Đột biến sinh học

Đột biến sinh học
Đột biến (hay biến dị di truyền) là những biến đổi bất thường trong vật chất di truyền (nhiễm sắc thể, DNA) dẫn đến sự biến đổi đột ngột của một hoặc một số tính trạng, những biến đổi này có thể di truyền cho các đời sau.
Đột biến nhiễm sắc thể
Đột biến nhiễm sắc thể (NST) là sự biến đổi về cấu trúc hoặc số lượng NST. Đột biến có thể xảy ra ở một cặp NST nào đó hoặc ở toàn bộ các cặp NST. Loại đột biến này phát sinh có thể là do các tác nhân mạnh trong ngoại cảnh (tia phóng xạ, hóa chất, sự biến đổi đột ngột của nhiệt độ) hoặc những rối loạn trong quá trình trao đổi chất nội bào, dẫn đến sự phân li không bình thường của các cặp NST.
Nếu trong quá trình phát sinh giao tử, một cặp NST nào đó không phân li sẽ tạo giao tử có hai NST cùng cặp, qua thụ tinh sẽ hình thành hợp tử có 3 NST. Nếu trong quá trình nguyên phân thoi vô sắc không hình thành, tất cả các cặp NST không phân li sẽ tạo thành tế bào 4n. Trường hợp bộ NST trong tế bào sinh dưỡng tăng lên thành một bội số của n (nhiều hơn 2n) được gọi chung là thể đa bội.
Tế bào đa bội có lượng ADN tăng gấp bội, quá trình tổng hợp các chất hữu cơ diễn ra mạnh mẽ, do đó kích thước tế bào lớn hơn. Cơ thể đa bội thường có cơ quan sinh dưỡng to, phát triển khỏe chống chịu tốt. Hiện tượng đa bội khá phổ biến ở thực vật và đã được ứng dụng có hiệu quả trong chọn giống cây trồng. Đột biến cấu trúc NST có các dạng: mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn có thể quan sát dưới kính hiển vi quang học.
Đột biến gen
Đột biến gen là những biến đổi trong số lượng, thành phần, trật tự các cặp nuclêôtít, xảy ra tại một điểm nào đó trên phân tử DNA. Mỗi biến đổi ở một cặp nuclêôtít nào đó sẽ gây một dột biến gen. Các dạng đột biến gen thường gặp là:
Mất một cặp nuclêôtít
Thêm một cặp nuclêôtít
Thay thế một cặp nuclêôtít
Đảo vị trí một cặp nuclêôtít
Nguyên nhân phát sinh đột biến gen : Trong điều kiện tự nhiên, đột biến gen phát sinh do những rối loạn trong quá trình tự sao chép của phân tử ADN dưới ảnh hưởng phức tạp của môi trường trong và ngoài cơ thể. Trong thực nghiệm, người ta đã gây ra các đột biến nhân tạo bằng tác nhân vật lí hoặc hóa học.
Vai trò của đột biến gen : Sự biến đổi cấu trúc phân tử của gen có thể dẫn đến biến đổi cấu trúc của loại prôtêin mà nó mã hóa, cuối cùng có thể dẫn đến biến đổi ở kiểu hình.các đột biến gen biểu hiệnra kiểu hình ở từng cá thể riêng lẻ, không tuơng ứng với điều kiện sống, thường là đột biến lặn và có hại cho bản thân sinh vật vì chúng đã phá vỡ sự thống nhất hài hòa trong kiểu gen đã qua chọn lọc tự nhiên và duy trì lâu đời trong điều kiện tự nhiên, gây ra những rối loạn trong quá trình tổng hợp prôtêin. Đa số đột biến gen tạo ra các gen lặn, chúng chỉ biều hiện ra kiểu hình khi ở thể đồng hợp và trong điều kiên môi trường thích hợp. Qua giao phối, nếu gặp tổ hợp gen thích hợp, một đột biến vốn là có hại có thể trở thành có lợi. Trong thực tiễn, người ta gặp những đột biến tự nhiên và nhân tạo có lợi cho bản thân sinh vật và cho con người
Ngoài những đột biến gene xảy ra trên DNA của nhiễm sắc thể, đột biến trên DNA của các bào quan như ty thể, lục lạp có thể gây ra những biến dị di truyền theo dòng mẹ.