Đề cương ôn tập cuối học kì I Sinh học 9 - Chương 4: Biến dị

Nội dung text: Đề cương ôn tập cuối học kì I Sinh học 9 - Chương 4: Biến dị

1. ÔN TẬP LÝ THUYẾT PHẦN BIẾN DỊ CHƯƠNG 4: BIẾN DỊ BÀI 21: ĐỘT BIẾN GEN I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Đột biến gen  Đột biến gen là những biến đổi nhỏ xảy ra trong cấu trúc của gen. Những biến đổi này thường liên quan đến 1 cặp nuclêôtit (đột biến điểm) hoặc 1 số cặp nuclêôtit.  Trong tự nhiên, các gen đều có thể bị đột biến nhưng với tần số thấp (10 64 10 ).  Đột biến gen làm thay đổi cấu trúc của gen từ đó tạo ra alen mới so với dạng ban đầu. Ví dụ: ở ruồi giấm gen W quy định mắt đỏ, sau khi bị đột biến tạo thành alen w quy định mắt trắng. Hình 1. Các dạng đột biến gen 2. Nguyên nhân phát sinh đột biến gen  Do những sai sót ngẫu nhiên xảy ra trong quá trình tự nhân đôi của ADN (sự kết cặp không đúng trong tái bản ADN) dưới ảnh hưởng tác động của các tác nhân vật lí, hóa học và sinh học của môi trường. Đột biến gen có thể phát sinh trong điều kiện tự nhiên hay do con người tạo ra (đột biến nhân tạo). 3. Vai trò của đột biến gen  Nhiều đột biến gen là có hại, một số có lợi, một số không lợi cũng không hại cho cơ thể.  Đột biến gen biểu hiện ra kiểu hình thường có hại cho bản thân sinh vật, vì chúng phá vỡ sự thống nhất hài hòa trong kiểu gen đã qua chọn lọc tự nhiên và duy trì lâu đời trong điều kiện tự nhiên gây ra những rối loạn trong quá trình tổng hợp prôtêin.  Đa số đột biến gen là lặn và có hại, nhưng đột biến gen là nguồn cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa và chọn giống vì tạo ra nhiều alen mới (quy định kiểu hình mới).  Trong trồng trọt và chăn nuôi, người ta đã gây ra đột biến gen nhân tạo để tạo ra những giống có lợi cho nhu cầu của con người. 1
2. Hình 2. Nguyên nhân phát sinh đột biến gen SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA II. BÀI TẬP Ví dụ 1: Gen D dài 4080 Å. Gen D đột biến thành gen d. Khi gen d tự sao 1 đợt đã lấy từ môi trường nội bào 2398 nuclêôtit. Xác định dạng đột biến nói trên? Hướng dẫn giải 4080 Số nuclêôtit của gen D là: 2 2400 (nuclêôtit). 3,4 Gen d ít hơn gen D số nuclêôtỉt là: 2 nuclêôtít tức 1 cặp nuclêôtit. Do đó dạng đột biến đã xảy ra là mất đi 1 cặp nuclêôtit. Ví dụ 2: Gen A bị đột biến thành gen a có số liên kết hiđrô nhiều hơn gen A 1 liên kết nhưng chiều dài hai gen bằng nhau. Xác định dạng đột biến. Hướng dẫn giải Dựa vào chiều dài của 2 gen bằng nhau nhưng số liên kết hiđrô của gen đột biến a nhiều hơn gen ban đầu A là 1 liên kết Đột biến thuộc dạng thay thế 1 cặp A - T bằng 1 cặp G - X. Ví dụ 3 (Câu 1 - SGK trang 64): Đột biến gen là gì? Cho ví dụ? Hướng dẫn giải 2
