“Hãy phát biểu và giải thích định luật di truyền của menđen về lai một cặp tính …
“Hãy phát biểu và giải thích định luật di truyền của menđen về lai một cặp tính trạng và lai hai cặp tính trạng”
Giúp tớ với
I. Định luật di truyền của Mendel về lai một cặp tính trạng
1. Phát biểu định luật
Định luật này còn có tên gọi là Định luật phân li.
“Khi lai hai cơ thể bố mẹ thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng tương phản thì ở thế hệ F1 thu được toàn thể các cá thể mang tính trạng của một trong hai bố mẹ. Nếu cho F1 tự thụ phấn hoặc giao phối với nhau thì ở thế hệ F2 xuất hiện ba kiểu hình khác nhau, trong đó có hai kiểu hình giống F1, còn một kiểu hình kia là kiểu hình lặn. Tỉ lệ các kiểu hình ở F2 là 3:1 (kiểu hình trội : kiểu hình lặn).”
2. Giải thích định luật
Để hiểu rõ hơn, chúng ta hãy cùng phân tích dựa trên thí nghiệm của Mendel với đậu Hà Lan:
* Cặp tính trạng: Hạt trơn (A) và hạt nhăn (a). Hạt trơn là trội hoàn toàn so với hạt nhăn.
* Bố mẹ thuần chủng:
* Bố mẹ mang kiểu gen thuần chủng về tính trạng hạt trơn: AA (thế hệ P)
* Bố mẹ mang kiểu gen thuần chủng về tính trạng hạt nhăn: aa (thế hệ P)
* Giao tử tạo ra ở thế hệ P:
* Cây hạt trơn thuần chủng (AA) chỉ tạo ra giao tử A.
* Cây hạt nhăn thuần chủng (aa) chỉ tạo ra giao tử a.
* Thế hệ F1:
* Khi cho lai hai bố mẹ thuần chủng này với nhau, tất cả các cá thể ở F1 đều nhận được một giao tử A từ bố và một giao tử a từ mẹ.
* Do đó, kiểu gen của F1 là Aa.
* Vì tính trạng trơn (A) là trội hoàn toàn so với tính trạng nhăn (a), nên tất cả các cây ở F1 đều có kiểu hình hạt trơn.
* Thế hệ F2 (khi cho F1 tự thụ phấn):
* Cây F1 có kiểu gen Aa sẽ tạo ra hai loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau: Giao tử A chiếm 50% và giao tử a chiếm 50%. Chúng ta có thể viết tỉ lệ này như sau: A:a = 1:1.
* Khi cho các giao tử này kết hợp ngẫu nhiên với nhau, chúng ta có thể lập bảng Punnett hoặc sử dụng công thức để xác định các kiểu gen và tỉ lệ ở F2:
| | A | a |
| :—- | :—: | :—: |
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
* Như vậy, ở thế hệ F2 thu được các kiểu gen với tỉ lệ:
* Kiểu gen AA: 1 phần
* Kiểu gen Aa: 2 phần
* Kiểu gen aa: 1 phần
* Tổng cộng: 1 + 2 + 1 = 4 phần.
* Ta có thể viết tỉ lệ kiểu gen ở F2 là: AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1
* Dựa trên kiểu gen, chúng ta xác định kiểu hình ở F2:
* Kiểu gen AA và Aa đều biểu hiện kiểu hình trội (hạt trơn).
* Kiểu gen aa biểu hiện kiểu hình lặn (hạt nhăn).
* Vì vậy, tỉ lệ kiểu hình ở F2 là:
* Số cây có kiểu hình trơn (gồm AA và Aa): 1 + 2 = 3 phần
* Số cây có kiểu hình nhăn (aa): 1 phần
* Ta có tỉ lệ kiểu hình ở F2 là: 3 (trội) : 1 (lặn).
* Điều này hoàn toàn phù hợp với phát biểu của định luật.
3. Cơ sở tế bào học của định luật phân li
* Định luật phân li tuân theo quy luật phân li của các cặp alen trong quá trình giảm phân tạo giao tử.
* Cụ thể: Trong quá trình giảm phân, các alen trên nhiễm sắc thể tương đồng sẽ phân li độc lập về hai cực của tế bào và đi vào các giao tử khác nhau.
* Ví dụ: Ở cơ thể F1 có kiểu gen Aa, cặp alen A và a nằm trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng. Khi giảm phân, A đi vào một giao tử, a đi vào giao tử còn lại.
II. Định luật di truyền của Mendel về lai hai cặp tính trạng
1. Phát biểu định luật
Định luật này còn có tên gọi là Định luật phân li độc lập.
“Khi lai hai cơ thể bố mẹ thuần chủng khác nhau về hai hoặc nhiều cặp tính trạng tương phản thì các cặp tính trạng này phân li độc lập với nhau, dẫn đến sự tổ hợp tự do của các alen trong quá trình hình thành giao tử. Kết quả là ở thế hệ F2, tỉ lệ các kiểu hình là 9:3:3:1.”
