Sự mềm dẻo về kiểu hình thường biến Thường biến là sự biến đổi thành nhiều kiểu hình khác nhau của cùng một kiểu gen trong những điều kiện môi trường khác nhau.. Câu hỏi hệ thống kiến th[r]
Trang 1BÀI 12: ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG LÊN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN
Mục tiêu
❖ Kiến thức
+ Trình bày và giải thích được mối quan hệ giữa gen và môi trường trong việc hình thành kiểu hình
+ Giải thích thế nào là mức phản ứng và cách xác định mức phản ứng
❖ Kĩ năng
+ Phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa – hệ thống hóa
+ Đọc tài liệu, quan sát tranh hình, xử lý thông tin
+ Rèn luyện kĩ năng nghiên cứu khoa học: quan sát thu thập số liệu; đưa ra giả thuyết; làm thí
nghiệm chứng minh để chấp nhận hay bác bỏ giả thuyết đã nêu
Trang 2I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1 Mối quan hệ giữa gen và tính trạng
• Ta thấy: gen → mARN → chuỗi pôlipeptit → prôtêin → đặc điểm tế bào → đặc điểm mô → đặc điểm cơ quan → đặc điểm hệ cơ quan → đặc điểm cơ thể
• Kết luận: sự biểu hiện của gen qua nhiều giai đoạn nên có thể bị nhiều yếu tố thuộc môi trường bên trong và bên ngoài chi phối
2 Sự tương tác giữa gen và môi trường
2.1 Các ví dụ
Ví dụ 1: Thỏ Himalaya có bộ lông trắng muốt toàn thân ngoại trừ các đầu mút của cơ thể như: tai, bàn
chân, đuôi và mõm có lông màu đen
• Giải thích: nhiệt độ ở vùng thân cao hơn các vùng đuôi, mõm, nên gen quy định tổng hợp mêlanin
ở các tế bào da vùng thân bị ức chế không tổng hợp mêlanin nên lông vùng thân không màu, còn tế bào ở các vùng đuôi, mõm, gen hoạt động tổng hợp mêlanin nên lông có màu
• Nhận xét: nhiệt độ đã làm thay đổi khả năng hoạt động của gen
Ví dụ 2: Cây hoa cẩm tú cầu có thể đổi màu từ trắng sang xanh, tím hồng, hồng
• Giải thích:
+ Đất có độ pH thấp hơn 6 → hoa cẩm tú cầu mới có hoa màu xanh
+ Đất phèn với độ pH trên 7 → thúc đẩy cây ra màu hồng và màu đỏ
+ Với độ pH giữa 6 và 7 → cây cho ra những bông hoa hồng tím
• Nhận xét: cẩm tú cầu có đổi màu được như vậy là phụ thuộc vào độ pH của đất
Ví dụ 3: Bệnh phêninkêtô niệu nếu phát hiện sớm và cho trẻ ăn kiêng giảm bớt thức ăn có chứa
phêninalanin thi trẻ phát triển bình thường
• Giải thích: bệnh phêninkêtô niệu do gen lặn đột biến trong tế bào không tổng hợp được enzim phêninalaza để chuyển hoá axit amin phêlanin thành tirôzin do đó tirôzin dư thừa theo máu lên não gây bệnh thiểu năng trí tuệ
• Nhận xét: mức độ biểu hiện bệnh phụ thuộc vào chế độ dinh dưỡng
2.1 Kết luận
• Với cùng một kiểu gen nhưng trong các điều kiện môi trường khác nhau biểu hiện thành những kiểu hình khác nhau
• Bố mẹ không truyền cho con những tính trạng sẵn có mà di truyền một kiểu gen quy định kiểu hình
• Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trước môi trường
• Kiểu hình là kết quả của sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường
• Sự biểu hiện của một tính trạng không chỉ phụ thuộc vào gen mà còn phụ thuộc vào môi trường trong
và ngoài cơ thể
3 Mức phản ứng
Trang 3Mức phản ứng là tập hợp các kiểu hình của cùng một kiểu gen tương ứng với các môi trường khác nhau (là giới hạn thường biến của kiểu gen)
3.2 Đặc điểm
• Mức phản ứng do gen quy định do đó mức phản ứng có khả năng di truyền
• Gen quy định tính trạng số lượng có mức phản ứng rộng; gen quy định tính trạng chất lượng có mức phản ứng hẹp
3.3 Sự mềm dẻo về kiểu hình (thường biến)
Thường biến là sự biến đổi thành nhiều kiểu hình khác nhau của cùng một kiểu gen trong những điều kiện môi trường khác nhau
Câu hỏi hệ thống kiến thức:
• Xác định mức phản ứng của một loài bằng cách
Bước 1: tạo ra các giống thuần có kiểu gen giống nhau
Bước 2: nuôi các cá thể đó trong các môi trường khác nhau
Bước 3: lấy kết quả đem so sánh, nhận xét
• Thế nào là tính trạng số lượng? Tính trạng chất lượng?