3.  Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen liên quan đến 1 hoặc 1 số cặp nuclêôtit.  Một số ví dụ về đột biến gen: + Bệnh hồng cầu hình lưỡi liềm ở người là do dạng đột biến thay thế một cặp nuciêôtit. + Bệnh bạch tạng do đột biến gen lặn gây nên. + Đột biến gen trội gây nên tay 6 ngón, ngón tay ngắn. + Bệnh máu khó đông, bệnh mù màu do đột biến gen lặn trên nhiễm sắc thể X. Ví dụ 4 (Câu 2 - SGK trang 64): Tại sao đột biến gen thường có hại cho bản thân sinh vật? Nêu vai trò và ý nghĩa của đột biến gen trong thực tiễn sản xuất? Hướng dẫn giải  Đột biến gen biểu hiện ra kiểu hình thường có hại cho bản thân sinh vật vì chúng phá vỡ sự thống nhất hài hoà trong kiểu gen đã qua chọn lọc tự nhiên và duy trì lâu đời trong điều kiện tự nhiên, gây ra những rối loạn trong quá trình tổng hợp prôtêln.  Vai trò của đột biến gen: + Đột biến gen đa số tạo ra các gen lặn, chúng chỉ biểu hiện ra kiểu hình khi ở thể đồng hợp và trong môi trường thích hợp. Qua giao phối, nếu gặp tổ hợp gen thích hợp, một đột biến vốn có hại có thể trở thành có lợi, làm tăng khả năng thích ứng của sinh vật với các điều kiện ngoại cảnh, có ý nghĩa đối với chăn nuôi và trồng trọt. Ví dụ: đột biến làm tăng khả năng chịu hạn và chịu rét ở lúa,... + Đột biến gen là nguyên liệu quan trọng trong chọn giống và tiến hoá. Ví dụ 5 (Câu 3 - SGK trang 64): Hãy tìm thêm một số ví dụ về đột biến gen phát sinh trong tự nhiên hoặc do con người tạo ra? Hướng dẫn giải  Đột biến do con người tạo ra: + Tạo ra đột biến mai vàng 150 cánh. + Sầu riêng cơm vàng hạt lép ở Cái Mơn - Bến Tre. + Đột biến làm tăng khả năng chịu hạn và chịu rét của cây lúa. + Đột biến gen do chất độc màu da cam.  Đột biến phát sinh trong tự nhiên: + Bò 6 chân. + Củ khoai có hình dạng giống người. + Người có bàn tay 6 ngón. + Bê con có cột sống ngắn. + Gà con có đầu dị dạng, chân ngắn. + Chó dị dạng năm chân. Ví dụ 6: Có những dạng đột biến gen nào? Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến? Hướng dẫn giải  Có 3 dạng đột biến gen thường gặp là: mất 1 cặp nuclêôtit, thêm 1 cặp nuclêôtit, thay thế cặp nuclêôtit này bằng cặp nuclêôtit khác.  Đột biến gen xuất hiện do tác động của các nhân tố vật lí, hoá học, sinh học trong môi trường gây ra hoặc xảy ra ngẫu nhiên do những sai khác trong các hoạt động sống gây ra.  Cơ chế phát sinh: đột biến điểm thường xảy ra trên một mạch của gen dưới dạng tiền đột biến. Dưới tác dụng của enzim sửa sai nó có thể trở về dạng ban đầu hoặc tạo thành đột biến qua các lần nhân đôi tiếp theo. Gen → tiền đột biến → đột biến gen. BÀI 22: ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 3
4. 1. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể  Đột biến cấu trúc NST là những biến đổi trong cấu trúc NST.  Gồm các dạng: mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, Hình 1. Một số dạng đột biến cấu trúc NST 2. Nguyên nhân và tính chất của đột biến cấu trúc NST  Loại đột biến này phát sinh có thể là do các tác nhân mạnh trong ngoại cảnh (tia phóng xạ, hóa chất, sự biến đổi đột ngột của nhiệt độ) hoặc những rối loạn trong quá trình trao đổi chất nội bào, dẫn đến sự nhân đôi bất thường của NST.  Đột biến cấu trúc NST thường có hại, nhưng cũng có trường hợp có lợi. II. BÀI TẬP Ví dụ 1: Một loài thực vật có bộ NST 2n = 24. Một thể đột biến bị mất 1 đoạn NST số 1, đảo đoạn ở NST số 2. Nếu giảm phân bình thường thì sẽ có bao nhiêu giao tử mang đột biến? Hướng dẫn giải  Mỗi cặp NST tương đòng gồm 1 chiếc bình thường và 1 chiếc bị đột biến, giảm phân tạo giao tử mang 1 NST bình thường chiếm tỉ lệ . 