Thành viên xem tài liệu này thường xem

- Ứng dụng di truyền và biến dị vào đời sống, sản xuất b Nguồn gốc sự sống và các thuyết tiến hóa.

Thành viên xem tài liệu này thường xem

1 trang

Đề thi học sinh giỏi môn Sinh học cấp trường - Lớp 10. 24

5 0

•

14 trang

Bai 1: Menden va di truyen hoc. 220

1 0

6 trang

Giáo án Vật Lý lớp 8: BIỂU DIỄN LỰC pps. 22 1 0 • 8 trang Menđen và Di truyền học. 49 1 0 •

98 trang

Tuyển tập câu hỏi trắc nghiệm về phần Quy luật di truyền. 196

8 0 Gửi bình luận

Bình luận

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 15/09/2012, 15:09

Mô tả: Các quy luật di truyền DI TRUYỀN HỌC MENDELI/ Mendel và một số khái niệm:1) Gregor Mendel_Newton của sinh học: Gergor Mendel sinh ngày 22 tháng 7 năm 1822, mất ngày 6 tháng 1 năm 1884. Ông sinh ra cùng thời với L.Pasteur, Darwin. Sinh ra trong gia đình nông dân nghèo ở Silesie, nay thộc Tiệp Khắc. Khi còn học trung học ông đã thể hiện nhiều khả năng thông minh, có chí hướng trở thành nhà giáo, dạy khoa học tự nhiên.Do điều kiện sống thiếu thốn, ông vào tu viện thành phố để tiếp tục học thành nhà giáo. Thưở đó tu viện có lệ đặc biệt là các thầy dòng phải giảng dạy các môn khoa học cho các trường thành phố, nên họ thường tiến hành các nghiên cứu khoa học.Tu viện cử Mendel đi học ở đại học Viên (Áo) từ 1851 đến 1853. Khi trở về ông giảng dạy các môn khoa học tự nhiên như toán và vật lý Từ năm 1856 đến năm 1863, Mendel tiến hành thí nghiệm ở đậu Hà Lan (Pisum sativum) trên mảnh vườn nhỏ trong tu viện.Ông đã trồng khoảng 37.000 cây và quan sát đặc biệt chừng 300.000 hạt.Các kết quả nghiên cứu được trình bày trước “Hội đồng các nhà tự nhiên học” ở Brno năm 1865 và được công bố năm 1866.Mendel đã nhờ có phương pháp thí nghiệm độc đáo chứng minh sự di truyền do các nhân tố di truyền và dùng các ký hiệu số học đơn giản biểu hiện các quy luật truyền thụ tính di truyền. Phát minh này đặt nền móng cho di truyền học, nó rất căn bản và là thành phần kiến thức không thể thiếu ở bậc trung học phổ thông.2) Phương pháp thí nghiệm của Mendel: a/ Đối tượng nghiên cứu:Mendel chọn đậu Hà Lan làm đối tượng thuận tiện cho nghiên cứu (có lẽ do dễ trồng và có nhiều tính trạng phân biệt rõ ràng, là cây hằng năm, tự thụ phấn nghiêm ngặt nên dễ tạo dòng thuần).Các thí nghiệm

