Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì? Cách phân loại và Cơ chế phát sinh

Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì? Cách phân loại đột biến số lượng nhiễm sắc thể? Cơ chế phát sinh đột biến số lượng NST như nào? Quá trình phát triển của nhiễm sắc thể? Ý nghĩa của hiện tượng đột biến số lượng nhiễm sắc thể ra sao?… Có rất nhiều vấn đề liên quan đến đột biến số lượng NST cần được giải đáp. Cùng theo dõi bài viết của DINHNGHIA.COM.VN để hiểu rõ vấn đề nhé.

Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì?

• Nhiễm sắc thể là gì? Nhiễm sắc thể được biết đến là vật di truyền trong tồn tại trong nhân tế bào. Nhiễm sắc thể bị ăn màu bằng chất nhuộm kiềm tính, có số lượng, hình dạng và kích thước đặc trưng mỗi loài. Nhiễm sắc thể thường tập trung lại thành những sợi ngắn và có khả năng tự nhân đôi, phân li và tổ hợp qua các thế hệ của mỗi loài. 
• Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì? Đây là những biến đổi số lượng xảy ra ở một hoặc một số cặp nhiễm sắc thể hoặc toàn bộ nhiễm sắc thể của mỗi loài. Đột biến nhiễm sắc thể bao gồm 2 loại:
  • Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể.
  • Đột biến số lượng nhiễm sắc thể.

Phân loại đột biến số lượng nhiễm sắc thể

Đột biến lệch bội

Đột biến lệch bội là những biến đổi về số lượng nhiễm sắc thể xảy ra của các loài. Nghĩa là 1 hay một cặp nhiễm sắc thể trong tế bào các loài bị thừa hay thiếu một hoặc một vài chiếc. Ở các sinh vật lưỡng bội, đột biến số lượng NST xảy ra ở đột biến lưỡng bội gồm 4 dạng:

• 2n-2 là tế bào lưỡng bội bị mất 1 cặp nhiễm sắc thể
• 2n-1 là tế bào lưỡng bội bị mất 1 nhiễm sắc thể của 1 cặp nhiễm sắc thể
• 2n+1 là tế bào lưỡng bội thêm 1 nhiễm sắc thể  vào 1 cặp nhiễm sắc thể
• 2n+2 là tế bào lưỡng bội thêm 2 nhiễm sắc thể vào 1 cặp nhiễm sắc thể

Hệ quả của đột biến lệch bội: Làm mất cân bằng của toàn bộ hệ gen nên các thể lệch bội thường làm giảm sức sống cũng như làm giảm sinh sản hoặc chết.

Ví dụ: Hội chứng Down ở người xuất hiện 3 NST 21, khiến mắt xếch, tay ngắn, lưỡi dày dài, si đần và vô sinh.

Đột biến đa bội

Đa bội là một dạng đột biến số lượn nhiễm sắc thể. Theo đó các tế bào của các loài có sự thay đổi đột biến tăng lên hơn 2 lần số đơn bội nhiễm sức thể của tế bào bình thường ( 4n, 5n,6n…) Những cơ thể có chứa những tế bào 4n, 5n,6n có thể gọi là thể đa bội. Thể đa bội được chia làm 2 loại là tự đa bội và dị đa bội.

• Tự đa bội: Đó là cơ thể của các tế bào tự tăng số lượng các hệ gen trong nó và tăng theo bội số lớn hơn 2. Gồm 2 hệ cơ tăng gen cơ bản đó là tự đa bội chẵn: 4n,6n,8n… và tự đa bội lẻ 3n,5n,7n… Bộ nhiễm sắc thể tự đa bội có cơ chế hình thành do bộ nhiễm sắc thể nhân đôi.
• Dị đa bội: Đó là cơ chế của sự đột biến số lượng NST với việc tăng số lượng gen ở các loài là khác với con lai khởi đầu F1.

Hậu quả của đột biến nhiễm sắc thể là gì?

• Đột biến số lượng nhiễm sắc thể ở thực vật: Làm mất cân bằng gen cũng như làm biến đổi hình thái ở thực vật từ hình dạng, đến kích thước…
• Đột biến số lượng nhiễm sắc thể ở người: Tạo nên một số bệnh nguy hiểm ở người, ví dụ Down, Tớc – nơ…
• Nhìn chung, đột biến NST làm giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản ở người cũng như động thực vật.

Ý nghĩa của đột biến nhiễm sắc thể là gì?