2 1 1 1  Có 2 cặp như vậy nên giao tử mang tất cả các NST bình thường là . 2 2 4 13 Tỉ lệ giao tử mang gen đột biến sẽ là: 1 . 44 Ví dụ 2: Ở ruồi giấm 2n = 8 có một thể đột biến, trong đó ở cặp NST số 1 có một chiếc bị mất đoạn, một chiếc của NST số 3 bị đảo 1 đoạn, ở NST số 4 bị lặp đoạn. Khi giảm phân nếu các cặp NST phân li bình thường thì trong số các loại giao tử được tạo ra giao tử mang 2 NST bị đột biến chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Hướng dẫn giải Cặp NST số 1: gọi chiếc bình thường là A, chiếc bị mất đoạn là a. Cặp NST số 3: gọi chiếc bình thường là B, chiếc bị đảo đoạn là b. Cặp NST số 4: gọi chiếc bình thường là D, chiếc bị lặp đoạn là d. Kiểu gen có dạng AaBbDd. Khi giảm phân nếu các cặp NST phân li bình thường thì trong số các loại giao tử được tạo ra giao tử 1 1 1 3 mang 2 NST bị đột biến chiếm tỉ lệ là: 3 . 2 2 2 8 Ví dụ 3: Một thể đột biến chuyển đoạn không tương hỗ giữa cặp NST số 1 và số 3, cặp NST số 5 bị mất một đoạn, các cặp NST khác bình thường. Trong cơ quan sinh sản thấy 1200 tế bào bước vào vùng chín thực hiện giảm phân tạo tinh trùng. Số giao tử mang bộ NST đột biến là bao nhiêu? Hướng dẫn giải 1 1 1 1 Số giao tử mang bộ NST bình thường chiếm tỉ lệ: . 2 2 2 8 4
5. 17 Số giao tử mang bộ NST bị đột biến là: 1 . 88 1200 tế bào bước vào vùng chín thực hiện giảm phân tạo 4800 tinh trùng. Vậy số giao tử mang bộ NST đột 7 biến là: 4800 4200 . 8 Ví dụ 4 (Câu 1 - SGK trang 66): Đột biến cấu trúc NST là gì? Nêu một số dạng đột biến và mô tả từng dạng đột biến đó? Hướng dẫn giải  Đột biến cấu trúc NST là những biến đổi trong cấu trúc NST.  Các dạng đột biến cấu trúc NST: + Mất đoạn: một đoạn của NST bị đứt hai đầu và không nối lại được, làm độ dài của NST giảm đi so với ban đầu. + Lặp đoạn: một hoặc nhiều đoạn của NST bị lặp lại trên NST, làm độ dài của NST tăng lên so với ban đầu. + Đảo đoạn: một đoạn của NST bị đứt ra rồi nối lại nhưng lại xoay ngược 180. Ví dụ 5 (Câu 2 - SGK trang 66): Những nguyên nhân nào gây ra biến đổi cấu trúc NST? Hướng dẫn giải Đột biến cấu trúc NST xảy ra do ảnh hưởng phức tạp của môi trường bên trong và bên ngoài cơ thể tới NST. Nguyên nhân chủ yếu gây ra biến đổi cấu trúc NST là các tác nhân vật lí và hoá học trong ngoại cảnh đã phá vỡ cấu trúc NST hoặc gây ra sự sắp xếp lại các đoạn của chúng. Vì vậy, đột biến cấu trúc NST có thể xuất hiện trong điều kiện tự nhiên hoặc do con người tạo ra. Ví dụ 6 (Câu 3 - SGK trang 66): Tại sao đột biến cấu trúc NST lại gây hại cho con người và sinh vật? Hướng dẫn giải Đột biến cấu trúc NST gây hại cho con người và sinh vật vì trải qua quá trình tiến hóa lâu dài, các gen đã được sắp xếp hài hòa trên NST. Biến đổi cấu trúc NST đã làm đảo lộn cách sắp xếp nói trên gây ra các rối loạn hoặc bệnh NST. Ví dụ 7: So sánh đột biến gen với đột biến cấu trúc NST? Hướng dẫn giải  Giống nhau: + Đều là những biến đổi xảy ra trên cấu trúc vật chất di truyền trong tế bào (ADN, NST). + Đều phát sinh từ các tác động của môi trường bên ngoài hoặc bên trong cơ thể. + Đều có thể di truyền cho thế hệ sau. + Phần lớn gây hại cho sinh vật, một số được ứng dụng trong trồng trọt.  