MỤC TIÊU
- Phát biểu được khái niệm đột biến gene. Lấy được ví dụ minh hoạ.
- Trình bày được ý nghĩa và tác hại của đột biến gene.
TÓM TẮT KIẾN THỨC
Khởi động
Năm 2006, các nhà khoa học đã phát hiện ra 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.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào khái niệm, ý nghĩa, tác hại của động biến gene và thông tin từ sách báo, internet.
❖ Lời giải chi tiết:
- 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
➲ Tìm hiểu khái niệm đột biến gene
- Do ảnh hưởng từ môi trường bên trong hoặc bên ngoài cơ thể, làm rối loạn quá trình nhân đôi của DNA dẫn đến sự biến đổi cấu trúc của gene (Hình 38.1). Sự biến đổi trong cấu trúc của gene được gọi là đột biến gene. Đột biến xảy ra liên quan đến một cặp nucleotide được gọi là đột biến điểm.
- Trong tự nhiên, tất cả các gene đều có khả năng đột biến nhưng với tần số thấp (nhỏ hơn 0,01%). Trong điều kiện nhân tạo, người ta có thể gây đột biến với tần số cao hơn nhiều lần để tạo ra các sản phẩm mong muốn. Ví dụ: tật sáu ngón tay ở người, hoa lan đột biến (Hình 38.2).
Thảo luận
Câu hỏi 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 bién gene.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào Hình 38.1.
❖ Lời giải chi tiết:
|
STT |
Loại đột |
Đoạn gene |
Đoạn gene |
Sự biến đổi |
|
1 |
Hình a |
Có 6 cặp nucleotide |
Có 7 cặp nucleotide |
Thêm 1 cặp nucleotide số 4: T-A |
|
2 |
Hình b |
Có 6 cặp nucleotide |
Có 5 cặp nucleotide |
Mất 1 cặp nucleotide số 4: A-T |
|
3 |
Hình c |
Có 6 cặp nucleotide |
Có 6 cặp nucleotide |
Thay thế 1 cặp nucleotide số 4: A-T thành C-G |
Củng cố kiến thức
Lấy thêm ví dụ về đột biến gene ở vật nuôi và cây trồng.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào khái niệm, ý nghĩa, tác hại của động biến gene và thông tin từ sách báo, internet.
❖ Lời giải chi tiết:
- Mai vàng 150 cánh.
- Sầu riêng cơm vàng hạt lép (ở Cái Mơn - Bến Tre).
- 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.
- 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.
- Bắp ngọt đột biến gene có hàm lượng đường trong hạt cao.
- Củ cải đường đột biến gene lá có nhiều vùng đốm trắng do thiếu diệp lục.
✍ Ghi nhớ
Đột biến gene là những biến đổi trong cấu trúc của gene, thường liên quan đến một hoặc vài cặp nucleotide. Một số dạng đột biến gene gồm: mất, thêm, thay thế một hoặc một số cặp nucleotide.
2. Ý NGHĨA VÀ TÁC HẠI CỦA ĐỘT BIẾN GENE
➲ Tìm hiểu ý nghĩa và tác hại của đột biến gene
- Đột biến gene thường gây hại nhưng cũng có thể vô hại hoặc có lợi cho cơ thể sinh vật.
- Mặc dù tần số đột biến gene thấp nhưng số lượng gene trong tự nhiên rất lớn. Do đó, đột biến gene tạo nên các allele khác nhau cung cấp nguồn nguyên liệu phong phú cho quá trình tiến hoá. Trong trồng trọt, con người chủ động tạo ra các đột biến mong muốn để làm nguyên liệu cho quá trình chọn giống.
Ví dụ: Người ta tạo ra các giống cây cảnh có hình thù kì lạ, các giống hoa lan đột biến gene phù hợp với thị hiếu người dùng, các giống lúa có khả năng chống chịu bệnh, ...
- Mức độ gây hại của gene đột biến phụ thuộc vào loại đột biến, tổ hợp gene hoặc phụ thuộc vào môi trường.
+ Ví dụ: Đột biến gene thay thế một cặp nucleotide thường ít ảnh hưởng đến cấu trúc của gene hơn đột biến mất hoặc thêm một cặp nucleotide; đột biến gene lặn thường chỉ biểu hiện ở trạng thái tổ hợp gene đồng hợp; đột biến gene kháng thuốc trừ sâu ở côn trùng, trong điều kiện môi trường không có thuốc trừ sâu thì đột biến sẽ có hại, còn trong điều kiện môi trường có thuốc trừ sâu thì lại có lợi.
+ Ví dụ: vịt ba chân, lợn dị dạng hai đầu; bệnh hồng cầu hình liềm, bệnh động kinh, bệnh mù màu, bệnh máu khó đông; bệnh bạch tạng; lúa bạch tạng, ...
Thảo luận
Câu hỏi 2. Hãy nêu ý nghĩa và tác hại của đột biến gene.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thông tin về ý nghĩa và tác hại của động biến gene.
❖ Lời giải chi tiết:
- 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.
Củng cố kiến thức
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.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào khái niệm, ý nghĩa, tác hại của động biến gene và thông tin từ sách báo, internet.
❖ Lời giải chi tiết:
- 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.
+ 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.
+ Ngô ngọt đột biến gene có hàm lượng đường trong hạt cao.
Vận dụng kiến thức
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.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào khái niệm, ý nghĩa, tác hại của động biến gene và thông tin từ sách báo, internet.
❖ Lời giải chi tiết:
- 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.
✍ Ghi nhớ
Đột biến gene có thể gây hại nhưng cũng có thể vô hại hoặc có lợi cho cơ thể sinh vật. Đột biến gene cung cấp nguồn nguyên liệu phong phú cho quá trình tiến hoá. Mức độ gây hại của gene đột biến phụ thuộc vào loại đột biến, tổ hợp gene hoặc phụ thuộc vào môi trường.
BÀI TẬP
Đang cập nhật
