Ảnh hưởng của môi trường lên sự biểu hiện gen | Học trực tuyến

Ảnh hưởng của môi trường lên sự biểu hiện gen

ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẾN SỰ BIỂU HIỆN KIỂU GEN

I. MỐI QUAN HỆ GIỮA KIỂU GEN - KIỂU HÌNH VÀ MÔI TRƯỜNG.

1. Thí nghiệm

- Thí nghiệm 1: Ở hoa anh thảo (Primula sinensis)

Pt/c: Hoa đỏ x Hoa trắng

F1:          Toàn đỏ

F2:     3 đỏ : 1 trắng

=> Tính trạng này do 1 cặp gen chi phối, trong đó đỏ là tính trạng trội (A), trắng là tính trạng lặn (a).

+ Cây hoa đỏ thuần chủng có KG: AA

+ Cây hoa trắng thuần chủng có KG: aa (1) 

* Thí nghiệm đối với cây hoa đỏ AA:

Picture

=> Cùng 1 KG nhưng trong các môi trường khác nhau thì có những biểu hiện kiểu hình khác nhau. (2) 

Từ (1) và (2) => Sự biểu hiện 1 tính trạng ra ngoài thành kiểu hình ngoài phụ thuộc kiểu gen còn phụ thuộc môi trường. 

* Thí nghiệm đối với cây hoa trắng aa: 

Picture

=> Kiểu gen khác nhau có khả năng phản ứng khác nhau trước môi trường.

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

- Thí nghiệm 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.

- Thí nghiệm 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.

2. Kết luận

- Mối quan hệ giữa gen và tính trạng:

http://cadasa.vn/e-cadasa/pst_elpro/images/sinh%20hoc%2012/c2_b15_12.PNG
- Sự biểu hiện của gen qua nhiều bước như vậy nên có thể bị nhiều yếu tố môi trường bên trong cũng như bên ngoài cơ thể chi phối

- Với cùng một kiểu gen nhưng trong những điều kiện môi trường khác nhau cho những kiểu hình khác nhau.

- Bố mẹ không truyền cho con những tính trạng đã hình thành sẵn mà truyền cho con một kiểu gen.

- Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trước điều kiện môi trường.

- Kiểu hình là kết quả của sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường.

- Sự biểu hiện của 1 tính trạng ra ngoài thành kiểu hình ngoài phụ thuộc kiểu gen còn phụ thuộc: môi trường trong, môi trường ngoài, loại tính trạng.

II. THƯỜNG BIẾN

1. Khái niệm thường biến

- Thường biến là những biến đổi kiểu hình của cùng một kiểu gen, phát sinh trong quá trình phát triển cá thể dưới ảnh hưởng của điều kiện môi trường, không liên quan đến biển đổi KG.

2. Đặc điểm của thường biến

- Chỉ biến đổi kiểu hình.

- Không biến đổi kiểu gen.

- Xảy ra đồng loạt theo một hướng xác định.

- Không di truyền được.

- Không có ý nghĩa trong tiến hóa và chọn giống.

- Chỉ có giá trị thích nghi.

Ví dụ: 

- Lá cây rau mác trong 3 môi trường cho 3 dạng lá khác nhau:

+ Môi trường trên cạn: lá có hình mũi mác.

+ Môi trường dưới nước: có thêm lá hình bản dài.

+ Môi trường chìm trong nước: chỉ có lá hình bản dài.

- Thỏ, chồn, cáo ở xứ lạnh:

+ Mùa đông: lông trắng, dày.

+ Mùa hè: lông vàng , thưa.

3. Ý nghĩa: Giúp cơ thể phản ứng linh hoạt về kiểu hình để tồn tại trước môi trường luôn thay đổi (có ý nghĩa gián tiếp đối với quá trình tiến hoá).

III. MỨC PHẢN ỨNG

1. Khái niệm mức phản ứng

- Tập hợp các kiểu hình của cùng 1 KG tương ứng với các môi trường khác nhau gọi là mức phản ứng của 1 KG. (Giới hạn thường biến của kiểu gen)

Ví dụ: Con tắc kè hoa 

- Trên lá cây: Da có hoa văn màu xanh của lá.

- Trên đá: Da có màu hoa của rêu đá.

- Trên thân cây: Da có màu hoa nâu.

Tập hợp các kiểu hình trên của một con tắc kè (một KG) tương ứng với các chế độ môi trường được gọi là mức phản ứng.

2. Đặc điểm

- Mức phản ứng do gen quy định, trong cùng 1 KG mỗi gen có mức phản ứng riêng.

- Có 2 loại mức phản ứng: 

  • Mức phản ứng rộng: thường là những tính trạng về số lượng như: năng suất sữa, khối lượng, tốc độ sinh trưởng, sản lượng trứng, sữa.
  • Mức phản ứng hẹp: là những tính trạng chất lượng như: tỉ lệ bơ sữa...

- Mức phản ứng càng rộng sinh vật càng dễ thích nghi.

- Mức phản ứng di truyền được cho đời sau vì do KG quy định

- 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.

- Kiểu gen quy định mức phản ứng, khả năng về năng suất của giống. Kỹ thuật sản xuất quy định năng suất cụ thể của một giống. Như vậy để nâng cao năng suất cần có kỹ thuật chăm sóc cao đồng thời với việc làm thay đổi vốn gen (cải tạo giống).

* Phương pháp xác định mức phản ứng: 

- Để xác định mức phản ứng của 1 KG cần phải tạo ra các cá thể sinh vật có cùng 1 KG, với cây sinh sản sinh dưỡng có thể xác định mức phản ứng bằng cách cắt đồng loạt cành:

  • 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.

3. Sự mềm dẻo về kiểu hình

- Hiện tượng một KG có thể thay đổi KH trước những điều kiện MT khác nhau gọi là sự mềm dẻo về KH.

- Sự mềm dẻo về kiểu hình là do sự tự điều chỉnh về sinh lí giúp sinh vật thích nghi với những thay đổi của MT.

- Mức độ mềm dẻo về kiểu hình phụ thuộc vào KG.

- Mỗi KG chỉ có thể điều chỉnh kiểu hình của mình trong 1 phạm vi nhất định.

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...