Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Thường biến và ý nghĩa trong sản xuất
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em định nghĩa đúng thường biến, phân biệt được thường biến với biến dị di truyền qua các ví dụ cụ thể, và giải thích được vì sao người trồng trọt, chăn nuôi phải kết hợp cả giống tốt lẫn điều kiện chăm sóc tốt để đạt năng suất cao.
Kiến thức nền cần nhớ
Bài trước em đã biết kiểu hình là kết quả tương tác giữa kiểu gene và môi trường, và cùng kiểu gene có thể cho kiểu hình khác nhau ở điều kiện sống khác nhau (same-grade bridge). Bài này đặt tên chính xác cho loại biến đổi kiểu hình đó, và chỉ ra vì sao hiểu đúng nó lại quan trọng với người làm nông nghiệp.
Khởi động
Một người nông dân mua đúng giống lúa cho năng suất cao nhất vùng, nhưng lại trồng trên đất bạc màu, không bón phân, tưới nước thất thường. Liệu người này có thu được năng suất cao như quảng cáo của giống lúa hay không? Giống tốt có đủ để đảm bảo một vụ mùa bội thu hay không?
Kiến thức trọng tâm
Thường biến là những biến đổi kiểu hình xảy ra ở CÙNG một kiểu gene, do tác động trực tiếp của điều kiện môi trường sống — chính là loại biến đổi mà bài trước vừa mô tả, ở cây trồng lẫn ở người. Đặc điểm quan trọng nhất của thường biến là nó KHÔNG DI TRUYỀN được cho đời sau: nếu đem hạt giống từ cây lô B (thiếu dinh dưỡng, thấp còi) đi gieo ở một môi trường đủ dinh dưỡng, cây con vẫn có thể cao lớn bình thường như cây lô A — vì kiểu gene của hạt giống đó chưa từng thay đổi, chỉ có kiểu hình của cây mẹ từng biểu hiện thấp còi do thiếu điều kiện.
Ngược lại, biến dị di truyền — ví dụ một đột biến gene làm thay đổi trình tự DNA — thay đổi chính kiểu gene, nên được truyền lại cho đời sau theo đúng cơ chế di truyền. Phân biệt hai loại biến dị này dựa vào một câu hỏi duy nhất: nguyên nhân của biến đổi có nằm trong DNA hay không? Nếu biến đổi chỉ do điều kiện sống tác động lên kiểu hình, kiểu gene không đổi — đó là thường biến, không di truyền. Nếu biến đổi bắt nguồn từ một thay đổi thật sự trong trình tự DNA — đó là biến dị di truyền, truyền được cho đời sau.
Ý nghĩa thực tiễn của thường biến rất rõ trong sản xuất nông nghiệp: kiểu gene của một giống cây, giống vật nuôi chỉ đặt ra NĂNG SUẤT TỐI ĐA có thể đạt tới — gọi là tiềm năng của giống. Muốn đạt gần tới mức tiềm năng đó, người sản xuất phải kết hợp giống tốt (kiểu gene tốt) với điều kiện chăm sóc tốt (môi trường phù hợp: đất, phân bón, nước tưới, mật độ trồng). Chỉ có giống tốt mà chăm sóc kém, năng suất thực tế vẫn thấp — hệt như lô cây B ở bài trước dù mang kiểu gene giống lô A. Ngược lại, chăm sóc rất tốt nhưng dùng giống kém, năng suất cũng không thể vượt quá giới hạn mà kiểu gene của giống đó cho phép.
Số liệu minh hoạ: cùng một giống lúa (cùng kiểu gene), gieo trồng trên hai thửa ruộng với chế độ bón phân khác nhau, năng suất thu hoạch chênh lệch rõ rệt dù giống hệt nhau về giống.
Ví dụ
So sánh năng suất cùng một giống lúa ở hai chế độ bón phân
1
Cùng một giống lúa (cùng kiểu gene) được gieo trồng trên hai thửa ruộng diện tích bằng nhau. Thửa 1 bón phân đầy đủ, đúng kỹ thuật, thu được 6,5 tấn/ha. Thửa 2 bón phân thiếu, không đúng kỹ thuật, thu được 4,0 tấn/ha. Hãy giải thích chênh lệch năng suất này, và cho biết đây có phải do khác giống hay không.
2
Hai thửa ruộng dùng cùng một giống lúa — nghĩa là kiểu gene của cây lúa ở cả hai thửa là như nhau, tiềm năng năng suất tối đa là như nhau.
