BÀI 8. HỌC THUYẾT DI TRUYỀN MENDEL

Mở đầu: Phương pháp nghiên cứu của Mendel có gì đặc biệt khiến ông có thể khám phá ra các nhân tố di truyền (gene) mà không cần đến kính hiển vi điện tử hay các phương tiện nghiên cứu hiện đại?

Giải nhanh:

Tế bào chỉ cần sản phẩm của một gene nhất định vào thời điểm nhất định. Do vậy, các gene cần được điều khiển để có thể tạo ra đủ lượng sản phẩm vào đúng thời điểm khi tế bào cần đến. Điều hoà biểu hiện gene hay điều hoà hoạt động gene được xem như là quá trình đóng/mở hay bật/tắt gene. Quá trình điều hoà biểu hiện gene chủ yếu xảy ra ở khâu điều hoà phiên mã (gene có được phiên mã hay không phiên mã). Một gene chỉ được phiên mã khi tế bào nhận được tín hiệu cho biết gene đó cần được phiên mã; ngược lại, khi lượng sản phẩm của gene tạo ra vượt quá nhu cầu của tế bào thì sẽ có tín hiệu để gene ngừng hoạt động phiên mã.

I. BỐI CẢNH RA ĐỜI THÍ NGHIỆM CỦA MENDEL

II. THÍ NGHIỆM LAI Ở ĐẬU HÀ LAN

Câu 1: Trình bày cách bố trí và tiến hành thí nghiệm lai một tính trạng của Mendel ở đậu Hà lan.

Giải nhanh:

Đột biến gene có thể xuất hiện tự nhiên hoặc do tác động của các yếu tố môi trường như tia tử ngoại, các chất hoá học như 5-bromouracil, ethyl methane sulfonate (EMS), và HNO. Đột biến tự nhiên thường xảy ra trong quá trình nhân đôi DNA, dẫn đến sai sót trong quá trình sao chép.

Câu 2: Giải thích cơ sở tế bào học của quy luật phân li.

Giải nhanh:

Trong phát sinh giao tử và quá trình thụ tinh, cặp NST tương đồng phân li và kết hợp gen alen, tạo nên quy luật phân li.

- Trong giảm phân, mỗi bên bố, mẹ chỉ tạo một loại giao tử A hoặc a. Khi thụ tinh, tạo ra tổ hợp tử F1 có kiểu gen Aa, thể hiện hoa màu đỏ do alen trội A.

- Sự phân li của NST trong giảm phân F1 dẫn đến sự phân li của cặp gen tương ứng Aa, tạo ra hai loại giao tử A, a với tỉ lệ 1:1.

- Thụ tinh giữa hai loại giao tử mang gen A và a tạo ra F2 với tỉ lệ kiểu gen 1AA : 2Aa : 1aa và tỉ lệ kiểu hình 3 đỏ : 1 trắng. Sự phân li của giao tử A và a cùng với sự kết hợp qua thụ tinh và át chế của alen trội A đối với alen lặn a tạo nên tỉ lệ kiểu hình 3 trội : 1 lặn ở F2. Điều này biểu hiện tính lặn ở thể đồng hợp về gen lặn, gây ra hiện tượng đồng biến ở F2.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: Khi lai cây hoa mõm chó (Antirrhinum majus L.) thuần chủng màu đỏ với cây hoa trắng thuần chủng thu được đời F, đều có hoa màu hồng. Kết quả này có ủng hộ thuyết di truyền pha trộn không? Sử dụng phép lai nào có thể bác bỏ được thuyết di truyền pha trộn trong trường hợp này?

Giải nhanh:

- Khi lai cây hoa mõm chó (Antirrhinum majus L.) thuần chủng màu đỏ với cây hoa trắng thuần chủng thu được đời F, đều có hoa màu hồng. Kết quả này có thể ủng hộ thuyết di truyền pha trộn.

- Sử dụng phép lai phân tích có thể bác bỏ được thuyết di truyền pha trộn trong trường hợp này: Lai cá thể đời F (kiểu gen di hợp tử) với cây hoa trắng thuần chủng, kết quả thu được sẽ là cây màu đỏ và cây màu trắng tỉ lệ 1:1 chứ không phải 100% cây có hoa màu hồng nhạt hơn sp với đời F.

Câu 2: Nêu một số ứng dụng thực tiễn của quy luật Mendel.

Giải nhanh:

Quy luật Mendel có những ứng dụng thực tiễn như sau:

- Dự đoán kết quả phân li kiểu hình ở đời sau thông qua việc biết các gen quy định các tính trạng và chúng phân ly độc lập.

- Trong sinh sản hữu tính, khi các gen phân li độc lập, sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử tạo ra nhiều biến dị tổ hợp, là nguồn nguyên liệu quan trọng trong tiến hóa và chọn giống.

Câu 3: Làm thế nào người ta có thể khẳng định được một cây hoặc một con vật có kiểu hình trội là thuần chủng?

Giải nhanh:

- Để xác định giống có thuần chủng hay không ta thực hiện phép 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)

- Nếu kết quả phép lai xuất hiện tỉ lệ 100% thì cá thể có kiểu hình trội đem lai là đồng hợp tử (AA) thì giống đó thuần chủng

- Nếu kết quả phép lai xuất hiện tỉ lệ 1:1 thì cá thể đem lai là dị hợp tử (Aa) nên giống đó không thuần chủng.