Xem toàn bộ tài liệu Lớp 12: tại đây
I. Phương pháp nghiên cứu của Menđen
a. Đối tượng
– Menđen thực hiện nghiên cứu trên nhiều đối tượng khác nhau, thành công nhất là trên Đậu Hà Lan.
– Thuận lợi khi nghiên cứu trên Đậu Hà Lan:
+ Đậu Hà Lan là loài tự phối nghiêm ngặt, có nhiều dòng thuần chủng.
+ Trên Đậu Hà Lan có nhiều tính trạng tương phản dễ nhận thấy.
+ Vòng đời của cây Đậu Hà Lan ngắn, dễ gieo trồng
b. Các bước tiến hành
– Tạo dòng thuần chủng trước khi nghiên cứu bằng cách cho các cây đậu dùng làm dạng bố, dạng mẹ tự thụ phấn liên tục để thu được các dòng thuần chủng
– Lai các cặp bố mẹ khác nhau về tính trạng thuần chủng tương phản rồi theo dõi sự di truyền của từng cặp tính trạng đó trên con cháu của cặp bố mẹ đó
– Sử dụng phép lai phân tích để phân tích kết quả lai, trên cơ sở đó xác định được bản chất của sự phân li tính trạng là do sự phân li, tổ hợp của các nhân tố di truyền trong giảm phân và thụ tinh. Từ nhận thức này đã cho phép xây dựng được giả thiết giao tử thuần khiết.
– Dùng toán thống kê để phân tích các số liệu thu được. Từ đó rút ra các quy luật di truyền.
II. Quy luật phân li
a. Thí nghiệm
Men-đen cho lai hai cây Đậu Hà Lan thuần chủng có hoa trắng và hoa đỏ với nhau.
Thế hệ con lai F1 cho toàn cây có hoa đỏ. Tiếp tục cho F1 tự thụ phấn thu được đời F2 phân tính theo tỉ lệ 3 hoa đỏ : 1 hoa trắng.
Do đó: Khi lai hai bố mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản thì F1 đồng tính về tính trạng của bố hoặc mẹ còn F2 có sự phân li tính trạng theo tỉ lệ trung bình 3 trội : 1 lặn.
a. Nội dung quy luật
Trong quá trình phát sinh giao tử, mỗi nhân tố di truyền trong cặp nhân tố di truyền phân li về một giao tử và giữ nguyên bản chất như ở cơ thể thuần chủng của P.
b. Giải thích kết quả
– Để giải thích cho kết quả thí nghiệm, Menđen đề xuất giải thuyết Giao tử thuần khiết, trong đó: mỗi cặp tính trạng do một cặp nhân tố di truyền quy định. Các nhân tố di truyền tồn tại độc lập với nhau và độc lập với nhau khi tạo giao tử.
– Menđen dùng các chữ cái để kí hiệu các nhân tố di truyền, trong đó chữ cái in hoa là nhân tố di truyền quy định tính trang trội, chữ cái in thường là nhân tố di truyền quy định tính trạng lặn.
| P | AA | x | aa |
| (hoa đỏ | (hoa trắng) | ||
| G | A | a | |
| F1 | Aa | ||
| (hoa đỏ) | |||
| F1 x F1 | Aa | x | Aa |
| G | 1A:1a | 1A:1a | |
| F2 | 1AA:2Aa:1aa | ||
| (3 hoa đỏ : 1 hoa trắng) |
– Menđen giải thích kết quả thí nghiệm của mình bằng sự phân li của cặp nhân tố di truyền trong quá trình phát sinh giao tử và tổ hợp của chúng trong thụ tinh.
– Sự phân li của cặp nhân tố di truyền ở F1 đã tạo ra 2 loại giao tử có tỉ lệ ngang nhau là 1A:1a. Theo quy luật phân li, trong quá trình phát sinh giao tử, mỗi nhân tố di truyền trong cặp nhân tố di truyền phân li về một giao tử và giữ nguyên bản chất. Sự tổ hợp lại của các giao tử này trong thụ tinh đã tạo ra tỉ lệ 1AA: 2Aa: 1aa ở F2
c. Cơ sở di truyền học
– Trong tế bào lưỡng bội, NST tồn tại thành từ cặp tương đồng trên đó chứa cặp alen tương ứng.