Khác nhau: Đột biến gen Đột biến cấu trúc NST + Làm biến đổi cấu trúc của gen. + Làm biến đổi cấu trúc của NST trong tế bào. + Gồm các dạng: mất cặp, thêm cặp, thay thế + Gồm các dạng: đột biến mất đoạn, lặp đoạn, cặp nuclêôtit. đảo đoạn. Ví dụ 8: Hãy lập bảng so sánh các dạng đột biến cấu trúc NST? Hướng dẫn giải Dạng đột Khái niệm Hậu quả Ví dụ Ứng dụng và ý nghĩa biến Mất đoạn Sự rơi rụng từng Làm mất vật chất di Mất đoạn NST cặp Loại bỏ gen xấu ra đoạn NST, làm truyền hoặc làm số 5: hội chứng tiếng khỏi quần thể. 5
6. giảm số lượng hỏng gen → giảm mèo kêu. Xác định vị trí của gen gen trên đó. sức sống hoặc gây Mất đoạn NST cặp trên NST. chết. số 21 hoặc 22: ung Mất đoạn nhỏ có thể thư máu. không ảnh hưởng đến sức sống. Lặp đoạn Một đoạn NST Làm tăng lượng vật Ở đại mạch, đột biến Lặp đoạn gen tổng được lặp lại một chất di truyền. lặp đoạn làm tăng hợp enzim amilaza hay nhiều lần Làm thay đổi cường hoạt tính enzim làm tăng hiệu quả sản làm tăng lượng độ biểu hiện của tính amilaza, rất có ý xuất bia. gen trên đó. trạng. nghĩa trong sản xuất Phòng tránh hậu quả Ít ảnh hưởng đến sức bia. của đột biến mất đoạn. sống và khả năng Làm thay đổi hình Tăng vật chất di sinh sản hơn so với dạng mắt (lồi → dẹt) truyền → tạo điều kiện mất đoạn. ở ruồi giấm. cho tiến hóa của hệ gen. Nghiên cứu ảnh hưởng của một đoạn hoặc một gen nào đó trên NST. Đảo đoạn Một đoạn nào đó Làm thay đổi trật tự Đảo đoạn ở ruồi Làm tăng sự sai khác của NST bị đứt sắp xếp các gen. giấm làm ảnh hưởng giữa các cá thể, các ra, quay ngược Không làm thay đổi đến khả năng chịu nòi, → tham gia vào 180 độ và gắn hàm lượng vật chất nhiệt. cơ chế cách li hình đúng vào vị trí di truyền. thành loài mới. Góp cũ. Thường không gây phần tạo nguồn hậu quả nghiêm nguyên liệu cho tiến trọng. hóa. BÀI 23,24: ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ A. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM I. Hiện tượng dị bội thể 1. Hiện tượng dị bội thể Đột biến số lượng NST là những biến đổi số lượng xảy ra ở 1 cặp hoặc một số cặp NST nào đó hoặc ở tất cả bộ NST. Hình 1. Đột biến số lượng NST 2. Sự phát sinh thể dị bội  Cơ chế tạo thể dị bội (2n + 1) và (2n - 1) trong nguyên phân: trong quá trình nguyên phân, 1 cặp NST không phân li, kết quả tạo 2 tế bào con, 1 tế bào có (2n + 1) NST và 1 tế bào có (2n - 1) NST. 6
7. Hình 2. Hiện tượng dị bội thể Hình 3. Cơ chế tạo thể dị bội trong nguyên phân  Cơ chế tạo thể dị bội (2n + 1) và (2n - 1) trong giảm phân: trong quá trình giảm phân, 1 cặp NST không phân li, kết quả tạo 2 loại giao tử: 1 loại giao tử có (n + 1) NST và 1 loại giao tử (n - 1) NST. Khi thụ tinh với giao tử bình thường có (n) NST sẽ tạo cơ thể có (2n + 1) NST và cơ thể có (2n - 1) NST. Hình 4. Cơ chế tạo thể dị bội trong giảm phân II. HIỆN TƯỢNG ĐA BỘI 1. Hiện tượng đa bội thể  Thể đa bội là hiện tượng làm tăng số lượng toàn thể bộ NST của tế bào thành đa bội chẵn (4n, 6n,...) hoặc đa bội lẻ (3n, 5n,...).  Tế bào đa bội có lượng ADN tăng gấp bội, trong tế bào sinh dưỡng có số NST là bội số của n (nhiều hơn 2n).  Sự tăng gấp bội số lượng NST, ADN trong tế bào đã dẫn đến tăng cường độ trao đổi chất, làm tăng kích thước tế bào, cơ quan và tăng sức chống chịu của thể đa bội đối với các điều kiện không thuận lợi của môi trường.  Hiện tượng đa bội khá phổ biến ở thực vật, hiếm gặp ở động vật và đã được ứng dụng có hiệu quả trong chọn giống cây trồng. 7
