Lý thuyết lai một cặp tính trạng của Men Đen

Tổng hợp lý thuyết lại một cặp tính trạng của Men Đen. Hệ thống các câu hỏi liên quan đến lại 1 cặp tính trạng: phương pháp nghiên cứu, Cách xác định kiểu gen của cơ thể mang tính trạng trội. Phân biệt phép lai phân tích với phương pháp phân tích giống lai

DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ Chương I: Các thí nghiệm của Men Đen

I Một số khái niệm

- Di truyền: là hiện tượng truyền đạt tính trạng của bố, mẹ tổ tiên cho các thế hệ con cháu

Vd: mẹ da trắng sinh con có da trằng

-Biến dị là hiện tượng sinh con ra khác với bố mẹ và khác nhau về nhiều chi tiết

Di truyền và biến dị xảy ra // và gắn liến với quá trình sinh sản

- Kiểu hình: là tổ hợp toàn bộ những tính trạng và đặc tính của cơ thể Kiểu hình thay đổi theo giai đoạn

phát triển và điều kiện của môi trường Trong thực tế khi đề cập tới kiểu hình người ta chỉ quan tâm tới 1 hay một số tính trạng.

- Kiểu gen là tổ hợp toàn bộ các gen nằm trong nhân tế bào của cơ thể.

+ Thể đồng hợp: KG chứa cặp gen gồm 2 gen tương ứng giống nhau( Thể đồng hợp trội

và thể đồng hợp lặn)

+ Thể dị hợp: KG chứa cặp gen gồm 2 gen tương ứng khác nhau

- Hiện tượng trội hoàn toàn: là hiện tượng gen trội át hoàn toàn gen lặnthể dị hợp có

kiểu hình trội

- Hiện tượng trội không hoàn toàn: là hiện tương gen trội át không hoàn toàn gen lặn

thể dị hợp kiểu hình trung gian gữa tính trạng trội và tính trạng lặn

II Một số thuật ngữ và kí hiệu

1 Tính trạng là những đặc điểm về hình thái, sinh lý, cấu tạo của cơ thể sinh vật có thể

quan sát, đo lường, trong một cơ thể, trong một loài

Vd: Ở người: da vàng; mắt: đen

ở động vật: lông: màu nâu; chân cao

- T ính trạng trội: là tính trạng biểu hiện khi có kiểu gen ở dạng đồng hợp tử trội hoặc dị

hợp tử Thực tế có trội hoàn toàn và trội không hoàn toàn

-Tính trạng lặn:là tính trạng chỉ xuất hiện khi kiểu gen ở trạng thái đồng hợp lặn

- Tính trạng tương phản: là 2 tính trạng biểu hiện trái ngược nhau của cùng 1 loại tính

trạng

- Tính trạng tương ứng: là những biểu hiện khác nhau của cùng một tính trạng

2 Nhân tố di truyền: Vật chất di truyền và AND nằm trong nhân tế bào trên NST quy

định các tính trạng

3 Dòng thuần chủng( Giống thuần chủng): là giống có đặc tính di truyền đồng nhất và

ổn định, thế hệ con cháu không phân li có kiểu hình giống bố mẹ Trong thực tế khi đề cập tới giống thuần chủng thường chỉ đề cập tới 1 hay 1 vài tính trạng nào đó mà nhà chọn giống quan tâm tới

4 Kí hiệu: P; x: F: thế hệ lai; G

CÁC THÍ NGHIỆM CỦA MENĐEN

1 Đối tượng thí nghiệm: Đậu Hà lan

Ưu điểm: - Thời gian sinh trưởng ngắn( 75 – 90 ngày)

- Cấu tạo hoa: lưỡng tính thích nghi với chế độ tự thụ phấn nghiêm ngặt nên

dễ tạo dòng thuần và tránh được sự tạp giao không mong muốn

- Có nhiều tính trạng đối lập, đơn gen (ông đã chọn 7 cặp tính trạng để nghiên cứu)

2 Phương pháp nghiên cứu độc đáo: phương pháp phân tích các thế hệ lai

- Tạo dòng thuần chủng trước khi nghiên cứu bằng cách cho các cây đậu dùng làm dạng

bố, dạng mẹ tự thụ phấn liên tục cho đến khi đời con cháu không còn phân li tính trạng nữa

- Lai các cặp bố mẹ thuần chủng khác nhau về một hoặc một số cặp tính trạng thuàn

chủng tương phản rồi theo dõi sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng đó trên con chấu của từng cặp bố mẹ

- Sử dụng phép lai phân tích để phân tích kết quả lai, trên cơ sở đó xác định được bản

chất của sự phân li tính trạng là do sự phân li, tổ hợp của các nhân tố di truyền trong giảm phân và thụ tinh Từ nhận thức này đã cho phép xây dựng được giả thiết giao tử thuần khiết

- Dùng toán thống kê để phân tích các số liệu thu được rút ra quy luật di truyền của các

tính trạng

3.Thí nghiệm1: Lai một cặp tính trạng:

* Thí nghiệm: Men đen cho giao phấn giữa các giống đậu HL khác nhau về 1 cặp tính

trạng thuần chủng tương phản Cây cho làm mẹ cắt bỏ nhị của tất cả các hoa khi nhị chưa chín để ngăn cản sự tự thụ phấn Cây chọn làm bố ông chờ khi nhị chín lấy phấn hoa rắc lên đầu nhụy của các hoa trên cây chọn làm mẹ

Khi hoa trên cây chọn làm mẹ được thụ phấn và thụ tinh tạo ra hạt gọi là F1 Vụ sau ông lấy hạt F1 gieo, những hạt này phát triển thành cây, khi cây trưởng thành ra hoa cho chúng

tự thụ phấn và thụ tinh tạo ra hạt gọi là F2

* Kết quả thí nghiệm

P Tỉ lệ kiểu hình của F1 Tỉ lệ kiểu hình của F2

Hoa đỏ x Hoa trắng 100% hoa đỏ 3 đỏ : 1 trắng

Thân cao x Thân lùn 100% thân cao 3 cao : 1 thấp

Quả lục x Quả vàng 100% quả lục 3 lục : 1 vàng

* chú ý: Dù thay đổi vị trí của của giống làm cây bố và cây mẹ thì kết quả thu được

trong các phép lai giống nhau

* Menđen giải thích kết quả thí nghiêm bằng nhân tố di truyền và giao tử thuần khiết

- Men đen gọi tính trạng biểu hiện ở F 1 là tính trạng trội Còn tính trạng có ở bố mẹ nhưng đến F 2 mới biểu hiện là tính trạng lặn

- Ở F1 đồng loạt tính trạng trội và tính trạng lặn đến F2 lại được biểu hiện=> chứng tỏ các tính trạng không trộn lẫn vào nhau

- Mỗi tính trạng trên cơ thể do một cặp nhân tố di truyền quy định Trong tế bào sinh giao

tử ( tế bào sinh dưỡng )các nhân tố di truyền tồn tại thành từng cặp đứng cạnh nhau nhưng

không hòa lẫn vào nhau Ông sử dụng các chữ cái đề kí hiệu cho các nhân tố di truyền: Chữ cái in hoa kí hiệu cho NTDT trội, chữ cái in thường kí hiệu cho NTDT lặn

- Trong quá trình hình thành giao tử mỗi nhân tố di truyền trong cặp nhân tố di truyền phân ly về một giao tử và giữ nguyên bản chất như ở bố mẹ thuần chủng

-Trong quá trình thụ tinh, các nhân tố di truyền tổ hợp lại trong hợp tử thành từng cặp tương ứng và quy định kiểu hình của cơ thể

- Sơ đồ lai : Pt/c: Hoa đỏ x Hoa trắng

AA aa

Gp: A, A a, a

F1: Aa( đỏ) Aa ( đỏ)

F1 tự thụ phấn : Aa( đỏ) Aa ( đỏ)

GF1: A , a A, a

F2: AA Aa Aa aa

Hoa đỏ Hoa trắng

=> + Nội dung quy luật phân ly: Trong quá trình phát sinh giao tử, mỗi nhân tố di truyền

trong cặp nhân tố di truyền phân li về một giao tử và giữ nguyên bản chất như ở cơ thể thuần chủng của P

- Định luật đồng tính Khi lai 2 cơ thể thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng

tương phản thì F 1 đồng tính về tính trạng của bố hoặc mẹ

+ Điều kiện nghiệm đúng của định luật:

- P phải thuần chủng về cạp tính trạng đem lai

- Mỗi gen quy định một tính trạng

- Tính trạng trội phải trội hoàn toàn

- Định luật phân tính: Khi lai 2 cơ thể thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng

tương phản thì F2 phân li tính trạng theo tỉ lệ xấp xỉ 3 trội : 1 lặn.

