Các thí nghiệm của Mendel và các quy luật di truyền pps

Các thí nghiệm của Mendel và các quy luật di truyền Nhờ có cách xây dựng và thiết kế thí nghiệm đúng đắn mà Mendel có thể khám phá những cơ sở lý thuyết của mình trước cả khi người ta phát hiện ra cơ chế giảm phân. Nghiên cứu của Mendel bao gồm các bước chuẩn bị mẫu thí nghiệm, chọn vật liệu thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm và cuối cùng là giải thích các thí nghiệm. Dưới đây là chi tiết của các công việc này Mendel vạch ra một kế hoạch nghiên cứu cẩn thận Mendel đã chọn cây đậu Hà Lan làm đối tượng nghiên cứu của mình, bởi các đặc tính dễ nuôi trồng, tính khả thi trong việc kiểm soát hiện tượng thụ phấn, và các đặc tính tiêu biểu khác của loại cây này. Ông đã kiểm soát được quá trình thụ phấn của cây, bằng cách chủ động đem phấn hoa từ cây này đến thụ phấn cho cây khác. Do ông đã biết rõ ràng nguồn gốc của thế hệ cha mẹ trong các thí nghiệm của mình. Cây đậu mà Mendel chọn làm đối tượng nghiên cứu là loại cây lưỡng tính, nó mang cả cơ quan sinh sản đực và cái trên cùng một hoa. Do đó nếu không có sự can thiệp từ bên ngoài thì sẽ xẩy ra quá trình tự thụ phấn. Mendel đã lấy phấn hoa ở cây này đem đến thụ phấn cho hoa ở cây khác, cây được thụ phấn đã được cắt bộ phận sinh sản đực. Đây chính là cách mà Mendel đã sử dụng trong một số thí nghiệm của ông. Mendel bắt đầu kiểm tra sự khác nhau đa dạng của cây đậu Hà Lan trong những nghiên cứu của mình, về đặc tính di truyền và những tính trạng phù hợp cho các nghiên cứu của ông như:  Một tính trạng là một nét tiêu biểu ví dụ như màu hoa  Một đặc tính là một kiểu hình đơn lẻ của tính trạng như hoa màu trắng  Một đặc tính hay tính chất di truyền được truyền từ thế hệ cha mẹ cho con cái. Mendel đã tìm ra những tính chất để có những định nghĩa đúng. Các tính trạng đặc trưng được lựa chọn tương phản nhau, như hoa màu đỏ tía với hoa màu trắng. Hơn nữa các đặc tính này phải là các đặc tính thuần chủng, nghĩa là chúng xuất hiện trong kiểu hình ổn định trong nhiều thế hệ. Cây đậu với hoa màu trắng khi mà chúng kết hợp với nhau chỉ cho ra đời những cây hoa mày trắng ổn định qua nhiều thế hệ, hay giống cây thân cao chỉ sinh ra thế hệ con cháu là những cây thân cao. Mendel đã tách các giống thuần chủng bằng cách thực hiện lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình lai cùng dòng và tiến hành chọn lọc. Các cặp tính trạng tương phản mà mendel tìm được đã đựoc chỉ ra trong (bảng10.1). Bảng 10.1: Kết quả lai đơn tính của Melden Trước khi thực hiện các quá trình tạp giao, Mendel phải bảo đảm mỗi cặp bố mẹ đem lai đều là một dòng thuần. Mendel đã chọn lọc phấn hoa từ một giống bố mẹ và đưa vào cơ quan sinh dục cái của hoa khác. Thế hệ đem lai đựoc gọi là thế hệ bố mẹ kí hiệu là P, các thế hệ tiếp theo kí hiệu F1, F2 Ông tiến hành ghi chép và xử lí các số liệu một cách cẩn thận. Thí nhiệm 1 của Mendel đánh giá một phép lai đơn tính Hình 10.2: Hạt trơn và hạt nhăn "Thí nhiệm 1" của Mendel trong bài báo của ông là về một phép lai đơn tính, một thí nghiệm liên quan đến thế hệ con của một phép lai trong đó mỗi cá thể của thế hệ P thuần chủng về một tính trạng khác nhau. Ông lấy hạt phấn của một cây đậu thuần chủng có tính trạng hạt nhăn và đặt nó lên bầu nhụy hoa của cây đậu thuần chủng có hạt trơn (Hình 10.2). Ông cũng cho lai ngược lại là lấy phấn hoa của cây hạt hình cầu đem thụ phấn cho hoa của cây hạt nhăn. Trong cả hai trường hợp tất cả các hạt ở F 1 sinh ra đều trơn, như thử các hạt nhăn đều biến mất hòan toàn. Đến mùa xuân năm sau Mendel trồng 253 cây từ những hạt đậu F1 trơn này. Mỗi cây được cho tự thụ phấn để tạo ra các hạt F 2 . Tổng cộng có 7324 hạt F 2 trong đó có 5474 hạt trơn, 1850 hạt nhăn (xem hình 10.3 và bảng 10.1) Mendel thấy rằng tính trạng hạt nhăn là không bao giờ biểu hiện ở thế hệ F1 mặc dù nó tái xuất hiện trong thế hệ F 2 . Ông đã kết luận rằng tính trạng hạt trơn là ttrội so với tính trạng hạt nhăn mà ông gọi là lặn. Mỗi trong sáu cặp tính trạng mà Mendel nghiên cứu đều cho thấy có một tính trạng là trội so với tính trạng còn lại. Điều quan trọng nhất là tỉ lệ của hai tính trạng ở thế hệ F2 luôn luôn giống nhau - xấp xỉ 3:1, tức 3/4 thế hệ F 2 biểu