Bài 16: Tương tác giữa kiểu gene với môi trường và thành tựu chọn giống

I. Mối quan hệ giữa kiểu gene và môi trường

1. Sự tương tác giữa kiểu gene và môi trường

- Kiểu gene tương tác với môi trường quy định kiểu hình cơ thể sinh vật. Gene cung cấp thông tin chỉ dẫn bộ máy phân tử của tế bào tạo ra các protein, các protein liên kết với nhau và với các phân tử khác hình thành nên những đặc điểm kiểu hình của cơ thể sinh vật. Môi trường cung cấp các nguyên liệu cho tế bào chuyển hoá vật chất và năng lượng, đồng thời cung cấp các tín hiệu điều hoà biểu hiện gene.

- Điều kiện môi trường cũng có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sự biểu hiện đặc điểm kiểu hình của một gene.

- Cùng một kiểu gene nhưng trong điều kiện môi trường khác nhau có thể cho ra những kiểu hình khác nhau gọi là thường biến.

2. Mức phản ứng

a) Khái niệm

- Cùng một kiểu gene có thể cho ra các kiểu hình khác nhau tương ứng với các điều kiện môi trường khác nhau. Tập hợp các kiểu hình của cùng một kiểu gene được gọi là mức phản ứng của kiểu gene.

- Ví dụ: Ở người, những trẻ đồng sinh cùng trứng, mặc dù có kiểu gene giống nhau những nếu được nuôi dưỡng trong những điều kiện môi trường khác nhau sẽ có chiều cao, cân nặng khác nhau.

b) Vận dụng thực tiễn

- Trong y học, nghiên cứu về mức phản ứng của các gene gây bệnh, người ta có thể điều chỉnh các yếu tố môi trường như thức ăn, chế độ luyện tập, sinh hoạt,... để giảm nhẹ triệu chứng bệnh.

- Trong nông nghiệp, kiểu gene quy định mức phản ứng chính là giống (vật nuôi, cây trồng), điều kiện canh tác, chăm sóc là môi trường và kiểu hình là năng suất. Do đó, trong trồng trọt và chăn nuôi, người ta có thể tiến hành chọn, tạo ra những giống cây trồng và vật nuôi có mức phản ứng rộng và giới hạn phản ứng lớn về các tính trạng liên quan đến năng suất, đảm bảo giống tạo ra cho năng suất cao, thích nghi được với các môi trường và điều kiện canh tác khác nhau.

- Trong giáo dục và phát triển thể chất, những hiểu biết về mức phản ứng được vận dụng nhằm nâng cao tối đa hiệu quả học tập, sức khoẻ và tầm vóc cơ thể. Để đạt được sức khoẻ và tầm vóc tối đa do kiểu gene quy định cần có chế độ dinh dưỡng đầy đủ, cân đối, kết hợp với chế độ vận động và sinh hoạt phù hợp với từng lứa tuổi.

II. Thành tựu chọn, tạo giống bằng các phương pháp lai hữu tính

1. Khái quát về chọn, tạo giống vật nuôi, cây trồng

- Giống cây trồng là một quần thể cây trồng có thể phân biệt được với quần thể cây trồng khác thông qua sự biểu hiện của ít nhất một đặc tính di truyền được cho đời sau, đồng nhất về hình thái, ổn định qua các chu kì nhân giống, có giá trị canh tác và giá trị sử dụng.

- Giống vật nuôi là quần thể vật nuôi cùng loài, cùng nguồn gốc, có ngoại hình và cấu trúc di truyền tương tự nhau, được hình thành, củng cố, phát triển do tác động của con người, phải có số lượng bảo đảm để nhân giống và di truyền được những đặc điểm của giống cho thế hệ sau.

- Chọn giống vật nuôi và cây trồng là cách thức con người phát hiện ra những cá thể có các đặc điểm di truyền ưa thích rồi cho chúng lai với nhau tạo ra các dòng và giống thuần chủng.

- Tạo giống vật nuôi và cây trồng thường được tiến hành theo các bước: 

(1) tạo ra các dòng thuần chủng khác nhau.

(2) lai các dòng với nhau để tìm ra được các cá thể có tổ hợp các đặc tính di truyền mong muốn.

(3) nhân giống và chọn lọc ra giống thuần chủng.

2. Một số thành tựu chọn, tạo giống vật nuôi

3. Một số thành tựu chọn, tạo giống cây trồng