I. Thí nghiệm của Menđen
1.1. Tiến hành thí nghiệm
– Tiến hành giao phấn giữa các giống đậu Hà Lan khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản để thu được F1.
– Cho F1 được tạo thành tiếp tục tự thụ phấn để thu F2.
1.2. Kết quả thí nghiệm
– Khi lai hai 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 li tính trạng theo tỉ lệ trung bình 3 trội : 1 lặn.
II. Menđen giải thích kết quả thí nghiệm
2.1. Menđen giải thích kết quả thí nghiệm
– Menđen đã giải thích kết quả thí nghiệm của mình như sau:
+ Mỗi tính trạng do 1 cặp nhân tố di truyền quy định (ngày nay gọi là cặp gen, cặp alen).
+ Trong tế bào dinh dưỡng, các gen tồn tại thành từng cặp.
+ 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 mà không hòa trộn vào nhau.
+ Khi thụ tinh, các nhân tố di truyền được tổ hợp ngẫu nhiên tạo ra các hợp tử.
– Sơ đồ lai:
P: Hoa đỏ x Hoa trắng
AA aa
GP: A a
F1: Aa (100% hoa đỏ)
F1 x F1: Hoa đỏ x Hoa đỏ
Aa Aa
GF1: A, a A, a
F2: 1AA : 2Aa : 1aa (3 hoa đỏ : 1 hoa trắng)
2.2. Nội dung 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 nột giao tử và giữ nguyên bản chất như ở cơ thể thuần chủng của P.
III. Lai phân tích
– Lai phân tích: là phép lai giữa cá thể mang tính trạng trội cần xác định kiểu gen với cơ thể mang tính trạng lặn.
+ Nếu kết quả phép lai đồng tính thì cá thể mang tính trạng trội có kiểu gen đồng hợp (AA).
+ Nếu kết quả phép lai phân tính theo tỉ lệ 1:1 thì cá thể mang tính trạng trội có kiểu gen dị hợp (Aa).
IV. Ý nghĩa của tương quan trội – lặn
– Thông thường, các tính trạng trội là các tính trạng tốt còn những tính trạng lặn là những tính trạng xấu → Tương quan trội – lặn là cơ sở để xác định được các tính trạng mong muốn và tập trung nhiều gen quý vào một kiểu gen tạo ra giống có giá trị kinh tế cao.
– Trong chọn giống, người ta phải kiểm tra độ thuần của giống để tránh xảy ra sự phân li tính trạng khiến xuất hiện các tính trạng xấu ảnh hưởng đến năng suất và phẩm chất.
I. Dạng toán thuận (Cho biết kiểu hình của P xác định kiểu gen, kiểu hình của F1, F2)
1.1. Phương pháp
Bước 1: Xác định trội lặn
– Xác định trội – lặn trong trường hợp trội hoàn toàn có 2 cách:
+ Cách 1: Nếu 1 gen quy định 1 tính trạng, ở đời con F1 xuất hiện tỉ lệ 3:1 thì kiểu hình chiếm tỉ lệ 3/4 là kiểu hình trội, còn kiểu hình chiếm tỉ lệ 1/4 là kiểu hình lặn. Trong trường hợp này kiểu gen của P là dị hợp (Aa × Aa).
+ Cách 2: Nếu 1 gen quy định 1 tính trạng, kiểu hình P đem lai là tương phản, ở F1 cho 100% kiểu hình giống bố hoặc giống mẹ thì kiểu hình xuất hiện ở F1 là kiểu hình trội. Trong trường hợp này kiểu gen của P là thuần chủng (AA × aa).
Bước 2: Quy ước gen
– Dùng chữ cái in hoa để kí hiệu gen quy định tính trạng trội, dùng chữ cái thường tương ứng để kí hiệu gen quy định tính trạng lặn.
Bước 3: Xác định kiểu gen của P
– Căn cứ vào dữ kiện của đề bài để xác định kiểu gen của P.
Bước 4: Lập sơ đồ lai
* Chú ý:
– Hạt trên cây F1 chính là đời F2.
