Bài 8: Học thuyết di truyền của Mendel

1. Kiến thức trọng tâm

Gregor Mendel (1822–1884) là người đặt nền móng cho di truyền học qua các thí nghiệm lai đậu Hà Lan. Ông chọn đậu Hà Lan vì có nhiều tính trạng tương phản rõ rệt, tự thụ phấn, vòng đời ngắn. Phương pháp của Mendel: lai các dòng thuần chủng khác nhau về một hoặc vài tính trạng, theo dõi sự di truyền qua nhiều thế hệ, dùng thống kê toán học phân tích tỉ lệ phân li.

Từ thí nghiệm, Mendel rút ra hai quy luật. Quy luật phân li: mỗi tính trạng do một cặp nhân tố di truyền (allele) quy định; trong quá trình hình thành giao tử, hai allele của một gene phân li đồng đều về các giao tử. Quy luật phân li độc lập: các cặp allele khác nhau phân li độc lập với nhau trong quá trình hình thành giao tử (khi các gene nằm trên các NST khác nhau).

Thí nghiệm lai một cặp tính trạng: lai cây hoa đỏ thuần chủng (AA) với cây hoa trắng thuần chủng (aa) thu được $F_1$ toàn hoa đỏ; $F_1$ tự thụ phấn thu được $F_2$ phân li kiểu hình theo tỉ lệ $3$ đỏ : $1$ trắng, kiểu gene $1AA : 2Aa : 1aa$.

2. Ví dụ minh họa

Lai hai cây đậu Hà Lan thuần chủng: hạt vàng (AA) với hạt xanh (aa). Xác định kiểu gene, kiểu hình ở $F_1$ và $F_2$.

Lời giải: $P: AA \times aa \rightarrow F_1$: toàn $Aa$, kiểu hình hạt vàng (vàng trội hoàn toàn so với xanh). $F_1 \times F_1: Aa \times Aa \rightarrow F_2$: kiểu gene $1AA : 2Aa : 1aa$; kiểu hình $3$ hạt vàng : $1$ hạt xanh. Kết quả cho thấy tính trạng lặn (xanh) không mất đi ở $F_1$ mà chỉ bị che lấp, xuất hiện trở lại ở $F_2$ theo tỉ lệ $1/4$.

3. Ghi nhớ

• Mendel dùng đậu Hà Lan, lai dòng thuần chủng, phân tích thống kê.
• Quy luật phân li: hai allele của một gene phân li đồng đều về các giao tử.
• Quy luật phân li độc lập: các cặp allele phân li độc lập khi tạo giao tử.
• Tỉ lệ $F_2$ lai một tính trạng: kiểu hình $3 : 1$, kiểu gene $1 : 2 : 1$.