8. Hình 1. Hiện tượng đa bội thể 2. Sự hình thành thể đa bội Dưới tác động của các tác nhân vật lí (tia phóng xạ, thay đổi nhiệt độ đột ngột,...) hoặc tác nhân hoá học (cônsixin,...) vào tế bào trong quá trình phân bào hoặc ảnh hưởng phức tạp của môi trường trong cơ thể có thể gây ra sự không phân li của tất cả các cặp NST trong quá trình phân bào. Hình 2. Sự hình thành thể tứ bội (4n)  Trường hợp a: Sự hình thành thể đa bội do rốì loại nguyên phân. Trong lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử, thoi vô sắc không hình thành, toàn bộ bộ NST không phân li tạo tế bào 4n = 12. Sự phân bào nguyên phân sau đó tạo thể tứ bội.  Trường hợp b: Sự hình thành thể đa bội do rối loạn giảm phân. Do rối loạn giảm phân tạo giao tử 2n - 6, sự kết hợp các giao tử này tạo hợp tử 4n= 12. Nhờ nguyên phân sau đó mà tạo thành thể tứ bội. B. BÀI TẬP I. Hiện tượng dị bội thể Ví dụ 1: Một tế bào sinh dưỡng của thể một kép đang ở kì sau nguyên phân, người ta đếm được 44 nhiễm sắc thể. Bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội bình thường của loài này là bao nhiêu? Hướng dẫn giải  Thể một kép 2n - 1 - 1.  Kì sau nguyên phân, tế bào chưa phân chia nhưng các NST kép đã tách ra thành 2 NST đơn. 8
9.  Người ta quan sát thấy 44 NST. Vậy số lượng NST trong tế bào khi chưa nhân đôi là: 44 : 2 = 22.  Thể một kép có số lượng NST trong tế bào là 2n - 1 - 1 = 22. Vậy số lượng NST trong bộ lưỡng bội của loài này là: 22 + 1 + 1 = 24 NST. Ví dụ 2 (Câu 1 - SGK trang 68): Sự biến đổi số lượng ở một cặp NST thường thấy ở những dạng nào? Hướng dẫn giải Sự biến đổi số lượng ở một cặp NST thường thấy ở dạng thể ba nhiễm (2n + 1) và thể một nhiễm (2n - 1). Ví dụ 3 (Câu 2 - SGK trang 63): Cơ chế nào dẫn đến sự hình thành thể dị bội có số lượng NST của bộ NST là (2n + 1) và (2n - 1)? Hướng dẫn giải Cơ chế NST dẫn đến sự hình thành thể 3 nhiễm (2n + 1) và thể một nhiễm (2n - 1) là do sự không phân li của một cặp NST tương đồng nào đó ở một phía bố hoặc mẹ. Kết quả tạo một giao tử có cả 2 NST của một cặp (n + 1) và một giao tử không mang NST nào của cặp đó (n - 1). Hai loại giao tử đột biến trên kết hợp với giao tử bình thường (n) trong thụ tinh tạo thể 3 nhiễm (2n + 1) và thể một nhiễm (2n - 1). II. HIỆN TƯỢNG ĐA BỘI Ví dụ 1: Cho biết giao tử đực lưỡng bội không có khả năng thụ tinh, gen A trội hoàn toàn so với gen a. ở phép lai sau ♂Aaa ♀AAaa, tỉ lệ kiểu hình của đời con là A. 17 : 1 B. 5 : 1 C. 11 : 1 D. 8 : 1 Hướng dẫn giải  Cơ thể ♂Aaa cho các loại giao tử với tỉ lệ 2Aa : 1aa : 1A : 2a; chỉ 1A : 2a có khả năng thụ tinh.  Cơ thể AAaa cho các loại giao tử cái 1AA : 4Aa : 1aa.  Kết quả F1 là (1A : 2a) (1AA : 4Aa : 1aa) 1AAA : 6AAa : 9Aaa : 2aaa. Tỉ lệ kiểu hình của đời con là 16A_ : 2aaa 8 trội : 1 lặn. Chọn D. Ví dụ 2 (Câu 1 - SGK trang 71): Thể đa bội là gì? Cho ví dụ? Hướng dẫn giải  Thể đa bội là cơ thể mà trong tế bào sinh dưỡng có số NST là bội số của n (nhiều hơn 2n).  