Quy luật phân li và phép lai một cặp tính trạng
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em phát biểu đúng quy luật phân li, và giải hoàn chỉnh một phép lai một cặp tính trạng theo trình tự P → F1 → F2, xác định đúng tỉ lệ kiểu gene và tỉ lệ kiểu hình ở mỗi thế hệ.
Kiến thức nền cần nhớ
Hai bài trước em đã có đủ thuật ngữ (gene, allele, kiểu gene, kiểu hình, đồng hợp, dị hợp, thuần chủng) và hiểu vì sao phương pháp đếm số lượng lớn của Mendel đáng tin cậy (same-grade bridge). Bài này dùng cả hai nền tảng đó để phát biểu chính quy luật đầu tiên của di truyền học — quy luật phân li — và áp dụng nó để giải một phép lai hoàn chỉnh.
Một cây Aa (dị hợp) khi tạo giao tử, mỗi giao tử sẽ mang cả hai allele A và a, hay chỉ một trong hai? Câu trả lời chính là nội dung quy luật phân li — và nó quyết định toàn bộ tỉ lệ con lai mà em sắp tính.
Kiến thức trọng tâm
- 1
Giả thiết trội hoàn toàn, gene nằm trên nhiễm sắc thể thường, không có đột biến. Cho lai cây hoa đỏ thuần chủng với cây hoa trắng thuần chủng (A: hoa đỏ trội, a: hoa trắng lặn). Xác định kiểu gene, kiểu hình của F1, và tỉ lệ kiểu gene, kiểu hình ở F2 khi cho F1 tự thụ phấn.
- 2
Hai dòng P đều thuần chủng nên đồng hợp: cây hoa đỏ có kiểu gene AA, cây hoa trắng có kiểu gene aa.
- 3
Theo quy luật phân li, AA chỉ tạo giao tử A, aa chỉ tạo giao tử a. Kết hợp duy nhất cho F1: kiểu gene 100% Aa. Vì trội hoàn toàn, kiểu hình F1 là 100% hoa đỏ. (1)
- 4
Từ (1), F1 là Aa (dị hợp). Theo quy luật phân li, Aa tạo hai loại giao tử A và a với tỉ lệ 1:1.
- 5
Kết hợp giao tử A, a của cây bố với A, a của cây mẹ cho bốn tổ hợp: AA, Aa, Aa, aa — tỉ lệ kiểu gene F2 là 1 AA : 2 Aa : 1 aa.
- 6
Vì trội hoàn toàn, AA và Aa (3 phần) biểu hiện hoa đỏ, aa (1 phần) biểu hiện hoa trắng. Tỉ lệ kiểu hình F2 là 3 hoa đỏ : 1 hoa trắng.
- 7
Tổng tỉ lệ kiểu gene 1+2+1=4 phần, tổng tỉ lệ kiểu hình 3+1=4 phần — khớp nhau, xác nhận không sót tổ hợp nào.
- 8
Vậy F1 có kiểu gene 100% Aa, kiểu hình 100% hoa đỏ; F2 có kiểu gene 1 AA : 2 Aa : 1 aa và kiểu hình 3 hoa đỏ : 1 hoa trắng.
- 1
Giả thiết trội hoàn toàn, không đột biến. Ở phép lai một cặp tính trạng hình dạng hạt (B: trơn trội, b: nhăn lặn), F2 thu được tổng cộng 7324 hạt. Dự đoán theo lí thuyết số hạt nhăn, rồi so sánh với số liệu thực tế Mendel công bố là 1850 hạt nhăn.
- 2
Theo quy luật phân li, phép lai một cặp tính trạng giữa hai dị hợp cho F2 tỉ lệ kiểu hình 3 trội : 1 lặn — hạt nhăn (lặn) chiếm 1/4 tổng số hạt. (1)
- 3
Từ (1): số hạt nhăn dự kiến = 7324 × 1/4 = 1831 hạt.
- 4
Số liệu thực tế Mendel công bố là 1850 hạt nhăn, chênh lệch so với dự đoán chỉ 19 hạt — chưa tới 1,5% trên tổng 1831 hạt.
- 5
Chênh lệch nhỏ này là dao động ngẫu nhiên tự nhiên của một mẫu hữu hạn, không mâu thuẫn với tỉ lệ 3:1 của quy luật phân li — đúng nguyên tắc đã học ở bài phương pháp nghiên cứu.
- 6
Vậy theo lí thuyết, F2 có khoảng 1831 hạt nhăn trong 7324 hạt; số liệu thực tế 1850 hạt lệch chưa tới 1,5%, phù hợp với tỉ lệ 3:1 trong giới hạn dao động của một mẫu lớn.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Quy luật phân li: mỗi giao tử mang một allele của cặp gene, không mang cả hai. P thuần chủng (AA × aa) → F1 đồng tính 100% Aa. F1 tự thụ (Aa × Aa) → F2 kiểu gene 1:2:1, kiểu hình 3:1 (trội hoàn toàn).
Nhưng nếu chỉ nhìn kiểu hình trội ở một cây, làm sao biết nó là AA hay Aa? Bài tiếp theo giới thiệu cách xác định điều đó, và cách suy ngược kiểu gene bố mẹ từ tỉ lệ đời con.