Thường biến

CHƯƠNG V: THƯỜNG BIẾN

I. Khái niệm và phân loại thường biến
I.1. Khái niệm thường biến
Có rất nhiều học thuyết và quan điểm khác nhau để nói về thường biến trong đó có một số quan điểm và học thuyết tiêu biểu:
A. Thường biến
Thuyết tiến hóa của Lamac (1744-1829), S.Darwin trong cuốn sách “nguồn gốc các loài” tuy nhiên những quan điểm này còn mắc sai lầm khi nhận định thường biến di truyền được.
Một trong những quan điểm đúng đắn nổi bật nhất về thường biến có thể kể đến: K. Hegen (1865) được xem là một trong những người đầu tiên nghiên cứu biến dị thường biến và W. Johansen (1903) là người đầu tiên dùng phương pháp định lượng để nghiên cứu thường biến.
Hình ảnh thường biến của cây rau mác ở độ sâu môi trường khác nhau và kì nhông biến đổi màu theo môi trường.
Biến đổi màu sắc lông của loài cáo bắc cực
 Thường biến là những biến đổi ở kiểu hình của cùng một kiểu gen, phát sinh trong quá trình phát triển cá thể dưới ảnh hưởng của môi trường. Hay nói cách khác, thường biến là sự phản ứng của cùng một kiểu gen đối với những điều kiện khác nhau.
Kiểu gen
Môi trường 1 = kiểu hình 1
Môi trương 2 = kiểu hình 2
Môi trường 3 = kiểu hình 3
Môi trường 4 = kiểu hình 4
Thường biến
Rau dừa mọc trong nước
Rau dừa mọc trên cạn
Xu hào được chăm sóc đúng quy trình và không đúng quy trình
Thường biến thường chia làm 4 kiểu:
Thường biến thích nghi hay thường biến thích ứng
I.2. Các kiểu biến dị thường biến
Thường biến ngẫu nhiên
Hiện tượng sao chép kiểu hình dạng chuẩn
Thường biến kéo dài
Gen phmeral được ức chế để kéo dài tuổi thọ của hoa Morning Glory
Xét về khả năng di truyền: thường biếnvà đột biến đối lập nhau.
Xét về vật chất và cơ chế bị biến đổi thì 2 quá trình này không đối lập nhau vì:
+ Đột biến là kết quả biến đổi sự tái tạo gen
+ Thường biến là kếtquả biến đổi hoạt động của gen
III. Cơ chế thường biến
Khi nghiên cứu đặc điểm chung của biến dị thường biến, phải tuân thủ các nguyên tắc chung
Vật liệu khởi đầu phải đồng nhất về kiểu gen
Phải xác định mức phản ứng của những dòng, giống, dòng vô tính đối với những tác nhân sử dụng
Cần phải sử lý thống kê các số liệu thu được từ đó xác định sự biến động của tính trạng ở các lô thí nghiệm và đối chứng và khả năng tái hiện các kết quả trong các thí nghiệm lặp lại.
Cần phải phân tích những biến dị quan sát được, tính đải nghịch trong quá trình phát triển cá thể, sự xuất hiện trong thế hệ tiếp theo để phân biệt đột biến với thường biến.
Nếu không tuân thủ các nguyên tắc này thì không thể giải thích được các kết quả.
Cơ chế ức chế và cảm ứng enzyme
Cơ chế phá hủy ngẫu nhiên hoạt động của gen
Cơ chế các biến đổi tạm thời không di truyền xảy ra trong vật chất di truyền được loại bỏ nhờ hệ thống sửa chữa.
Các cơ chế thường biến:
Kiểu hình là kết quả của sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường.
Các tính trạng chất lượng phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen.
Các tính trạng số lượng chịu ảnh hưởng vào môi trường.
