gây đột biến  Tác nhân hóa học  Hóa chất 5-Brom Uraxin gây đột biến thay thế một cặp A-T bằng cặp G-X sau 3 làn nhân đôi có một tế bào mang đột biến  A-T -> A-5BU ->G-UBU->G-X  Tác nhân sinh học : virut chèn đoạn gen của nó vào gen điều hòa làm gen điều hòa không tổng hợp được protein ức chế * Chú ý: Sự phát sinh đột biến gen còn phụ thuộc vào  Loại tác nhân đột biến, liều lượng, cường độ của tác nhân  Đặc điểm cấu trúc của gen. Có gen có cấu trúc bền vững, ít bị đột biến. Có gen thể đột biến sinh ra nhiều alen (mỗi đột biến sinh ra một alen, một gen có thể bị đột biến nhiều lần)  Vị trí tế bào và cơ quan xảy ra đột biến, phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng của tế bào. Tế bào nào phân chia càng nhiều càng dễ phát sinh đột biến. www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation Page | 3 IV. Hậu quả của đột biến gen  Biến đổi trong cấu trúc gen, làm thay đổi trình tự nucleotit trong mARN làm thay đổi cấu trúc protein dẫn đến biến đổi đột ngột một hoặc một số tính trạng.  Hậu quả đột biến gen tùy thuộc vào dạng đột biến, mỗi dạng đột biến phụ thuộc vào vị trí đột biến  Đột biến thay thế một cặp nucleotit: thay đổi một bộ ba dẫn đến thay đổi tối đa 1 aa có thể làm thay đổi chức năng của protein (nếu bộ ba đột biến mã hóa cho aa mở đầu)  Không thay đổi protein -đột biến trung tính (nếu bộ ba đột biến mã hóa axit amin thành mã thoái hóa)  Đột biến mất hoặc thêm một cặp nucleotit dẫn đến sắp xếp lại mã di truyền đọc sai từ vị trí xảy ra đột biến. Thay đổi trình tự aa trong chuỗi polipeptit kể từ sau vị trí xảy ra đột biens làm thay đổi chức năng protein.  Cả 3 dạng đột biến dẫn đến hình thành bộ ba kết thúc làm gián đoạn quá trình dịch mã, protein bị thay đổi có thể không thực hiện được chức năng sinh học.  Đột biến gen có thể gây hại nhưng cũng có thể vô hại hoặc có lợi cho quá trình đột biến.  Xét ở mức độ phân tử phần nhiều đột biến thường vô hại (trung tính) vì đột biến thay thể xảy ra ở bộ ba thoái hóa.  Mức độ gây hại của alen đột biến phụ thuộc vào điều kiện môitrường và tổ hợp gen mà nó tác động. V. Vai trò ý nghĩa của đột biến gen  Làm xuất hiện các alen mới, cung cấp nguyên liệu sơ cấp cho tiến hóa và chọn giống. Kết luận: trong các dạng đột biến gen  Dạng đột biến mất hoặc thêm một cặp nu gây hậu quả nặng hơn vì nó làm thay đổi toàn bộ trình tự và thành phần aa từ điểm đột biến đến điểm cuối phân tử protein. Nếu đột biến càng lùi về đầu gen càng gây hậu quả lớn, nặng nhất là đột biến ngay sau mã mở đầu.  Đột biến thay thế có hậu quả nhẹ hơn vì chỉ thay đổi 1 aa  Dạng đột biến thay thế phổ biến hơn vì nó dễ xảy ra ngay cả khi không có tác nhân đột biến  Đa số đột biến thay thế xảy ra ở nucleotit thứ ba của mã thoái hóa. Đa số cá thể đột biến còn sống sót là cá thể đột biến thay thế.