Tính trạng số lượng:
+ Có thể cân, đong, đo, đếm được
+ Có mức phản ứng rộng → chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường
Tính trạng chất lượng:
+ Là các đặc tính lí hóa của sinh vật
+ Có mức phản ứng hẹp → ít chịu ảnh hưởng của môi trường
Trang 4SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Xét các ví dụ sau:
(1) Các cây hoa cẩm tú cầu có kiểu gen giống nhau nhưng màu sắc hoa có thể biểu hiện thành các màu trung gian khác nhau phụ thuộc vào độ pH của đất
(2) Bệnh pêninkêtô niệu ở người do một gen đột biến lặn nằm trên NST thường quy định làm rối loạn chuyển hóa axit amin phêninalanin Nếu phát hiện sớm và cho trẻ ăn kiêng thì trẻ có thể phát triển bình thường
(3) Loài bướm Biston belutalaria khi sống ở rừng bạch dương không bị nhiễm bụi than đen thì có màu trắng Khi khu rừng bị nhiễm bụi than đen từ khu công nghiệp thì loài bướm này chỉ thấy có những con
Trang 5(4) Vào mùa đông cây bàng lá đỏ, mùa hạ lá của cây bàng màu xanh
Những ví dụ phản ánh sự mềm dẻo kiểu hình là
A 1, 2 và 3 B 1, 3 và 4 C 2, 3 và 4 D 1, 2 và 4
Hướng dẫn giải
(1) Đúng Vì cùng một kiểu gen biểu hiện thành nhiều kiểu hình khác nhau trong những điều kiện môi trường (độ pH đất) khác nhau
(2) Đúng Vì sự biểu hiện của gen có thể điều chỉnh bằng chế độ dinh dưỡng (điều kiện môi trường khác nhau)
(3) Sai Vì khi rừng bạch dương bị nhiễm bụi than đen, kiểu hình màu trắng lại là biến dị có hại nên đã
bị tác nhân của CLTN (chim ăn sâu) đào thải; kiểu hình màu đen lại trở thành biến dị có lợi nên qua giao phối trở nên phổ biến
(4) Đúng Vì trong điều kiện khí hậu khác nhau, cây bàng biểu hiện thành những kiểu hình khác nhau
Ví dụ 2: Có bao nhiêu nhận định dưới đây sai?
(1) Mức phản ứng là khả năng phản ứng của cơ thể trước điều kiện môi trường
(2) Trong cùng một kiểu gen, mỗi gen có mức phản ứng khác nhau
(3) Những gen quy định tính trạng chất lượng có mức phản ứng rộng hơn gen quy định tính trạng số lượng
(4) Mức phản ứng phụ thuộc vào kiểu gen và môi trường biểu hiện
(5) Những cá thể có kiểu hình giống nhau chứng tỏ chúng có mức phản ứng giống nhau
(6) Để xác định mức phản ứng của một giống thuần phải đặt chúng phát triển trong các môi trường sống khác nhau
Hướng dẫn giải
• Mức phản ứng là tập hợp các kiểu hình của một kiểu gen trước những điều kiện môi trường khác nhau
• Gen quy định tính trạng số lượng có mức phản ứng rộng còn gen quy định tính trạng chất lượng có mức phản ứng hẹp
• Mức phản ứng do gen quy định không chịu ảnh hưởng của môi trường
• Các cá thể có kiểu hình giống nhau không thể khẳng định chúng có kiểu gen như nhau vì số kiểu gen lớn hơn số kiểu hình (nhiều kiểu gen khác nhau cùng quy định một kiểu hình)
Chọn B
Ví dụ 3: Trong các ví dụ dưới đây có bao nhiêu ví dụ phản ánh sự mềm dẻo kiểu hình?
