Nội dung text 1. HSG Sinh 9 - Các quy luật di truyền của Mendel.pdf
Trang 1 CHỦ ĐỀ 1. CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN CỦA MENDEL A. LÝ THUYẾT CƠ BẢN I. KHÁI NIỆM DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ – Di truyền là hiện tượng truyền đạt các tính trạng của bố mẹ, tổ tiên cho các thế hệ con cháu. Biến dị là hiện tượng con sinh ra khác với bố mẹ và khác nhau nhiều về chi tiết. – Biến dị và di truyền là hai hiện tượng song song, gắn liền với quá trình sinh sản. – Hiện tượng di truyền và biến dị do nhân tố di truyền nằm trong tế bào (sau này gọi là gene) quy định, do đó gene được xem là trung tâm của di truyền học. II. MENDEL – NGƢỜI ĐẶT NỀN MÓNG CHO DI TRUYỀN HỌC – Gregor Johann Mendel (1822 – 1884) là người đầu tiên vận dụng phương pháp khoa học vào việc nghiên cứu di truyền. - Đối tƣợng nghiên cứu: Mendel lựa chọn cây đậu Hà Lan để tiến hành nghiên cứu với những đặc điểm như nhiều biến dị, tự thụ phấn nghiêm ngặt, hoa lưỡng tính, thời gian sinh trưởng ngắn, số lượng cá thể đời con lớn, có nhiều tính trạng tương phản. - Phƣơng pháp nghiên cứu: Với cách tiếp cận thực nghiệm, định lượng trong nghiên cứu, Mendel đã tiến hành hàng nghìn phép lai khác nhau và phân tích con lai, đồng thời vận dụng toán xác suất để lí giải cho sự xuất hiện tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời con. Mendel đã đưa ra nhận định bố mẹ truyền cho con những nhân tố riêng biệt (được gọi là nhân tố di truyền), các nhân tố này không bị mất đi mà giữ nguyên ở thế hệ sau. Đây cũng chính là ý tưởng về gene cho nghiên cứu di truyền học hiện đại. III. MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ KÍ HIỆU ĐƢỢC DÙNG TRONG DI TRUYỀN HỌC 1. Một số thuật ngữ – Tính trạng là những đặc điểm về hình thái, cấu tạo, sinh lí của một cơ thể. – Cặp tính trạng tương phản là hai trạng thái iểu hiện khác nhau của c ng một loại đặc điểm. – Kiểu hình là trạng thái iểu hiện cụ thể của một tính trạng hoặc tập hợp các iểu hiện cụ thể của nhiều tính trạng. – Allele là các iến thể khác nhau của gene. llele trội thường kí hiệu bằng chữ cái in hoa và allele lặn kí hiệu chữ cái thường. – Gene allele (Aa) là các trạng thái khác nhau của cùng một gen tồn tại trên một vị trí nhất định của cặp nhiễm sắc thể (NST) tương đồng có thể giống nhau hoặc khác nhau về số lượng thành phần, trình tự phân bố các nucleotide. – Gene không allele (AD, Ad, AB, Ab,...) là các trạng thái khác nhau của các cặp gene không tương ứng tồn tại trên các NST không tương đồng hoặc nằm trên cùng một NST thuộc một nhóm liên kết. – Ở cơ thể lưỡng bội, kiểu gene là tổ hợp hai allele của c ng một gene hoặc tổ hợp các cặp allele của nhiều gene. – Tính trạng trội là tính trạng được biểu hiện ở cơ thể có kiểu gene dị hợp t ( a). Tính trạng lặn là tính trạng không được iểu hiện ở cơ thể có kiểu gene dị hợp t .
