Bài 8. Quy luật Menđen : Quy luật phân li – Sinh học 12

Để hiểu về quy luật men đen, quy luật phân ly, bài học này chúng tôi sẽ đưa cho các bạn những khái niệm, những lý thuyết cơ bản của quy luật menden.

A. Những lý thuyết cơ bản trong quy luật của Menden

I. Phương pháp nghiên cứu di truyền học của Menden

1. Một số khái niệm:

– Dòng thuần chủng: là hiện tượng tất cả các thế hệ con lai trong dòng họ đều có kiểu hình giống nhau và giống bố mẹ.

+ Ví dụ: P: đỏ x đỏ à F1: 100% đỏ à F2: 100% đỏ… Fn: 100% đỏ

– Con lai: là thế hệ con cháu được tạo thành khi đem lai 2 dòng thuần chủng có kiểu hình khác nhau.

+ Ví dụ: Ptc: hoa đỏ x hoa trắng à F1: 100% hoa đỏ. Hoa đỏ F1 là con lai trong phép lai trên (kiểu gen hoa đỏ F1 khác kiểu gen hoa đỏ Ptc)

– Gen: là nhân tố di truyền qui định đặc điểm bên ngoài của cá thể.

+ Ví dụ: gen A qui định màu sắc hoa

– Alen: là các trạng thái khác nhau của cùng 1 gen, mỗi trạng thái qui định 1 kiểu hình khác nhau.

+ Ví dụ: gen A có 2 alen là A à hoa đỏ; a à hoa trắng

– Gen trội (alen trội-A):thể hiện kiểu hình ở trạng thái đồng hợp tử trội (AA) và dị hợp tử (Aa)

– Gen lặn (alen lặn-a): chỉ có thể biểu hiện kiểu hình khi ở trạng thái đồng hợp tử lặn (aa)

– Kiểu gen: là các cặp alen qui định các kiểu hình cụ thể của tính trạng đang nghiên cứu.

+ Ví dụ: AA à hoa đỏ (tc); Aa à hoa đỏ (con lai); aa à hoa trắng

– Tính trạng: là 1 đặc điểm nào đó đang được nghiên cứu.

+ Ví dụ: màu sắc hoa, hình dạng hạt…

– Kiểu hình: là đặc điểm cụ thể của tính trạng đang được nghiên cứu đã thể hiện ra bên ngoài cơ thể.

+ Ví dụ: hoa đỏ, hoa trắng, hạt trơn, hạt nhăn…

– Cặp tính trạng tương phản: hai kiểu hình có biểu hiện trái ngược nhau của cùng 1 tính trạng.

+ Ví dụ: hoa đỏ và hoa trắng, hạt trơn và hạt nhăn,..

2. Phương pháp nghiên cứu di truyền của Mendel

Mendel sử dụng phương pháp phân tích di truyền cơ thể lai và lai phân tích, đánh giá kết quả dựa trên thống kê toán học để rút ra được những quy luật di truyền.

a. Phương pháp phân tích di truyền cơ thể lai

* Phương pháp phân tích của ông như sau:

– Quan sát sự di truyền của một vài tính trạng qua nhiều thế hệ

– Tạo ra các dòng thuần chủng có các kiểu hình tương phản.

– Lai các dòng thuần chủng với nhau để tạo ra F1.

– Cho các cây lai F1 tự thụ phấn để tạo ra đời F2. Cho từng cây F2 tự thụ phấn để tạo ra F3.

– Dùng thống kê toán học trên số lượng lớn, qua nhiều thế hệ sau đó rút ra quy luật di truyền.

b. Phương pháp lai phân tích:

– Lai phân tích là phép lai giữa cá thể có kiểu hình trội (AA hoặc Aa) với một cá thể có kiểu hình lặn (aa), mục đích là kiểm tra kiểu gen của kiểu hình trội là thuần chủng hay không thuần chủng

– Nếu con lai xuất hiện tỉ lệ 100% thì cá thể có kiểu hình trội đem lai là thuần chủng (AA), nếu xuất hiện tỉ lệ 1: 1 thì cá thể đem lai là dị hợp tử (Aa)

II.  Quy luật Phân Li

1. Thí nghiệm của Mendel:

Bố mẹ thuần chủng: cây hoa đỏ x cây hoa trắng

Con lai thế hệ thứ nhất: 100% hoa đỏ

Cho F1 tự thụ phấn

Con lai thế hệ thứ 2: 705 cây hoa đỏ: 224 cây hoa trắng (xấp xỉ 3 đỏ: 1 trắng)

2. Giải thích kết quả bằng sơ đồ lai:

Qui ước gen:

A —> qui định hoa đỏ là trội hoàn toàn so với a —> qui định hoa trắng

Ta có sơ đồ lai một cặp tính trạng như sau:

