Các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể

Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là nội dung lý thuyết quan trọng trong phần Di truyền học. Để hỗ trợ quá trình ôn tập của bạn, Kiến Guru đã biên soạn và mang đến cho bạn đọc cái nhìn chi tiết và đầy đủ nhất về các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể. Mời các bạn cùng theo dõi!

Phần 1 – Khái niệm đột biến số lượng nhiễm sắc thể

Trước khi đi vào tìm hiểu đột biến số lượng nhiễm sắc thể bao gồm những gì, hãy cùng chúng mình khám phá định nghĩa đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì nhé:

1 – Định nghĩa

Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là những thay đổi, biến đổi số lượng xảy ra ở một cặp hoặc một số cặp nhiễm sắc thể nào đó và có khi xảy ra ở tất cả các cặp nhiễm sắc thể.

2 – Đột biến số lượng nhiễm sắc thể bao gồm các dạng

Đột biến số lượng nhiễm sắc thể có hai dạng phổ biến và thường gặp nhất, đó là đột biến lệch bội và đột biến đa bội. Mỗi dạng đột biến này lại có những tính chất, đặc điểm khác biệt nhau.

Phần 2 – Tìm hiểu các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể

Sau khi đã nắm rõ được đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì, cùng Kiến Guru đi sâu vào nghiên cứu sâu hơn các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể thường gặp nhé.

1 – Đột biến lệch bội

Đột biến lệch bội là sự thay đổi về mặt số lượng nhiễm sắc thể chỉ xảy ra ở 1 hoặc 1 số cặp nhiễm sắc thể tương đồng. Các dạng đột biến lệch bội thường gặp là: thể không (2n-2), thể một nhiễm (2n-1), thể ba nhiễm (2n+1). Thể lệch bội xuất hiện thường xuyên ở thực vật và hiếm gặp ở động vật.

Cơ chế phát sinh dạng đột biến lệch bội này xuất phát từ sự rối loạn trong quá trình phân ly của một hoặc một vài cặp nhiễm sắc thể. Một hoặc một vài cặp nhiễm sắc thể không phân ly trong quá trình giảm phân tạo nên tình trạng thiếu hoặc thừa một, một vài nhiễm sắc thể trong giao tử (giao tử không bình thường). Và chính sự tổ hợp giữa giao tử không bình thường và giao tử bình thường, hoặc là sự kết hợp giữa các giao tử bất thường này với nhau là nguyên nhân gây nên các dạng đột biến lệch bội. Trong quá trình nguyên phân ở các tế bào sinh dưỡng, sự phân ly của một hoặc một vài nhiễm sắc thể không bình thường tạo nên thể khảm.

Caption: Thể lệch bội – các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể

2 – Đột biến đa bội

Đột biến đa bội gồm 2 dạng chính: thể tự đa bội và thể dị đa bội.

Thể tự đa bội là sự gia tăng số lượng nhiễm sắc thể đơn bội của một loài lên một lượng là số nguyên lần. Có hai dạng của thể đa bội bao gồm: thể đa bội chẵn (2n, 4n, 6n, 8n,…) và thể đa bội lẻ (3n, 5n, 7n,..). Lý giải cơ chế phát sinh của thể tự đa bội,

Caption: Thể đa bội – các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể

Trong giảm phân, nhờ các tác nhân đột biến gây ra hiện tượng không phân ly của toàn bộ các cặp NST, gây ra các giao tử không bình thường (giao tử chứa cả 2n NST). Các đột biến đa bội được tạo thành từ sự kết hợp giữa các giao tử không bình thường, hoặc giữa giao tử không bình thường với giao tử bình thường. Một trường hợp nữa là cơ chế phát sinh của thể tự đa bội là sự không phân li trong lần nguyên phân đầu tiên của tất cả các cặp NST (2n), chính điều này gây nên hiện tượng thể tứ bội (4n) sau quá trình hình thành giao tử.

Thể dị đa bội (hay còn có tên gọi khác là thể song nhị bội): cả 2 bộ NST của 2 loài cùng tồn tại trong một tế bào. Hiện tượng này phát sinh trên cơ chế lai xa kết hợp với đa bội hóa. Từ đó, tạo ra cây mang thể song nhị bội. Đột biến dị đa bội xảy ra trong tự nhiên khi 2 loài A, B (có bộ NST là AA, BB) tạo được con lai lưỡng bội bất thụ (AB). Sau đó cơ thể này có thể tạo được giao tử lưỡng bội AB do sự không phân li của bộ NST ở con lai lưỡng bội và các giao tử này có thể tự thụ phấn với nhau để tạo ra cơ thể dị tứ bội hữu thụ (thể song nhị bội hữu thụ) có bộ NST là AABB.