Ví dụ: các cây cà độc dược có các bộ NST khác nhau như: cây tam bội (3n = 36), cây lục bội (6n = 72), cây cửu bội (9n = 108), cây thập nhị (12n = 144). Ví dụ 3 (Câu 2 - SGK trang 71): Sự hình thành thể đa bội do nguyên phân và giảm phân không bình thường diễn ra như thế nào? Hướng dẫn giải Dưới tác động của các tác nhân vật lí (phóng xạ, thay đổi nhiệt độ đột ngột) hay tác nhân hóa học (côsixin,...) vào tế bào trong quá trình phân bào hoặc ảnh hưởng phức tạp của môi trường trong cơ thể có thể gây ra sự không phân li của các cặp NST trong quá trình phân bào. 9
10.  Ở hình 24.5 (a): ở nguyên phân, diễn ra sự tự nhân đôi của từng NST nhưng không xảy ra phân bào làm số lượng NST trong tế bào tăng gấp đôi hình thành thể tứ bội.  Ở hình 24.5 (b): trong giảm phân, sự hình thành giao tử không qua giảm nhiễm và sự kết hợp các giao tử này trong thụ tinh đã dẫn tới hình thành thể tứ bội. Ví dụ 4 (Câu 3 - SGK trang 71): Có thể nhận biết các thể đa bội bằng mắt thường thông qua những dấu hiệu nào? Có thể ứng dụng các đặc điểm của chúng trong chọn giống cây trồng như thế nào? Hãy sưu tập tư liệu và mô tả một giống cây trồng đa bội ở Việt Nam? Hướng dẫn giải  Có thể nhận biết các thể đa bội bằng mắt thường qua các dấu hiệu như kích thước của tế bào, các cơ quan của cây tăng, cơ quan sinh dưỡng to, sinh trưởng phát triển mạnh, chống chịu tốt với điều kiện môi trường không thuận lợi.  Ứng dụng các đặc điểm của chúng trong chọn giống cây trồng như việc tăng kích thước thân, cành cây lấy gỗ, tăng sản lượng gỗ cây rừng. Tăng kích thước thân, lá, củ đối với cây rau, ăn củ. Dựa vào đặc điểm sinh trưởng mạnh và chống chịu tốt để chọn được giống có năng suất cao và sức chống chịu tốt với mọi điều kiện bất lợi của môi trường.  Cây chuối ở nhà trồng là giống cây đa bội có nguồn gốc từ cây chuối rừng. Quá trình hình thành như sau: do điều kiện không bình thường trong quá trình phát sinh giao tử các cặp NST tương đồng ở chuối rừng không phân li trong giảm phân, hình thành giao tử 2n. Giao tử 2n này kết hợp với giao tử bình thường n tạo ra hợp tử tam bội 3n. Hợp tử này có quả to, ngọt, không hạt nên con người đã giữ lại trồng và nhân lên bằng hình thức sinh sản sinh dưỡng (vì không có hạt) để tạo thành chuối nhà. BÀI 25: THƯỜNG BIẾN I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Sự biến đổi kiểu hình do tác động của môi trường  Thí nghiệm trồng hoa liên hình kiểu gen aa quy định màu hoa trắng không phụ thuộc nhiệt độ; trong khi kiểu gen AA quy định màu hoa đỏ lại phụ thuộc nhiệt độ, nếu 35 lại cho hoa trắng. 10
