QUY LUẬT PHÂN LI
A. LÝ THUYẾT
1. Một số thuật ngữ cơ bản của di truyền:
- Giống thuần chủng: là giống có đặc tính di truyền đồng nhất và ổn định. Có các kiểu gen đồng hợp.
+ Ví dụ: P: đỏ x đỏ -> F1: 100% đỏ -> F2: 100% đỏ… Fn: 100% đỏ
- Tính trạng: là những đặc điểm cụ thể về hình thái, cấu tạo, sinh lí của một cơ thể.
+ Ví dụ: cây đậu có thân cao, quả lục, hạt vàng, chịu hạn tốt.
- Cặp tính trạng tương phản: là hai trạng thái khác nhau thuộc cùng loại tính trạng có biểu hiện trái ngược nhau.
+ Ví dụ: hạt trơn và hạt nhăn, thân cao và thân thấp…
- Gen: là nhân tố di truyền xác định hay kiểm tra một hay một số các tính trạng của sinh vật.
+ Ví dụ: gen quy định màu sắc hoa hay màu sắc hạt đậu.
- Alen: là các trạng thái khác nhau của cùng 1 gen, mỗi trạng thái quy định 1 kiểu hình khác nhau.
+ Ví dụ: gen A có 2 alen là A -> hoa đỏ; a -> hoa trắng
- Kiểu gen: là các cặp alen quy định các kiểu hình cụ thể của tính trạng đang nghiên cứu.
+ Ví dụ: AA -> hoa đỏ (tc); Aa -> hoa đỏ (con lai); aa -> hoa trắng
- Kiểu hình: là đặc điểm cụ thể của tính trạng đang được nghiên cứu đã thể hiện ra bên ngoài cơ thể.
+ Ví dụ: hoa đỏ, hoa trắng, hạt trơn, hạt nhăn…
- Cặp NST tương đồng: là cặp NST gồm 2 NST đơn thuộc hai nguồn gốc từ bố và mẹ, có hình dạng và kích thước giống nhau.
- Locut: Vị trí của gen trên NST
- Gen alen: Các gen nằm trên cùng locut (nằm ở những vị trí tương ứng trên cặp NST tương đồng)
- Gen không alen: Các gen nằm trên các locut khác nhau hoặc thuộc các NST tương đồng khác nhau
2. Phương pháp nghiên cứu di truyền học của menđen:
a. Đối tượng nghiên cứu:
- Cây đậu Hà lan: dễ trồng, là cây hàng năm, có những tính trạng biểu hiện rõ dễ quan sát, tự thụ phấn nghiêm ngặt nên dễ tạo dòng thuần.
Những tính trạng của đậu Hà Lan được Menden nghiên cứu
b. Phương pháp nghiên cứu di truyền của Mendel
Mendel sử dụng phương pháp phân tích di truyền cơ thể lai và lai phân tích, đánh giá kết quả dựa trên thống kê toán học để rút ra được những quy luật di truyền.
Phương pháp phân tích di truyền cơ thể lai
* Phương pháp phân tích của ông như sau:
- Quan sát sự di truyền của một vài tính trạng qua nhiều thế hệ
- Tạo ra các dòng thuần chủng có các kiểu hình tương phản.
- Lai các dòng thuần chủng với nhau để tạo ra F1.
- Cho các cây lai F1 tự thụ phấn để tạo ra đời F2. Cho từng cây F2 tự thụ phấn để tạo ra F3.
- Dùng thống kê toán học trên số lượng lớn, qua nhiều thế hệ sau đó rút ra quy luật di truyền.
Phương pháp lai phân tích:
- Phép lai phân tích là phép lai giữa cá thể mang tính trạng trội cần xác định kiểu gen với cá thể mang tính trạng lặn.
- Nếu kết quả của phép lai đồng tính thì cá thể mang tính trạng trội có kiểu gen đồng hợp trội, còn kết quả phép lai phân tính thì cá thể đó có kiểu gen dị hợp tử.
Ví dụ: Muốn xác định KG của bất kỳ một cây hoa đỏ ở F2 trong thí nghiệm của Menđen thì phải cho nó giao phấn với cây hoa trắng.