của ông đã làm cho đậu Hà Lan trở thành đối tượng mô hình đầu tiên của di truyền học.Ngày nay, việc chọn đối tượng mô hình là công việc quan trọng hàng đầu cho bất kỳ nghiên cứu sinh học thực nghiệm nào.b/ Tính trạng hay dấu hiệu:Thông thường khi quan sát các loài sinh vật khác nhau sẽ thấy chúng có những nét dễ dàng nhận biết, đó là các tính trạng (character) hay dấu hiệu (trait).Ở mắt người có thể là đen, nâu, xanh hoặc xám; tóc có thể vàng, nâu hoặc đen.Ngoài những tính trạng hình thái dễ quan sát, còn có những tính trạng bên trong liên quan đến các phản ứng sinh hoá, các biểu hiện sinh lý thậm chí có các biểu hiện của những tính trạng tâm thần.Mendel đã tài tình việc lựa chọn bảy cặp tính trạng chất lượng có biểu hiện rõ ràng.Các cặp tính trạng này được gọi là cặp tính trạng chất lượng vì trong mỗi cặp có sự tương phản dễ ghi nhận như tròn và nhăn hay vàng với lục.c/ Cách tiến hành:Ông đã đề ra phương pháp nghiên cứu di truyền đúng đắn, gọi là phương pháp di truyền giống lai. Những nét đặc trưng của phương pháp này là :Chọn đối tượng nghiên cứu đặc biệt là đậu Hà Lan có đặc tính tự thụ phấn nghiêm ngặt nên dễ tạo dòng thuần.Tạo dòng thuần chủng trước khi lai giống.Phân tích tính di truyền phức tạp của sinh vật thành những tính trạng tương đối đơn giản bằng cách ban đầu chỉ nghiên cứu sự di truyền của 1 cặp tính trạng tương phản, về sau mới nghiên cứu sự di truyền của một vài cặp tính trạng tương phản.Ông dùng thống kê toán học để phân tích và rút ra quy luật di truyền các tính trạng của bố mẹ cho các thế hệ sau.3) Cách phát biểu các quy luật của Mendel: Mendel không hề có sự phân biệt căn bản nào khi ghi nhận các kết quả lai đơn tính và đa tính nên đã đi đến kết luận như sau: “ Hậu thế của các con lai, kết hợp trong bản thân chúng vài tính trạng tương phản về căn bản khác nhau là thành viên của một dãy tổ hợp, trong dãy này có kết hợp các dãy của sự phát triển của mỗi cặp tính trạng tương phản” .Đồng thời cũng chứng minh rằng hành tung trong tổ hợp lai của mỗi cặp tính trạng tương phản không phụ thuộc vào những cặp tính trạng tương phản ở cả hai cha mẹ ban đầu và vì thế các tính trạng tương phản ổn định, mà thường gặp ở những dạng khác nhau của một nhóm thực vật có họ hàng thân thuộc với nhau, có thể gia nhập vào các tổ hợp có thể có được theo các nguyên tắc về tổ hợp.Đầu thế kỉ thứ 20, sự truyền thụ các tính trạng di truyền được phát biểu thành 3 quy luật di truyền Mendel như sau:• Quy luật đồng nhất của thế của thế hệ con lai thứ nhất hay quy luật tính trội.• Quy luật phân ly tính trạng.• Quy luật phân ly độc lập.Sau này, đa số các nhà di truyền học phát biểu thành 2 quy luật:• Quy luật phân ly hay quy luật giao tử thuần khiết.• Quy luật phân ly độc lập.4) Các khái niệm, thuật ngữ căn bản: • Gen: Nhân tố di truyền xác định các tính trạng của sinh vật như hình dạng hạt, màu sắc, trái và hoa…• Allele: Các trạng thái hác nhau của một gen. Nhu gen hình dạng hạt có hai allele là trơn và nhăn.• Đồng hợp tử: Các cá thể có 2 allele giống nhau như AA và aa.• Dị hợp tử: Các cá thể có 2 allele khác nhau như Aa.• Kiểu gen: Tập hợp các nhân tố di truyền của cá thể.• Kiểu hình: Là biểu hiện của tính trạng, nó là kết quả của sự tương tác giữa kiểu gen với môi trường.• Lưu ý: Trong thực tế, 2 khái niệm kiểu gen và kiểu hình được dùng không chính xác theo định nghĩa mà chỉ nhằm vào một số ít gen hay tính trạng. Đúng ra là “kiểu gen một phần” và “kiểu hình một phần”II/ Lai đơn tính và quy luật phân ly:Lai đơn tính là quá trình lai trong đó cha mẹ khác nhau theo một cặp tính trạng.1) Thí nghiệm trên đậu Hà Lan:2) Lai phân tích (Test-cross):-Mendel cho rằng mỗi tính trạng do một cặp nhân tố kiểm tra và mỗi cá thể có hai nhân tố đó, một nhận từ cha và một nhận từ mẹ. Ông cũng tiên đoán rằng giao tử chỉ chứa một nhân tố, ở con lai sẽ tạo hai loại giao tử. Ông đã tiến hành lai phân tích bằng cách lấy con lai Aa lai ngược lai với bố hoặc mẹ mang tính lặn.3) Sự phân ly giao tử:-Tỉ lệ phân ly 1:1 ờ đây phản ánh đúng sự phân ly giao tử. Tỉ lệ phân ly này cũng được xác nhận ở phấn hoa của thực vật. Việc chứng minh trực tiếp sự phân ly ở giao tử cho thấy các quy luật di truyền của Mendel có cơ sở tế bào học.-Đến đây, có thể phát biểu quy luật thứ nhất của Mendel gọi là quy luật phân ly hay giao tử thuần khiết: Trong cơ thể, các gen tồn tại theo từng đôi, khi tạo thành giao tử từng đôi gen phân ly nhau và mỗi gen đi vào một giao tử. Sau khi hai giao tử kết hợp với nhau, các gien tương ứng lại tập hợp thành từng đôi trong hợp tử.II/ Lai với hai và nhiều cặp tính trạng:1) Quy luật phân ly độc lập: -Thí nghiệm cho thấy sự di truyền của từng cặp tính trạng độc lập với nhau. Sự độc lập này có thể được chứng minh bằng toán học và xác suất của hai sự kiện độc lập với nhau cùng trùng hợp bằng tích xác suất của hau sự kiện đó.-Quy luật thứ hai của Mendel: còn gọi là quy luật phân ly độc lập và tổ hợp tự do: Các gen của từng cặp trong phân bào giảm nhiễm phân ly nhau một cách độc lập với các thành viên của những cặp gen khác và chúng tập hợp lại trong các giao tử một cách ngẫu nhiên.2) Lai với nhiều cặp tính trạng:Công thức chung của lai đa tính được thể hiện ở bảng

