QUY LUẬT MENĐEN: QUY LUẬT PHÂN LY Show I. Một số khái niệm: – Tính trạng: là những đặc điểm cụ thể về hình thái, cấu tạo, sinh lí,… phân biệt giữa các cá thể. Ví dụ: Chiều cao thân, trọng lượng hạt, màu sắc hoa, hương vị,… – Alen: là trạng thái khác nhau về cấu trúc của cùng một gen, cùng quy định một tính trạng. Ví dụ: Gen A quy định màu sắc của hạt đậu có các alen: a1: hạt đen, a2: hạt vàng, a3: hạt trắng. – Cặp alen: 2 alen giống nhau hoặc khác nhau thuộc cùng một gen trên cặp NST tương đồng. Ví dụ: Cặp alen AA quy định hạt vàng, aa quy định hạt xanh ở đậu Hà Lan. – Đồng hợp tử: cơ thể mang 2 alen trong cặp tương ứng giống nhau. Ví dụ: AA: cơ thể đồng hợp tử về gen trội A. aa: cơ thể đồng hợp tử về gen lặn a. – Dị hợp tử: mang 2 alen khác nhau thuộc cùng một gen. Ví dụ: Aa, Bb. – Kiểu gen: là toàn bộ các gen nằm trong tế bào. Ví dụ: Ruồi giấm thân xám, cánh dài có kiểu gen BBVV; thân đen, cánh cụt có kiểu gen bbvv. – Kiểu hình: là toàn bộ tính trạng và đặc tính của cơ thể. Ví dụ: Ruồi giấm có kiểu hình thân xám, cánh dài hay thân đen, cánh cụt . – Giống thuần chủng: là giống có một số đặc tính di truyền đồng nhất và ổn định, các thế hệ con cháu hoàn thoàn giống bố mẹ. Ví dụ: AABB: đậu thuần chủng hạt vàng trơn. II. Phương pháp nghiên cứu di truyền học của Menđen: Gồm 4 bước: – Bước 1: Tạo dòng thuần chủng bằng cách cho cây tự thụ phấn qua nhiều thế hệ. – Bước 2: Lai các dòng thuần chủng khác nhau một hoặc nhiều tính trạng rồi phân tích kết quả lai ở đời F1, F2, F3. – Bước 3: Sử dụng toán xác suất thống kê để phân tích kết quả lai rồi đưa ra giả thuyết giải thích kết quả. – Bước 4: Thí nghiệm để chứng minh. III. Phương pháp phân tích con lai của Menđen – Tỷ lệ phân ly ở F2 xấp xỉ 3:1. – Cho các cây F2 tự thụ phấn rồi phân tích tỷ lệ phân ly ở F3 Menđen thấy tỷ lệ 3: 1 ở F2 thực chất là tỷ lệ 1:2:1 IV. Hình thành học thuyết khoa học 1. Giả thuyết của Menđen – Mỗi tính trạng đều do 1 cặp nhân tố di truyền quy định và trong tế bào các nhân tố di truyền không hoà trộn vào nhau. – Giao tử chỉ chứa 1 trong 2 thành viên của cặp nhân tố di truyền. – Khi thụ tinh các giao tử kết hợp với nhau 1 cách ngẫu nhiên 2. Chứnh minh giả thuyết – Mỗi giao tử chỉ chứa 1 trong 2 thành viên của cặp nhân tố di truyền do đó sẽ hình thành 2 loại giao tử và mỗi loại chiếm 50% ( 0,5) – Xác suất đồng trội là 0,5 x 0,5=0,25 (1/4) – Xác suất dị hợp tử là 0,25+ 0,25=0,5 (2/4) – Xác suất đồng lặn là 0,5X 0,5=0,25 (1/4) 3. Quy luật phân li – Mỗi tính trạng do 1 cặp alen quy định: 1 có nguồn gốc từ bố, 1 có nguồn gốc từ mẹ. – Các alen của bố và mẹ tồn tại trong tế bào cơ thể con 1 cách riêng rẽ không hoà trộn vào nhau. – Khi hình thành giao tử các alen phân ly đồng đều về các giao tử cho ra 50% giao tử chứa alen này và 50% giao tử chứa alen kia. V. Cơ sở tế bào học của quy luật phân li: 1. Quan niệm sau Menđen – Trong tế bào sinh dưỡng các gen và NST luôn tồn tại thành từng cặp. – Khi giảm phân tạo giao tử mỗi alen, NST cũng phân ly đồng đều về các giao tử. 2. Quan niệm hiện đại – Mỗi gen chiếm 1 vị trí xác định trên NST được gọi là locut. – Một gen có thể tồn tại ở các trạng thái khác nhau và mỗi trạng thái đó gọi là alen. Tham khảo thêm: Quy luật Men Đen (Quy luật phân li) QUY LUẬT MENĐEN: QUY LUẬT PHÂN LY ĐỘC LẬPI. Thí nghiệm lai hai tính trạng 1. Thí nghiệm Pt/c: Hạt vàng, trơn x Hạt xanh, nhăn F1: 100% cây cho hạt vàng trơn F2: 315 hạt vàng, trơn ;108 hạt vàng nhăn; 101 hạt xanh, trơn ; 32 hạt xanh nhăn 2. Giải thích – Xét tính trạng màu hạt + Vàng : xanh = (315 + 108) : (101 + 32) = 3 : 1 → Hạt vàng