MENĐEN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN HỌC CỦA MENĐEN
I.GREGOR MENĐEN [1822- 1884]
1. Đối tượng nghiên cứu: Đậu Hà Lan
- Là loại cây quen thuộc của địa phương.
- Cấu tạo hoa đặc biệt dẫn tới cây có khả năng tự thụ phấn cao độ, giúp cho Menđen chủ động trong các phép lai, dễ tạo dòng thuần.
2. Phương pháp nghiên cứu của Menđen
Có 2 phương pháp:
a. Lai phân tích
- Là phép lai giữa cơ thể cần kiểm tra KG [AA, Aa] với cơ thể mang tính trạng lặn [aa].
b. Phương pháp phân tích cơ thể lai
- Tạo các dòng thuần về 1 hoặc vài tính trạng
- Lai các cặp bố mẹ thuần chủng về một hoặc vài tính trạng, theo dõi kết quả ở thế hệ con cháu.
- Sử dụng toán xác suất để phân tích kết quả lai.
- Thực nghiệm kiểm chứng kết quả.
3. Điểm mới trong phương pháp của Menđen
Menđen không phải là người đầu tiên băn khoăn về hiện tượng di truyền ở sinh vật. Nhưng ông là người đầu tiên thành công trong nghiên cứu. Sở dĩ như vậy vì phương pháp nghiên cứu của ông có những điểm mới sau:
- Tạo dòng thuần chủng: Trước khi nghiên cứu ông đã tạo các dòng đậu thuần chủng hoàn toàn thủ công. Đó là cho các cây đậu dạng bố, mẹ [hướng tính trạng dự định nghiên cứu] tự thụ phấn liên tục để thu được dòng thuần.
- Xem xét từng cặp tính trạng tương phản: Lai các cặp bố mẹ thuần chủng khác nhau về một hoặc vài cặp tính trạng tương phản rồi theo dõi các đời con cháu, phân tích sự di truyền của mỗi cặp tính trạng, trên cơ sở phát hiện quy luật di truyền chung của nhiều tính trạng.
- Sử dụng phép lai phân tích: Đó là phương pháp đem lai cá thể cần phân tích kiểu gen với cá thể mang tính trạng lặn, sau đó 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 xác suất thống kê: Ông sử dụng toán thống kê và lý thuyết xác suất để phân tích quy luật di truyền các tính trạng của bố mẹ cho các thế hệ sau.
- Ngoài ra, một điểm góp phần quan trọng vào thành công của Mendel đó là ông đã chọn đối tượng nghiên cứu phù hợp. Đậu Hà Lan có những ưu điểm sau đối với việc nghiên cứu di truyền:
+ Thời gian sinh trưởng ngắn trong vòng 1 năm.
+ Cây đậu Hà Lan có khả năng tự thụ phấn cao độ do cấu tạo của hoa, nên tránh được sự tạp giao trong lai giống.
Câu hỏi: Phương pháp phân tích các thế hệ lai của MenĐen có nội dung như thế nào?
Trả lời:
Phương pháp phân tích các thế hệ lai:
+ Lai các cặp bố mẹ khác nhau về một hoặc một số cặp tính trạng thuần chủng tương phản.
+ Theo dõi sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng qua các thế hệ.
+ Dùng toán thống kê để phân tích số liệu thu được
+ Rút ra quy luật di truyền các tính trạng
Ngoài ra, các em cùng Top lời giải tìm hiểu thêm các kiến thức về Menđen và di truyền học nhé!
1. Di Truyền Học
- 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 bố mẹ và khác nhau về nhiều chi tiết.
Ví dụ:một gia đình có bố tóc xoăn, mắt nâu, mẹ tóc thẳng, mắt đen. Sinh được 3 người con: người con cả tóc xoăn, mắt đen, người con thứ 2 tóc thẳng, mắt đen, người con thứ 3 tóc xoăn, mắt nâu → Cả 3 người con đều được di truyền các tính trạng có sẵn ở bố mẹ.
- Mối quan hệ giữa di truyền và biến dị: di truyền và biến dị là hai hiện tượng song song, gắn liền với quá trình sinh sản.
- Đối tượng của di truyền học: nghiên cứu bản chất và tính quy luật của hiện tượng di truyền và biến dị
- Nội dung:
+ Cơ sở vật chất và cơ chế của hiện tượng di truyền.
+ Các quy luật di truyền.
+ Nguyên nhân và quy luật biến dị.
- Ý nghĩa: là cơ sở lí thuyết của khoa học và chọn giống, y học và công nghệ sinh học hiện đại.
