Title CHƯƠNG 2. TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN.doc ✅

Trang 1 CHƯƠNG 2. TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN I. CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN CỦA MENDEN A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ CHUYÊN SÂU 1. Nội dung quy luật phân li: - Mỗi tính trạng do một cặp alen quy định, một alen có nguồn gốc từ bố, một alen có nguồn gốc từ mẹ. - Các alen tồn tại trong các tế bào một cách riêng rẽ, không hòa trộn vào nhau. Khi hình thành giao tử, các thành viên của một cặp alen phân li đồng đều về các giao tử, nên 50% số giao tử chứa alen này còn 50% số giao tử chứa alen kia. - Sự phân li của cặp alen diễn ra vào kì sau của giảm phân I. 2. Cơ sở tế bào học của quy luật phân li: - Trong tế bào 2n, NST tồn tại thành từng cặp  gen cũng tồn tại thành từng cặp alen tương ứng. - Sự phân li của cặp NST tương đồng trong phát sinh giao tử và sự tổ hợp của chúng qua thụ tinh đưa đến sự phân li và tổ hợp của cặp gen alen tương ứng. 3. Ý nghĩa của quy luật phân li: - Giải thích tại sao tương quan trội – lặn là phổ biến trong tự nhiên, hiện tượng trội cho thấy mục tiêu của chọn giống là tập trung nhiều tính trội có giá trị cao. - Không dùng con lai F 1 làm giống vì nếu dùng F 1 làm giống thì ở thế hệ sau sẽ phân li kiểu hình dẫn tới gây thoái hóa giống. II. QUY LUẬT PHÂN LY ĐỘC LẬP 1. Nội dung quy luật phân li độc lập: Các cặp alen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau thì phân li độc lập và tổ hợp tự do (ngẫu nhiên) trong quá trình hình thành giao tử. 2. Cơ sở tế bào học của quy luật phân li: - Các cặp alen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau. - Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp NST tương đồng trong quá trình giảm phân đưa đến sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp alen tương ứng. 3. Ý nghĩa của quy luật phân li độc lập: - Quy luật phân li độc lập là cơ sở góp phần giải thích tính đa dạng phong phú của sinh vật trong tự nhiên, làm cho sinh vật ngày càng thích nghi với môi trường sống. Quy luật phân li độc lập còn là cơ sở khoa học của phương pháp lai tạo để hình thành nhiều biến dị, tạo điều kiện hình thành nhiều giống mới có năng suất và phẩm chất cao, chống chịu tốt với các điều kiện bất lợi của môi trường. - Nếu biết được gen nào đó là phân li độc lập với nhau thì có thể dự đoán được kết quả phân li kiểu hình ở đời sau. B. CÂU HỎI BÀI TẬP 1. Câu hỏi Câu 1: Giải thích vì sao cơ thể kiểu gen AaBb giảm phân sẽ sinh ra 4 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau? Hướng dẫn trả lời Một tế bào giảm phân, kì giữa của giảm phân I chỉ có 1 kiểu sắp xếp NST. Các tế bào của cơ thể có kiểu gen AaBb giảm phân sẽ có 2 kiểu sắp xếp NST như sau:
Trang 2 Mỗi kiểu sắp xếp NST sẽ tạo ra 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau. Vì cặp NST mang cặp gen Aa phân li độc lập với cặp NST mang cặp gen Bb nên sẽ có 50% số tế bào xảy ra kiểu sắp xếp thứ nhất và 50% số tế bào xảy ra kiểu sắp xếp số 2. Vì vậy với 2 kiểu sắp xếp này sẽ tạo ra 4 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau, mỗi loại = 25% Câu 2: Tại sao Menden được xem là người đặt nền móng cho sự ra đời của di truyền học? Hướng dẫn trả lời: Menden được xem là người đặt nền móng cho sự ra đời của di truyền học vì: - Menden là người đầu tiên đưa ra phương pháp nghiên cứu di truyền khoa học để nghiên cứu sự di truyền của tính trạng. Phương pháp nghiên cứu di truyền của Menden được gọi là phương pháp lai và phân tích cơ thể lai. Phương pháp này có 4 bước: (1) Tạo các dòng thuần chủng về từng tính trạng bằng cách cho cây tự thụ phấn qua nhiều thế hệ. (2) Lai các dòng thuần chủng khác biệt