Các quy luật di truyền của Mendel SVIP

1. MENDEL VÀ THÍ NGHIỆM LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG

➢ Phương pháp nghiên cứu của Mendel

Mendel là người đầu tiên nghiên cứu quy luật di truyền bằng phương pháp khoa học trên cây đậu hà lan. Từ các thí nghiệm của mình, ông đã chứng minh mỗi tính trạng là do một cặp nhân tố di truyền quy định.

Gregor Johann Mendel (1822 - 1884)

- Đối tượng nghiên cứu: Đậu hà lan (Pisum sativum).

Đậu hà lan

+ Là loài tự thụ phấn nghiêm ngặt, hoa lưỡng tính.

+ Sinh trưởng và phát triển nhanh, số lượng cá thể đời con lớn.

+ Có nhiều biến dị và nhiều tính trạng tương phản:

Một số cặp tính trạng tương phản ở cây đậu hà lan

- Phương pháp nghiên cứu: Tiến hành hàng nghìn các phép lai khác nhau và phân tích các tính trạng ở đời con, sử dụng thực nghiệm kết hợp với phương pháp tính định lượng, xác suất trong toán học để giải thích kết quả.

Thí nghiệm của Mendel đã chứng minh sự di truyền của các tính trạng là do các cặp nhân tố di truyền (gene) quy định.

- Một tính trạng do một cặp nhân tố di truyền quy định; các nhân tố di truyền không pha trộn vào nhau.

- Bản chất các nhân tố di truyền chính là các allele của cùng một gene.

→ Mendel là người đã đặt nền móng cho việc nghiên cứu về gene.

➢ Thí nghiệm lai một cặp tính trạng của Mendel

- Thí nghiệm: Tiến hành lai như sau:

Giải thích thí nghiệm lai một tính trạng màu hoa của Mendel

- Giải thích kết quả:

+ Mỗi cây thuần chủng ở thế hệ bố mẹ (P_tc) có hai nhân tố di truyền (allele) giống hệt nhau (AA hoặc aa).

+ Con lai chứa tổ hợp di truyền mới (Aa), là sự kết hợp các giao tử của bố và mẹ.

+ Trong tổ hợp Aa, vì A quy định hoa tím là trội hoàn toàn, lấn át hoàn toàn a → toàn bộ F₁ có hoa tím.

+ Khi giảm phân, cặp allele Aa của cây F₁ sẽ phân li đồng đều về các giao tử. Các giao tử lại kết hợp ngẫu nhiên thành các tổ hợp mới. cho ra tỉ lệ kiểu hình ở F₂ là 3 hoa tím: 1 hoa trắng.

Quy luật phân li: Mỗi tính trạng do một cặp nhân tố di truyền (allele) quy định. Trong quá trình phát sinh giao tử, các allele phân li đồng đều về các giao tử, mỗi giao tử chỉ chứa một trong hai allele của cặp.

➢ Phân biệt một số thuật ngữ và giải thích một số kí hiệu thường dùng trong di truyền học

Một số thuật ngữ được dùng trong nghiên cứu di truyền: Tính trạng, nhân tố di truyền, kiểu hình, kiểu gene, allele, dòng thuần,...

- Tính trạng là những đặc điểm về hình thái, cấu tạo và sinh lí của một cơ thể.

- Cặp tính trạng tương phản là hai trạng thái biểu hiện khác nhau của cùng một tính trạng.

Cặp tính trạng chiều cao cây tương phản: Thân cao và thân thấp

- Tính trạng trội là tính trạng được biểu hiện ra kiểu hình ở cá thể có kiểu gene dị hợp (Aa).

- Tính trạng lặn là tính trạng không được biểu hiện ở kiểu gene dị hợp mà chỉ biểu hiện ra kiểu hình ở kiểu gene đồng hợp lặn (aa).

- Nhân tố di truyền là nhân tố quy định tính trạng của sinh vật, tồn tại theo cặp và không hòa trộn vào nhau. → Bản chất là gene hay cặp allele.

- Kiểu hình là tổ hợp các biểu hiện tính trạng của cơ thể sinh vật.

- Kiểu gene là tổ hợp các allele của một hay nhiều gene quy định kiểu hình.

- Allele là các biến thể khác nhau của cùng một gene (ví dụ A, a).

- Cơ thể thuần chủng là cơ thể có kiểu gene quy định tính trạng đang nghiên cứu đồng hợp (ví dụ AA, aa).

- Dòng thuần (giống thuần chủng) là dòng gồm các cơ thể đồng hợp về những cặp gene quan tâm, cho ra đời con luôn có kiểu hình và kiểu gene giống nhau và giống với thế hệ trước.

Một số kí hiệu thường dùng trong di truyền học

➢ Phép lai phân tích

Phép lai phân tích là phép lai giữa cá thể mang tính trạng lặn với cá thể mang tính trạng trội, nhằm xác định kiểu gene của cá thể trội đó.

- Cho lai các cây hoa tím ở F₂ với cây hoa trắng để biết được cây hoa tím nào là thuần chủng.

2. THÍ NGHIỆM LAI HAI CẶP TÍNH TRẠNG

➢ Thí nghiệm lai hai cặp tính trạng của Mendel

- Thí nghiệm: Tiến hành lai như sau:

- Giải thích kết quả: Mỗi cặp tính trạng do một cặp nhân tố di truyền quy định (gene).

+ R quy định hạt vàng, r quy định hạt xanh.

+ Y quy định hạt trơn, y quy định hạt nhăn.

Giải thích thí nghiệm lai hai tính trạng màu hạt và hình dạng hạt của Mendel

+ Các cơ thể thuần chủng có kiểu gene đồng hợp (RRYY hoặc rryy) qua giảm phân chỉ cho ra một loại giao tử (RY hoặc ry).

+ Sự kết hợp của giao tử RY và ry trong thụ tinh tạo ra cơ thể lai F₁ có kiểu gene RrYy.

+ Khi F₁ tiến hành giảm phân tạo giao tử, do sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp gene tương ứng đã tạo ra bốn loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau: 1RY : 1Ry : 1rY : 1ry.

+ Sự tổ hợp tự do và ngẫu nhiên của bốn giao tử trên cho ra F₂ với 16 tổ hợp di truyền, 9 kiểu gene và 4 kiểu hình, trong đó có 2 tổ hợp di truyền mới chưa có ở thế hệ bố mẹ (hạt vàng, nhăn và hạt xanh, trơn).

Quy luật phân li độc lập: Mỗi tính trạng do một cặp nhân tố di truyền (allele) quy định. Các cặp nhân tố di truyền phân li độc lập với nhau về các giao tử và tổ hợp tự do trong thụ tinh.