+ Điều kiện nghiệm đúng của định luật

- P phải thuần chủng về cạp tính trạng đem lai

- Mỗi gen quy định một tính trạng

- Tính trạng trội phải trội hoàn toàn

- Số lượng cá thể ở con lai F2 phải lớn

4 Cách xác định kiểu gen của cơ thể mang tính trạng trội

1 Dùng phép lai phân tích

- KN: 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 là động tính thì cá thể mang tính trạng trội có kiểu gen đồng hợp tử.( thuần chủng)

Nếu kết quả phép lai phân tính thì cá thể đó có kiểu gen dị hợp tử.

* Cách thực hiện: Cho cá thể mạng kiểu hình trội lai với cá thể mạng kiểu hình lặn Nếu ở đời con có kiểu hình đồng tính thì cá thể có kiểu hình trội thuần chủng Nếu ở đời con có sự phân li tính trạng thì cá thể mang kiểu hình trội không thuần chủng

2 Cho tự thụ phấn ở thực vật

* Nếu đời con duy nhất một kiểu hình thì cơ thể đó thuần chủng

P AA x AA

G: A A

F1 AA

* Nếu ở đời con xuất hiện kiểu hình lặn thì cơ thể đó không thuần chủng( có kiểu gen dị hợp tử)

P Aa x Aa

G: A; a A; a

F1 1AA : 2Aa : 1aa

3

4trội :

1

4lặn

5 Ý nghĩa của tương quan trội lặn

- Là hiện tượng phổ biến ở nhiều tính trạng trên cơ thể TV, ĐV và người

- Thông thường tính trạng trội là tính trạng tốt, tính trạng lặn là tính trạng xấu Do đó trong chọn giống là xác định và tập trung nhiều gen trội quý vào một KG để tạo ra giống có giá trị kinh tế cao

- Kiểm tra độ thuần chủng của giống trước khi đưa vào sản xuất để tránh phân li tính trạng làm giảm năng suất và phẩm chất của giống

CÂU HỎI LÝ THUYẾT Câu 1: Thế nào là hiện tượng di truyền và biến dị, mối quan hệ giữ chúng

Trả lời

* Khái niệm di truyền 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 về nhiều chi tiết.

* Mối quan hệ: Di truyền và biến dị là hai hiện tượng song song, mang tính mâu thuẫn

nhưng thống nhất và gắn liền với quá trình sinh sản

Câu 2: Thế nào là alen, gen alen, gen không alen; giao tử thuần khiết; hiện tượng động tính;

phân tính, phân ly độc lập

Trả lời

* Alen: Là những trạng thái khác nhau của cùng một gen VD: A, a

* Gen alen: các trạng thái khác nhau của cùng 1 gen tồn tại trên 1 vị trí nhất định của cặp

NST tương đồng có thể giống hoặc khác nhau về số lượng, thành phần, trình tự phân bố các nuclêôtit VD: Aa Bb

* Gen không alen: là các trạng thái khác nhau của các cặp gen không tương ứng tồn tại

trên các NST không tương đồng hoặc nằm trên cùng 1 NST thuộc 1 nhóm liên kết VD: Ab,

Ad, Cd…

* Giao tử thuần khiết: Trong quá trình giảm phân, mối giao tử chỉ mang một nhân tố di

truyền trong cặp nhân tố di truyền tương ứng Do vậy, trong giao tử không có sự pha lẫn nhau giữa các nhân tố di truyền của bố mẹ mà vẫn giữ nguyên bản chất như ở cơ thể thuần chủng ( giao tử thuần khiết)

* Hiện tượng đồng tinh: Là hiện tượng con lai đồng loạt xuất hiện một tính trạng duy nhất giống nhau

* HIện tượng phân tính là hiện tượng con lai có sự phân ly tính trạng theo nhiều hướng khác nhau

* Phân ly độc lập: là hiện tượng di truyền của các cặp tính trạng mà sự di truyền của cặp tính trạng này không phụ thuộc vào cặp tính trạng khác và ngược lại

Câu 3: Phương pháp độc đáo của Menđen được gọi là phương pháp gì? Có nội dung như

thế nào?