hiện tính trạng trội và 1/4 biểu hiện tính trạng lặn (xem bảng 10.1). . Trong thí nhiệm 1 của Mendel tỉ lệ này là 5474 : 1850 = 2.96 : 1. Các phép lai nghịch ở thế hệ bố mẹ đều cho kết quả như nhau ở thế hệ F 2 ; bất kể bố hay mẹ đóng góp hạt phấn. Tự bản thân các kết quả của thí nhiệm một đã bác bỏ quan điểm phổ biến lúc đó cho rằng các di truyền chẳng qua là sự trộn lẫn. Theo thuyết trộn lẫn thì các hạt F 1 của Mendel đều phải có hình dạng trung gian giữa các hình dạng của bố mẹ - nói cách khác chúng phải hơi nhăn. Hơn nữa thuyết trộn lẫn không đưa ra được giải thích cho sự tái xuất hiện tính trạng nhăn ở các hạt F 2 sau khi nó rõ ràng không có mặt ở các hạt F 1 . Mendel đề xuất rằng các đơn vị đảm nhận sự di truyền của các tính [...]... theo từng hạt riêng rẽ và tồn tại thành từng cặp và tách rời nhau trong quá trình tạo giao tử Theo thuyết này các đơn vị di truyền giữ tính nguyên vẹn của nó trong sự hiện di n của các đơn vị khác Thuyết các hạt này đối lập hoàn toàn với thuyết trộn lẫn cho rằng các đơn vị di truyền mất đi đặc điểm của chúng khi được trộn với nhau Khi xử lý bằng toán học các số liệu của mình, Mendel tiến đến một kết... đơn vị di truyền cho mỗi đặc điểm, mỗi đơn vị có nguồn gốc từ bố hoặc mẹ Trong quá trình tạo ra giao tử chỉ mỗi một trong cặp đơn vị này được giao cho một giao tử Vì vậy môi giao tử chỉ chứa một đơn vị và hợp tử tạo thành chứa hai vì nó được tạo thành từ sự hợp nhất của hai giao tử Kết luận này là cốt lõi của mô hình di truyền của Mendel Đơn vị di truyền của Mendel ngày nay được giọi là gene Mendel. .. và F1 có thể được mô tả dưới dạng Ss Chúng ta nói S trội so với s vì tính trạng do s quy định không thể hiện rõ ra khi cả hai gene trên có mặt Các dạng khác nhau của một gene (trong trường hợp này là S và s) được gọi là các alleles Các cá thể thuần chủng về một tính trạng chứa hai bản của cùng một allele Ví dụ tất cả các cá thể trong tập hợp một dòng thuần đậu hạt nhăn phải có cặp allele ss; nếu S có... gene Mendel lập luận rằng trong thí nghiệm 1, hai cây bố mẹ thuần chủng có dạng gene chi phối hình dạng hạt khác nhau Cây bố mẹ hạt tròn có hai gene giống nhau mà chúng ta gọi là S và cây bố mẹ hạt nhăn có hai gene s Cây bố mẹ SS tạo ra giao tử mà mỗi giao tử chứa một gene S, và cây bố mẹ ss cho ra giao tử chứa một gene s Mỗi cá thể của thế hệ F1 có một S và một s từ bố mẹ và F1 có thể được mô tả dưới... đối với gene A và C vì nó có hai allele A và hai allele c, nhưng dị hợp tử đối với gene B vì nó chứa một allele B và một allele b Một cá thể đồng hợp tử về một đặc điểm nào đó đôi khi được gọi là đồng hợp tử; dị hợp tử là cá thể dị hợp tử về tính trạng đang nghiên cứu Biểu hiện vật chất bên ngoài của một sinh vật được gọi là kiểu hình của nó Mendel đã giả sử đúng rằng kiểu hình là kết quả của kiểu gene,... Biểu hiện vật chất bên ngoài của một sinh vật được gọi là kiểu hình của nó Mendel đã giả sử đúng rằng kiểu hình là kết quả của kiểu gene, hay cấu trúc di truyền của sinh vật có kiểu hình đó Trong thí nghiệm 1 chúng ta xem xét hai kiểu hình (hạt tròn và hạt nhăn) Thế hế F2 chứa hai kiểu hình này nhưng chúng được tạo ra từ ba kiểu gene Kiểu hình hạt nhăn chỉ được tạo ra từ kiểu gene ss còn kiểu hình... tạo ra hạt nhăn là đồng hợp tử đối với allele s, nghĩa là chúng có hai bản của cùng một allele (ss) Một số cây đậu có hạt trơn - những cây có kiểu gene SS - cũng là đồng hợp tử Tuy nhiên không phải tất cả cây có hạt trơn đều có kiểu gene SS Một số cây hạt trơn, như ở thế hệ F1 của Mendel là dị hợp tử Chúng có hai allele khác nhau của gene đang nghiên cứu (trong trường hợp này là Ss) Để minh họa những . Các thí nghiệm của Mendel và các quy luật di truyền Nhờ có cách xây dựng và thiết kế thí nghiệm đúng đắn mà Mendel có thể khám phá những cơ sở lý thuyết của mình trước. Nghiên cứu của Mendel bao gồm các bước chuẩn bị mẫu thí nghiệm, chọn vật liệu thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm và cuối cùng là giải thích các thí nghiệm. Dưới đây là chi tiết của các công. thuyết này các đơn vị di truyền giữ tính nguyên vẹn của nó trong sự hiện di n của các đơn vị khác. Thuyết các hạt này đối lập hoàn toàn với thuyết trộn lẫn cho rằng các đơn vị di truyền mất