Bài 38. Đột biến gene
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 38. ĐỘT BIẾN GENE
Mở đầu
Câu hỏi
Năm 2006, các nhà khoa học đã phát hiện một con hươu có màu lông trắng khác biệt với màu lông của những con hươu khác ở một vùng núi miền Đông nước Đức. Hãy tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt về màu lông của con hươu trắng này
Ảnh
Ảnh
Nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt về màu lông của con hươu trắng này là do một hiện tượng đột biến gene gọi là albinism (bạch tạng). Albinism là một tình trạng di truyền khiến cho cá thể không sản xuất đủ melanin, chất làm cho da, tóc và mắt có màu sắc. Trong trường hợp của con hươu này, sự thiếu hụt melanin đã dẫn đến việc lông của chúng không có màu, tạo ra một vẻ ngoài trắng sáng khác biệt so với các con hươu khác trong khu vực.
1. Khái niệm đột biến gene
1.1.Lý thuyết
Đột biến gene là sự thay đổi trong chuỗi DNA của một gene, dẫn đến sự thay đổi trong thông tin di truyền mà gene đó mang lại. Đột biến gene có thể ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của protein mà gene đó mã hóa, hoặc thậm chí có thể không ảnh hưởng đến protein
1.2.Loại Đột Biến Gene
- Thay đổi điểm: Một cặp bazơ trong DNA bị thay đổi. Ví dụ, một bazơ có thể được thay thế bằng một bazơ khác, hoặc một bazơ có thể bị thêm vào hoặc mất đi. Điều này có thể dẫn đến một amino acid khác trong protein (đột biến thay thế), hoặc gây ra sự tạo ra một mã kết thúc sớm (đột biến chấm dứt), dẫn đến một protein không đầy đủ. - Đột biến chèn thêm hoặc mất đoạn: Một đoạn DNA dài hơn hoặc ngắn hơn được chèn vào hoặc mất đi khỏi chuỗi DNA. Điều này có thể gây ra sự thay đổi lớn trong cấu trúc protein hoặc làm protein không hoạt động được.
1.3.Nguyên Nhân Đột Biến
Tự phát: Đột biến có thể xảy ra ngẫu nhiên trong quá trình sao chép DNA khi tế bào phân chia. Các lỗi trong sao chép DNA hoặc trong quá trình sửa chữa DNA có thể dẫn đến đột biến. Môi trường: Các yếu tố bên ngoài như bức xạ, hóa chất, hoặc virus có thể gây ra đột biến bằng cách làm hỏng DNA.
1.4.Hình thành kiến thức mới 1
Quan sát Hình 38.1 và cho biết cấu trúc của đoạn gene đột biến có gì khác với cấu trúc của đoạn gene bình thường. Từ đó, nêu khái niệm đột biến gene.
- Cấu trúc của đoạn gene đột biến khác so với cấu trúc của đoạn gene bình thường như sau: Hình a): Đoạn gene đột biến được thêm 1 cặp nucleotide T – A.
Ảnh
Ảnh
Hình b): Đoạn gene đột biến bị mất 1 cặp nucleotide A – T. Hình c): Đoạn gene đột biến bị thay cặp nucleotide A – T thành cặp nucleotide C – G. - Khái niệm đột biến gene: Đột biến gene là những biến đổi trong cấu trúc của gene, thường liên quan đến một hoặc vài cặp nucleotide.
1.5.Luyện tập
Lấy thêm ví dụ về đột biến gene ở vật nuôi và cây trồng.
Ví dụ về đột biến gene ở vật nuôi và cây trồng: - Tạo ra đột biến mai vàng 150 cánh. - Tạo ra đột biến sầu riêng cơm vàng hạt lép (ở Cái Mơn - Bến Tre). - Lợn đột biến gene song sinh dính liền thân. - Vịt đột biến gene có 3 chân.
