BÀI 7. DI TRUYỀN HỌC MENDEL VÀ MỞ RỘNG HỌC THUYẾT MENDEL

Mở đầu: Năm 1854, Mendel đã tiến hành thí nghiệm trên đậu hà lan (Pisum sativum). Mục đích thí nghiệm để nghiên cứu việc di truyền các vật liệu di truyền từ bố mẹ đến các thế hệ con cháu. Vậy các vật liệu di truyền được truyền đạt cho thế hệ con cháu theo những quy luật nào?

Giải rút gọn:

Các vật liệu di truyền được truyền đạt cho thế hệ con cháu theo quy luật phân li và quy luật phân li độc lập.

I. BỐI CẢNH RA ĐỜI THÍ NGHIỆM CỦA MENDEL

Câu 1: Điểm khác biệt trong nghiên cứu di truyền các đặc tính ở sinh vật của Mendel so với các quan điểm về di truyền học đương thời là gì?

Giải rút gọn:

Quan điểm về sự di truyền cho rằng vật chất di truyền của bố mẹ được truyền nguyên vẹn cho thế hệ con. Còn Mendel cho rằng các vật chất di truyền phân li độc lập và tổ hợp tự do qua các thế hệ.

II. CÁC THÍ NGHIỆM CỦA MENDEL

Câu 2: Mendel đã chọn được các cây đậu hà lan có hoa màu trắng và cây có hoa màu tím thuần chủng bằng cách nào?

Giải rút gọn:

Mendel đã chọn được các cây đậu hà lan có hoa màu trắng và cây có hoa màu tím thuần chủng bằng cách cho các cây đậu tự thụ phấn qua nhiều thế hệ.

Câu 3: Quan sát Hình 7.1 kết hợp đọc thông tin trong SGK, hãy xác định độ thuần chủng của P, F₁, F₂

Giải rút gọn:

• P thuần chủng.

• F₁ không thuần chủng do tự thụ phấn ra đời sau có cây hoa trắng.

• F₂: 100% cây hoa trắng thuần chủng; trong tổng số cây hoa tím thì 1/3 số cây thuần chủng, 2/3 số cây không thuần chủng

Câu 4: Dựa vào căn cứ nào để Mendel đề xuất giả thuyết “mỗi tính trạng do một cặp nhân tố di truyền quy định; màu hoa tím là tính trạng trội còn màu hoa trắng là tính trạng lặn; F₁ mang cả nhân tố di truyền quy định màu hoa tím và trắng"?

Giải rút gọn:

Dựa vào kết quả lai thuận nghịch giữa đời P và tự thụ đời F₁.

Câu 5: Quan sát Hình 7.6 kết hợp thông tin về kết quả thí nghiệm lai hai tính trạng của Mendel, hay:

a) So sánh kết quả phân li kiểu hình với hai giả thuyết phân li độc lập và phân li phụ thuộc. 

b) Giải thích vì sao Mendel kết luận giả thuyết phân li độc lập là đúng.

Giải rút gọn:

a) 

• Phân li độc lập: tỉ lệ kiểu hình là 9:3:3:1, xuất hiện kiểu hình mà phân li phụ thuộc không có.

• Phân li phụ thuộc: tỉ lệ kiểu hình là 3:1.

b) Vì kết quả thí nghiệm lai của phân li độc lập giống với kết quả dự tính theo giả thuyết phân li độc lập.  

Luyện tập: Quan sát Hình 7.7 và cho biết điều kiện để mỗi cặp allele phân li độc lập với cặp allele khác trong quá trình hình thành giao tử (điều kiện nghiệm đúng của quy luật phân li độc lập) là gì.

Giải rút gọn:

Điều kiện nghiệm đúng là các cặp nghiễm sắc thể phân li độc lập với nhau trong quá trình giảm phân.

III. Ý NGHĨA CÁC QUY LUẬT MENDEL

Câu 6: Vì sao nói “các quy luật di truyền của Mendel đặt nền móng cho di truyền học hiện đại”?

Giải rút gọn:

Vì Mendel đã chứng minh sự di truyền tính trạng chính là sự truyền đạt nhân tố di truyền. Nhờ công trình của Mendel, các nguyên tắc cơ bản về sự phân li và tổ hợp của các nhân tố di truyền đã được sáng tỏ.

IV. MỞ RỘNG HỌC THUYẾT MENDEL

Câu 7: Ở cây hoa mõm sói (Antirrhinum majus), allele A quy định tổng hợp sắc tố đỏ cho hoa, allele a không có khả năng tổng hợp sắc tố đỏ. Hãy giải thích vì sao cây có kiểu gene Aa lại có màu hồng.

Giải rút gọn:

• Ở cây hoa mõm sói (Antirrhinum majus), quy luật di truyền là trội không hoàn toàn.

• Do một allele cho protein chức năng bình thường, allele còn lại không tạo ra protein bình thường. Ở trạng thái dị hợp, lượng sản phẩm tạo ra bằng một nửa so với thể đồng hợp nên không đủ để hình thành kiểu hình bình thường.

Câu 8: Có nhiều trường hợp sản phẩm của các gene khác nhau có thể tương tác với nhau cùng quy định một tính trạng. Những hiện tượng đó có mâu thuẫn với quy luật phân li độc lập hay không? Giải thích.

Giải rút gọn:

Không vì các gene cùng quy định một tính trạng sẽ cùng nằm trên một nhiễm sắc thể, trong quá trình giảm phân, các nhiễm sắc thể vẫn phân li độc lập nên hiện tượng này vẫn tuân theo quy luật phân li độc lập.

Luyện tập: Nếu cho hai cá thể chuột nhảy Meriones unguiculatus có lông màu trắng và lông màu đen lai với nhau, thế hệ con có thể có những cá thể mang màu lông như thế nào? Giải thích.

Giải rút gọn:

• Thế hệ con có thể có những cá thể mang màu lông đen, nâu và trắng.

• Vì chuột lông trắng A-bb lai với chuột lông đen A-B- sẽ tạo ra đời con A-B-, aaB-, aabb, A-bb có kiểu hình lông đen, nâu và trắng.

Vận dụng: Tính trạng màu da ở người do khoảng 20 cặp gene chi phối, trong đó mỗi allele trội tổng hợp một lượng nhỏ sắc tố melanin làm cho da có màu sẫm. Trong một gia đình có bố da nâu sẫm, mẹ da trắng nhưng sinh ra con lại có màu da nâu sáng. Hãy giải thích vì sao người con đó không có màu da giống hoàn toàn bố hoặc mẹ.

Giải rút gọn:

• Màu da của người con là sản phẩm của tương tác giữa các gene không allele.

• Các gene không allele tạo ra các sản phẩm tương tự nhau, mỗi sản phẩm góp một phần nhỏ để tạo ra sản phẩm cuối cùng. Sự biểu hiện của sản phẩm cuối cùng phụ thuộc vào số lượng allele trội hay allele lặn có mặt trong kiểu gene nên màu da của người con không giống bố hay mẹ.