Những quy luật di truyền bất hủ của Menden

I/Sơ lược về Menden

Gregro Menden (G.Jmendel)sinh ra trong một gia đình nông dân ở sứ Moravi(thuộc Tiệp khắc cũ-nhưng cũng có thể nói thuộc CH Séc)ngày 22 tháng 7 năm 1982.Những năm đi học ông đã sớm tỏ ra là một người yêu thích khoa học,yêu thích thiên nhiên,bộc lộ nhưng năng khiếu bẩm sinh và có thành tích xuất sắc.Tuy nhiên,do hoàn cảnh gia đình túng thiếu nên khi học hết cấp trung học(1843)Menden bước vào tu viện thánh Phoma tại thành phố nhỏ Brono yên tĩnh vùng Bohem.Với đẳng cấp của người tu hành trong tu viện ,Menden nhận tên mới là Grego,với tên này người ta đã biết đến ông cho đến ngày nay.

Mơ ước của Menden là trở thành thầy giáo .Lúc bấy giờ nhà dòng phải chuẩn bị cho một số thầy giáo cho trường trung học,thế là Menden có điều kiện thực hiện ước mơ của mình .Từ năm 1851 đến 1853 Menden tiếp tục học ở trường Đại học tổng hợp viên,ở đây ông học vật lí ,toán học,nghe giảng về hóa học ,động vật học,thực vật học và cổ sinh học,làm quen với các phương pháp của khoa học thực nghiệm .Sau đó ông trở thành thầy giáo ở trường cao đẳng thực hành tại Brono và làm việc ở đó trong vòng 14 măm.Là một nhà sư phạm xuất sắc (giảng dạy vật lí,toán học,và các khoa học khác)tốt bụng và trung thực,ông được học trò hết sức yêu mến và kính trọng.Trong những năm đó Menden đã tiến hành những thí nghiệm kinh điển của mình trên đậu Hà Lan(1856-1863)ở một khu đất nhỏ trong tu viện.Năm 1865 được xem là năm ra đời của di truyền học.Trong năm này ,Menden đọc bản báo cáo có tính chất lịch sử “thí nghiệm về các cơ thể lai thực vật” tại hội nghị của hội các nhà tự nhiên học thành phố Brono.Năm 1866,công trình của Menden đã được in trong kỉ yếu của hội các nhà tự nhiên học Brono .Tuy nhiên,phát minh của Menden đã không được người đương thời thấu hiểu

Năm 1879 Menden được chỉ định làm tu viện trưởng và đời sống của ông thay đổi về cơ bản:công việc lãnh đạo tu viện và công việc quản lí sư vụ đã làm ông bỏ dở công việc giảng dạy và nghiên cứu.Hơn nữa một điều không may đã đến với ông:công trình lai giống thực vật buộc ông mất hàng giờ quan sát những đối tượng rất nhỏ trong suốt 14 năm trời đã làm mắt ông bị mờ

Menden qua đời ngày 6-1-1884 (nguyên nhân thì đến nay chưa rõ là ông mất do bị viêm thận nặng hay vì bênh tim….)

Công trình của ông chỉ tóm tắt trong 50 trang nhưng đã chứa đựng tất cả những gì là nội dung cơ bản của di truyền học.

II/Tìm hiểu về di truyền học

- Di truyền là hiện tượng truyền đạt các tính trạng của bố mẹ tỏ tiên cho các thế hệ con cháu.
- Biến dị là hiện tượng con sinh ra có những điểm khác với bố mẹ và khác nhau về nhiều chi tiết.
-Di truyền và biến dị là 2 hiện tượng song song và gắn liền với quá trình sinh sản.
- Di truyền học là môn khoa học đề cập tới CSVC, cơ chế và tính quy luật của hiện tương di truyền và biến dị.
- DTH có vai trò lớn trong y học và đặc biệt có tầm quan trong trong công nghệ sinh học hiện đại

III/Phương pháp nghiên cứu di truyền của Menden:”Phân tích cơ thể lai” và một số thuật ngữ căn bản:

1/các bước phân tích cơ thể lai:

-B1:chọn đối tượng nghiên cứu di truyền phù hợp(đậu hà lan)

Lí do:dễ trồng ,phổ biến ở quê hương ông,vòng đời ngắn nên nhanh cóng thu được kết quả lai,ccos nhiều cặp tính trạng tương phản,đậu Hà lan có khả năng tự thụ phấn rất cao->dễ tạo dòng thuần

-B2:Tạo dòng thuần chủng:Menden cho đậu hà lan tự thụ phấn liên tiếp qua nhiều thế hệ cho đến khi kiểu hình của thế hệ sau đồng loạt giống thế hệ trước.