Phần 3 – Hậu quả và vai trò của đột biến số lượng nhiễm sắc thể

Vậy, chúng ta cùng tiếp tục theo dõi phần hệ thống kiến thức dưới đây để tìm hiểu về hậu quả của đột biến số lượng nhiễm sắc thể nhé!

1 – Hậu quả và ý nghĩa của đột biến lệch bội

Ở thực vật, đột biến lệch bội xuất hiện nhiều ở chi cà và chi lúa. Sự biến đổi (làm tăng hay giảm số lượng NST của 1 hoặc vài NST) này dẫn đến mất cân bằng hệ gen nên các thể lệch bội thường không sống được hay có thể giảm sức sống hoặc mất khả năng sinh sản tùy từng loài. Ví dụ: ở người đột biến 3 NST số 21 gây hội chứng Đao, hiện tượng đột biến lệch bội ở các cặp nhiễm sắc thể khác thường gây sảy thai hoặc chết sớm hoặc mắc các bệnh hiểm nghèo cho con người.

Đột biến lệch bội cung cấp nguyên liệu chính cho quá trình tiến hóa. Và nhờ có dạng đột biến này mà quá trình xác định vị trí của gen trên nhiễm sắc thể với mục đích tìm ra nhóm gen liên kết diễn ra dễ dàng hơn.

2 – Vai trò và ý nghĩa của đột biến đa bội

Ở thực vật, các cá thể tự đa bội lẻ hầu như không có khả năng sinh sản hữu tính chỉ có thể sinh sản vô tính. Ở động vật, đột biến đa bội thường gây chết do cơ chế xác định giới tính bị rối loạn. Do đó, thể đột biến tự đa bội thường hiếm gặp ở động vật, chỉ bắt gặp ở động vật bậc thấp như thằn lằn 3n, 4n…

Tuy nhiên, trong sản xuất, đột biến lại là nguồn cung cấp nguyên liệu cho loài mới, chủ yếu là thực vật có hoa. Các thể đa bội thường xuất hiện ở các loài cây ăn quả không hạt (các loài cây này thuộc thể đa bội lẻ như dưa hấu, nho,…) cho năng suất cao, cung cấp nguyên liệu cho quá trình chọn lọc giống cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế lớn nhất. Trong quá trình tiến hóa, hiện tượng này tạo tiền đề cho sự hình thành, xuất hiện của các loài mới.

3 – Bài tập vận dụng các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể

Bài tập 1: Giải thích tại sao đột biến lệch bội thường gây hậu quả nặng nề hơn đột biến đa bội?

Hướng dẫn giải:

Vì quá trình tăng hay giảm số lượng của 1 hoặc vài cặp nhiễm sắc thể này gây ra quá trình mất cân bằng của hệ gen.

Bài tập 2: Bộ nhiễm sắc thể ở một loài thực vật có dạng 2n = 18. Một tế bào sinh dục chín của thể ba nhiễm kép. Tính số nhiễm sắc thể các cặp đều phân li bình thường ở kì sau của giảm phân I số nhiễm sắc thể trong tế bào là?

Hướng dẫn giải:

Ta có: n =9, thể ba nhiễm kép có 2n + 1+ 1= 20 NST

Ở kì sau của giảm phân I nhiễm sắc thể tồn tại ở dạng kép và nhiễm sắc thể trong tế bào chưa phân lý.

Vậy nên, số nhiễm sắc thể trong tế bào là: 20 NST kép.

Bài tập 3: Ở sinh vật lưỡng bội thường được gặp ở các dạng như: thể không nhiễm (2n – 2), thể một (2n – 1), thể ba nhiễm (2n + 1) thể bốn nhiễm (2n + 2) Hãy nêu hậu quả.

Hướng dẫn giải:

Ở thực vật, thể lệch bội thường làm giảm khả năng sinh sản. Còn đối với động vật, nếu lệch bội ở nhiễm sắc thể nhỏ sẽ gây ra hiện tượng biến dị khác nhau (do chứa ít gen), còn nếu lệch bội ở nhiễm sắc thể lớn có khả năng gây chết.

Kết luận

Vừa rồi, Kiến Guru đã tổng hợp kiến thức lý thuyết và hướng dẫn giải một số câu hỏi phần đột biến số lượng nhiễm sắc thể một cách đầy đủ nhất, chi tiết nhất. Hy vọng đây sẽ là hành trang cùng bạn chinh phục môn Sinh học trong thời gian tới. Bạn đọc hãy theo dõi những bài viết tiếp theo của chúng mình để nhận được những kiến thức bổ ích và các tài liệu hay nhé. Kiến Guru chúc bạn học tốt!