BÀI 41. ĐỘT BIẾN GENE
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 41. ĐỘT BIẾN GENE
Mở đầu
Mở đầu
Mở đầu
Bằng các kĩ thuật tác động vào cấu trúc của gene, các nhà khoa học đã tạo ra giống cà chua đột biến gene có hàm lượng gamma aminobutyric acid (GABA) trong quả cao hơn khoảng 5 – 6 lần so với cà chua trong tự nhiên. Đột biến gene là gì và có ý nghĩa, tác hại như thế nào đối với con người?
Trả lời
Trả lời
- Khái niệm: Đột biến gene là những biến đổi trong cấu trúc của gene. - Ý nghĩa của đột biến gene: + Đối với đa dạng sinh học: Đột biến gene làm xuất hiện nhiều allele mới. Qua giao phối sẽ xuất hiện nhiều loại kiểu gene và kiểu hình mới, góp phần tạo nên sự đa dạng sinh học. + Đối với thực tiễn: Sử dụng tác nhân vật lí, hóa học và kĩ thuật di truyền để chủ động gây đột biến gene trên nhiều đối tượng sinh vật phục vụ cho công tác tạo giống mới. - Tác hại của đột biến gene: Đa số đột biến gene là lặn và có hại cho thể đột biến, làm phá vỡ sự hài hòa trong kiểu gene, ảnh hưởng đến quá trình sinh lí, sinh hóa trong tế bào khiến cơ thể dễ mắc các bệnh, tật di truyền.
Khái niệm đột biến gene
Hoạt động
Hoạt động
Quan sát Hình 41.1, trả lời các câu hỏi sau: 1. Các allele đột biến số 1, số 2 và số 3 có thay đổi gì so với allele kiểu dại? 2. Đột biến gene là gì? 3. Đột biến gene gồm những dạng nào?
Ảnh
Trả lời
Trả lời
1. Những thay đổi của các allele đột biến so với kiểu dại là: - Allele 1 có số cặp nucleotide ít hơn so với allele kiểu dại 1 cặp (mất 1 cặp nucleotide). - Allele 2 có số cặp nucleotide nhiều hơn so với allele kiểu dại 1 cặp (thêm 1 cặp nucleotide). - Allele 3 và allele kiểu dại có số cặp nucleotide bằng nhau, tuy nhiên, so với allele kiểu dại, allele số 3 bị thay thế cặp A – T bằng cặp G – C (thay thế 1 cặp nucleotide). 2. Đột biến gene là những biến đổi trong cấu trúc của gene liên quan đến một hay một số cặp nucleotide. 3. Có ba dạng đột biến gene thường gặp: mất một cặp nucleotide, thêm một cặp nucleotide, thay thế một cặp nucleotide.
Khái niệm đột biến gene
Khái niệm đột biến gene
Ở mỗi gene, đột biến có thể phát sinh theo nhiều hướng khác nhau tạo ra nhiều allele khác nhau của gene đó. Ví dụ: Các allele số 1, 2, 3 trong Hình 41.1 là sản phẩm đột biến theo ba hướng khác nhau của allele kiểu dại. Đột biến chỉ liên quan đến một cặp nucleotide trên gene được gọi là đột biến điểm. Ví dụ: Ở người, allele Hbẞ mã hoá chuỗi beta globin dạng sợi, hoà tan. Do đột biến thay thế một cặp nucleotide T - A bằng một cặp A – T làm xuất hiện allele Hbẞ đột biến mã hoá chuỗi beta globin dạng tinh thể, không tan. Người mang allele Hbẞ đột biến bị mắc bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm.
Ý nghĩa và tác hại của đột biến gene
Ý nghĩa của đột biến gene
Ý nghĩa của đột biến gene
a) Đối với đa dạng sinh học Do đột biến, mỗi gene có thể có nhiều allele. Vì hệ gene của mỗi loài thường chứa số lượng gene lớn nên trong mỗi quần thể sinh vật thường mang nhiều allele đột biến khác nhau. Qua giao phối sẽ xuất hiện nhiều loại kiểu gene và kiểu hình mới, góp phần tạo nên sự đa dạng sinh học. Ví dụ: Gene I quy định nhóm máu ở người (hệ thống ABO), do đột biến đã tạo ra ba allele: IA, IB, IO, qua giao phối đã tạo ra sáu loại kiểu gene và bốn loại kiểu hình là các nhóm máu: O, A, B và AB trong quần thể người.