3
Khác biệt duy nhất là chế độ bón phân — yếu tố môi trường, không phải yếu tố di truyền.
4
Phân bón cung cấp nguyên liệu (đạm, lân, kali...) cho cây tổng hợp protein và các chất cần cho sinh trưởng, hình thành hạt. Thửa 1 đủ nguyên liệu nên cây phát triển gần tới mức tiềm năng của giống; thửa 2 thiếu nguyên liệu nên năng suất thực tế thấp hơn nhiều so với tiềm năng.
5
Đây là thường biến, không phải do khác giống: nếu lấy hạt giống từ thửa 2 (năng suất thấp) đem gieo ở điều kiện bón phân đầy đủ như thửa 1, hạt đó vẫn có thể cho năng suất cao tương đương thửa 1, vì kiểu gene chưa từng thay đổi.
6
Vậy chênh lệch 6,5 tấn/ha so với 4,0 tấn/ha là do khác chế độ bón phân (thường biến), không phải do khác giống — kiểu gene của cả hai thửa vẫn là một, chỉ mức biểu hiện năng suất khác nhau theo điều kiện chăm sóc.
Ví dụ
Phân biệt thường biến với biến dị di truyền qua bốn tình huống (dạng đề thi)
1
Xét bốn tình huống: (1) Một cây ngô trồng nơi thiếu nước bị còi cọc, lá vàng; đem hạt giống cây này gieo nơi đủ nước thì cây con phát triển bình thường. (2) Một con bò đột biến gene cho lông trắng khác thường, con của nó sinh ra cũng mang màu lông trắng đó dù nuôi ở điều kiện bình thường. (3) Một luống rau cải bón nhiều phân đạm xanh tốt, lá to hơn hẳn luống cải cùng giống bón ít phân. (4) Một giống hoa hồng đột biến cho hoa cánh kép thay vì cánh đơn, di truyền ổn định qua các thế hệ nhân giống bằng hạt. Với mỗi tình huống, xác định đó là thường biến hay biến dị di truyền.
2
Cả hai là biến đổi kiểu hình do môi trường (nước, phân bón) tác động lên cùng một kiểu gene, chưa được xác nhận di truyền cho đời sau — tình huống (1) còn nói rõ hạt giống gieo ở điều kiện tốt cho cây con bình thường. Đây là hai trường hợp thường biến.
3
Cả hai mô tả một đột biến gene — thay đổi thật sự trong DNA — và đặc điểm mới được xác nhận truyền lại cho đời con qua nhiều thế hệ, không phụ thuộc điều kiện nuôi trồng. Đây là hai trường hợp biến dị di truyền.
4
Dấu hiệu phân biệt xuyên suốt bốn tình huống: biến đổi có truyền lại cho đời sau khi nuôi/trồng ở điều kiện bình thường hay không. (1) và (3) không truyền (phản ứng nhất thời với môi trường); (2) và (4) truyền được (đã thay đổi chính kiểu gene).
5
Vậy: tình huống (1) và (3) là thường biến; tình huống (2) và (4) là biến dị di truyền — phân biệt bằng đúng một tiêu chí: biến đổi đó có bắt nguồn từ một thay đổi trong kiểu gene và truyền được cho đời sau hay không.
Sai lầm thường gặp
Sai lầm phổ biến nhất là nhầm thường biến với đột biến — nhìn thấy một cây còi cọc bất thường liền nghĩ ngay đó là đột biến gene. Muốn phân biệt chắc chắn, phải kiểm tra: đem giống/hạt của cá thể đó nuôi trồng ở điều kiện bình thường, nếu đời sau trở lại bình thường thì đó là thường biến (không di truyền); nếu đời sau vẫn giữ đặc điểm bất thường thì mới là biến dị di truyền. Một sai lầm khác là nghĩ chỉ cần giống tốt là đủ, bỏ qua vai trò của chăm sóc — thực tế giống tốt mà chăm sóc kém vẫn cho năng suất thấp.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Thường biến là biến đổi kiểu hình do môi trường tác động lên cùng một kiểu gene, không di truyền được — khác hẳn biến dị di truyền, vốn bắt nguồn từ thay đổi trong DNA và truyền được cho đời sau. Trong sản xuất, kiểu gene (giống) đặt ra năng suất tiềm năng, còn điều kiện chăm sóc quyết định năng suất thực tế đạt tới mức nào — cần kết hợp cả giống tốt lẫn chăm sóc tốt.