2. Ý nghĩa và tác hại của đột biến gene
2.1.Ý nghĩa
- Tiến Hóa và Đa Dạng Sinh Học: Đột biến gene là nguồn gốc của sự đa dạng di truyền trong quần thể sinh vật. Chúng cung cấp các biến thể mới mà quá trình chọn lọc tự nhiên có thể tác động, dẫn đến sự thích nghi và tiến hóa. Những đột biến có lợi có thể giúp sinh vật thích nghi tốt hơn với môi trường hoặc thay đổi điều kiện sống. - Nghiên Cứu và Công Nghệ Sinh Học: Đột biến gene cung cấp các công cụ quan trọng trong nghiên cứu di truyền học. Chúng giúp các nhà khoa học hiểu biết về chức năng của các gene và protein, và hỗ trợ phát triển các mô hình nghiên cứu bệnh lý. Công nghệ CRISPR và các kỹ thuật chỉnh sửa gene khác được phát triển dựa trên hiểu biết về đột biến
2.2.Tác hại của đột biến Gene
- Bệnh Di Truyền: Một số đột biến gene có thể dẫn đến các bệnh di truyền nghiêm trọng. Ví dụ, đột biến trong gene CFTR gây ra bệnh xơ nang, và đột biến trong gene BRCA1 hoặc BRCA2 có thể làm tăng nguy cơ mắc ung thư vú và ung thư buồng trứng. - Rối Loạn Chức Năng Protein: Đột biến có thể làm thay đổi cấu trúc hoặc chức năng của protein do gene mã hóa. Điều này có thể dẫn đến mất chức năng hoặc hoạt động không bình thường của protein, gây ra các rối loạn chức năng tế bào hoặc mô. - Tác Động Đến Phát Triển: Các đột biến gene có thể gây ra các vấn đề về phát triển thể chất và trí tuệ, như chứng tự kỷ hoặc các hội chứng phát triển khác.
2.3.Trung tính
Một số đột biến có thể không ảnh hưởng đến chức năng của protein hoặc không có ảnh hưởng rõ rệt đến sức khỏe.
2.4.Hình thành kiến thức mới 2
Hãy nêu ý nghĩa và tác hại của đột biến gene.
- Tác hại của đột biến gene: Đột biến gene phá vỡ sự hài hòa trong kiểu gene thường tạo nên kiểu hình có hại làm giảm khả năng sống sót, sinh sản, thích nghi của sinh vật. - Ý nghĩa của đột biến gene: Đột biến gene làm xuất hiện các allele khác nhau của cùng một gene. Qua giao phối sẽ xuất hiện nhiều loại kiểu gene và kiểu hình mới góp phần tạo nên sự đa dạng sinh học, cung cấp nguyên liệu phong phú cho quá trình tiến hóa và chọn giống.
2.5.Luyện tập
Lấy một số ví dụ để chỉ ra đột biến gene có lợi cho cơ thể sinh vật và cho nhu cầu của con người.
- Một số ví dụ để chỉ ra đột biến gene có lợi cho cơ thể sinh vật: + Đột biến gene kháng thuốc trừ sâu ở côn trùng là đột biến có lợi trong môi trường có thuốc trừ sâu. + Giống lúa CM5 mang gene bị đột biến cấu trúc làm xuất hiện những tính trạng tốt như: chịu rét, chống chịu sâu bệnh khá, chịu mặn tốt. - Một số ví dụ để chỉ ra đột biến gene có lợi cho nhu cầu của con người: + Hoa lan đột biến có giá trị kinh tế cao. + Ngô ngọt đột biến gene có hàm lượng đường trong hạt cao.
2.6.Vận dụng
Nên hay không nên loại bỏ khỏi quần thể các cá thể sinh vật có đặc điểm khác biệt so với các cá thể khác. Hãy nêu quan điểm của em về vấn đề này.
- Không nên loại bỏ khỏi quần thể các cá thể sinh vật có đặc điểm khác biệt so với các cá thể khác. - Giải thích: Quần thể sinh vật muốn tồn tại và phát triển phải có sự thích nghi với môi trường sống. Mà môi trường sống luôn thay đổi. Do đó, nếu quần thể sinh vật có tính đa hình (có nhiều cá thể có đặc điểm khác biệt) thì quần thể sinh vật sẽ có khả năng thích nghi cao với sự thay đổi của môi trường. Bởi vậy, nếu loại bỏ khỏi quần thể các cá thể sinh vật có đặc điểm khác biệt so với các cá thể khác thì sẽ đe dọa đến khả năng tồn tại, phát triển và tiến hóa của quần thể sinh vật.
3.Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Các em về nhề đọc lại bài cũ nhé!
Cảm ơn
Ảnh