– Sự phân li của cặp NST tương đồng trong phát sinh giao tử và sự tổ hợp của chúng qua thụ tinh đưa đến sự phân li và tổ hợp của cặp gen alen.
d. Điều kiện nghiệm đúng
– Bố mẹ đem lai phải thuần chủng về tính trạng cần theo dõi
– Một gen quy định một tính trạng, gen trội phải trội hoàn toàn.
– Số lượng cá thể ở các thế hệ lai phải đủ lớn để số liệu thống kê được chính xác.
– Sự phân li nhiễm sắc thể như nhau khi tạo giao tử và sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử khi thụ tinh.
– Các giao tử và các hợp tử có sức sống như nhau, sự biểu hiện của tính trạng phải hoàn toàn.
III. Quy luật phân li độc lập
1. Thí nghiệm
Menđen cho lai cây đậu Hà Lan cho hạt vàng trơn thuần chủng với cây đậu Hà Lan hạt xanh nhăn thuần chủng thì cho F1 đồng tính 100% đều là hạt vàng trơn. F1 tự thụ phấn cho 315 hạt vàng trơn, 108 hạt xanh, trơn, 101 hạt vàng nhăn và 32 hạt xạnh nhăn.
2. Nội dung quy luật
Khi lai bố mẹ khác nhau về hai cặp tính trạng thuần chủng tương phản di truyền độc lập với nhau cho F¬2 có tỉ lệ mỗi kiểu hình bằng tích các tỉ lệ của các tính trạng hợp thành nó.
3. Giải thích kết quả
| P | AABB | x | aabb |
| (hạt vàng, trơn) | (hạt xanh, nhăn) | ||
| G | AB | ab | |
| F1 | AaBb | ||
| (hạt vàng, trơn) | |||
| F1 x F1 | AaBb | x | AaBb |
| (hạt vàng, trơn) | (hạt vàng, trơn) | ||
| G | 1AB : 1aB : 1Ab : 1ab | 1AB : 1aB : 1Ab : 1ab |
| AB | aB | Ab | ab | |
| AB | AABB (hạt vàng, trơn) | AaBB (hạt vàng, trơn) | AABb (hạt vàng, trơn) | AaBb (hạt vàng, trơn) |
| aB | AaBB (hạt vàng, trơn) | aaBB (hạt xanh, trơn) | AaBb (hạt vàng, trơn) | aaBB (hạt xanh, trơn) |
| Ab | AABb (hạt vàng, trơn) | AaBb (hạt vàng, trơn) | Aabb (hạt vàng, nhăn) | Aabb (hạt vàng, nhăn) |
| ab | AaBb (hạt vàng, trơn) | aaBb (hạt xanh, trơn) | Aabb (hạt vàng, nhăn) | aabb (hạt xanh, nhăn) |
KG: 1 AABB : 2 AABb : 2 AaBB : 4 AaBb : 1 Aabb : 2 Aabb : 2 aaBb : 1 aaBB : 1 aabb
KH: 9A-B- :3A-bb : 3aaB- : 1aabb ( 9 vàng, trơn:3 vàng, nhăn:3 xanh, trơn : 1 xanh nhăn)
– Cơ thể bố mẹ đồng hợp chỉ cho 1 loại giao tử (AB và ab). Hai loại giao tử này kết hợp với nhau được con lai F1 có kiểu gen AaBb.
– Khi cơ thể F1 hình thành giao tử, do sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp gen tương ứng đã tạo ra 4 loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau (AB, Ab, aB và ab)
4. Điều kiện nghiệm đúng
– Bố mẹ đem lai phải thuần chủng về tính trạng cần theo dõi.
– Một gen quy định một tính trạng, gen trội phải trội hoàn toàn.
– Số lượng cá thể ở các thế hệ lai phải đủ lớn để số liệu thống kê được chính xác.
– Mỗi cặp gen quy định tính trạng nằm trên các cặp NST khác nhau.
– Sự phân li NST như nhau khi tạo giao tử và sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử khi thụ tinh.
– Các giao tử và các hợp tử có sức sống như nhau, sự biểu hiện của tính trạng phải hoàn toàn.
5. Ý nghĩa
– Quy luật phân li độc lập giải thích một trong các nguyên nhân các biến dị tổ hợp xuất hiện ở các loài giao phối. Loại biến dị này là một trong số các nguồn nguyên liệu quan trọng cho chọn giống và tiến hoá.