(1) Người bị thiếu máu hồng cầu hình liềm thì sẽ bị viêm phổi, thấp khớp, suy thận,
(2) Ở người kiểu gen AA quy định hói đầu, kiểu gen aa quy định tóc mọc bình thường, kiểu gen Aa quy định hói đầu ở nam và không hói đầu ở nữ
Trang 6(3) Cây hoa cẩm tú cầu có cùng kiểu gen nhưng màu sắc hoa biểu hiện tùy thuộc độ pH của môi trường đất
(4) Trẻ em bị phêninkêtô niệu nếu áp dụng chế độ ăn kiêng thì trẻ sẽ phát triển bình thường
(5) Người bị bạch tạng kết hôn với người bình thường con của họ có thể bị hoặc không bị bệnh
(6) Người bị hội chứng AIDS thường bị ung thư, tiêu chảy, viêm phổi,
(7) Người đồng bằng khi lên vùng cao thì lượng hồng cầu tăng
Hướng dẫn giải
(1) Sai Vì đó là hiện tượng của gen đa hiệu
(2) Đúng Vì sự biểu hình thành 2 kiểu hình của kiểu gen Aa phụ thuộc vào giới tính
(3) Đúng Vì cùng một kiểu gen biểu hiện thành nhiều kiểu hình khác nhau trong những điều kiện môi trường (độ pH đất) khác nhau
(4) Đúng Vì sự biểu hiện của gen có thể điều chỉnh bằng chế độ dinh dưỡng (điều kiện môi trường khác nhau)
(5) Sai Vì bệnh bạch tạng do kiểu aa quy định, con người bình thường có kiểu gen AA và Aa
(6) Sai Vì đó là hiện tượng của gen đa hiệu
(7) Đúng Vì khi môi trường thay đổi, sự biểu hiện của kiểu gen bị ảnh hưởng bởi môi trường
Chọn C
Ví dụ 4: Ở cừu, kiểu gen AA quy định có sừng, kiểu gen aa quy định không sừng, kiểu gen Aa biểu hiện
có sừng ở con đực và không sừng ở con cái Cho lai giữa cừu đực không sừng với cừu cái có sừng (P) thu được F1 gồm cừu đực có sừng và cừu cái không sừng Tiếp tục cho cừu cái F1 giao phối với cừu đực không sừng, theo lí thuyết thì tỉ lệ phân li kiểu hình ở F2 sẽ là
A 100% cừu có sừng
B 75% cừu có sừng : 25% cừu không sừng
C 25% cừu có sừng : 75% cừu không sừng
D 50% cừu có sừng : 50% cừu không sừng
Hướng dẫn giải
Căn cứ vào kiểu hình của P xác định được kiểu gen: ♂ aa ♀ AA → F1: 100 Aa
F1: ♀ không sừng (Aa) ♂ có sừng (aa) → F2: 1 :1
2Aa 2aa
F2: 50% cừu cái không sừng: 25% cừu đực có sừng: 25% cừu đực không sừng
→ Tỉ lệ phân li kiểu hình là 25% cừu có sừng: 75% cừu không sừng
Chọn C
Bài tập tự luyện
Bài tập cơ bản
Trang 7A Tính trạng chất lượng thường có mức phản ứng hẹp hơn tính trạng số lượng
B Mức phản ứng quy định giới hạn năng suất của giống vật nuôi và cây trồng
C Mức phản ứng phụ thuộc chủ yếu vào môi trường ít chịu sự chi phối của kiều gen
D Các cá thể có ngoại hình giống nhau không thể khẳng định chúng có mức phản ứng giống nhau Câu 2: Hãy chọn nhận định đúng?
