Biến thể di truyền: Tái tổ hợp và đột biến

Biến thể di truyền: Tái tổ hợp và đột biến!

1. Tái hợp:

Các sinh vật thể hiện tính cách của cả bố và mẹ được gọi là tái tổ hợp và các sự kiện chịu trách nhiệm trộn các nhân vật mẹ và con trong các sinh vật sinh sản hữu tính được gọi là tái tổ hợp.

Kết hợp mới xuất hiện theo ba cách:

(a) Bằng cách phân loại nhiễm sắc thể độc lập tại thời điểm hình thành giao tử.

(b) Bằng cách thụ tinh ngẫu nhiên.

Bằng các phương pháp trên, chỉ có việc chia sẻ lại các ký tự đã tồn tại. Tuy nhiên, nó dẫn đến việc phân phối lại các đặc điểm khác nhau cho các cá thể khác nhau trong quần thể. Các kết hợp khác nhau mang lại sự đa dạng về kiểu gen và kiểu hình của các sinh vật khác nhau nhưng tổng số ký tự trong một quần thể vẫn không thay đổi.

2. Đột biến:

Lý thuyết của Darwin (1859) dựa trên giả thuyết rằng chọn lọc tự nhiên đã tác động đến sự biến đổi di truyền có trong một loài để chỉ bảo tồn những loại thích nghi tốt hơn với môi trường. Để hỗ trợ cho lý thuyết của mình, Darwin đã thu thập rất nhiều ví dụ được gọi là thể thao Hồi giáo đột nhiên xuất hiện, ví dụ như mèo không có đuôi, giống chó và mèo chân ngắn, v.v.

Tuy nhiên, chính Darwin đã cho rằng quá trình tiến hóa diễn ra theo cách từ từ hơn là những bước đột ngột lớn. Ý tưởng về đột biến bắt nguồn từ những quan sát của nhà thực vật học người Hà Lan Hugo de Vries (1880) về các biến thể của cây Oenothera lamarckiana (hoa anh thảo buổi tối), de Vries đã thu thập hạt giống từ cây Oenothera, nuôi cây từ chúng và phân tích thế hệ con của chúng. đặc điểm cho thấy các biến thể.

Ông đã tìm thấy 834 cây đột biến trong quần thể 54343 cây. Quan điểm về các biến thể lớn và không liên tục như là nguồn thay đổi tiến hóa chính được Bateson (1894) và Korjinsky (1899) hỗ trợ. Hugo de Vries (1901, 1903) đã giới thiệu thuật ngữ đột biến cho những thay đổi lớn về kiểu gen trong cuốn sách Lý thuyết đột biến của ông.

Đột biến có thể được định nghĩa là các biến thể đột ngột, ổn định không liên tục và di truyền xuất hiện trong sinh vật do sự thay đổi vĩnh viễn trong kiểu gen của chúng.

Sản phẩm của đột biến được gọi là đột biến và có thể là tế bào kiểu gen, chuỗi polypeptide hoặc một cá thể. Đột biến chịu trách nhiệm về nguồn gốc của các tính trạng mới trong chủng tộc và do đó các đột biến là nguồn gốc của tất cả các biến thể.

Đột biến có thể xảy ra ở nhiều loại tế bào khác nhau, nhưng hầu hết trong số chúng có thể ít ảnh hưởng đến từng cá thể và thông thường vẫn không bị phát hiện. Các đột biến có thể xảy ra trong các tế bào soma cũng như trong các tế bào mầm. Các đột biến soma tạo ra chồi đột biến và đột biến mầm tạo ra hạt đột biến trong cây. Thể thao chồi trên cây ăn quả là đột biến soma và có tầm quan trọng thực tế, vì chúng có thể được nhân giống bằng cách ghép. Các đột biến mầm rất quan trọng từ quan điểm di truyền khi chúng được truyền lại cho thế hệ tiếp theo. Tỷ lệ đột biến rất thấp đối với từng gen riêng lẻ, nhưng có rất nhiều gen, khả năng đột biến ở một hoặc một trong số chúng là rất cao.

Đột biến tạo ra các loại hiệu ứng khác nhau, ví dụ, nguy hiểm, gây chết người, thuận lợi và trung tính, hữu hình hoặc vô hình. Hầu hết các đột biến xảy ra ở các gen lặn và không được biểu hiện, trong khi một số xảy ra ở các gen trội và xuất hiện ở các đột biến.

Đột biến đã xảy ra trong tự nhiên và được gọi là đột biến tự phát khi nhiều tác nhân vật lý và hóa học được sử dụng để tăng tần số đột biến, chúng được gọi là đột biến cảm ứng.

