Đột biến gen là gì? Đột biến gen phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Đột biến gen được dùng để nói về những thay đổi trong trình tự di truyền. Vậy đột biến gen là gì, có mấy loại đột biến gen và đột biến gen phụ thuộc vào những yếu tố nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về đột biến gen trong bài viết dưới đây.

Đột biến gen là gì?

Chúng ta đã được học đột biến gen là gì ở môn sinh lớp 9, lớp 12. Theo đó, đột biến gen là những biến đổi vĩnh viễn trong trình tự DNA tạo nên một gen mới, khiến cho trình tự này khác với những gì đã được tìm thấy ở hầu hết mọi người. Mức độ đột biến có thể ảnh hưởng tới bất cứ đâu từ khối cấu tạo DNA đơn lẻ (cặp cơ sở) đến một đoạn lớn của nhiễm sắc thể gồm nhiều gen.

Đột biến gen xảy ra ở sinh vật nào? Đột biến gen có thể xảy ra ở tất cả các loài sinh vật: Nhân thực, nhân sơ, thực vật, đơn bào và đa bào.

Đột biến gen được phân loại thành hai loại chính đó là:

Đột biến di truyền: Đột biến được di truyền từ cha mẹ và nó hiện diện trong suốt cuộc đời của một người. Đột biến này còn được gọi là đột biến dòng mầm bởi vì chúng có trong tế bào trứng hoặc là tinh trùng của bố mẹ, chúng còn được gọi là tế bào mầm. Khi tế bào tinh trùng và trứng hợp nhất, tế bào trứng được thụ tinh sẽ nhận được DNA từ cả bố và mẹ. Nếu như DNA này có đột biến, đứa trẻ lớn lên từ trứng được thụ tinh sẽ có sự đột biến trong mỗi tế bào của mình.

Đột biến mắc phải (hoặc soma): Đột biến này thường xảy ra vào một thời điểm nào đó trong cuộc đời của một người và nó chỉ có ở một số tế bào nhất định chứ không phải ở tất cả các tế bào trong cơ thể. Nguyên nhân của đột biến gen này có thể được gây ra bởi các yếu tố môi trường như tia cực tím từ mặt trời hoặc là lỗi xảy ra khi DNA tự sao chép trong quá trình phân chia tế bào. Các đột biến có được trong tế bào xôma (tế bào không phải tế bào trứng và tế bào tinh trùng) không thể truyền cho thế hệ sau.

Các dạng đột biến gen

Đột biến gen có các dạng sau: 

Đột biến thay thế: Loại đột biến này chính là sự thay đổi một cặp bazơ DNA dẫn tới việc thay thế một axit amin này cho một axit amin khác trong protein bởi một gen khác tạo ra.

Đột biến vô nghĩa: Đột biến vô nghĩa cũng là một sự thay đổi trong một cặp cơ sở DNA. Tuy nhiên, thay vì thay thế một axit amin này cho một axit amin khác thì trình tự DNA bị thay đổi sớm báo hiệu tế bào đã ngừng xây dựng protein. Loại đột biến này dẫn đến việc một protein bị rút ngắn có thể hoạt động không đúng hoặc là không hoạt động.

Đột biến chèn: Đột biến này làm thay đổi số lượng DNA trong gen bằng cách thêm một đoạn DNA. Kết quả protein do gen tạo ra có thể không hoạt động bình thường.

Xem thêm: Kiểu hình là gì? Kiểu gen là gì? So sánh kiểu hình và kiểu gen

Đột biến xóa: Đột biến này làm thay đổi số lượng DNA bằng cách loại bỏ một đoạn DNA. Sự xóa bỏ nhỏ đó có thể loại bỏ một hoặc là một vài cặp bazơ trong gen, trong khi sự xóa bỏ lớn hơn có thể loại bỏ tất cả gen hoặc một số gen lân cận. DNA bị xóa có thể làm thay đổi chức năng của các protein được tạo thành từ gen đó.

Đột biến nhân bản: Đột biến nhân bản bao gồm một đoạn DNA được sao chép bất thường một hoặc nhiều lần. Loại đột biến này có thể làm thay đổi chức năng của các protein tạo thành.

Đột biến lệch khung: Loại đột biến này chỉ xảy ra khi việc bổ sung hoặc mất đi các cơ sở DNA làm thay đổi khung đọc của gen. Khung đọc gồm các nhóm 3 bazơ mà mỗi nhóm đã mã hóa cho một axit amin. Một đột biến dịch chuyển khung sẽ làm thay đổi nhóm của các bazơ này và thay đổi mã cho các axit amin. Protein được tạo thành thường không có chức năng. Việc chèn, xóa và sao chép có thể là đột biến dịch chuyển khung.

Đột biến lặp lại mở rộng: Nucleotide lặp lại chính là các chuỗi DNA ngắn được lặp lại một số lần liên tiếp. Loại đột biến này có thể khiến protein được tạo thành hoạt động không bình thường.

Đột biến gen phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Đột biến gen không chỉ phụ thuộc vào tác nhân, liều lượng và cường độ của loại tác nhân gây đột biến mà nó còn phụ thuộc vào đặc điểm cấu trúc của gen (có những gen rất dễ bị đột biến nhưng cũng có những gen rất bền vững, rất khó bị đột biến).

Vai trò và tác hại của đột biến gen

Sự biến đổi cấu trúc phân tử của gen có thể dẫn tới sự biến đổi cấu trúc của loại protein mà nó mã hóa và cuối cùng có thể dẫn tới sự biến đổi ở kiểu hình.

Các đột biến gen biểu hiện ra kiểu hình thường là loại có hại cho bản thân sinh vật bởi vì chúng phá vỡ sự thống nhất hài hòa trong kiểu gen đã qua chọn lọc tự nhiên và duy trì lâu đời trong tự nhiên, gây ra rối loạn trong quá trình tổng hợp protein.

Đa số đột biến gen chỉ tạo ra các gen lặn, chúng chỉ biểu hiện ra kiểu hình khi có thể đồng hợp và ở trong điều kiện môi trường thích hợp.

Qua giao phối, nếu như gặp tổ hợp gen thích hợp, một đột biến vốn có là có hại lại có thể trở thành có lợi. Trong thực tiễn, người ta gặp rất nhiều kiểu đột biến tự nhiên và nhân tạo có lợi cho bản thân sinh vật và cho con người. Ví dụ như đột biến làm tăng khả năng chịu rét và chịu hạn ở lúa.

Xem thêm: Địa y là gì? Hình dáng, đặc tính, các loại địa y thường gặp

Bên cạnh các lợi ích của đột biến gen bên trên, đột biến gen cũng gây ra rất nhiều tác hại. Những tác hại của đột biến gen đó là:

Phần nhiều đột biến điểm vô hại là trung tính một số có hại hay có lợi cho thể đột biến.

Mức độ gây hại của alen đột biến sẽ phụ thuộc vào tổ hợp gen chứa nó và môi trường sống.

Đột biến gen dẫn tới việc thay đổi trình tự Nucleotit nên mỗi lần biến đổi về cấu trúc lại tạo thành một alen mới khác biệt alen ban đầu.

Trên đây là toàn bộ những kiến thức liên quan tới hiện tượng đột biến gen, ý nghĩa của đột biến gen. Hi vọng qua bài viết này của caunang.com.vn bạn đã có thêm nhiều thông tin hữu ích từ hiện tượng sinh học này.