trội (A), hạt xanh lặn (a) + (F2 có 4 tổ hợp = 2 giao tử ♂ x 2 giao tử ♀→ KG (F1) : Aa x Aa – Xét tính trạng hình dạng hạt + Trơn : nhăn = (315 + 101) : (108 + 32) = 3 :1 → Hạt trơn trội (B), hạt nhăn lặn (b) + F2 có 4 tổ hợp = 2 giao tử ♂ x 2 giao tử ♀ → KG (F1) : Bb x Bb – Xét chung 2 tính trạng – F2 với tỉ lệ : 9 : 3 : 3 : 1 = (3 :1) x (3 :1) – F2: 16 tổ hợp = 4 gt ♂ x 4gt ♀ → KG (F1) : AaBb x AaBb → KG (P) : AABB X aabb Nhận xét Cặp nhân tố (alen A, a) quy định tính trạng màu hạt phân li độc lập với cặp nhâ tố (alen B, b) quy định tính trạng hình dạng hạt trong quá trình hình thành giao tử. * Sơ đồ lai : Pt/c: AABB (Hạt vàng, trơn) x aabb (Hạt xanh, nhăn ) F1: 100% AaBb (vàng, trơn) F1 tự thụ phấn: AaBb (vàng, trơn) x AaBb (vàng, trơn) F2: 1AABB : 2AaBB : 2AABb : 4AaBb : 1AAbb : 2Aabb : 1aaBB : 2aaBb : 1aabb [9 A-B- (vàng, trơn ) : 3 A-bb (vàng, nhăn) : 3 aaB- (xanh, trơn) : 1 aabb (xanh, nhăn)] II. Cơ sở tế bào học – Khi giảm phân tại giao tử, các cặp NST tương đồng phân li độc lập về các giao tử dẫn đến sự phân li độc lập của các cặp alen. – KG AaBb qua giảm phân cho 4 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau: AB, Ab, aB, ab III. Một số công thức tổng quát: Với n cặp gen dị hợp thì:
IV. So sánh quy luật phân li và phân li độc lập của Menđen:
TƯƠNG TÁC GEN VÀ TÁC ĐỘNG ĐA HIỆU CỦA GEN 1. Tương tác gen: a. Khái niệm: Tương tác gen là sự tác động qua lại giữa các gen không alen tạo ra kiểu hình. b. So sánh các kiểu tương tác gen:
c. So sánh phân li độc lập và tương tác gen: * Giống nhau: – Các gen phân li độc lập và tổ hợp tự do trong quá trình sinh sản hữu tính. – P thuần chủng khác nhau về các cặp gen alen g F1 dị hợp 2 cặp gen, giảm phân cho 4 giao tử bằng nhau, F2 có 16 tổ hợp, 9 kiểu gen tạo ra nhiều tổ hợp kiểu gen, kiểu hình giúp giải thích tính đa dạng của sinh giới. * Khác nhau:
2. Tác động đa hiệu của gen: Tác động đa hiệu của gen là một gen tác động đến biểu hiện của nhiều tính trạng khác nhau. Ví dụ: Gen HbA đột biến → gen HbS (thay axit amin thứ 6 là glutamic bằng axit amin valin). Hậu quả: biến đổi hồng cầu bình thường thành dạng lưỡi liềm xuất hiện hàng loạt rối loạn bệnh lí trong cơ thể. LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN I. So sánh liên kết gen và hoán vị gen:
II. Bản đồ di truyền: – Bản đồ di truyền là trình tự sắp xếp và khoảng cách tương đối giữa các gen. – Đơn vị đo: 1% tần số hoán vị gen = 1 cM. – Vị trí giữa các gen càng xa thì càng dễ xảy ra hoán vị và ngược lại. – DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ DI TRUYỀN NGOÀI NHÂNI. Di truyền liên kết với giới tính: 1. Khái niệm: NST giới tính là loại NST chứa gen quy định giới tính hoặc gen quy định tính trạng thường liên kết với giới tính. 1. Đặc điểm: Trong cặp NST giới tính XY: – Có đoạn tương đồng: chứa các locut gen giống nhau. – Có đoạn không tương đồng: chứa các gen đặc trưng cho từng NST. 3. Một số ví dụ cơ chế tế bào học xác định giới tính bằng NST:
4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân hóa giới tính: a. Ảnh hưởng của các nhân tố môi trường trong: – Tác dụng của hoocmôn sinh dục vào giai đoạn chín sớm. – Tác dụng của hoocmôn sinh dục vào giai đoạn trưởng thành. b. Ảnh hưởng của các nhân tố môi trường ngoài: các nhân tố nhiệt độ, ánh sáng, dinh dưỡng, môi trường thụ tinh và các nhân tố khác. 5. Quy luật di truyền liên kết với giới tính: a. Gen trên NST X: – Di truyền chéo: gen lặn trên NST X từ cha à con gái à cháu trai. – Có hiện tượng phân tính theo giới tính, tính trạng không biểu hiện đồng đều ở cả 2 giới. – Tính trạng lặn dễ biểu hiện ở con đực XY do NST Y không có alen tương ứng. b. Gen trên NST Y: – Di truyền thẳng: gen trên NST Y từ cha à con trai. – NST Y hầu như không mang gen hoặc mang một gen nhưng không có alen tương ứng. 6. Ý nghĩa di truyền liên kết với giới tính: – Đối với sản xuất nông nghiệp: điều chỉnh tỉ lệ đực – cái theo ý muốn để có hiệu quả kinh tế cao. – Đối với y học: phát hiện nguyên nhân, cơ chế phát sinh và đề ra cách phòng tránh một số bệnh di truyền liên quan đến cặp NST giới tính. 7. Ví dụ một số bệnh di truyền liên quan đến cặp NST giới tính ở người:
8. Bệnh di truyền ở người trong di truyền liên kết giới tính: a. Bệnh do gen trên NST X: bệnh mù màu, máu khó đông, teo cơ,… – Do gen lặn đột biến nằm trên NST X gây ra. – Biểu hiện chủ yếu ở nam do NST Y không mang alen tương ứng. – Bố mắc bệnh truyền gen lặn cho con gái mang gen dị hợp nên không mắc bệnh nhưng truyền bệnh cho 50% số con trai. – Hôn nhân phổ biến làm xuất hiện bệnh. b. Bệnh do gen trên NST Y: bệnh dính ngón tay 2 và 3, tật có túm lông ở tai… – Chỉ biểu hiện ở nam. – Bố chỉ truyền bệnh cho con trai. II. Di truyền ngoài nhân: 1. Khái niệm: Di truyền ngoài nhân là sự di truyền các tính trạng do các gen nằm trong tế bào chất (ti thể, lục lạp) quy định. 2. Biểu hiện: Di truyền ngoài nhân thực chất là di truyền theo dòng mẹ (đời con luôn có kiểu hình giống mẹ). 3. Nguyên nhân: Do thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà không truyền tế bào chất cho trứng nên gen trong tế bào chất được mẹ truyền cho con qua tế bào chất của trứng. Sự phân li kiểu hình ở đời con quy định rất phức tạp. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG LÊN SỰ BIỂU HIỆN KIỂU GEN 1. Mối quan hệ giữa kiểu gen – tính trạng: ADN à mARN à Prôtêin à Tính Trạng. 2. Mối quan hệ giữa kiểu gen – môi trường – tính trạng: – Cha mẹ không truyền cho con những tính trạng có sẵn mà truyền cho con một kiểu gen. – Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trước điều kiện của môi trường. – Môi trường sẽ xác định kiểu hình cụ thể trong giới hạn kiểu gen cho phép. – Kiểu hình là kết quả tương tác giữa kiểu gen với môi trường. – Kết luận: Giữa gen và tính trạng, giữa kiểu gen và kiểu hình có mối quan hệ rất phức tạp, chịu ảnh hưởng của sự tác động qua lại với nhau và với môi trường xung quanh. 3. Mức phản ứng: a. Khái niệm: – Mức phản ứng là tập hợp các kiểu hình của một kiểu gen tương ứng với các kiểu môi trường khác nhau. – Mức phản ứng được xác định bằng cách tạo ra cá thể sinh vật có cùng 1 kiểu gen. b. Đặc điểm: – Tính trạng có mức phản ứng rộng: tính trạng số lượng (năng suất, khối lượng, tốc độ sinh trưởng, sản lượng trứng và sữa,…) chịu ảnh hưởng của môi trường. – Tính trạng có mức phản ứng hẹp: tính trạng chất lượng ít chịu ảnh hưởng của môi trường. 4. Thường biến (sự mềm dẻo kiểu hình): a. Khái niệm: – Thường biến (sự mềm dẻo kiểu hình) là hiện tượng một kiểu gen có thể thay đổi kiểu hình trước các điều kiện môi trường khác nhau. – Ví dụ: Tắc kè hoa thay đổi màu sắc theo nền của môi trường. b. Đặc điểm: – Biến đổi đồng loạt về kiểu hình theo một hướng xác định tương ứng với điều kiện môi trường. – Không liên quan đến kiểu gen nên thường biến không di truyền được cho thế hệ sau. Tuy nhiên, mức độ mềm dẻo của kiểu hình lại phụ thuộc vào kiểu gen. Mỗi kiểu gen chỉ có thể điều chỉnh kiểu hình của mình trong một phạm vi nhất định. c. Ý nghĩa: – Giúp sinh vật thích nghi với sự thay đổi của môi trường. – Áp dụng biện pháp kĩ thuật trong sản xuất để đạt năng suất cao. 5. So sánh điểm khác nhau giữa thường biến và đột biến:
|