nhau bởi một hoặc nhiều tính trạng rồi phân tích kết quả lai ở đời F 1 , F 2 và F 3 . (3) Sử dụng toán xác suất để phân tích kết quả lai, sau đó đưa ra giả thuyết giải thích kết quả. (4) Tiến hành thí nghiệm chứng minh cho giả thuyết của mình. Ngày nay, khi nghiên cứu sự di truyền của tính trạng, các nhà khoa học vẫn sử dụng phương pháp lai và phân tích cơ thể lai của Menđen để nghiên cứu, đây như là một phương pháp kinh điển để nghiên cứu di truyền học. Menđen là người đầu tiên đưa ra các quy luật di truyền, đó là quy luật phân li và quy luật phân li độc lập. Quy luật phân li của Menđen là quy luật cơ bản của mọi quy luật khác. Cho dù gen nằm trên NST thường hay NST giới tính thì cặp alen cũng di truyền theo quy luật phân li của Menđen Câu 3: Cho cây hoa đỏ lai với cây hoa trắng (P) được F 1 . Cho F 1 giao phấn tự do được F 2 . Trong điều kiện nào thì tỉ lệ kiểu hình ở F 2 là 3 đỏ: 1 trắng? Hướng dẫn trả lời Điều kiện tỉ lệ kiểu hình ở F 2 là 3 đỏ: l trắng là: - Thế hệ P phải thuần chủng. - Tính trạng do một cặp gen quy định, hoa đỏ là trội hoàn toàn so với hoa trắng. - Các hợp tử có sức sống như nhau; các loại giao tử đều thụ tinh với xác suất như nhau. - Số lượng cá thể ở đời F 2 phải đủ lớn. Câu 4: Ở một loài thực vật, alen A nằm trên NST thường quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng. Cây hoa đỏ thuần chủng giao phấn với cây hoa trắng được F 1 . Các cây F 1 tự thụ phấn được F 2 . Theo lí thuyết, sự biểu hiện của tính trạng màu hoa ở thế hệ F 2 sẽ như thế nào? Hướng dẫn trả lời - Khi sống trong một môi trường thì mỗi kiểu gen chỉ quy định một kiểu hình nên trên mỗi cây chỉ có một loại hoa. Vì mỗi cây chỉ có một kiểu gen. - Tỉ lệ kiểu gen ở F 2 là 1AA, 2Aa, laa nên ở F 2 sẽ có 3 loại cây với kiểu hình là: + Cây AA có hoa đỏ, chiếm tỉ lệ 25%
Trang 3 + Cây Aa có hoa đỏ, chiếm tỉ lệ 50% + Cây aa có hoa trắng, chiếm tỉ lệ 25% - Như vậy, trên mỗi cây chỉ có một loại hoa, trong đó cây hoa đỏ chiếm 75%. Câu 5: Ở đậu Hà Lan, alen A quy định hạt vàng trội hoàn toàn so với alen a quy định hạt xanh. Cây được mọc từ hạt vàng thuần chủng giao phấn với cây được mọc từ hạt xanh thuần chủng được F 1 , các cây F 1 tự thụ phấn được F 2 , các cây F 2 tự thụ phấn được F 3 . Theo lí thuyết, sự biểu hiện của tính trạng màu hạt trên cây F 2 sẽ như thế nào? Hướng dẫn trả lời - Ta có sơ đồ lai: P: AA x aa F 1 : 1 Aa F 1 tự thụ phấn: Aa x Aa aaAaAAF 4 1 : 2 1 : 4 1 :2 - Khi các cây F 2 tự thụ phấn thì sinh ra đời F 3 . Trên cây F 2 có hạt F 3 . Cây AA sẽ có 100% số hạt mang kiểu gen AA  100% số hạt màu vàng. Cây Aa sẽ có 75% số hạt màu vàng và 25% số hạt màu xanh. Cây aa sẽ có 100% số hạt màu xanh. Ở đời F 2 : Cây có kiểu gen AA chiếm tỉ lệ 25% nên có 25% số cây có hạt màu vàng. Cây có kiểu gen Aa chiếm tỉ lệ 50% nên có 50% số cây có cả hạt màu vàng và có cả hạt màu xanh. Cây có kiểu gen aa chiếm tỉ lệ 25% nên có 25% số cây có hạt màu xanh. - Như vậy, ở trên cây F 2 , có những cây chỉ có hạt vàng, có những cây chỉ có hạt xanh, có những cây vừa có hạt vàng, vừa có hạt xanh. Câu 6: Trong tự nhiên, các gen thường tồn tại thành nhiều alen khác nhau, trong đó có alen trội và alen lặn. a) Nguyên nhân nào làm cho một gen có nhiều alen khác nhau? b) Hãy giải thích tại sao một alen mới phát sinh lại có thể trở thành alen trội so với alen ban đầu? Hướng dẫn trả lời a) Nguyên nhân làm cho một gen có nhiều alen khác nhau là do đột biến gen. Khi một gen bị đột biến 1 lần thì thường tạo ra một alen mới cùng lôcut với nó. Đột biến xảy ra thường xuyên, liên tục nên quá trình phát sinh alen mới cũng diễn ra liên tục. Nếu alen mới quy định kiểu hình mới không ảnh hưởng đến sức sống và khả năng sinh sản của cơ thể mang