Đột biến là gì? Phân loại và phương pháp gây đột biến nhân tạo hiện nay

Trong sinh học, đột biến đề cập đến sự thay đổi trình tự nucleotide của sinh vật, vi rút hoặc bộ gen DNA ngoài nhiễm sắc thể. Đột biến là kết quả của lỗi trong quá trình sao chép DNA hoặc sửa chữa lỗi sau khi DNA bị tổn thương. Trong bài viết dưới đây, chúng ta hãy cùng nhau đi tìm hiểu cụ thể đột biến là gì nhé.

Khái niệm biến dị đột biến là gì

Đột biến, hay còn gọi là biến dị đột biến, là sự thay đổi trình tự nucleotit của sinh vật, vi rút hoặc bộ gen DNA ngoài nhiễm sắc thể. Chúng bao gồm sự thay thế bazơ chỉ với một sự thay đổi bazơ, chèn DNA, xóa DNA hoặc thay đổi trình tự do nhân đôi DNA. Một số đột biến có thể di truyền và các đột biến xảy ra trong tế bào mầm có thể được truyền cho thế hệ con cháu. Các đột biến xảy ra ở tế bào không phải tế bào mầm, tức là tế bào xôma, được gọi là đột biến xôma và không di truyền.

Những sai sót trong quá trình sao chép DNA có thể dẫn đến đột biến. Các tác nhân gây đột biến như các yếu tố hóa học và môi trường (tia cực tím, v.v.) cũng có thể gây ra đột biến trong tế bào của sinh vật. Bộ gen của virus RNA là RNA chứ không phải DNA và có thể là chuỗi kép hoặc chuỗi đơn. Một số vi rút sao chép rất nhanh, không có cơ chế kiểm tra, dễ xảy ra lỗi và cũng có thể gây đột biến.

Khái niệm biến dị đột biến là gì

Gen đột biến là gì

Ở cấp độ phân tử, gen đột biến là những gen có sự thay đổi thành phần cặp bazơ hoặc trật tự sắp xếp của gen trong cấu trúc. Mặc dù các gen rất ổn định và có thể tự sao chép chính xác khi tế bào phân chia, nhưng sự ổn định này là tương đối. Trong những điều kiện nhất định, một gen có thể đột ngột thay đổi từ dạng tồn tại ban đầu sang dạng tồn tại mới khác, nghĩa là, một gen mới đột ngột xuất hiện tại một vị trí để thay thế gen ban đầu và gen này được gọi là gen đột biến.

Các yếu tố gây ra đột biến gen bao gồm các yếu tố gây đột biến vật lý, chẳng hạn như bức xạ ion hóa hoặc tia cực tím, và một số lượng lớn các chất hóa học như thuốc và thuốc trừ sâu.

Alen đột biến là gì

Các alen là các gen nằm ở cùng một vị trí trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng. Các alen đột biến được tạo thành do hiện tượng đột biến gen.

Sự tồn tại của các alen phản ánh khả năng thích nghi với môi trường và sự đa dạng phong phú về gen của loài người, các gen không ngừng được cải thiện thông qua đột biến, các alen đó tạo thành các giao tử khác nhau trong quá trình nguyên phân.

Các loại đột biến là gì

Có nhiều cách để phân loại biến dị đột biến khác nhau. Sau đây là một vài cách thông dụng và các loại đột biến phổ biến nhất.

Các loại đột biến

Phân loại theo sự thay đổi chức năng gen

• Đột biến mất chức năng là gì: Còn được gọi là đột biến bất hoạt, dẫn đến sản phẩm gen có ít hoặc không có chức năng (bất hoạt một phần hoặc hoàn toàn). Khi alen đó hoàn toàn không hoạt động (alen không), nó thường được gọi là đột biến vô định hình, và kiểu hình liên quan đến đột biến này thường là lặn.
• Đột biến tăng chức năng: Còn được gọi là đột biến kích hoạt, một sản phẩm gen bị thay đổi làm cho nó hoạt động tốt hơn (kích hoạt tăng cường) hoặc thậm chí được thay thế bằng một chức năng bất thường khác. Khi một alen mới được tạo ra, các thể dị hợp tử chứa alen mới được tạo ra và alen gốc sẽ biểu hiện alen mới.
• Đột biến âm tính trội: Còn được gọi là chống biến đổi gen, sản phẩm gen bị thay đổi đối kháng với hoạt động của sản phẩm alen kiểu hoang dã. Những đột biến này thường dẫn đến chức năng phân tử bị thay đổi (thường không hoạt động) và được đặc trưng bởi kiểu hình trội hoặc bán trội.

Phân loại theo sự thay đổi di truyền

Ở sinh vật đa bào phân hóa thành tế bào mầm, đột biến có thể được phân chia thành đột biến tế bào mầm và đột biến xôma.

• Đột biến tế bào mầm: Còn được gọi là đột biến dòng mầm, là những đột biến có thể được truyền cho con cái thông qua các tế bào mầm của chúng.
• Đột biến xôma là gì: Còn được gọi là đột biến mắc phải, nó đề cập đến đột biến xảy ra trong tế bào xôma không phải tế bào mầm và thường không được truyền cho con cháu

Phương pháp gây đột biến là gì

Trong điều kiện nhân tạo, các yếu tố vật lý, hóa học và các yếu tố khác được sử dụng để gây đột biến ở sinh vật, và các giống động vật, thực vật và vi sinh vật mới được chọn lọc và nuôi trồng. Tạo giống gây đột biến là việc sử dụng các yếu tố vật lý và hóa học để tạo ra những thay đổi trong đặc tính di truyền của thực vật, sau đó chọn ra những cây riêng lẻ đáp ứng yêu cầu nhất định của con người từ quần thể đột biến, sau đó trồng các giống mới hoặc cây mầm. Nó là một công nghệ chăn nuôi hiện đại được phát triển sau quá trình nhân giống chọn lọc và lai tạo.

Phương pháp gây đột biến là gì

Các phương pháp gây đột biến nhân tạo phổ biến là:

• Phương pháp vật lý: tia (tia cực tím, tia X, tia Y, tia neutron), tia laser vi mô, chùm ion, vi sóng, sóng siêu âm, nhiệt…
• Phương pháp gây đột biến hóa học: phương pháp nhúng, phương pháp bôi, phương pháp nhỏ giọt, phương pháp tiêm, phương pháp tiêm và phương pháp hun trùng. Chất gây đột biến hóa học: chất tương tự bazơ, tác nhân alkyl hóa, chất gây đột biến dịch chuyển khung, dietyl sulfat (DFS), 5-bromouracil (5-BU), mù tạt nitơ (Nm), N ‘rộng methyl N’nitrosoguanidine (NTG).
• Phương pháp sinh học: Gây đột biến bằng xử lý điều kiện không gian, gây đột biến vi sinh vật gây bệnh, gây đột biến chuyển gen.

Trên đây là những thông tin về đột biến là gì, những đặc điểm của đột biến. Đột biến là hiện tượng quan trọng trong sinh học, có nhiều ứng dụng đối với đời sống của con người.