11. Hình 1. Thí nghiệm trồng hoa liên hình (primula sinensit)  Sự liên quan giữa đặc điểm môi trường sống (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng) với màu lông của cáo Bắc cực: mùa hè nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng đều cao nên màu lông của cáo Bắc cực sẫm; mùa đông nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng đều thấp nên màu lông của cáo Bắc cực màu sáng để hoà lẫn môi trường sống. Hình 2. Cáo Bắc cực biến đổi màu lông theo mùa 2. Mối quan hệ kiểu gen - môi trường - kiểu hình  Hai sinh vật cùng loài có kiểu gen khác nhau sống trong cùng một điều kiện môi trường kiểu hình của sinh vật có thể giống nhau.  Một loài sinh vật nhưng sống trong hai môi trường khác nhau thì kiểu hình của sinh vật có thể thay đổi theo môi trường.  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 kiểu gen.  Thí nghiệm: cạo 1 phần lông ở lưng thỏ Hymalia, rồi đặt miếng gạc có đá lạnh, sau 1 thời gian, lông mọc lên ở đó có màu đen. Sự thay đổi màu sắc lông thỏ như đã nêu được gọi là thường biến. Ví dụ: Các con lợn con nếu cho ăn thức ăn tinh thì mình tròn, da bóng, lông mượt; nếu cho ăn thức ăn thô thì mình dài, lông dựng, da thô. Cùng 1 cây nhưng trồng trong nhà ít ánh sáng thì kiểu hình khác với trồng ngoài vườn nhiều ánh sáng. 11
12. Hình 3. Thí nghiệm nhiệt độ ảnh hưởng đến màu lông thỏ Hymalaya sp. 3. Mức phản ứng  Thường biến tạo ra tập hợp các kiểu hình của cùng 1 kiểu gen tương ứng với các môi trường khác nhau nhưng có giới hạn nhất định (giới hạn thường biến của kiểu gen) gọi là mức phản ứng của kiểu gen đó. Ví dụ: Chiều cao trung bình của người dàn Việt Nam nằm trong top 10 nước người dân thấp nhất thế giới, chiều cao trung bình của nam giới là 1,621m. Người dân Nilotic đang sống ở những khu vực gần thung lũng Nile, Ethiôpia được coi là những người cao nhất thế giới với chiều cao trung bình của nam giới là 1,9m.  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, tỉ lệ nạc, Ví dụ: Giống lúa DR2 dược tạo ra từ một dòng tế bào (2n) biến đổi, có thể đạt năng suất tối đa gần 8 tấn/ha/vụ trong điều kiện gieo trồng tốt nhất, còn trong điều kiện bình thường chỉ đạt năng suất bình quân 4,5 - 5 tấn/ha/vụ. Ví dụ: Lợn Ỉ Móng Cái tỉ lệ nạc 30 - 40%, lợn lai kinh tế tỉ lệ nạc 47- 52%.  Mức phản ứng càng rộng sinh vật càng dễ thích nghi. Mức phản ứng di truyền được vì do kiểu gen quy định. Kiểu gen quy định mức phản ứng, khả năng về năng suất của một giống. Kĩ thuật sản xuất quy định năng suất cụ thể của một giống. II. BÀI TẬP Ví dụ 1 (Câu 1 - SGK trang 73): Thường biến là gì? Phân biệt thường biến với đột biến? Hướng dẫn giải  Thường biến là những biến đổi ở kiểu hình phát sinh trong đời cá thể dưới ảnh hưởng trực tiếp của môi trường.  Phân biệt thường biến với đột biến: Thường biến Đột biến + Biến đổi ADN, NST từ đó dẫn đến biến + Là những biến đổi kiểu hình và không biến đổi kiểu hình. đổi trong vật chất di truyền (ADN và NST). + Do tác động của môi trường ngoài hay + Do tác động trực tiếp của môi trường sống. rối loạn trao đổi chất ở tế bào và cơ thể. + Diễn ra đồng loạt, có định hướng, tương ứng + Biến đổi riêng rẽ, từng cá thể, gián đoạn, với các điều kiện ngoại cảnh. vô hướng. + Không di truyền được. + Di truyền cho thế hệ sau. + Có lợi cho sinh vật. + Đa số có hại, có khi có lợi. + Không là nguồn nguyên liệu cho quá trình + Là nguồn nguyên liệu cho quá trình chọn chọn lọc tự nhiên và chọn giống. lọc tự nhiên và chọn giống. Ví dụ 2 (Câu 2 - SGK trang 73): Mức phản ứng là gì? Cho ví dụ về mức phản ứng ở cây trồng? Hướng dẫn giải  Mức phản ứng là giới hạn thường biến của một kiểu gen (hoặc chỉ một gen hay nhóm gen) trước môi trường khác nhau.  Ví dụ: Giống lúa DR2 được tạo ra từ dòng tế bào (2n) biến đổi, có thể đạt năng suất tối đa gần 8 tấn/ha/vụ trong điều kiện gieo trồng tốt nhất, chỉ đạt 4,5 - 5 tấn/ ha/vụ trong điều kiện bình thường. 12
