Cùng giống, vì sao kết quả chưa chắc giống nhau?
Hai cây cùng kiểu gene vẫn có thể khác chiều cao, màu lá hoặc năng suất khi sống trong điều kiện khác nhau. Vì vậy, khác kiểu hình chưa đủ để kết luận khác kiểu gene.
Kiểu hình là kết quả của kiểu gene và môi trường
Kiểu gene quy định khả năng tạo ra các sản phẩm của gene. Những sản phẩm này hoạt động trong điều kiện cụ thể của tế bào và cơ thể; nhiệt độ, dinh dưỡng, ánh sáng cùng các yếu tố khác có thể ảnh hưởng sự biểu hiện tính trạng.
Có thể ghi nhớ mối quan hệ: **kiểu gene tương tác với môi trường → kiểu hình**. Đây là cách biểu diễn quan hệ sinh học, không phải phép cộng hai đại lượng số.
Ví dụ ở thỏ Himalaya trong SGK, màu lông khác nhau giữa vùng thân và các đầu mút liên quan đến ảnh hưởng của nhiệt độ đối với quá trình tạo sắc tố. Ta không cần giả định rằng mọi vùng lông khác màu đều có DNA khác nhau. Tương tự, cùng một kiểu gene ở cây trồng có thể biểu hiện khác khi điều kiện chăm sóc thay đổi.
Thường biến khác đột biến ở điểm nào?
**Thường biến** là sự thay đổi kiểu hình của cùng kiểu gene trước những điều kiện môi trường khác nhau. Bản thân biến đổi kiểu hình này không do thay đổi vật chất di truyền và không được truyền nguyên trạng cho đời sau như một allele mới.
| Nội dung | Thường biến | Đột biến |
|---|---|---|
| Điều thay đổi | Kiểu hình trước điều kiện môi trường | Vật chất di truyền |
| Có nhất thiết tạo allele mới? | Không | Đột biến gene có thể tạo allele mới |
| Truyền cho đời sau | Không truyền nguyên trạng kiểu hình do môi trường tạo ra | Có thể di truyền khi được truyền qua dòng tế bào hoặc giao tử phù hợp |
Không phải mọi biến đổi do môi trường đều là thường biến: môi trường cũng có tác nhân gây đột biến. Muốn phân loại, ta xét có thay đổi vật chất di truyền hay chỉ thay đổi sự biểu hiện. Cũng không nên khẳng định mọi thường biến đều có lợi hoặc luôn trở lại trạng thái ban đầu ở mọi giai đoạn phát triển.
Mức phản ứng là cả tập hợp khả năng biểu hiện
**Mức phản ứng** là tập hợp các kiểu hình mà một kiểu gene có thể biểu hiện trong những môi trường khác nhau.
| Điều được giữ | Điều được thay đổi | Điều được ghi nhận |
|---|---|---|
| Kiểu gene | Môi trường | Kiểu hình của tính trạng đang xét |
Kiểu gene quy định khả năng phản ứng; môi trường góp phần tạo kiểu hình cụ thể. Một kiểu gene có thể có mức phản ứng rộng ở tính trạng này nhưng hẹp ở tính trạng khác. Khoảng quan sát trong vài điều kiện chỉ là phạm vi đã khảo sát, chưa chắc là toàn bộ giới hạn sinh học.
Đọc số liệu của hai dòng cây
Bảng sau là số liệu giả định về năng suất của hai dòng cây được khảo sát ở ba điều kiện. Trong mỗi dòng, các cây có cùng kiểu gene; quy trình đo và các điều kiện khác được giữ tương đương.
| Điều kiện | Dòng P (tấn/ha) | Dòng Q (tấn/ha) |
|---|---:|---:|
| Thiếu nước | 3,0 | 4,0 |
| Nước vừa đủ | 5,0 | 4,8 |
| Nước và dinh dưỡng phù hợp | 6,0 | 5,2 |
Trong phạm vi khảo sát, P có năng suất từ 3,0 đến 6,0, biên độ 3,0 tấn/ha; Q từ 4,0 đến 5,2, biên độ 1,2 tấn/ha. P biến đổi mạnh hơn về tính trạng năng suất ở các điều kiện này.
Nếu nơi trồng thường thiếu nước, Q cho năng suất cao hơn theo bảng. Nếu đáp ứng được điều kiện phù hợp, P cho năng suất cao hơn. Do đó, không có căn cứ chọn P cho mọi nơi chỉ vì P có giá trị cao nhất trong bảng. Ba điều kiện khảo sát cũng chưa chứng minh ta đã tìm được toàn bộ giới hạn sinh học của mỗi dòng.
Đọc mức thay đổi năng suất
Theo bảng, khi chuyển từ thiếu nước sang nước vừa đủ, năng suất dòng P tăng từ 3,0 lên 5,0 tấn/ha và dòng Q tăng từ 4,0 lên 4,8 tấn/ha. Kết luận nào đúng?
Hai mức tăng đúng, nhưng thay đổi kiểu hình theo môi trường chưa chứng minh có đột biến.
Đúng. Lấy giá trị sau trừ trước; dữ kiện phù hợp với ảnh hưởng của môi trường lên kiểu hình.
5,0 và 4,8 là giá trị sau, không phải lượng tăng.
Hai mức tăng đã bị đổi cho nhau; bảng cũng chưa cho phép kết luận như phương án nêu.
Lời giải
P tăng $5,0-3,0=2,0$ tấn/ha; Q tăng $4,8-4,0=0,8$ tấn/ha. Trong giả thiết cùng kiểu gene, thay đổi này phù hợp với tác động của môi trường, không phải bằng chứng đủ để kết luận đột biến. Chọn B.
Chọn giống đi cùng điều kiện chăm sóc
| Câu hỏi | Cách so sánh |
|---|---|
| Hai giống khác nhau thế nào? | Trồng trong điều kiện tương đương |
| Một giống phản ứng với môi trường ra sao? | Giữ kiểu gene, thay đổi điều kiện |
Giống cung cấp tiềm năng di truyền; chăm sóc phù hợp giúp tiềm năng biểu hiện. Nước hoặc phân bón không làm năng suất tăng vô hạn, nên chọn giống phải đi cùng điều kiện sử dụng thực tế.
Phân biệt tiềm năng và kiểu hình
Một cây được chăm sóc tốt nên cho năng suất cao. Nhận định nào đúng về hạt của cây và năng suất cây con?
Năng suất là kiểu hình, không được truyền nguyên trạng bất kể môi trường.
Chăm sóc tốt không tự làm mọi hạt mang cùng một kiểu gene mới.
Đúng. Sinh sản hữu tính còn có thể làm kiểu gene cây con khác cây mẹ; môi trường tiếp tục ảnh hưởng năng suất.
Môi trường có thể ảnh hưởng trực tiếp sự biểu hiện kiểu hình trong giới hạn của kiểu gene.
Lời giải
Đời con nhận thông tin di truyền chứ không nhận sẵn một mức năng suất cố định. Muốn dự đoán năng suất cần xét cách sinh sản, kiểu gene đời con và điều kiện trồng. Chọn C.
Nhìn cả giống và điều kiện sống
Khi gặp hai kiểu hình khác nhau, ta không vội quy hết cho gene hoặc hết cho môi trường. Thường biến là sự đổi kiểu hình của cùng kiểu gene; mức phản ứng là tập hợp khả năng biểu hiện của kiểu gene đó.
Đang học