-B3:cho lai giữa các dòng thuẩn mang các cặp tính trạng tương phản với nhau

Chú ý:Menden nghiên cứu sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng sao đó mới nghiên cứu đồng thời sự sự di truyền của nhiều cặp tính trạng

-B4:thống kê các số liệu thu được ở các phép lai rồi dùng toán xác suất và thống kê xử lí các số liệu đó .Từ đó rút ra các quy luật di truyền

2/. những khái niệm và thuật ngữ cơ bản:

-Tính trạng: Là những đặc điểm cụ thể về hình thái, cấu tạo, sinh lí của một cơ thể.
-Cặp tính trạng tương phản: Là 2 trạng thái khác nhau của cùng một loại tính trạng mà biểu hiện trái ngược nhau.
-Gen: Là Nhân tố di truyền quyết định một hoặc một số tính trạng của sinh vật.
-Giống thuần chủng: Là giống có đặc tính di truyền đồng nhất, các thế hệ sau giống thế hệ trước .

-Lai phân tích là phép lai giữa cơ thể có kiểu hình trội cần kiểm tra kiểu gen với cơ thể có kiểu hình lặn tương ứng.

+Nếu kết quả phép lai phân tích là đồng tính chứng tỏ cơ thể cần KT là đồng hợp(thuần chủng)

P:AA(vàng) x aa(xanh)

G:A a

F1:100%Aa(vàng)

+ Nếu kết quả phép lai pt là phân tính->cơ thể cần KT là ko thuần chủng:

P:Aa(vàng) x aa(xanh)

G:A,a a

F1:1Aa(vàng):1aa(xanh)

-Các kí hiệu:+ P(parentes) là cặp bố mẹ xuất phát.Pt/c:bố mẹ thuần chủng

+G(gamete):giao tử

+F(filia):thế hệ con:F1:thế hệ thứ nhất,con của cặp P;F2 là thế hệ thứ hai được sinh ra từ F1 do sự tự thụ phấn hoặc giao phấn giữa các F1,,,

+Fb :con lai phân tích

IV/Quy luật phân li (các thí nghiệm của Menden trong phép lai một cặp tính trạng tương phản)

1/thí nghiệm:Cho lai giữa hai loại thuần chủng đậu hoa đỏ và hoa trắng

ở F1 thu được 100%hoa đỏ.Tiếp tục cho F1 tạp giao thì thu được F2 tỉ lệ phân tính sấp xỉ 3 hoa đỏ:1hoa trắng

SDL Pt/c:hoa đỏ x hoa trắng

F1: 100%hoa đỏ

F1xF1: hoa đỏ x hoa đỏ

F2: 3hoa đỏ:1hoa đỏ

2/Nhận xét:

Khi cho lai giữa 2 dòng thuần chủng khác nhau một cặp tính trạng tương phản thì ở F1 biểu hiện tính chất của một bên ,của bố or của mẹ.Tính trạng được biểu hiện ở F1 là tính trạng trội ,tính trạng chưa biểu hiện ở F1 là tính trạng lặn với tỉ lệ 3 trội:1 lặn

3/Giải thích:

***Theo quan điểm của Menden:

-Trong cơ thể sinh vật có các nhân tố di truyền có khả năng quy định các tính trạng của sinh vật .Các nhân tố di truyền luôn tồn tại thành từng cặp trong cơ thể.Nếu cặp nhân tố di truyền gồm 2 chiếc giống nhau gọi là đồng hợp tử trội or lặn.Nếu 2 chiếc khác nhau gọi là dị hợp tử

-Khi cơ thể hình thành giao tử ,mỗi giao tử chỉ nhận được một nhân tố di truyền của cặp nhân tố di truyền.Vì vậy:

+Cơ thể đồng hợp tử chỉ tạo ra một loại giao tử

+Cơ thể dị hợp tử tạo ra được 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau

-Khi xảy ra quá trình thụ tinh cứ 2 giao tử khác giới của cùng một loài kết hợp với nhau sẽ tạo nên 1 hợp tử.Vì thế hợp tử lại chứa cặp nhân tố di truyền

-Nhân tố di truyền trội lấn át hoàn toàn nhân tố di truyền lặn vì vậy trong cơ thể dị hợp tử biểu hiện tính trạng trội

-Theo Menden giao tử thuần khiết nghĩa là 2 nhân tố di truyền tồn tại trong cơ thể tồn tại trong cơ thể độc lập với nhau mà ko hòa trộn nhau.Điều này có thể hiểu trong giao tử của F1 chỉ chứa một trong hai nhân tố di truyền