IV. Mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình môi trường Kiểu hìnhKiểu gen 
Tính trạng chất lượng:
Hạt gạo bầu, tròn đỏ
Lông màu đen
Lượng lipit trong sữa
Tính trạng số lượng:
Số hạt / bông
Lượng sữa/ ngày
Thường biến có ý nghĩa lớn đối với tiến hóa, đời sống và sản xuất :
Giúp cơ thể tăng khả năng sống xót, thích nghi với sự biến đổi của môi trường.
Giúp cơ thể sinh vật tận dụng được những điều kiện mới, đây là yếu tố cấu thành của sự phân ly tiến hóa của các dạng sinh vật.
Là nền móng cho sự hình thành các bộ phận, phân hóa của cơ quan cơ thể
Trong sản xuất thường biến cùng với các yếu tố di truyền giúp tạo ra cá giống năng suất cao
V. Ý nghĩa của thường biến
Biến đổi màu sắc của kì nhông để chống kẻ thù và dễ bắt mồi
Mức phản ứng là giới hạn thường biến của một kiểu gen (hoặc chỉ một gen hay nhóm gen) trước môi trường khác nhau.
Mức phản ứng do kiểu gen quy định .
B. Mức phản ứng
Chăm sóc bình thường (4,5 – 5 tấn/ha)
Chăm sóc tốt nhất
(8 tấn/ha)
C. Độ thâm nhập (Penetrance) và độ biểu hiện (Epressivity)
1 Độ thâm nhập (Panetrance)
- Khái niệm: trong cùng một trạng thái đột biến những biểu hiện ở một số cá thể này mà không biểu hiện ở cá thể khác, hiện tượng này được gọi là độ thâm nhập của sự biểu hiện của một kiểu gen.
Độ thâm nhập chỉ mức độ thâm nhập của alen vào kiểu hình
Độ thâm nhập biến đổi theo tỉ lệ cá thể trong quần thể có kiểu hình biến đổi:
Khi độ thâm nhập hoàn toàn (100%) thì gen đột biến biểu hiện tác dụng của mình ở tất cả các thể mang nó.
Khi độ thâm nhập không hoàn toàn (<100%) thì gen biểu hiện hiệu quả kiểu hình không phải ở tất cả các thể mang gen đó.
Ví dụ: Ở người có nhóm máu A có kiểu gen IAIO, trong đó ĐTN của IA=100%, IO= 0%;Ở người có nhóm máu AB có kiểu gen IAIB, trong đó ĐTN của IA=IB=50%.
Độ thâm nhập phản ánh tính không đồng nhất của dòng hoặc của quần thể không phải về các gen cơ bản, xác định tính trạng cụ thể mà các gen gây biến đổi tạo ra môi trường kiểu gen đối với sự biểu hiện của gen.
Khái niệm: độ biểu hiện là phản ứng của những kiểu gen giống nhau đối với môi trường.
Độ biểu hiện phụ thuộc vào từng cá thể, môi trường sống và cấu trúc của gen.
Ví dụ: Ở một số ruồi dị hợp có thùy mắt nhỏ còn ruồi dị hợp tử khác có thùy mắt lớn lồi ra.
Nắm được độ biểu hiện của các gen xác định các tính trạng mong muốn, người ta có thể dùng các yếu tố bổ sung để kiểu hình của các gen đó thể hiện ở mức tối đa. Còn đối với các gen gay hái thì hạn chế hoặc không cho biểu hiện ra kiểu hình.
2 Độ biểu hiện (Expressivity)
Đều là kết quả của sự tác động qua lại giữa các gen trong một kiểu gen và tác động qua lại giữa các kiểu gen với môi trường ngoài; chúng đặc trưng cho sự biểu hiện kiểu hình của kiểu gen có ý nghĩa thích nghi đối với sự sống của cơ thể và quần thể đã được CLTN duy trì.
Có ý nghĩa đối với CLNT.
Giúp con người có thể chủ động tạo ra điều kiện để những gen tốt được biểu hiện và hạn chế sự biểu hiện của gen xấu.
3 Ý nghĩa của độ thâm nhập và độ biểu hiện