– Để làm tốt dạng bài tập này, học sinh phải được tập dượt để viết thành thạo 6 sơ đồ lai từ P đến F2 bao gồm:
+ P: AA x AA + P: AA x Aa + P: AA x aa
+ P: Aa x Aa + P: Aa x aa + P: aa x aa
1.2. Ví dụ mẫu
Ở đậu Hà Lan, màu hoa do 1 gen quy định, người ta đem lai bố mẹ có kiểu hình hoa đỏ với hoa trắng thu được F1 có 100% kiểu hình hoa đỏ.
a) Xác định kiểu hình trội, lặn.
b) Xác định kiểu gen P.
c) Xác định tỉ lệ phân li kiểu hình khi cho cây F1 lai với cây hoa đỏ.
Hướng dẫn giải
a) Xác định kiểu hình trội, lặn
– Đem lai bố mẹ có kiểu hình hoa đỏ với hoa trắng thu được F1 có 100% kiểu hình hoa đỏ => Hoa đỏ là trội hoàn toàn so với hoa trắng.
– Quy ước: A-đỏ; a – trắng
b) Xác định kiểu gen P
F1 đồng tính => Cây hoa đỏ P có kiểu gen đồng hợp trội AA
=> Kiểu gen P: AA × aa
c) Xác định tỉ lệ phân li kiểu hình khi cho cây F1 lai với cây hoa đỏ
– Kiểu gen P: AA × aa => Kiểu gen của F1 là: Aa
– Cây hoa đỏ sẽ có kiểu gen là AA hoặc Aa
=> Xét 2 trường hợp:
– TH1: Cây F1 lai với cây hoa đỏ có kiểu gen AA
Ta có sơ đồ lai:
Aa x AA
Hoa đỏ Hoa đỏ
G: A, a A
F1: 1AA : 1Aa
(100% hoa đỏ)
– TH2: Cây F1 lai với cây hoa đỏ có kiểu gen Aa
Ta có sơ đồ lai:
Aa x Aa
Hoa đỏ Hoa đỏ
G: A, a A,a
F1: 1AA : 2Aa : 1Aa
(3 hoa đỏ : 1 hoa trắng)
II. Dạng toán nghịch (Biết tỉ lệ kiểu hình ở F1, F2 xác định P)
2.1. Phương pháp
– Nếu F1 thu được tỷ lệ 3:1 thì cả hai bên P đều dị hợp 1 cặp gen (Aa).
– Nếu F1 thu được tỷ lệ 1:1 thì một bên P dị hợp 1 cặp gen (Aa) còn bên kia có kiểu gen đồng hợp lặn (aa).
– Nếu F1 đồng tính mà P có kiểu hình khác nhau thì P thuần chủng .
2.2. Ví dụ mẫu
Cho biết 1 gen quy định 1 tính trạng. Cho cây thân cao tự thụ phấn cho đời con phân li kiểu hình theo tỉ lệ 3 cao :1 thấp.
a) Xác định kiểu hình trội, lặn.
b) Hãy xác định kiểu gen của bố mẹ đem lai.
c) Cho F1 giao phấn ngẫu nhiên thu được F2 có tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình như thế nào?
Hướng dẫn giải
a) Xác định kiểu hình trội, lặn
– Cho cây thân cao tự thụ phấn cho đời con có cây thân cao chiếm tỉ lệ ¾ => Thân cao là trội hoàn toàn so với thân thấp.
– Quy ước: A – thân cao trội hoàn toàn so với a – thân thấp.
b) Hãy xác định kiểu gen của bố mẹ đem lai
Số tổ hợp kiểu hình ở F1 là: 3 + 1 = 4 = 2×2.
=> Mỗi bên P cho ra 2 loại giao tử.
=> P: Aa × Aa.
c) Cho F1 giao phấn ngẫu nhiên thu được F2 có tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình như thế nào?
P: Aa × Aa → F1: 1/4AA : 2/4Aa : 1/4aa
1/4 AA khi giảm phân sẽ cho ra: 1/4 A.
2/4 Aa khi giảm phân sẽ cho ra: 1/4 A : 1/4 a
1/4 aa khi giảm phân sẽ cho ra: 1/4 a.
=> F1 có tỉ lệ các giao tử là: 1/2 A : 1/2 a.
Khi F1 giao phấn ngẫu nhiên: (1/2 A ; 1/2 a) × (1/2 A ; 1/2 a)
=> F2 có tỉ lệ kiểu gen là: 1/4AA : 2/4Aa : 1/4aa và tỉ lệ kiểu hình là: 3 thân cao : 1 thân thấp.