Đột biến gen là gì? Có mấy dạng đột biết gen? Nguyên nhân, cơ chế phát sinh đột biến gen, hậu quả và ý nghĩa - Sinh 12 bài 4

Vậy đột biến gen là gì? gồm các dạng nào? tại sao đột biến gen thường có hại cho sinh vật? Nguyên nhân, cơ chế phát sinh đột biến gen là gì? hậu quả của đột biến gen? đột biến gen có vai trò và ý nghĩa gì trong thực tiễn và tiến hóa? chúng ta cùng đi tìm lời giải đáp qua bài viết dưới đây.

I. Khái quát các dạng đột biến gen

1. Khái niệm đột biến gen

• Đột biến gen là gì? Đột biến gen là những biến đổi nhỏ trong cấu của gen liên quan đến mọt (đột biến điểm) hoặc một số cặp nuclêôtit.

• Đa số đột biến gen là có hại, một số có lợi hoặc trung tính.

• Đặc điểm của đột biến gen:

- Mỗi lần biến đổi gen tạo ra 1 alen mới.

- Tần số đột biến gen tự nhiên là rất thấp (〖10〗^(-6) - 〖10〗^(-4)).

• Tác nhân gây đột biến gen:

- Tia tử ngoại

- Tia phóng xạ

- Chất hoá học

- Sốc nhiệt

- Rối loạn qúa trình sinh lí, sinh hoá trong cơ thể

• Thể đột biến: là những cá thể mang đột biến đã biểu hiện ra kiểu hình của cơ thể.

2. Các dạng đột biến gen

Đột biến gen có các dạng sau:

a) Đột biến thay thế một cặp nuclêôtit

- Làm thay đổi trình tự axit amin (a.a) trong prôtêin và thay đổi chức năng của prôtêin.

b) Đột biến thêm hoặc mất một cặp nuclêôtit

- Làm thay đổi trình tự a.a trong prôtêin và thay đổi chức năng của prôtêin.

- Làm thay đổi trình tự a.a trong chuỗi pôlipeptit và làm thay đổi chức năng của protein.

II. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen

1. Nguyên nhân đột biến gen

- Do tác động lí, hóa, sinh học ở ngoại cảnh.

- Do những rối loạn sinh lí, hóa sinh trong tế bào.

2. Cơ chế phát sinh đột biến gen

a) sự kết hợp không đúng trong nhân đôi ADN

- Các bazơ nitơ thường tồn tại ở 2 dạng cấu trúc: dạng thường và dạng hiếm.

- Các dạng hiếm (hỗ biến) có những vị trí liên kết hiđrô bị thay đổi làm cho chúng kết cặp không đúng khi nhân đôi, từ đó dẫn đến phát sinh đột biến gen.

* Ví dụ: Guamin dạng hiếm (G*) kết hợp với timin trong quá trình nhân đôi, tạo nên đột biến G-X → A-T

Đột biến G-X → A-T do kết cặp không hợp đôi trong nhân đôi ADN

b) Tác động của các tác nhân gây đột biến

- Tác động của các tác nhân vật lí: Tia tử ngoại (UV) làm cho 2 bazơ Timin trên 1 mạch ADN liên kết với nhau làm phát sinh ĐBG.

- Tác động của các tác nhân hóa học: 5-Brôm Uraxin là đồng đẳng của Timin gây thay thế A-T → G-X.

- Tác nhân sinh học: Virut gây ra đột biến. Ví dụ như virut viêm gan B, virut hecpet,...

Đột biến A-T → G-X do tác động của 5BU

III. Hậu quả và ý nghĩa của đột biến gen

1. Hậu quả của đột biến gen

- Đột biến gen có thể gây hại, vô hại hoặc có lợi cho thể đột biến.

- Mức độ gây hại của các alen đột biến phụ thuộc vào điều kiện môi trường cũng như phụ thuộc vào tổ hợp gen.

2. Vai trò và ý nghĩa của đột biến gen

a) Đối với tiến hóa

- Đột biến gen làm xuất hiện các alen khác nhau cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa của sinh vật.

b) Đối với thực tiễn

- Đột biến gen cũng cung cấp nguyên liệu cho quá trình chọn giống. Vì vậy, ở một số đối tượng như vi sinh vật và thực vật, các nhà khoa học thường chủ động sử dụng các tác nhân đột biến để tạo ra các giống mới.