• Đối với tiến hóa: Đột biến NST giúp cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa.
• Đối với chọn giống: Đột biến NST sử dụng các thể NST theo ý muốn của con người vào cây lai.
• Đối với nghiên cứu di truyền học: Đột biến NST giúp sử dụng các lệch bội để xác định vị trí gen trên NST.

Cơ chế phát sinh của đột biến số lượng nhiễm sắc thể

Cơ chế phát sinh của đột biến lệch bội

Từ các tác nhân lí hóa của môi trường làm cho các cơ thể, tế bào làm rối loạn sự phân li các nhiễm sắc thể trong tế bào. Thoi vô sắc đã hình thành nên các nhiễm sắc thể không phân li tạo thành các giao tử bất thường. Biến dị bội đã được hình thành sự kết hợp của giao tử bất thường và giao tử bình thường.

Thể lệch bội được hình thành từ quá trình giảm phân không bình thường với các giao tử bình thường và quá trình giao tử bình thường. Các giao tử (n+1) và (n-1) được hình thành từ sự không phân li của 1 cặp nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân. Thường gặp ở các nhiễm sắc thể giới tính.

Sự không phân li của nhiễm sắc thể có thể tạo ra thừa hoặc thiếu xảy ra trong quá trình nguyên phân. Đột biến này nguyên phân ở lần đầu tiên thì tế bào đó có thể sẽ mất khả năng sống, tế bào còn lại sẽ phát triển thành thể lệch bội.

Một cá thể của mỗi loài khác nhau có thể có nhiều trường hợp lệch bội khác nhau, bởi hiện tượng lệch bội ở mỗi cặp nhiễm sắc thể của mỗi loài sẽ cho những kiểu hình khác nhau. Lệch bội có thể xảy ra trong nguyên phân tế bào sinh dưỡng 2n làm cho cơ thể mang đột biến số lượng NST lệch bội.

Ví dụ: Một loài có nhiễm sắc thể 2n=12, tức là có 6 cặp nhiễm sắc thể khác nhau.

Cơ chế phát sinh của đột biến đa bội

Cơ chế này được hình thành do thoi phân bào không hình thành nên nhiễm sắc thể không phân li trong tế bào xôma hoặc bộ nhiễm sắc thể nhân đôi. Sự hình thành của thoi vô sắc thường do sử dụng các hóa chất.

Quá trình giảm phân không bình thường nên tạo ra giao tử mang bộ nhiễm sắc thể không giảm đi một nửa số lượng. Ta có 2 loại đột biến đa bội  là đa bội chẵn và đa bội lẻ:

• Cơ chế phát sinh đa bội chẵn: Thể đa bội chẵn này là các hợp tử như 2n,4n,6n,8n… Trong quá trình giảm phân nhiễm sắc thể tự nhân đôi nhưng lại không hình thành thoi vô sắc mà lại tạo nên giao tử 2n, mỗi khi thụ tinh các giao tử lại thêm 2n + nên tạo ra các giao tử mới đều mang số chẵn. Thể đa bội này có đột biến số lượng nhiễm sắc thể tăng lên gấp nhiều lần nên quá trình này diễn ra mạnh mẽ, tạo ra các tế bào to, phát triển tốt. Đây là thể được con người ứng dụng nhiều trong việc trồng trọt để giúp tăng chất lượng tốt.
• Cơ chế phát sinh đa bội lẻ: Thể đa bội lẻ này là các hợp tử như 3n,5n,7n,9n… Trong quá trình giảm phân nhiễm sắc thể tự nhân đôi nhưng không hình thành thoi vô sắc. Quá trình này lại tạo ra các giao tử 2n, sau khi được thụ tinh giao tử 2n + n , là giao tử bình thường tạo nên hợp tử 3n và chỉ tạo ra các hợp tử đa bội lẻ. Thể đa bội lẻ vẫn thường được sử dụng trong việc trồng các loại quả không hạt.

Sơ đồ tư duy đột biến số lượng nhiễm sắc thể

Qua bài viết trên, DINHNGHIA.COM.VN đã giúp bạn hiểu rõ về đột biến số lượng NST diễn ra như thế nào, đột biến số lượng NST là gì, cơ chế phát sinh cũng như sơ đồ tư duy đột biến số lượng nhiễm sắc thể. Hy vọng những kiến thức trên sẽ hữu ích cho bạn trong quá trình học tập. Chúc bạn luôn học tốt!

Xem chi tiết qua bài giảng dưới đây:

(Nguồn: www.youtube.com)