nó thì sẽ được chọn lọc tự nhiên giữ lại, tích lũy qua nhiều thế hệ. Kết quả là một gen thường tồn tại nhiều alen khác nhau. b) - Alen mới được hình thành do đột biến gen. - Các trường hợp alen đột biến có thể trội so với alen ban đầu: + Alen đột biến tạo ra sản phẩm có hại, làm cho kiểu hình của alen đó được biểu hiện ngay cả khi cơ thể chỉ mang một alen đột biến trong cặp alen. + Thiếu hụt sản phẩm gen ở cơ thể dị hợp tử: Khi cơ thể ở trạng thái dị hợp tử (kiểu gen gồm một alen bình thường và một alen đột biến), lượng sản phẩm tạo ra giảm đi so với bình thường, sự thiếu hụt sản phẩm gây nên những rối loạn sinh lí, biểu hiện ra kiểu hình đột biến. + Alen đột biến làm tăng hoạt tính của enzym, gây ra những rối loạn sinh lí, cơ thể biểu hiện kiểu hình đột biến ngay cả khi chỉ có một alen đột biến. + Alen đột biến gây nên sự biểu hiện nhầm của gen, làm xuất hiện một đặc tính nào đó không đúng vị trí, chẳng hạn đột biến gen làm xuất hiện chân ở vị trí ăngten của ruồi giấm. Câu 7: Hãy nêu bằng chứng chứng tỏ các NST phân li độc lập với nhau trong quá trình giảm phân. Hướng dẫn trả lời
Trang 4 Năm 1913, Elinor Carothers đã đưa ra được bằng chứng trực tiếp chứng minh các NST phân li độc lập với nhau trong quá trình giảm phân nhờ nghiên cứu một NST bất thường ở châu chấu. Loài này có một cặp NST dị hình (hai chiếc trong cặp khác nhau về hình dạng NST) và một NST chỉ có một chiếc. Bằng cách theo dõi trực tiếp các tế bào giảm phân và quan sát sự phân li của các NST đặc biệt này mà Carothers đã nhận thấy tần số bắt gặp NST đơn lẻ phân li cùng với một trong hai chiếc của cặp NST dị hình là bằng nhau. Điều đó chứng tỏ các NST phân li về các cực hoàn toàn độc lập nhau trong quá trình phân bào. Câu 8: Hãy giải thích tại sao cơ thể có kiểu gen AaBb khi giảm phân bình thường lại tạo được 4 loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau? Hướng dẫn trả lời Cơ thể có kiểu gen AaBb khi giảm phân có thể tạo ra 4 loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau là do ở kì giữa của giảm phân I, sự sắp xếp của các cặp NST khác nhau là độc lập với nhau. Do đó, vào kì sau, sự phân li và tổ hợp của các NST sẽ tạo ra nhiều kiểu tổ hợp giao tử khác nhau. Xác suất xuất hiện các tổ hợp giao tử là như nhau. Trong trường hợp này, hai cặp alen Aa và Bb nằm trên 2 NST khác nhau, do đó vào kì giữa giảm phân I sẽ có 2 cách sắp xếp NST khác nhau, mỗi cách tạo ra 2 loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau. Kết quả là từ một cơ thể AaBb qua giảm phân sẽ tạo ra 4 loại giao tử với tỉ lệ mỗi loại là 1/4. Khái quát: Một cơ thể có bộ NST 2n tiến hành giảm phân thì sẽ có 2 n-1 cách sắp xếp NST vào kì giữa của giảm phân I. Với mỗi cách sắp xếp NST: - Nếu xảy ra trao đổi chéo ở kì đầu I thì sẽ tạo ra 4 loại giao tử. - Nếu không xảy ra trao đổi chéo ở kì đầu I thì sẽ tạo ra 2 loại giao tử. Câu 9: Trong một phép lai giữa cây hoa tím với cây hoa trắng, có hai thí nghiệm cho kết quả khác nhau: Thí nghiệm 1: thu được 100 cây con, gồm 45 cây hoa tím, 55 cây hoa trắng. Thí nghiệm 2: thu được 20 cây con, gồm 5 cây hoa tím và 15 cây hoa trắng. a) Hãy kiểm tra xem tỉ lệ kiểu hình của hai thí nghiệm trên có đúng là 1:1 hay không? b) Từ kết quả ở câu a, em có nhận xét gì về mối quan hệ giữa độ chính xác của kết quả thí nghiệm với số lượng mẫu nghiên cứu? Hướng dẫn trả lời a) Sử dụng phương pháp 2 (khi bình phương) để kiểm tra.  E EO  2 2  Trong đó: O là số liệu quan sát, E là số liệu lí thuyết. Bảng 2 cho mỗi thí nghiệm như sau: Thí nghiệm 1: Kiểu hình Hoa tím Hoa trắng Tổng O 45 55 100 E 50 50 100 2EO 25 25 EEO/2 25/50 = 0,5 25/50 = 0,5 0,15,05,02 Thí nghiệm 2: Kiểu hình Hoa tím Hoa trắng Tổng O 5 15 20 E 10 10 20