2. Giải thích định luật
Chúng ta tiếp tục lấy ví dụ của Mendel với hai cặp tính trạng trên cây đậu Hà Lan:
* Cặp tính trạng 1: Hạt trơn (A) trội hoàn toàn so với hạt nhăn (a).
* Cặp tính trạng 2: Hạt vàng (B) trội hoàn toàn so với hạt xanh (b).
* Bố mẹ thuần chủng:
* Bố mẹ có kiểu gen thuần chủng về hai tính trạng này: Hạt trơn, vàng (AABB)
* Bố mẹ có kiểu gen thuần chủng về hai tính trạng đối lập: Hạt nhăn, xanh (aabb)
* Giao tử tạo ra ở thế hệ P:
* Cây AABB chỉ tạo ra giao tử AB.
* Cây aabb chỉ tạo ra giao tử ab.
* Thế hệ F1:
* Khi lai AABB với aabb, tất cả các cá thể ở F1 đều nhận được giao tử AB từ bố và ab từ mẹ.
* Kiểu gen của F1 là: AaBb.
* Vì A trội B và B trội b, nên tất cả các cây ở F1 đều có kiểu hình: hạt trơn, vàng.
* Thế hệ F2 (khi cho F1 tự thụ phấn):
* Theo định luật phân li độc lập, các cặp alen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp nhiễm sắc thể khác nhau và phân li độc lập trong quá trình hình thành giao tử.
* Cơ thể F1 có kiểu gen AaBb sẽ tạo ra 4 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau: AB, Ab, aB, ab (mỗi loại chiếm 25%). Chúng ta có thể viết tỉ lệ này như sau: AB : Ab : aB : ab = 1 : 1 : 1 : 1.
* Khi cho các giao tử này kết hợp ngẫu nhiên, chúng ta thu được các kiểu gen và tỉ lệ ở F2. Việc lập bảng Punnett cho trường hợp này sẽ có kích thước 4×4, khá phức tạp. Tuy nhiên, chúng ta có thể dựa vào tỉ lệ của từng cặp tính trạng để suy ra tỉ lệ của hai cặp tính trạng.
* Xét riêng cặp tính trạng thứ nhất (A, a): F1 (Aa) x F1 (Aa) cho F2 tỉ lệ kiểu hình 3 trội : 1 lặn.
* Xét riêng cặp tính trạng thứ hai (B, b): F1 (Bb) x F1 (Bb) cho F2 tỉ lệ kiểu hình 3 trội : 1 lặn.
* Áp dụng nguyên tắc nhân xác suất, ta có tỉ lệ kiểu hình ở F2 là:
* (3 trội : 1 lặn) x (3 trội : 1 lặn) = (3 x 3) trội trội : (3 x 1) trội lặn : (1 x 3) lặn trội : (1 x 1) lặn lặn
* Tức là: 9 (trội trội) : 3 (trội lặn) : 3 (lặn trội) : 1 (lặn lặn).
* Cụ thể trong ví dụ:
* 9 kiểu hình: Trội trơn, vàng (A_B_)
* 3 kiểu hình: Trội trơn, xanh (A_bb)
* 3 kiểu hình: Lặn nhăn, vàng (aaB_)
* 1 kiểu hình: Lặn nhăn, xanh (aabb)
* Đây chính là tỉ lệ 9:3:3:1 như đã phát biểu trong định luật.
3. Cơ sở tế bào học của định luật phân li độc lập
* Định luật phân li độc lập tuân theo quy luật phân li của các cặp alen trong quá trình giảm phân và sự sắp xếp ngẫu nhiên của các cặp nhiễm sắc thể trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào trong giảm phân I.
* Cụ thể: Các cặp gen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp nhiễm sắc thể tương đồng khác nhau. Trong giảm phân I, các cặp nhiễm sắc thể tương đồng này xếp song song trên mặt phẳng xích đạo một cách ngẫu nhiên. Do đó, sự phân li của cặp nhiễm sắc thể này không ảnh hưởng đến sự phân li của cặp nhiễm sắc thể khác. Điều này dẫn đến sự tổ hợp tự do của các alen trong quá trình hình thành giao tử.
Cô hy vọng với phần giải thích chi tiết này, em đã hiểu rõ hơn về hai định luật di truyền cơ bản của Mendel. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào khác, đừng ngần ngại hỏi cô nhé!
Đáp án:
-Lai các cặp bố mẹ khác nhau về 1 hoặc 1 số cặp tính trạng thuần chủng tương phản, rồi theo dõi sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng đó trên con cháu của từng cặp bố mẹ
-Khi lai cặp bố mẹ khác nhau về 2 cặp tính trạng thuần chủng tương phản di truyền độc lập vs nhau, thì F2 có tỉ lệ mỗi kiểu hình bằng tích tỉ lệ của các tính trạng hợp thành đó.