13. Ví dụ 3 (Câu 3 - SGK trang 73): Người ta đã vận dụng những hiểu biết về ảnh hưởng của môi trường đối với tính trạng số lượng về mức phản ứng để nâng cao năng suất cây trồng như thế nào? Hướng dẫn giải Vận dụng những hiểu biết do ảnh hưởng của môi trường đối với tính trạng số lượng về mức phản ứng để nâng cao năng suất cây trồng:  Tạo điều kiện thuận lợi nhất để đạt kiểu hình tối đa (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng...).  Hạn chế những ảnh hưởng xấu làm giảm năng suất.  Áp dụng các kĩ thuật trồng trọt hiện đại, thích hợp với từng loại giống.  Thay thế các giống cũ bằng giống mới có tiềm năng năng suất cao hơn, phù hợp với từng điều kiện môi trường khác nhau. Ví dụ 4: Hiện tượng nào dưới đây là không phải do sự mềm dẻo về kiểu hình (thường biến) tạo nên? A. Cáo Bắc cực có màu sắc lông thay đổi theo mùa. B. Tắc kè hoa có màu sắc da thay đổi phù hợp với nền của môi trường. C. Trên cùng một cây hoa giấy, có cả hoa đỏ và hoa trắng. D. Gà gô có màu sắc lông thay đổi theo mùa. Hướng dẫn giải Hiện tượng không phải do sự mềm dẻo về kiểu hình (thường biến) tạo nên là trên cùng một cây hoa giấy, có cả hoa đỏ và hoa trắng. Chọn C. Ví dụ 5: Thường biến có di truyền được không? Thường biến có ý nghĩa gì đối với sinh vật, với chăn nuôi, trồng trọt? Hướng dẫn giải  Thường biến không làm biến đổi kiểu gen của sinh vật nên không di truyền được  Thường biến 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). Trong chăn nuôi, trồng trọt con người tạo môi trường phù hợp để có năng suất mong muốn. Câu 6: Giới hạn năng suất của giống lúa DR2 do giống hay kĩ thuật trồng trọt quy định? Mức phản ứng là gì? Hướng dẫn giải  Giới hạn năng suất của giống lúa DR2 do giống quy định.  Mức phản ứng là giới hạn thường biến của một kiểu gen (hoặc chỉ một kiểu gen hay nhóm gen) trước môi trường khác nhau. Mức phản ứng do kiểu gen quy định. Câu 7: Vận dụng những hiểu biết về ảnh hưởng của môi trường đối với tình trạng số lượng về mức phản ứng để nâng cao năng xuất cây trồng như thế nào? Hướng dẫn giải Vận dụng những hiểu biết do ảnh hưởng của môi trường đối với tỉnh trạng số lượng về mức phản ứng để nâng cao năng suất cây trồng: + Tạo điều kiện thuận lợi nhất để đạt kiểu hình tối đa. + Hạn chế những ánh hưởng xấu làm giảm năng suất. + Áp dụng kĩ thuật trồng trọt thích hợp. + Thay giống cũ bằng giống mới có tiềm năng năng suất cao hơn. Bài tập nâng cao Câu 8: Em hãy đo chiều cao và cân nặng hiện tại của em, dự đoán xem đến năm em 18 tuổi em có chiều cao và cân nặng là bao nhiêu? Làm thế nào để em có chiều cao và cân nặng lí tưởng? 13
14. Hướng dẫn giải: Gợi ý: Em hãy đo chiều cao và cân nặng của tất cả những người thân (ông, bà, bố, mẹ, cô dì, chú bác ruột) rồi tính trung bình. Từ đó em có thể dự đoán chiều cao và cân nặng của em năm 18 tuổi. 14