Câu hỏi
Câu hỏi
Từ các allele đột biến: IA, IB, IO, viết các kiểu gene quy định nhóm máu ở người.
Trả lời
Từ các allele đột biến: IA, IB, IO, có thể viết được các kiểu gene quy định nhóm máu ở người như sau: - Nhóm máu A gồm 2 kiểu gen IAIA, IAIO. - Nhóm máu B gồm 2 kiểu gen IBIB, IBIO. - Nhóm máu AB có kiểu gen IAIB. - Nhóm máu O có kiểu gen IOIO.
b) Đối với thực tiễn
b) Đối với thực tiễn Có những đột biến gene làm thay đổi cấu trúc và chức năng của protein theo hướng có lợi cho thể đột biến. Ví dụ: Giống lúa CM5 (do Viện Di truyền Nông nghiệp, Việt Nam tạo ra) mang gene bị biến đổi cấu trúc, dẫn đến thay đổi chức năng protein do gene mã hoá. Kết quả là giống lúa CM5 biểu hiện những tính trạng tốt: năng suất cao, chịu rét, chống chịu sâu bệnh khá và đặc biệt là chịu mặn tốt. Ngày nay, các nhà khoa học đã và đang sử dụng tác nhân vật lí, hoá học và kĩ thuật di truyền để chủ động gây đột biến gene trên nhiều đối tượng sinh vật phục vụ cho công tác tạo giống mới. Ví dụ: Sử dụng tia gamma (y) để tạo nấm sợi đột biến có hiệu suất sản sinh kháng sinh penicillin gấp nhiều lần so với dạng tự nhiên.
Tác hại của đột biến gene
Tác hại của đột biến gene
Do đột biến, một gene nào đó trong hệ gene có thể trở nên không hoạt động (bất hoạt) dẫn tới các tế bào mang gene đột biến bị thiếu hoặc không có sản phẩm của gene đó. Sự thiếu hoặc không có sản phẩm của gene sẽ ảnh hưởng đến các quá trình sinh lí, sinh hoá trong tế bào, khi đó cơ thể dễ mắc các bệnh, tật di truyền. Đa số đột biến gene là lặn và có hại cho thể đột biến vì chúng phá vỡ sự hài hoà trong kiểu gene đã được duy trì qua lịch sử phát triển của loài. Ngoài ra, tính chất có lợi hay có hại của đột biến gene còn phụ thuộc vào chức năng gene, các điều kiện môi trường bên trong và bên ngoài cơ thể.
Hoạt động
Hoạt động
Đúng hay sai khi cho rằng đột biến gene vừa có lợi vừa có hại? Lấy ví dụ.
Trả lời
Trả lời
- Đột biến gene vừa có lợi vừa có hại là đúng. - Lấy ví dụ chứng minh: + Ví dụ đột biến gene có lợi: hoa lan đột biến gene mang lại giá trị kinh tế cao; giống lúa CM5 mang gene bị đột biến cấu trúc làm xuất hiện những tính trạng tốt như: năng suất cao, chịu rét, chống chịu sâu bệnh khá, chịu mặn tốt; đột biến gene kháng thuốc trừ sâu ở côn trùng là đột biến có lợi trong môi trường có thuốc trừ sâu;… + Ví dụ đột biến gene có hại: đột biến gen kháng thuốc trừ sâu ở côn trùng có thể là có hại trong môi trường không có thuốc trừ sâu; đột biến gene gây dị tật ở động vật như vịt ba chân, lợn hai đầu,…; đột biến gene gây nhiều bệnh ở người như bệnh bạch tạng, bệnh hồng cầu hình liềm, bệnh động kinh, bệnh mù màu, bệnh máu khó đông,…;…
Hoạt động
Hoạt động
Quan sát Hình 41.2, cho biết thể đột biến nào có lợi, thể đột biến nào không có lợi đối với con người.
Ảnh
Trả lời
Trả lời
Theo Hình 41.2: - Đột biến có lợi cho con người là: ngô ngọt đột biến gene có hàm lượng đường trong hạt cao (b). - Đột biến có hại cho con người là: lợn đột biến gene song sinh dính liền thân (a), củ cải đường đột biến gene, lá có nhiều vùng đốm trắng do thiếu diệp lục (c).
Cảm ơn
Cảm ơn
Ảnh