II. Qui luật phân li:
1. Thí nghiệm của Menđen:
Ptc: cây hoa đỏ x cây hoa trắng
F1: 100% hoa đỏ
Cho F1 tự thụ phấn
F2: 705 cây hoa đỏ : 224 cây hoa trắng (xấp xỉ 3 đỏ: 1 trắng)
2. Sơ đồ lai:
Quy ước gen:
A: hoa đỏ là trội hoàn toàn so với a : hoa trắng
Ta có sơ đồ lai một cặp tính trạng như sau:
Ptc: AA × aa
Gp: A a
F1: Aa (100% hoa đỏ)
F1 × F1: Aa × Aa
F2: KG 1 AA : 2 Aa : 1 aa
KH 3 hoa đỏ : 1 hoa trắng
Bố mẹ thuần chủng: cây hoa đỏ x cây hoa trắng
Con lai thế hệ thứ nhất: 100% hoa đỏ
Cho F1 tự thụ phấn
Con lai thế hệ thứ 2: 705 cây hoa đỏ: 224 cây hoa trắng (xấp xỉ 3 đỏ: 1 trắng)
3. Giải thích kết quả bằng sơ đồ lai:
Qui ước gen:
A ---> qui định hoa đỏ là trội hoàn toàn so với a ---> qui định hoa trắng
Ta có sơ đồ lai một cặp tính trạng như sau:
Ptc: AA x aa
Gp: A a
Aa
100% hoa đỏ
F1 x F1: Aa x Aa
GF1 A , a A , a
F2: KG: 1AA: 2Aa: 1aa
KH: 3 hoa đỏ : 1 Hoa trắng
4. Giải thích bằng cơ sở tế bào học
- Trong tế bào 2n, các NST luôn tồn tại thành từng cặp đồng dạng, do đó các gen trên NST cũng tồn tại thành từng cặp. Mỗi gen chiếm 1 vị trí xác định gọi là locut
- Mỗi bên bố, mẹ cho một loại giao tử mang gen A hoặc a, qua thụ tinh hình thành F1 có kiểu gen Aa. Do sự phân li của cặp NST tương đồng trong giảm phân của F1 đã đưa đến sự phân li của cặp gen tương ứng Aa, nên 2 loại giao tử A và a được tạo thành với xác suất ngang nhau là ½. Sự thụ tinh của 2 loại giao tử đực vá cái mang gen A và a đã tạo ra F2 có tỉ lệ kiểu gen là: 1/4AA : 2/4Aa : 1/4aa.
- F1 toàn hoa đỏ vì ở thể dị hợp Aa gen trội A át chế hoàn toàn gen lặn a trong khi thể hiện kiểu hình. Cũng tương tự, do đó F2 ta thu được tỉ lệ 3 hoa đỏ: 1 hoa trắng
- Bố mẹ không truyền cho con cái kiểu hình cụ thể mà là các alen, sự tái tổ hợp các alen từ bố và mẹ tạo thành kiểu gen và qui định kiểu hình cụ thể ở cơ thể con lai.
* Điều kiện nghiệm đúng của quy luật phân li :
+ Các cặp bố mẹ đem lai phải thuần chủng.
+ 1 gen quy định 1 tính trạng. Số lượng cá thể con lai phải lớn.
+ Tính trạng trội phải trội hoàn toàn.
+ Quá trình giảm phân diễn ra bình thường.
4. Nội dung định luật
- Mỗi tính trạng được quy định bởi 1 cặp alen.
- Các alen của bố, mẹ tồn tại trong tế bào của cơ thể con một cách riêng rẽ, không hòa trộn vào nhau.
- Khi hình thành giao tử, các thành viên của cặp alen phân li đồng đều về các giao tử, nên 50% số giao tử chứa alen này và 50% số giao tử chứa alen kia.
- Khi đem lai 2 cơ thể bố mẹ thuần chủng khác nhau về kiểu hình của một cặp tính trạng tương phản thì F1 xuất hiện đồng loạt kiểu hình trội (qui luật đồng tính), F2 phân li theo tỉ lệ xấp xỉ 3 trội : 1 lặn (qui luật phân tính).
5. Ý nghĩa của quy luật phân li.
- Tương quan trội – lặn là hiện tượng phổ biến ở nhiều tính trạng trên cơ thể sinh vật. Thông thường các tính trạng trội là các tính trạng tốt, còn những tính trạng lặn là những tính trạng xấu. Một mục tiêu của chọn giống là xác định được các tính trạng trội và tập trung nhiều gen trội quý vào một kiểu gen để tạo ra giống có ý nghĩa kinh tế cao.
- Trong sản xuất, để tránh sự phân li tính trạng diễn ra, trong đó xuất hiện tính trạng xấu, ảnh hưởng tới năng suất và phẩm chất của vật nuôi, cây trồng, người ta phải kiểm tra độ thuần chủng của giống bằng phép lai phân tích.
B. BÀI TẬP TỰ LUẬN
Câu 1: Nếu bố mẹ đem lai không thuần chủng, các alen của một gen không có quan hệ trội lặn hoàn toàn mà là đồng trội (mỗi alen biểu hiện kiểu hình của riêng mình) thì quy luật phân li của Menden còn đúng hay không? Tại sao?
Hướng dẫn giải
- Vẫn đúng. Vì quy luật phân li của Menden chỉ sự phân li của các alen mà không nói về sự phân li tính trạng mặc dù qua sự phân li tính trạng, Menden phát hiện ra quy luật phân li của alen.