Hai loại đột biến được công nhận:

(tôi) Đột biến gen hoặc điểm

(ii) Đột biến nhiễm sắc thể

(I) Đột biến gen:

Đột biến gen hoặc điểm là những thay đổi ổn định trong gen, tức là chuỗi DNA. Mặc dù mỗi gen là một vị trí tiềm năng cho một đột biến, nhưng một số gen đột biến thường xuyên hơn các gen khác. Các gen đột biến như vậy được tìm thấy rộng rãi trong thực vật và động vật. Ở vi khuẩn tự phát sinh đột biến gen xảy ra với tần suất khoảng 1/10 nhân đôi gen.

Nhiều lần một sự thay đổi trong cặp gen hoặc nucleotide không tạo ra đột biến có thể phát hiện được. Do đó, điểm hoặc đột biến gen có nghĩa là quá trình tạo ra các alen mới của gen. Phần nhỏ nhất của gen có thể đột biến được gọi là đột biến. Đột biến nhỏ nhất trong gen là một cặp DNA cơ sở duy nhất.

(II) Đột biến hoặc nhiễm sắc thể:

Một đột biến gen thường làm thay đổi thông tin được truyền bởi gen; nó làm thay đổi thông điệp Mặt khác, đột biến nhiễm sắc thể chỉ làm thay đổi số lượng hoặc vị trí của các gen hiện có. Chúng có thể liên quan đến một sự thay đổi trong hình thái của nhiễm sắc thể hoặc thay đổi số lượng nhiễm sắc thể.

(a) Biến đổi hình thái của nhiễm sắc thể:

Những sửa đổi như vậy có thể là nội nhiễm sắc thể hoặc liên nhiễm sắc thể.

Các loại sau đây có thể được xác định:

Xóa (Thiếu):

Đôi khi một đoạn nhiễm sắc thể vỡ ra và bị mất. Sự thiếu hụt nói chung chứng tỏ gây chết người hoặc bán chết. Nếu một đoạn cuối của nhiễm sắc thể bị mất, nó được gọi là thiếu và nếu mất đoạn xen kẽ thì nó được gọi là xóa. Cả hai đoạn nhiễm sắc thể có thể hợp nhất một lần nữa sau khi xóa đoạn xen kẽ.

Sao chép:

Trong trường hợp này, đoạn nhiễm sắc thể bị xóa được gắn vào nhiễm sắc thể tương đồng bình thường của nó. Ở đây một gen hoặc nhiều gen được lặp lại hai lần hoặc nhiều lần trong cùng một nhiễm sắc thể. Sự nhân đôi có ý nghĩa hơn sự thiếu hụt. Loại đột biến nhiễm sắc thể này đã được nhận thấy trong nhiễm sắc thể khổng lồ của tuyến nước bọt của Drosophila (Hình 5.55).

Dịch thuật:

Nếu đầu bị đứt của nhiễm sắc thể kết hợp với nhiễm sắc thể không tương đồng khác, nó được gọi là chuyển vị. Một sự trao đổi các bộ phận giữa hai nhiễm sắc thể không tương đồng được gọi là dịch chuyển đối ứng (Hình 5.57).

Trong dịch chuyển đơn giản, một đoạn của một nhiễm sắc thể bị phá vỡ và được chuyển sang một nhiễm sắc thể không tương đồng khác. Kết quả là một nhiễm sắc thể đại diện cho việc xóa, trong khi một nhiễm sắc thể khác có một phân đoạn bổ sung.

Đảo ngược:

Đôi khi là kết quả của nhiễm sắc thể gấp đôi, mảnh trung tâm bị đảo ngược (Hình 5.58). Ví dụ, một nhiễm sắc thể có thứ tự gen abcdefgh bị phá vỡ giữa b và c và giữa f và g và phần trung tâm chuyển qua 180 °, thứ tự gen kết quả là abfedcg h.

Việc xóa và nhân đôi thường diễn ra do khiếm khuyết trong việc lai chéo, tức là một phần bị mất bởi một nhiễm sắc thể không phải chị em có thể có được do các đột biến nhiễm sắc thể khác làm cho các gen bị mất hoặc di chuyển chúng đến vị trí mới. Trong một nhóm liên kết, các đột biến như vậy chịu trách nhiệm thay đổi thứ tự gen, do đó, dẫn đến thay đổi biểu hiện của chúng và chịu trách nhiệm cho những thay đổi mạnh mẽ trong kiểu hình nếu không gây chết người.