A Mức phản ứng là khả năng phản ứng của cơ thể trước sự thay đổi của môi trường
B Mức phản ứng là tập hợp các kiểu hình của một kiểu gen trước những môi trường khác nhau,
C Mức phản ứng của sinh vật có thể bị thay đổi trước sự thay đổi của môi trường sống
D Môi trường sống đã làm thay đổi kiểu gen dẫn đến sự thay đổi kiểu hình của cơ thể sinh vật
Câu 3: Cho các đặc điểm sau:
(1) Năng suất vật nuôi, cây trồng
(2) Hàm lượng bơ trong sữa bò
(3) Khối lượng cơ thể vật nuôi, cây trồng
(4) Cường độ quang hợp ở thực vật
(5) Sản lượng trứng, sữa
Những đặc điểm nào thuộc tính trạng số lượng?
A 1,2 và 3 B 1,3 và 5 C 2, 3 và 4 D 2, 4 và 5
Câu 4: Nhận định nào không phải là nhận định nói về tính trạng số lượng?
A Tính trạng số lượng thường có mức phản ứng rộng
B Tính trạng số lượng là tính trạng có hệ số di truyền thấp
C Tính trạng số lượng do gen quy định không phụ thuộc vào môi trường
D Biến dị của tính trạng số lượng là biến dị liên tục
Câu 5: Tính trạng có hệ số di truyền cao có nghĩa là
A do nhiều gen quy định và di truyền không phụ thuộc môi trường
B phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen mà ít phụ thuộc vào môi trường
C phụ thuộc chủ yếu vào môi trường mà ít phụ thuộc vào kiểu gen
D có chất lượng tốt và được nhân lên liên tục để tạo giống mới
Câu 6: Phương pháp nào sau đây sẽ tạo ra các cá thể có mức phản ứng hoàn toàn giống với giống ban
đầu?
A Dung hợp tế bào trần tạo tế bào lai rồi cho phát triển thành cây lai
B Nuôi hạt phấn gây lưỡng bội hoá thành cây
C Nuôi tế bào thực vật thành mô sẹo, phát triển thành cây
D Sử dụng công nghệ chuyển gen
Bài tập nâng cao
Câu 7: Ở cừu, kiểu gen AA quy định có sừng, kiểu gen aa quy định không sừng, kiểu gen Aa biểu hiện
có sừng ở con đực và không sừng ở con cái Cho lai giữa cừu đực không sừng với cừu cái có sừng (P), thu
Trang 8được F1 gồm cừu đực có sừng và cừu cái không sừng Tiếp tục cho các con cừu F1 giao phối với nhau được F2, cho các cừu F2 giao phối tự do, theo lí thuyết thì trong số các con cừu cái sinh ra ở F3 số con không sừng chiếm tỉ lệ
Câu 8: Ở một loài động vật, gen A nằm trên NST thường quy định có vảy, alen tương ứng quy định
không vảy Kiểu gen AA làm cho hợp tử bị chết ở giai đoạn phôi Cho con đực có vảy giao phối với con cái không vảy (P), đời con F1 có tỉ lệ phân li kiểu hình là 1 con có vảy : 2 con không vảy Từ kết quả phép lai, rút ra bao nhiêu nhận định dưới đây đúng?
(1) Gen A là gen đa hiệu, vừa quy định có vảy vừa quy định sức sống của cá thể
(2) Sự biểu hiện thành kiểu hình của gen A chịu ảnh hưởng của giới tính
(3) Kiểu gen của con đực và con cái p lần lượt là Aa và aa
(4) Con đực và con cái p có kiểu gen giống nhau, đều là Aa
Câu 9: Loài cặp XX là của giới cái, cặp XY là của giới đực Cho phép lai AaXBdXbD AaXbdY Biết mỗi gen quy định một tính trạng và trội lặn hoàn toàn Đời con lai có tỉ lệ phân li kiểu hình như thế nào về 3 tính trạng do 3 cặp gen Aa; Bb và Dd quy định Nếu cho rằng tần số hoán vị gen là 20%?
A 4 : 4 : 1:1 B 12 : 12 : 3 : 3 : 4 : 4 : 1 : 1
C 6 : 6 : 3 : 3 : 2 : 2 : 1 : 1 D 6 : 6 : 4 : 4 : 2 : 2 : 1 : 1
ĐÁP ÁN