2. MenĐen - Người đặt nền móng cho di truyền học
- Phương pháp nghiên cứu của Menden là: phương pháp phân tích các thế hệ lai
- Đối tượng: đậu Hà Lan vì chúng có đặc điểm ưu việt: là cây tự thụ phấn nghiêm ngặt, có hoa lưỡng tính, thời gian sinh trưởng, phát triển ngắn, có nhiều tính trạng tương phản và trội lặn hoàn toàn, số lượng đời con lớn.
- Nội dung:
+ Lai các cặp bố mẹ khác nhau về một hoặc một số cặp tính trạng thuần chủng tương phản [xanh – vàng; trơn – nhăn …].
+ Theo dõi sự di truyền của từng cặp tính trạng đó trên con cháu của từng cặp bố mẹ.
+ Dùng toán thống kê để phân tích các số liệu thu được → rút ra được quy luật di truyền.
Các cặp tính trạng tương phản khác nhau:
- Từ các kết quả nghiên cứu trên cây đậu Hà Lan, năm 1865 ông đã rút ra các quy luật di truyền, đặt nền móng cho Di truyền học.
3.Thí nghiệm của MenĐen
+ Menden chọn các giống đậu Hà Lan khác nhau về 1 cặp tính trạng.
Các bước thí nghiệm của Menden:
- Bước 1:Ở cây chọn làm mẹ [cây hoa đỏ] cắt bỏ nhị từ khi chưa chín
- Bước 2:Ở cây chọn làm bố [cây hoa trắng] khi nhị chín lấy hạt phấn rắc lên đầu nhụy của cây làm mẹ [cây hoa đỏ] → thu được F1
- Bước 3:Cho F1 tự thụ phấn → F2.
+ Kết quả một số thí nghiệm của Menden:
- Menden gọi tính trạng biểu hiện ở F1 là tính trạng trội [hoa đỏ], tính trạng xuất hiện mới ở F2 là tính trạng lặn [hoa trắng].
- Hoa đỏ, hoa trắng là kiểu hình → kiểu hình là tổ hợp toàn bộ các tính trạng của cơ thể.
- Kết luận:
“Khi lai bố mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản thì F1 đồng tính về tính trạng của bố hoặc mẹ, còn F2 có sự phân lí tính trạng theo tỉ lệ trung bình 3 trội : 1 lặn”.
4. MenĐen giải thích kết quả thí nghiệm
Quy ước:
+ Gen A hoa đỏ
+ Gen a hoa trắng
+ Cây đậu hoa đỏ thuần chủng kiểu gen AA Cây đậu hoa trắng thuần chủng kiểu gen aa
- Nhận xét:
+ F1 kiểu gen Aa dị hợp tử 100%, kiểu hình 100% hoa đỏ
+ F2: kiểu gen 1AA : 2Aa : 1aa, kiểu hình 3 đỏ : 1 trắng.
- F2 có tỷ lệ kiểu hình 3 đỏ : 1 trắng vì: kiểu gen Aa biểu hiện kiểu hình giống kiểu gen AA
+ AA có kiểu gen đồng hợp cho kiểu hình hoa đỏ → KG chứa cặp gen tương ứng giống nhau là kiểu gen đồng hợp [KG đồng hợp trội AA, KG đồng hợp lặn aa]
+ Aa có kiểu gen dị hợp cho kiểu hình hoa đỏ → KG chứa cặp gen tương ứng khác nhau gọi là kiểu gen dị hợp.
→ Kiểu gen là tổ hợp toàn bộ các gen trong tế bào của cơ thể.
- Giải thích kết quả thí nghiệm:
+ Sự phân li của cặp nhân tố di truyền trong quá trình phát sinh giao tử và sự tổ hợp của chúng trong thụ tinh đó là cơ chế di truyền các tính trạng.
- Nội dung của quy luật phân li:“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.
Di truyền học có vai trò quan trọng ở lĩnh vực nào trong thực tiễn?
Đối tượng nghiên cứu của Menđen là?
Trong phương pháp nghiên cứu của Menđen không có nội dung nào sau đây?
Điểm độc đáo nhất trong phương pháp nghiên cứu di truyền của Menđen là:
Yêu cầu bắt buộc đối với mỗi thí nghiệm của Menđen là:
Đặc điểm của của giống thuần chủng là:
Những đặc điểm hình thái, cấu tạo, sinh lí của một cơ thể được gọi là:
Kí hiệu F[filia] có nghĩa là gì?