Trả lời

Phương pháp độc đáo của Menđen gọi là phương pháp phân tích thế hệ lai ( tiến hành lai

giữa các cơ thể bố, mẹ rồi phân tích sự di truyền các tính trạng của bố mẹ ở con lai)

* Nội dung cơ bản của phương pháp phân tích thế hệ lai là

- Chọn đối tượng nghiên cứu là Đậu Hà Lan có thời gian sinh trưởng ngắn( 75 – 90 ngày) Cấu tạo hoa: lưỡng tính thích nghi với chế độ tự thụ phấn nghiêm ngặt nên dễ tạo dòng thuần và tránh được sự tạp giao không mong muốn Có nhiều tính trạng đối lập, đơn gen

- Tạo dòng thuần trước khi nghiên cứu bằng cách cho các cây đậu dùng làm dạng bố, mẹ

tự thụ phấn liên tục cho đến khi đời con cháu không còn phân li tính trạng nữa

- Lai các cặp bố mẹ thuần chủng khác nhau về một hoặc một số cặp tính trạng thuàn chủng tương phản rồi theo dõi sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng đó trên con chấu của từng cặp bố mẹ

- Sử dụng phép lai phân tích để phân tích kết quả lai, trên cơ sở đó xác định được bản chất của sự phân li tính trạng là do sự phân li, tổ hợp của các nhân tố di truyền trong giảm phân

và thụ tinh Từ nhận thức này đã cho phép xây dựng được giả thiết giao tử thuần khiết

- Dùng toán thống kê để phân tích các số liệu thu được rút ra quy luật di truyền của các tính trạng

Câu 4: a Trình bày thí nghiệm lai một cặp tính trạng của Menđen Menđen đã giải thích kết

quả thí nghiệm trong lai một cặp tính trạng như thế nào?

b Trình bày nội dung và ý nghĩa của quy luật phân li

Trả lời

a *Thí nghiệm của Menđen

- Menđen đã tiến hành giao phấn giữa các giống đậu Hà Lan khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản (hoa đỏ x hoa trắng, thân cao x thân lùn )

- 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 trên cây được chọn làm bố rắc vào đầu nhuỵ của các hoa đã được cắt nhị ở trên cây được chọn làm mẹ F1 đồng tính về tính trạng của bố hoặc mẹ cho F1 tự thụ phấn thu được F2 có sự phân li tính trạng theo tỉ lệ trung bình 3 trội : 1lặn

* Menđen giải thích kết quả thí nghiệm

- F1 đều mang tính trạng trội, còn tính trạng lặn lại xuất hiện ở F2 giúp Menđen nhận thấy các tính trạng không trộn lẫn vào nhau như quan niệm đương thời:

- Ông cho rằng:

+ Mỗi tính trạng trên cơ thể do một cặp nhân tố di truyền quy định

+ Trong tế bào sinh dưỡng, các nhân tố di truyền tồn tại thành từng cặp

- Menđen dùng các chữ cái để kí hiệu các nhân tố di truyền:

+ Chữ cái in hoa là nhân tố di truyền trội, quy định tính trạng trội

+ Chữ cái in thường là nhân tố di truyền lặn quy định tính trạng lặn

- Trong quá trình phát sinh giao tử có sự phân li của cặp nhân tố di truyền Các nhân

tố di truyền được tổ hợp lại trong thụ tinh chính là cơ chế di truyền các tính trạng

- Quy ước: Nhân tố di truyền A quy định tính trạng trội hoa đỏ Nhân tố di truyền a quy định tính trạng lặn hoa trắng

- Cây hoa đỏ thuần chủng có kiểu gen là: AA Cây hoa trắng thuần chủng có kiểu gen

là aa

F2: 1AA: 2Aa: 1aa (3hoa đỏ: 1 hoa trắng)

b Nội dung của quy luật phân ly: Trong quá trình phát sinh giao tử mỗi nhân tố di truyền

trong cặp nhân tố di truyền phân li về một giao tử và giữ nguyên bản chất như ở cơ thể thuần chủng P

*Ý nghĩa của quy luật phân li:

- Xác định được các tính trạng trội và tập trung nhiều gen trội quý vào một kiểu gen để

tạo giống có ý nghĩa kinh tế

- Kiểm tra độ thuần chủng của giống :Trong sản xuất để tránh sự phân li tính trạng diễn ra trong đó xuất hiện tính trạng xấu ảnh hưởng đến phẩm chất và năng xuất của vật nuôi, cây trồng, người ta phải kiểm tra độ thuần chủng của giống

* Ứng dụng…:

- Trên cơ thể sinh vật, thường các tính trạng trội là tính trạng tốt, còn các tính trạng lặn

là các tính trạng xấu, có hại Do đó trong sản xuất để thu được con lai động loạt mang tính trạng có lợi người ta dùng cạp bố mẹ trong đó ít nhất có một cơ thể thuần chủng về tính trạng trội

