Ảnh hưởng của môi trường lên sự biểu hiện gen

MỐI QUAN HỆ KIỂU GEN – MÔI TRƯỜNG – KIỂU HÌNH

I. Mối quan hệ Kiểu gen – Môi trường – Kiểu hình

- Ví dụ 1: Cây hoa anh thảo (Primula sinensis) có giống hoa đỏ (kiểu gen AA) và giống hoa trắng (kiểu gen aa)

+ Trồng cây giống hoa đỏ thuần chủng (AA) ở nhiệt độ 35oC ® cây ra hoa trắng.

+ Trồng cây giống hoa đỏ thuần chủng (AA) ở nhiệt độ 20oC ® cây ra hoa đỏ.

+ Trồng cây giống hoa trắng thuần chủng (aa) ở nhiệt độ 20oC hay 35oC ® cây đều ra hoa trắng.

® Nhận xét: sự biểu hiện màu hoa của kiểu gen AA phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường còn kiểu gen aa thì không.

- Ví dụ 2: Giống thỏ tuyết Hymalaya có bộ lông trắng muốt toàn thân, các phần nhô ra như tai, bàn chân, đuôi và mõm lại có lông màu đen.

+ Nếu cạo phần lông trắng ở cùng sống lưng và áp nước đá vào chỗ đó thì sau đó lông mọc lên có màu đen.

+ Nếu cạo phần lông đen vùng mõm, tai và đưa các chỗ đó lên nhiệt độ cao hơn thì sau đó lông mọc lên có màu trắng.

® Nhận xét: sự biểu hiện của gen quy định màu lông ở thỏ tuyết Hymalaya cũng phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Nhiệt độ xuống rất thấp thì lông có màu đen.

 

- Ví dụ 3: Ở người, bệnh pheninketo niệu do một gen lặn nằm trên NST quy định, gây rối loạn quá trình chuyển hóa axit amin phenylalanin có thể dẫn đến thiểu năng trí tuệ. Nếu trẻ mắc bệnh được phát hiện sớm và áp dụng chế độ ăn kiêng với lượng phenylalanin hợp lý thì trẻ có thể phát triển bình thường.

Kết luận:

- Bố mẹ không truyền đạt cho con những tính trạng đã hình thành sẵn mà truyền đạt kiểu gen. Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trước môi trường. Kiểu hình là kết quả tương tác giữa kiểu gen với môi trường.

- Trong quá trình biểu hiện ra kiểu hình, kiểu gen còn chịu nhiều tác động khác nhau của môi trường bên trong và bên ngoài cơ thể.

- Tác động của môi trường còn tùy thuộc từng loại tính trạng. Tính trạng chất lượng phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen, ít chịu ảnh hưởng của môi trường. Tính trạng số lượng thường là những tính trạng đa gen, chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường.

II. Mức phản ứng

1. Khái niệm

- Mức phản ứng của kiểu gen là một tập hợp các kiểu hình của cùng một kiểu gen tương ứng với các điều kiện môi trường khác nhau.

- Để xác định mức phản ứng của một kiểu gen, cần phải tạo ra được nhiều cá thể sinh vật có cùng một kiểu gen:

* Kiểu gen 1 + Môi trường 1 ® Kiểu hình 1.

* Kiểu gen 1 + Môi trường 2 ® Kiểu hình 2.

* Kiểu gen 1 + Môi trường 3 ® Kiểu hình 3.

* Kiểu gen 1 + Môi trường n ® Kiểu hình n.

- Tập hợp các kiểu hình 1, 2, 3,...n nói trên của kiểu gen 1 tương ứng với n môi trường khác nhau gọi là mức phản ứng của kiểu gen 1.

2. Đặc điểm của mức phản ứng

- Trong một kiểu gen, mỗi gen có một mức phản ứng riêng: Tính trạng chất lượng có mức phản ứng hẹp, tính trạng số lượng (năng suất, sản lượng,...) có mức phản ứng rộng.

- Mức phản ứng về mỗi tính trạng thay đổi tùy theo kiểu gen của từng cá thể. Ví dụ năng suất tối đa của giống lúa tám thơm đột biến là 5,5 tấn/ha, nhưng của giống DR2 là 9,5 tấn/ha.

- Mức phản ứng do kiểu gen quy định nên được di truyền cho đời sau.

III. Thường biến

- Hiện tượng một kiểu gen có thể thay đổi kiểu hình trước các điều kiện môi trường khác nhau được gọi là sự mềm dẻo kiểu hình hay còn gọi là thường biến.

- Sự mềm dẻo kiểu hình có được là do có sự điều chỉnh về sinh lý giúp sinh vật thích nghi với sự thay đổi của môi trường. Mức độ mềm dẻo của kiểu hình nằm trong giới hạn của mức phản ứng của kiểu gen.

- Ví dụ: Sự biến đổi lá ở cây rau mác

 

IV. Vai trò của giống và kỹ thuật trong chăn nuôi và trồng trọt

- Giống (đặc trưng bởi kiểu gen): quy định khả năng về năng suất của giống vật nuôi hay cây trồng.

- Kỹ thuật sản xuất (điều kiện môi trường nhất định): quy định năng suất cụ thể (kiểu hình) của giống trong mức phản ứng do kiểu gen quy định.

- Năng suất (bao gồm các tính trạng số lượng cấu thành) là kết quả tác động cảu cả giống và kỹ thuật. Có giống tốt mà nuôi trồng không đúng kỹ thuật sẽ không phát huy hết tiềm năng của giống. Ngược lại khi đạt đáp ứng yêu cầu của kỹ thuật sản xuất mà muốn vượt giới hạn của giống cũ thì phải đổi giống, cải tiến giống cũ hoặc tạo giống mới.

Hỏi đáp

Hỏi đáp, trao đổi bài Gửi câu hỏi cho chủ đề này
Luyện trắc nghiệm Trao đổi bài

Tài trợ


Tính năng này đang được xây dựng...