Trang 2 – Thể ng h p (AA, aa) là cơ thể có kiểu gene chứa cặp gene gồm 2 gene tương ứng giống nhau. – Dòng thuần là d ng gồm các cơ thể khi sinh sản cho ra các cá thể có kiểu hình giống nhau qua các thế hệ. – Cơ thể thuần chủng là cơ thể có kiểu gene đồng hợp t về gene đang nghi n cứu. 2. Một số kí hiệu – P: cặp bố mẹ xuất phát x: phép lai – G: giao t . Quy ước giao t đực được kí hiệu là ♂, giao t cái kí hiệu là ♀. – F: thế hệ con. F1 là thế hệ thứ nhất, F2 là thế hệ thứ hai được sinh ra từ F1. IV. LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG 1. Thí nghiệm của Mendel – Mendel đã tiến hành giao phấn giữa các giống đậu Hà Lan khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản. + Trước hết, ông cắt bỏ nhị từ khi chưa chín ở hoa của cây chọn làm mẹ để ngăn ngừa sự tự thụ phấn. + Khi nhị đã chín, ông lấy phấn của các hoa tr n cây được chọn làm bố rắc vào đầu nhuỵ của các hoa đã được cắt nhị ở tr n cây được chọn làm mẹ. + F1 được tiếp tục tự thụ phấn để cho ra F1. Kết quả một số thí nghiệm của Mendel được trình bày ở Bảng 1. Bảng 1. Kết quả thí nghiệm của Mendel P F1 F2 Tỉ lệ kiểu hình F2 Hạt trơn x Hạt nhăn Hạt trơn 5474 hạt trơn : 1850 Hạt nhăn 3 hạt trơn : 1 hạt nhăn Hoa tím × Hoa trắng Hoa tím 705 hoa tím : 224 hoa trắng 3 hoa tím : 1 hoa trắng Thân cao × Thân thấp Thân cao 787 thân cao : 277 thân thấp 3 thân cao : 1 thân thấp Hạt vàng × Hạt xanh Hạt vàng 6022 hạt vàng : 2001 hạt xanh 3 hạt vàng : 1 hạt xanh – Khi lai hai bố mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng thì F1 đồng tính về tính trạng của bố hoặc mẹ, còn F2 có sự phân li tính trạng theo tỉ lệ trung bình 3 trội : 1 lặn. 2. Mendel giải thích kết quả thí nghiệm – Sự kết hợp các giao t của bố và mẹ tạo n n cơ thể lai F1 chứa tổ hợp allele a, vì quy định hoa tím là trội nên tất cả con lai F1 đều có hoa tím. Khi các cây F1 tạo giao t , cặp allele Aa sẽ phân li, một n a số giao t mang A và một n a mang a. Sự tổ hợp của các loại giao t này trong thụ tinh đã tạo ra kiểu hình ở F2 là 3 hoa tím : 1 hoa trắng
Trang 3 Hình. Thí nghiệm lai một cặp tính trạng màu sắc hoa ở đậu hà lan của Mendel 3. Nội dung quy luật phân li: Mỗi tính trạng do một cặp nhân tố di truyền (cặp allele) quy định. Khi giảm phân hình thành giao t , các allele trong cặp phân li đồng đều về các giao t nên mỗi giao t chỉ chứa một alele của cặp. 4. Lai phân tích – Lai phân tích là phép lai giữa cơ thể mang tính trạng trội chưa iết kiểu gene với cơ thể mang tính trạng lặn. – Vai tr : xác định kiểu gene của cơ thể cần kiểm tra. Hình. Sơ đồ lai phân tích Chú ý:
Trang 4 – Nếu kiểu hình của con lai đồng loạt giống nhau thì cơ thể mang tính trội đem lai có kiểu gene thuần chủng (đồng hợp t ). – Nếu kiểu hình của con lai phân li xấp xỉ 1 trội : 1 lặn thì cơ thể mang tính trội đem lai có kiểu gene không thuần chủng Aa (dị hợp t ). 5. Hiện tƣợng di truyền trung gian (Trội không hoàn toàn) - Trội không hoàn toàn là hiện tượng di truyền mà gene trội lất át không hoàn toàn gene lặn, dẫn đến thể dị hợp bộc lộ kiểu hình trung gian giữa bố và mẹ. - Ví dụ: Cho cây hoa dạ lan thuần chủng màu đỏ lai với cây hoa dạ lan thuần chủng màu trắng thu được kết quả như sau: F1 đồng loạt cây cho hoa màu hồng. Ở F1 xuất hiện hoa màu hồng. - Nếu gọi gene quy định hoa màu đỏ là trội không hoàn toàn so với gene a quy định hoa màu trắng thì: + Kiểu gene: quy định hoa màu đỏ + Kiểu gene: Aa: Hoa màu hồng do A át chế không hoàn toàn a. + Kiểu gene: aa quy định hoa màu trắng - Bài tập: Cho hoa loa kèn màu đỏ lai với hoa loa kèn màu trắng thu được F1 đồng loạt cây hoa màu hồng. Hãy biện luận và viết sơ đồ lai cho phép lai trên. Hướng dẫn giải – Theo bài ra F1 đồng loạt cây hoa màu hồng vậy chứng tỏ đây là kết quả của hiện tượng trội không hoàn toàn. – Quy ước: Gene : Hoa màu đỏ; a: Hoa màu trắng – Vậy cây hoa màu đỏ có kiểu gene là: AA Cây hoa màu trắng có kiểu gene là: aa Con lai F1 có kiểu gene duy nhất hoa màu hồng là: Aa - Sơ đồ lai: P: Hoa đỏ× hoa trắng AA aa G: A a F1: TLKG: 100% Aa TLKH: 100% hoa hồng V. LAI HAI CẶP TÍNH TRẠNG 1. Thí nghiệm của Mendel – Mendel lai hai thứ đậu hà lan thuần chủng khác nhau về hai cặp tính trạng tương phản : hạt màu vàng, vỏ trơn và hạt màu xanh, vỏ nhăn được F1 đều có hạt màu vàng, vỏ trơn. Sau đó, ông cho 15 cây F1 tự thụ phấn thu được ở F2 556 hạt thuộc 4 loại kiểu hình, Bảng 2. Phân tích kết quả thí nghiệm của Mendel Kiểu hình F2 Số hạt Tỉ lệ kiểu hình F2 Tỉ lệ từng cặp tính trạng ở F2