Đột biến đa bội Đột biến đa bội là loại đột biến làm tăng bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n) của loài lên một số nguyên lần lớn hơn 2. Loại đột biến này còn được gọi là đột biến tự đa bội. Cơ thể đa bội với bộ nhiễm sắc thể 3n được gọi là tam bội, với 4n được gọi là tứ bội, với 5n được gọi là ngũ bội Trường hợp con lai khác loài chưa hai bộ nhiễm sắc thể đơn bội của hai loài khác nhau sau đó được đột biến làm tăng số lượng nhiễm sắc thể lên gấp đôi được gọi là thể dị đa bội. 1. Các cơ chế hình thành thể tự đa bội bao gồm: - Rối loạn quá trình phân li của cả bộ nhiễm sắc thể trong giảm phân ở cơ thể 2n dẫn đến hình thành nên các giao tử 2n. Các giao tử này kết hợp với nhau sẽ cho ra thể tứ bội 4n. Nếu giao tử 2n kết hợp với giao tử n sẽ cho ra thể tam bội 3n. - Rối loạn quá trình phân li của cả bộ nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển phôi của cây 2n cũng có thể tạo ra thể tứ bội. Bằng thực nghiệm, các nhà di truyền học dùng chất cônxixin tác động lên đỉnh sinh trưởng của cây làm phá hủy thoi phân bào nên bộ nhiễm sắc thể được nhân đôi nhưng không phân chia tế bào chất tạo nên các tế bào 4n. Các tế bào 4n sau đó phân chia bình thường sẽ tạo nên cây hoặc cành 4n. - Các cây tam bội (3n) cũng có thể được tạo ra bằng cách lai cây 4n với cây 2n. - Thể dị đa bội thường xảy ra trong tự nhiên bằng cách hai loài cây có họ hàng gần gũi lai với nhau tạo ra con lai. Con lai khác loài này về cơ bản là bất thụ nhưng nếu tình cờ đột biến xảy ra làm cho toàn bộ số lượng nhiễm sắc thể của chúng được nhân đôi thì sẽ tọ ra được thể dị đa bội. Ví dụ, loài A có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội là AA còn loài B có nhiễm sắc thể lưỡng bội là BB. Con lai khác loài có bộ nhiễm sắc thể AB. Khi tế bào lai nhân đôi các nhiễm sắc thể đều được nhân đôi nhưng tình cờ thoi phân bào không được tạo ra khiến các nhiễm sắc tử không phân li được và tế bào chất không được phân đôi sẽ tạo nên tế bào con có cấu trúc nhiễm sắc thể là AABB. Cơ thể có bộ nhiễm sắc thể như vậy thực chất không phải là thể đa bội (theo kiểu tứ bội) mà thực chất là thể song lưỡng bội (chứa hai bộ NST lưỡng bội của hai loài khác nhau). 2. Đặc điểm của thể đa bội - Thể đa bội thường có kích thước tế bào và cơ thể lớn hơn so với tế bào và cơ thể lưỡng bội. Người ta nhận thấy có sự tương quan chặt chẽ giữa kích thước tế bào và cơ thể sinh vật với mức độ đa bội. Tế bào tứ bội to hơn so với tế bào lưỡng bội, tế bào bát bội (8n) to hơn tế bào tứ bội - Thể tam bội thường bị bất thụ (không có khả năng sinh sản) còn thể tứ bội thường có khả năng sinh sản. Tuy nhiên, tùy theo từng loài, thể tứ bội cũng có thể bị giảm khả năng sinh sản. Tại sao cây tam bội như cây chuối lại bị bất thụ (không có hạt) ? Bộ NST đơn bội (n) của cây chuối nhà là 11. Mỗi nhiễm sắc thể của cây chuối đều có 3 chiếc. Trong giảm phân, 3 nhiễm sắc thể tương đồng hoặc là bắt chéo theo kiểu 3 cái một hoặc 2 nhiễm sắc thể bắt đôi với nhau tạo thể lưỡng trị, còn một nhiễm sắc thể không bắt đôi (thể đơn trị). Xác suất để một giao tử nào đó chứa một nhiễm sắc thể số 1 là 1/2 và xác suất để một giao tử nào đó chứa 2 nhiễm sắc thể số 1 cũng bằng 1/2. Như vậy, xác suất để một giao tử chứa toàn bộ bộ nhiễm sắc thể đơn bội sẽ bằng (1/2) 11 và khi tự thụ phấn, xác suất để các giao tử loại này kết hợp với nhau cho ra hạt 2n sẽ bằng (1/2) 11 x (1/2) 11 . Xác suất này là rất nhỏ nên cây chuối tam bội hầu như không bao giờ có hạt. Các giao tử chứa bộ nhiễm sắc thể bất thường, ví dụ có một NST số 1 với 2 nhiễm sắc thể số 5 sẽ bị mất cân bằng gen và thường không có khả năng thụ tinh. - Đột biến đa bội thể thường hay gặp ở các loài thực vật hơn là động vật. Các loài thực vật có khả năng chống chịu tốt hơn với đột biến đa bội. Các nghiên cứu cho thấy khoảng 75% số loài thực vật có hoa là đa bội và cơ chế hình thành loài bằng con đường đa bội hóa hoặc lai xa kèm đa bội hóa là khá phổ biến ở giới Thực vật. Một số loài động vật bậc cao như thằn lằn, kì giông, cá hồi cũng là những loài đa bội. Một số loài động vật đa bội như thằn lằn sinh sản bằng hình thức trinh sản (trứng phát triển không thông qua thụ tinh). Một số loài động vật đa bội vẫ có khả năng sinh sản hữu tính. Gần đây các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra một loài động vật có vú tứ bội là loài chuột có tên khoa học là Tympanoctomys barrerae ở Chi Lê. Đột biến đa bội thể có vai trò rất quan trọng trong quá trình hình thành loài mới ở các loài thực vật có hoa. . Đột biến đa bội Đột biến đa bội là loại đột biến làm tăng bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n) của loài lên một số nguyên lần lớn hơn 2. Loại đột biến. được gọi là đột biến tự đa bội. Cơ thể đa bội với bộ nhiễm sắc thể 3n được gọi là tam bội, với 4n được gọi là tứ bội, với 5n được gọi là ngũ bội Trường