Ptc:

AA

x

aa

Gp:

A

a

Aa

100% hoa đỏ

F1 x F1:

Aa

x

Aa

GF1

A, a

A, a

F2:

KG:

1AA:

2Aa:

1aa

KH:

3 hoa đỏ:

1 Hoa trắng

3. Giải thích bằng cơ sở tế bào học

– Trong tế bào 2n, các NST luôn tồn tại thành từng cặp đồng dạng, do đó các gen trên NST cũng tồn tại thành từng cặp. Mỗi gen chiếm 1 vị trí xác định gọi là locut

– Mỗi bên bố, mẹ cho một loại giao tử mang gen A hoặc a, qua thụ tinh hình thành F1 có kiểu gen Aa. Do sự phân li của cặp NST tương đồng trong giảm phân của F1 đã đưa đến sự phân li của cặp gen tương ứng Aa, nên 2 loại giao tử A và a được tạo thành với xác suất ngang nhau là ½. Sự thụ tinh của 2 loại giao tử đực vá cái mang gen A và a đã tạo ra F2 có tỉ lệ kiểu gen là: 1/4AA: 2/4Aa: 1/4aa.

– F1 toàn hoa đỏ vì ở thể dị hợp Aa gen trội A át chế hoàn toàn gen lặn a trong khi thể hiện kiểu hình. Cũng tương tự, do đó F2 ta thu được tỉ lệ 3 hoa đỏ: 1 hoa trắng

– Bố mẹ không truyền cho con cái kiểu hình cụ thể mà là các alen, sự tái tổ hợp các alen từ bố và mẹ tạo thành kiểu gen và qui định kiểu hình cụ thể ở cơ thể con lai.

4. Nội dung định luật

– Khi đem lai 2 cơ thể bố mẹ thuần chủng khác nhau về kiểu hình của một cặp tính trạng tương phản thì F1 xuất hiện đồng loạt kiểu hình trội (qui luật đồng tính), F2 phân li theo tỉ lệ xấp xỉ 3 trội: 1 lặn (qui luật phân tính)

B. Bài Tập

1.Tại sao chỉ bằng việc phân tích kết quả của các phép lai, Menđen lại có thể biết được bên trong tế bào của cơ thể có một cặp nhân tố di truyền (alen) quy định cho một tính trạng và trong mỗi giao tử lại chỉ có một nhân tố?

Trả lời:

Nhờ phương pháp độc đáo là phân tích cơ thể lai, ông đã tìm ra quy luật di truyền các cặp tính trạng.

2. Để cho các alen của một gen phân li đồng đều về các giao tử, 50% giao tử chứa alen này, 50% giao từ chứa alen kia thì cần có điều kiện gì?

A. Bố mẹ phải thuần chủng.

B. Số lượng cá thể con lai phải lớn.

C. Alen trội phải trội hoàn toàn so với alen lặn.

D. Quá trình giảm phân phải xảy ra bình thường.

E. Tất cả các điều kiện nêu trên.

Trả lời: E

3. Nếu các alen của cùng một gen không có quan hệ trội – lặn hoàn toàn mà là đồng trội (mỗi len biểu hiện kiểu hình của riêng mình) thì quy luật phân li của Menđen có còn đúng hay không?

Trả lời:

Vẫn đúng. Vì quy luật phân li cùa Menđen chi sự phân li cùa các alen mà không nói về sự phân li tính trạng mặc dù qua sự phân li tính trạng Menđen phát hiện ra quy luật phân li của alen.

4. Trong phép lai một tính trạng, để cho đời sau có tỉ lệ phân li kiểu hình 3 trội: 1 lặn thì cần có các điều kiện gì?

Trả lời:

Để cho đời sau có tỉ lệ phân li kiểu hình 3 trội 1 lặn thì cần có các điều kiện: cả bố lẫn mẹ đều phải dị hợp từ về một cặp alen, số lượng con lai phải lớn, có hiện tượng trội lặn hoàn toàn, các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống như nhau. Sự phân li của các cặp alen trong quá trình hình thành giao tử được thực hiện nhờ sự phân li của các cặp nhiễm sắc thể tương đồng trong quá trình giảm phân (cơ sở tế bào học). Tỉ lệ phân li kiểu hình 3: 1 là hệ quả của sự phân li đồng đều của các alen về các giao tử và sự tổ hợp tự do của các giao tử trong quá trình thụ tinh.

5. Ta cần phải làm gì để biết chính xác kiểu gen của một cá thể có kiểu hình trội?

Trả lời:

Cần sử dụng phép lai phân tích.

Bài viết trên đã đề cập những kiến thức lý thuyết cùng một số bài tập để áp dụng. Chúc các bạn học tập hiệu quả!