***Theo bằng cơ sở tế bào học:

-Tất cả tính trạng của sinh vật đều được quy định bởi các gen

-Trong tế bào lưỡng bội chứa các cặp NST tương đòng vì thế luôn chứa các cặp gen alen

-Khi tế bào 2n giảm phân xảy ra sự phân li của cặp NST tương đồng vì thế dẫn đến sự phân li của cặp gen alen.Mỗi giao tử chỉ nhận được 1 gen của 1 cặp alen

-Khi thụ tinh 2 giao tử đơn bội kết hợp với nhau thành hợp tử và thế hợp tử lại khôi phục lại cặp NST tương đồng->khôi phục lại cặp gen alen

Hiện tượng trội không hoàn toàn:là hiện tượng tính trạng của con lai F1 biểu hiện tính trạng trung gian giữa bố và mẹ.Bản chất trong kiểu gen dị hợp tử,gen trội lấn áp không hoàn toàn tính trạng lặn->KG dị hợp mang tính trạng trung gian giữa bố và mẹ

Pt/c:AA(hoa đỏ) x aa(hoa trắng)

G: A a

F1: 100%Aa(hoa hồng)

F1xF1:Aa(hoa hồng) x Aa(hoa hồng)

F2: 1AA:2Aa:1aa

(1hoa đỏ:2hoa hồng:1hoa trắng)

4/Điều kiện nghiệm đúng của định luật phân li:

-Bố mẹ đem lai phải thuần chủng

-Hiện tượng trội phải là trội hoàn toàn

-Số lượng cá thể phải đủ lớn

5/Ý nghĩa

-Kiểm tra cơ cấu di truyền của cơ thể đem lai bằng phép lai phân tích

-Trong thực tiễn sản xuất ,người ta thường dùng nhiều giống khác nhau,lai với nhau để tập chung nhiều tính trạng trội của bố mẹ nhưng F1 chỉ được dùng làm sản phẩm.

V/Quy luật phân li độc lập(lai hai cặp tính trạng tương phản):

-Xác suất của những sự kiện xảy ra độc lập và đồng thời bằng tích xác suất của các sự kiện đó

-Xác suất của những sự kiện xảy ra đồng thời bằng tích xác suất của các sự kiện đó thì các sự kiện đó xảy ra độc lập nhau và ngược lại.

1/.Thí nghiệm của Menden

Thí nghiệm:Pt/c:hạt vàng_trơn X hạt xanh_nhăn

F1:100%hạt vàng_trơn

F1XF1:hạt vàng _trơn X hạt vàng_trơn

F2: 9 vàng_trơn ;3 vàng_nhăn;3 xanh_trơn;1 xanh_nhăn

Xét sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng:

-Tính trạng màu sắc hạt: -Tính trạng hình dạng vỏ hạt

Pt/c:hạt vàng x hạt xanh Pt/c:hạt trơn x hạt nhăn

F1:100%hạt vàng F1:100%hạt trơn

F2:3 và ng:1 xanh F2: 3 trơn:1 nhăn

2/.Nhận xét:

+Mỗi cặp tính trạng đều xảy ra hiện tượng đồng tính trội ở F1 và phân tính theo tỉ lệ 3 trội:1 lặn ở F2

+Tỉ lệ kiểu hình chung của 2 cặp tính trạng bằng tích tỉ lệ kiểu hình của mỗi cặp tính trạng: 9vt:3vn:3xt:1xn=(3v:1x)(3t:1n)

=>chứng tỏ sự di truyền của 2 cặp tính trạng này độc lập nhau

3/Giải thích

***Theo Menden:các cặp nhân tố di truyền quy định các cặp tính trạng tồn tại độc lập nhau trong cơ thể sinh vật

-Mỗi cặp gen quy định một cặp tính trạng nằm trên một cặp NST tương đồng

-Trong quá trình phát sinh tạo giao tử của F1 có sự phân li độc lập của các cặp NST tương đồng ,dẫn tới sự phân li độc lập của các cặp gen tương ứng ,tạo nên các loại giao tử khác nhau với xác suất ngang nhau tạo nên F2

4/Điều kiện nghiệm đúng của đinh luật phân li độc lập

-các điều kiện nghiệm đúng của đinh luật phân li

-mỗi gen quy định một tính trạng

-mỗi cặp gen nằm trên một cặp NST tương đồng

5/ý nghĩa:

-Nếu biết được các gen quy định các tính trạng nào đó phân li độc lập thì có thể dự đoán được kết quả phân li kiểu hình ở đời sau

-Khi các cặp alen phân li độc lập thì qua quá trình sinh sản hữu tính sẽ tạo ra một số lượng lớn biến dị tổ hợp

digg delicious stumbleupon technorati Google live facebook Sphinn Mixx newsvine reddit yahoomyweb