Ví dụ: P: AA ( trội) x AA( trội )

GP: A A

F1: AA ( đồng trội)

hoặc P: Aa( trội ) x aa( lặn)

GP”

F1: ( Kiểu hình đồng trội)

- Để tránh con lai xuất hiện tính trạng lặn( xấu) người ta không sử dụng cơ thể dị hợp ( không thuần chủng) làm giống, vì như vậy ở con lai sẽ có phân tính và cs kiểu hình

lặn( xấu)

Ví dụ: P: Aa( không thuần chủng) x Aa( không thuần chủng)

G:

F

Có ¼ mang tính trạng lặn( xấu)

Câu 5: Nêu khái niệm kiểu hình, gen? Cho ví dụ minh họa?

Trả lời *Kiểu hình là tổ hợp toàn bộ các tính trạng của cơ thể, trên thực tế khi nói đến kiểu hình của cơ thể, người ta chỉ xét một vài tính trạng đang được quan tâm như màu hoa, màu quả chiều cao cây…

Ví dụ: Kiểu hình của cây đậu Hà Lan: Cây hạt vàng, vỏ trơn Cây hạt xanh, vỏ nhăn

*Gen : là nhân tố di truyền quy đinh một hay một số tính trạng nào đó của cơ thể.

Câu 6: a.Ở đậu Hà Lan hoa đỏ là tính trạng trội, hoa trắng là tình trạng lặn Muốn chọn cây

đậu Hà Lan hoa đỏ thuần chủng cần phải làm gì?

b Để xác định được tính trạng trội lặn của một cặp tính trạng tương phản ở vật nuôi cây trồng người ta sử dụng phương pháp nào?

Trả lời a/*Để chọn cây đậu mang tính trạng trội hoa đỏ thuần chủng ta cho cây đậu hoa đỏ tự thụ phấn đến khi thế hệ con không xuất hiện tính trạng hoa trắng nữa sẽ có cây đậu HL hoa đỏ thuần chủng

Vì nếu chưa thuần chủng thì khi tự thụ phấn bố mẹ sẽ cho ra 2 loại giao tử trong đó có một giao tử mang gen lặn Sự kết hợp ngẫu nhiên của giao tử mang gen lặn của bố với giao tử mang gen lặn của mẹ sẽ tạo ra thế hệ con mang cặp gen đồng hợp lặn => hoa trắng xuất hiện

VD: P Hoa đỏ x Hoa đỏ

Aa Aa

GP: A ; a A ; a

F1: 1AA: 2Aa : 1aa ( hoa trắng)

Hoa đỏ

Khi đã thuần chủng khi tự thụ phấn cả bố mẹ đều chỉ cho ra một loại giao tử nmang gen trội => con lai đồng loạt một kiểu gen => không phân tính

VD: P Hoa đỏ x Hoa đỏ

AA AA

GP: A A

F1: AA( hoa đỏ)

b* Để xác định được tính trạng trội lặn của một cặp tính trạng tương phản ở vật nuôi cây trồng người ta sử dụng phép lai phân tích

Câu 7: Tại sao trong phép lai phân tích, nếu kết quả lai có hiện tượng đồng tính thì cơ thể

đem lai mang tính trạng trội phải có kiểu gen đồng hợp? Nếu có hiện tượng phân tính thì cơ thể đem lai mang tính trạng trội có kiểu gen dị hợp?

Trả lời

- Phép lai phân tích là phép lai giữa cơ thể có tính trạng trội với cơ thể mang tính trạng lặn Cơ thể mang tính trạng lặn chỉ cho một loại giao tử mang gen lặn (a) Loại giao tử này không quyết định được kiểu hình ở đời con lai Quyết định kiểu hình ở đời con lai là giao tử của cơ thể mang tính trạng trội

- Nếu đời con lai đồng tính tức là chỉ có một kiểu hình thì cơ thể mang tính trạng trội chỉ cho ra một loại giao tử, nó phải có kiểu gen đồng hợp:

VD P: AA x aa

GP: A a

F1 Aa

- Nếu đời con lai có hiện tượng phân tính nghia là cơ thể mang tính trạng trội đã cho nhiều hơn một loại giao tử => Cơ thể này mang tính trạng trội phải do cặp gen dị hợp quy định: VD: P: Aa x aa

GP: A; a a