Khóa học tiếp theo trong chương trình lớp 9 chuyển sang một loại biến đổi hoàn toàn khác — biến đổi thật sự trong kiểu gene, di truyền được cho đời sau — bắt đầu từ đột biến gene và đột biến nhiễm sắc thể.
Thường biến là những biến đổi kiểu hình xảy ra ở CÙNG một kiểu gene, do tác động trực tiếp của điều kiện môi trường sống — chính là loại biến đổi mà bài trước vừa mô tả, ở cây trồng lẫn ở người. Đặc điểm quan trọng nhất của thường biến là nó KHÔNG DI TRUYỀN được cho đời sau: nếu đem hạt giống từ cây lô B (thiếu dinh dưỡng, thấp còi) đi gieo ở một môi trường đủ dinh dưỡng, cây con vẫn có thể cao lớn bình thường như cây lô A — vì kiểu gene của hạt giống đó chưa từng thay đổi, chỉ có kiểu hình của cây mẹ từng biểu hiện thấp còi do thiếu điều kiện.
Ngược lại, biến dị di truyền — ví dụ một đột biến gene làm thay đổi trình tự DNA — thay đổi chính kiểu gene, nên được truyền lại cho đời sau theo đúng cơ chế di truyền. Phân biệt hai loại biến dị này dựa vào một câu hỏi duy nhất: nguyên nhân của biến đổi có nằm trong DNA hay không? Nếu biến đổi chỉ do điều kiện sống tác động lên kiểu hình, kiểu gene không đổi — đó là thường biến, không di truyền. Nếu biến đổi bắt nguồn từ một thay đổi thật sự trong trình tự DNA — đó là biến dị di truyền, truyền được cho đời sau.
Ý nghĩa thực tiễn của thường biến rất rõ trong sản xuất nông nghiệp: kiểu gene của một giống cây, giống vật nuôi chỉ đặt ra NĂNG SUẤT TỐI ĐA có thể đạt tới — gọi là tiềm năng của giống. Muốn đạt gần tới mức tiềm năng đó, người sản xuất phải kết hợp giống tốt (kiểu gene tốt) với điều kiện chăm sóc tốt (môi trường phù hợp: đất, phân bón, nước tưới, mật độ trồng). Chỉ có giống tốt mà chăm sóc kém, năng suất thực tế vẫn thấp — hệt như lô cây B ở bài trước dù mang kiểu gene giống lô A. Ngược lại, chăm sóc rất tốt nhưng dùng giống kém, năng suất cũng không thể vượt quá giới hạn mà kiểu gene của giống đó cho phép.
Xét bốn tình huống: (1) Một cây ngô trồng nơi thiếu nước bị còi cọc, lá vàng; đem hạt giống cây này gieo nơi đủ nước thì cây con phát triển bình thường. (2) Một con bò đột biến gene cho lông trắng khác thường, con của nó sinh ra cũng mang màu lông trắng đó dù nuôi ở điều kiện bình thường. (3) Một luống rau cải bón nhiều phân đạm xanh tốt, lá to hơn hẳn luống cải cùng giống bón ít phân. (4) Một giống hoa hồng đột biến cho hoa cánh kép thay vì cánh đơn, di truyền ổn định qua các thế hệ nhân giống bằng hạt. Với mỗi tình huống, xác định đó là thường biến hay biến dị di truyền.
Sai lầm phổ biến nhất là nhầm thường biến với đột biến — nhìn thấy một cây còi cọc bất thường liền nghĩ ngay đó là đột biến gene. Muốn phân biệt chắc chắn, phải kiểm tra: đem giống/hạt của cá thể đó nuôi trồng ở điều kiện bình thường, nếu đời sau trở lại bình thường thì đó là thường biến (không di truyền); nếu đời sau vẫn giữ đặc điểm bất thường thì mới là biến dị di truyền. Một sai lầm khác là nghĩ chỉ cần giống tốt là đủ, bỏ qua vai trò của chăm sóc — thực tế giống tốt mà chăm sóc kém vẫn cho năng suất thấp.
Thường biến là biến đổi kiểu hình do môi trường tác động lên cùng một kiểu gene, không di truyền được — khác hẳn biến dị di truyền, vốn bắt nguồn từ thay đổi trong DNA và truyền được cho đời sau. Trong sản xuất, kiểu gene (giống) đặt ra năng suất tiềm năng, còn điều kiện chăm sóc quyết định năng suất thực tế đạt tới mức nào — cần kết hợp cả giống tốt lẫn chăm sóc tốt.