- Quan hệ đồng trội: Ví dụ ở nhóm máu của người có 3 alen quy định là IA, IB và IO, trong đó IA và IB là đồng trội. Khi kiểu gen có đồng thời hai alen là IAIB thì kiểu hình biểu hiện là nhóm máu AB (biểu hiện kiểu hình của cả hai alen).
Câu 2: Trong phép lai một tính trạng, để cho đời sau có tỉ lệ phân li kiểu hình xấp xỉ 3 trội : 1 lặn thì cần có các điều kiện nào?
Hướng dẫn giải
- Cá thể bố mẹ đem lai phải dị hợp tử về một cặp gen đang xét ( Aa x Aa ).
- Số lượng con lai phải đủ lớn để đảm bảo độ tin cậy của tỉ lệ.
- Các alen có quan hệ trội lặn hoàn toàn (trường hợp đồng trội và trội không hoàn toàn sẽ không đúng).
- Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống như nhau (đảm bảo sự sống sót của các kiểu gen khác nhau).
Câu 3: Cần phải làm gì để biết chính xác kiểu gen của một kiểu hình trội?
Hướng dẫn giải
Ta cần tiến hành phép lai phân tích
- Nếu kết quả phép lai phân tích là 100% trội -> Cá thể trội đem lai là thuần chủng (AA)
- Nếu kết quả phép lai phân tích cho tỉ lệ 1 trội : 1 lặn -> Cá thể trội đem lai là dị hợp (Aa)
Câu 4: Nếu các alen của cùng một gen không có quan hệ trội – lặn hoàn toàn mà là đồng trội (mỗi len biểu hiện kiểu hình của riêng mình) thì quy luật phân li của Menđen có còn đúng hay không?
Hướng dẫn giải
Vẫn đúng. Vì quy luật phân li của Menđen chỉ sự phân li của các alen mà không nói về sự phân li tính trạng mặc dù qua sự phân li tính trạng Menđen phát hiện ra quy luật phân li của alen.
Câu 5: Trong phép lai một tính trạng, để cho đời sau có tỉ lệ phân li kiểu hình 3 trội : 1 lặn thì cần có các điều kiện gì?
Hướng dẫn giải
Để cho đời sau có tỉ lệ phân li kiểu hình 3 trội 1 lặn thì cần có các điều kiện: cả bố lẫn mẹ đều phải dị hợp từ về một cặp alen, số lượng con lai phải lớn, có hiện tượng trội lặn hoàn toàn, các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống như nhau. Sự phân li của các cặp alen trong quá trình hình thành giao tử được thực hiện nhờ sự phân li của các cặp nhiễm sắc thể tương đồng trong quá trình giảm phân (cơ sở tế bào học). Tỉ lệ phân li kiểu hình 3: 1 là hệ quả của sự phân li đồng đều của các alen về các giao tử và sự tổ hợp tự do của các giao tử trong quá trình thụ tinh.
Câu 6: Ta cần phải làm gì để biết chính xác kiểu gen của một cá thể có kiểu hình trội?
Hướng dẫn giải
Ta thực hiện phép lai phân tích.
Trước hết cần nhắc lại lai phân tích là gì. Lai phân tích là phép lai giữa cá thể mang tính trạng trội cần xác định kiểu gen với cá thể mang tính trạng lặn.
Kết quả phép lai xảy ra hai trường hợp:
- TH1: Kết quả phép lai đồng tính (toàn dị hợp tử trội) thì cá thể mang tính trạng trội cần xác định kiểu gen là thuần chủng (hay đồng hợp trội)
- TH2: Nếu kết quả phép lai phân tính thì cá thể mang tính trạng trội cần xác định kiểu gen là không thuần chủng (hay dị hợp tử trội)
VD: alen A quy định hoa đỏ là trội so với alen a quy định hoa trắng.
Hoa đỏ mang kiểu gen A- (tức là AA hoặc Aa nhưng chưa xác định được). Ta thực hiện phép lai phân tích để phát hiện:
P: hoa đỏ (A-) x hoa trắng (aa)
Nếu F1 có 100% hoa đỏ thì cây hoa đỏ ở thế hệ P mang kiểu gen AA
Nếu F1 có tỷ lệ 1 hoa đỏ : 1 hoa trắng thì cây hoa đỏ ở thế hệ P mang kiểu gen Aa.
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Tổng ôn các kiến thức trọng tâm về Quy luật phân li Sinh học 12. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:
- Tổng ôn các kiến thức về Sinh thái học quần xã Sinh học 12
- Phương pháp giải Dạng bài toán thuận trong bài tập tích hợp các quy luật di truyền Sinh học 12
Chúc các em học tập tốt !
