Các cơ chế sinh học xảy ra như thế nào đối với 1 cặp NST tương đồng ở cấp độ TB?

Trả lời
Có nhiều cơ chế sinh học xảy ra đối với 1 cặp NST tương đồng. Mỗi cơ chế đều có ý nghĩa khác nhau góp phần ổn định bộ NST của loài.
1. Cơ chế nhân đôi của nhiễm sắc thể:
Thực chất mỗi NST đơn trong cặp NST tương đồng là sự nhân đôi ADN trên NST vào kì trung gian. Nhờ đó mỗi NST đơn tạo ra 1 NST kép.
2. Cơ chế trao đổi đoạn:
Ở kì trước I có xảy ra hiện tượng tiếp hợp và trao đổi chéo giữa 2 crômatit khác nguồn gốc trong cặp NST tuơng đồng. Sự trao đổi chéo góp phần tạo ra nhiều kiểu giao tử, tạo sự đa dạng, phong phú của loài.
3. Cơ chế phân li:
- Trong nguyên phân, các NST trong cặp NST tương đồng đã phân li đồng đều về mỗi cực của TB để góp phần tạo bộ NST 2n trong các TB con.
- Trong giảm phân I bình thường, mỗi NST trong cặp NST tương đồng đã phân li về 2 cực của TB tạo ra bộ NST đơn bội ở thể kép. Ở mỗi TB con có 1 kiểu sắp xếp NST khác nhau trên mặt phẳng xích đạo ở kì giữa I. Tại kì sau II ở lần phân bào II, mỗi crômatit trong từng NST kép tách nhau qua tâm động, kết quả mỗi giao tử chỉ chưa 1 NST đơn trong cặp tương đồng.
4. Cơ chế tổ hợp tự do của NST:
Tại kì giữa I do mỗi TB có 1 kiểu sắp xếp nên khi phân li sẽ tạo ra các loại giao tử khác nhau.
- Nhờ thụ tinh phối hợp ngãu nhiên các giao tử đực với giao tử cái đã tạo lại cặp NST tương đồng, ổn định ở thế hệ sau.
5. Cơ chế đột biến dị bội thể:
Do nguyên nhân phóng xạ, hoá chất, cơ học, sức li tâm, sốc nhiệt hoặc quá trình trao đổi chất nội bào bị rối loạn. Các tác nhân làm đứt day tơ vô sắc, hoặc ức chế hình thành day tơ vô sắc xảy ra trong nguyên phân sẽ tạo nên TB chứa cả 2 NST, TB không chứa NST của cặp tương đồng. Nếu xảy ra trong giảm phân sẽ tạo nên giao tử di bội n-1, n+1. Các giao tử này kết hợp với giao tử bình thường tạo hợp tử chứa 3 NST trong cặp tương đồng đó. Thí dụ người mắc bệnh Đao có 3 NST thứ 21. Các đột biến dị bội thường gây hậu quả có hại.
6. Cơ chế đột biến cấu trúc NST:
Do nguyên nhân bên trong TB như rối loạn trao đổi chất nội bào, biến đổi sinh lí, hoá sinh hay do tác nhân phóng xạ, hoá học tác động vào NST lúc chúng đang nhân đôi sẽ tạo nên các đột biến mất đoạn, lặp đoạn, chuyển đoạn, xảy ra trong phạm vi 1 cặp NST. Các đột biến cấu trúc NST thường gây ra hậu quả có hại. Đột biến mất đoan thường làm giảm sức sống hoặc gây chết. Ở người, mất đoạn ở NST 21 gây ung thư máu. Đột biến lặp đoạn thường gây hậu quả khác nhau, hoặc tăng cường hoặc giảm bớt mức biểu hiện của tính trạng. Ở ruồi giấm lặp đoạn 2 lần ở NST X làm cho mắt lồi thành mắt dẹt. Ở đại mạch ,lặp đoạn làm tăng hoạt tính enzim amilaza rất có ý nghĩa trong công nghiệp SX bia. Đảo đoạn thường ít ảnh hưởng tới sức sống của cơ thể vì vật chất di truyền không bị mất mát. Chuyển đoạn có sự phân bố lại các gen giữa các NST khác nhau, 1 số gen trong nhóm liên kết này chuyển sang nhóm liên kết khác. Sự chuyển đoạn thường gây chết hoặc mất khả năng sinh sản. Tóm lại đột biến cấu trúc NST thể sẽ làm rối loạn sự liên kết các cặp NST tương đồng trong giảm phân, làm thay đổi tổ hợp gen trong giao tử dẫn tới biến đổi kiểu gen và kiểu hình.