Nội dung chính Sinh học 9 Chân trời bài 36: Các quy luật di truyền của Mendel

BÀI 36: CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN CỦA MENDEL

1. MENDEL VÀ THÍ NGHIỆM LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG

1.1. Phương pháp nghiên cứu của Mendel

- Gregor Johann Mendel (1822 - 1884), người đặt nền móng cho di truyền học hiện đại.

- Đối tượng nghiên cứu: cây đậu hà lan.

- Phương pháp nghiên cứu: bằng cách lựa chọn đối tượng, tiếp cận thực nghiệm và định lượng trong phương pháp lai và phân tích con lai, ý tưởng của Mendel là cơ sở cho những nghiên cứu về nhân tố di truyền (gene).

1. MENDEL VÀ THÍ NGHIỆM LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG

1.2. Thí nghiệm lai một cặp tính trạng của Mendel

Thí nghiệm: Mendel đã tiến hành: 

- Tạo giống đậu hà lan thuần chủng.

- Giao phấn giữa giữa các giống đậu hà lan thuần chủng khác nhau về cặp tính trạng tương phản.

- Cho cây ở F₁ tự thụ phấn thu được kết quả F₂. 

- Thống kê phân tích số liệu thu được ở F₂.

Giải thích kết quả thí nghiệm:

- Mỗi cây thuần chủng thuộc thế hệ bố mẹ có hai nhân tố di truyền (allele) y hệt nhau: AA hoặc aa.

- Sự kết hợp các giao tử của bố và mẹ tạo nên cơ thể lai F₁ chứa tổ hợp allele Aa.

- Cây F₁ tạo giao tử: cặp allele Aa phân li, một nửa số giao tử mang A và một nửa mang a.

- Sự tổ hợp của các loại giao tử trong thụ tinh đã tạo 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 quy định. Trong quá trình phát sinh giao tử. Mỗi giao tử chỉ chứa một trong hai nhân tố di truyền của cặp nhân tố di truyền.

1. MENDEL VÀ THÍ NGHIỆM LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG

1.3. Một số thuật ngữ và kí hiệu thường dùng trong di truyền học

a) Một số thuật ngữ thường dùng trong di truyền học

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

- Nhân tố di truyền là nhân tố quy định tính trạng của sinh vật.

- Cơ thể thuần chủng là cơ thể có đặc tính di truyền đồng nhất và ổn định về một tính trạng nào đó, các thế hệ con cái sinh ra giống nhau và giống với thế hệ trước (không phân li kiểu hình, kiểu gene), ví dụ: khi lai cây cao thuần chủng AA và cây lùn thuần chủng aa sẽ thu được 100% F₁ có kiểu hình cây cao, đồng nhất về kiểu gene Aa. 

- Cặp tính trạng tương phản là hai trạng thái biểu hiện khác nhau của cùng một tính trạng, ví dụ: hạt vàng với hạt xanh, hoa tím với hoa trắng,...

- Tính trạng trội là tính trạng biểu hiện ở F₁, ví dụ: ở thí nghiệm lai một cặp tính trạng của Mendel, tính trạng trội là tím.

- Tính trạng lặn là tính trạng không được biểu hiện ở F₁ mà chỉ được biểu hiện ở F₂ trong thí nghiệm lai một cặp tính trạng của Mendel, ví dụ: tính trạng hoa trắng trong thí nghiệm lai một cặp tính trạng của Mendel là tính trạng lặn.

- Kiểu gene là tổ hợp các gene quy định kiểu hình của cơ thể, ví dụ: cây hoa tím có kiểu gene: Aa, AA.

- Kiểu hình là tổ hợp các tính trạng của cơ thể được biểu hiện ra bên ngoài, ví dụ: kiểu hình cây cao, cây lùn.

- Allele là các trạng thái khác nhau của cùng một gene.

- Dòng thuần là dòng có các thế hệ sau đồng nhất với nhau và với bố mẹ về một vài tính trạng nào đó.

b) Một số kí hiệu thường dùng trong di truyền học

- P_t/c: bố mẹ thuần chủng.

- P: bố mẹ.

- ×: phép lai.

- G: giao tử, trong đó là giao tử đực (hoặc cơ thể đực); là giao tử cái (hoặc cơ thể cái).

- F: thế hệ con; F₁ là thế hệ thứ nhất được sinh ra từ P; F₂ là thế hệ con được sinh ra từ F₁.

- Các chữ cái in hoa thường kí hiệu gene trội (A, B, C, D, E, G, ...), chữ cái in thường kí hiệu gene lặn (a, b, c, d, e, g, ...).

1. MENDEL VÀ THÍ NGHIỆM LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG

1.4. Phép lai phân tích

- Thí nghiệm phép lai phân tích của Mendel:

TH 1: Nếu kết quả F_a đồng tính thì cây hoa tím có kiểu gene AA

P:                  AA      ×     aa

G_p:              Ⓐ  Ⓐ         ⓐ  ⓐ

F₁:                       100% Aa

TH 2: Nếu kết quả F_a phân tính theo tỉ lệ 1 : 1 thì cây hoa tím có kiểu gene Aa

P:                  Aa      ×     aa

G_p:             Ⓐ  ⓐ         ⓐ  ⓐ

F₁:                 1Aa     :   1aa

- Khái niệm: Lai phân tích là phép lai giữa cơ thể mang tính trạng trội chưa biệt kiểu gene với cơ thể mang tính trạng lặn.

- Vai trò: giúp xác định cá thể đem lai có thuần chủng hay không.

2. THÍ NGHIỆM LAI HAI CẶP TÍNH TRẠNG

a) Thí nghiệm

- Lai hai dòng đậu thuần chủng khác nhau về hai cặp tính trạng tương phản: hạt vàng, vỏ trơn và hạt xanh, vỏ nhăn thu được 100% F₁ có hạt vàng, vỏ trơn.

- Cho các cây F₁ tự thụ phấn thu được F₂ gồm bốn kiểu hình phân li theo tỉ lệ:

9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3 xanh, trơn : 1 xanh, nhăn.

b) Giải thích kết quả thí nghiệm

- Giả sử mỗi cặp tính trạng do một cặp nhân tố di truyền quy định (gene).

- Kí hiệu: 

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

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

- Từ kết quả thí nghiệm cho thấy: 

+ Hình thành giao tử ở P: 

RRYY →; rryy → .

+ Quá trình thụ tinh tạo ra cơ thể lai F₁ có kiểu gene RrYy.

+ Do sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp gene nên F₁ tạo ra bốn loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau: 

RrYy → , , , .

+ Sự tổ hợp tự do của bốn giao tử cho ra F₂:

Kiểu gene: (1RR : 2Rr: 1rr) × (1YY : 2Yy : 1yy)

Kiểu hình: 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3 xanh, trơn : 1 xanh, nhăn.

Quy luật phân li độc lập: Các cặp nhân tố di truyền quy định các cặp tính trạng khác nhau phân li độc lập và tổ hợp tự do trong quá trình phát sinh giao tử.