sau :Số cặp tính trạngSố loại giao tử Số loại tổ hợp ở F2Số kiểu gen F2Số kiểu hình F212324 = 228 = 23416 = 4264 = 4339 = 3227 = 3324 = 228 = 23….n…2n…4n…3n…2nIII) Một số tính trạng Mendel ở người:Rất nhiều tính trạng của người có sự di truyền theo các quy luật Mendel, ở đây chúng ta chỉ đề cập một số tính trạng thường gặp như: khớp ngón cái ngược ra sau được hay không, tóc mọc tạo thành đỉnh nhọn ở trán, nhiều tàn nhang, lúm đồng tiền trên gò má, bạch tạng, dái tai của người thòng hay liền.SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC GEN VỚI NHAU VÀ VỚI MÔI TRƯỜNGI) CÁC KIỂU TƯƠNG TÁC GEN:1) Tương tác bổ trợ:_ Tương tác bổ trợ là các alen của mỗi gen riêng lẻ có biểu hiện kiểu hình riêng, khi hai hoặc nhiều gen cùng hiện diện chung sẽ tạo kiểu hình mới. tương tác bổ trợ biểu hiện ra nhiều dạng với tỉ lệ biểu hiện kiểu hình khác nhau.a) Tỉ lệ F2 là 9:3:3:1_ Ví dụ :sự di truyền hình dạng mào gàP: gà mào hoa hồng x hạt

đậuAAbb aaBBF1: AaBb (mào quả óc chó)F2: 9 A-B- : 3 A-bb : 3 aaB- : 1 aabb9 mào quả óc chó : 3 hoa hồn Đây làg : 3 hạt đậu : 1 mào đơn tương tác bổ trợ không làm sai lệch tỉ lệ phân li.Giải thích: Các kết quả trong hai thí nghiệm đầu cho thấy các dạng mào hoa hồng và hạt đậu là trội so với dạng mào đơn. Kết quả sau cùng cho thấy F2 có 16 kiểu tổ hợp với tỷ lệ ngang nhau, trong khi F1 đồng nhất kiểu gen (vì bố mẹ thuần chủng); điều đó chứng tỏ F1 quy luật tương tác gene. Mặt khác, kiểu hình mới biểu hiện ở F1 và khoảng 9/16 ở F2 phải là kết quả của sự tương tác giữa các gene trội không allele theo kiểu bổ trợ. Đã cho 4 loại giao tử với tỷ lệ tương đương, nghĩa là dị hợp tử về hai cặp gene phân ly độc lập.Quy ước: Dựa vào tỷ lệ phân ly kiểu hình ở F2 trong trường hợp hai gene phân ly độc lập và tên gọi các dạng mào theo tiếng Anh (rose: hoa hồng, pea: hạt đậu), ta có thể quy ước và kiểm chứng đơn giản như sau:A-B-: mào hình quả óc chó (do bổ trợ giữa các gene trội A và B)A-bb: mào hình hoa hồng (do biểu hiện của gene trội A)aaB-: mào hình hạt đậu (do biểu hiện của gene trội B)aabb: mào đơn (do khuyết cả hai gene trội; kiểu dại)b) Tỉ lệ F2 là 9:6:1Ví dụ: Sự di truyền hình dạng quả ở bí ngô. Khi lai hai giống bí ngô thuần chủng quả tròn khác nguồn gốc với nhau, ở F1 xuất hiện toàn dạng quả dẹt, và ở F2 có sự phân ly kiểu hình xấp xỉ 9 dẹt : 6 tròn : 1 dài.Giải thích: Kết quả này có thể được giải thích theo một trong hai cách sau: bổ trợ giữa các gene trội hoặc bổ trợ giữa các gene lặn. Để đơn giản, dưới đây ta giải thích theo cách đầu, dựa trên quy ước sau đây: Quy ước: D-F- : quả dẹt (do tương tác bổ trợ giữa các gene D và F)D-ff và ddF- : quả tròn (chỉ có một trong hai gene trội D, F)ddff : quả dài (do khuyết đồng thời cả hai gene trội)Kiểm chứng: Ptc quả tròn-1 (DDff) × quả tròn-2 (ddFF)F1 quả dẹt (DdFf)F1×F1 = DdFf × DdFf = (Dd × Dd)(Ff × Ff)→ F2 = (3D-:1dd)(3F-:1ff) = 9 D-F-: (3 D-ff + 3 ddF-) : 1 ddff= 9 quả dẹt : 6 quả tròn : 1 quả dàic) Tỉ lệ F2 là 9:7Ví dụ: Thí nghiệm của Bateson và Punnett về sự di truyền màu sắc hoa ở cây bắp. Từ phép lai giữa hai giống bắp trắng thuần chủng khác nhau, hai ông thu được F1 gồm tất cả cây lai có màu trứng. Khi cho các cây F1 tự thụ phấn ở F2 nhận được 382 màu trứng và 269 trắng; kết quả này gần với tỷ lệ 9:7.Giải thích: Với cách lập luận như trên, ta dễ dàng thấy rằng kiểu hình cây màu trứng là kết quả của sự tương tác bổ trợ giữa hai gene trội không allele phân ly độc lập. Quy ước:A-B- : màu trứng (do tác động bổ trợ giữa các gene trội A và B)A-bb, aaB-, aabb : hoa trắng (do không có mặt đầy đủ cả hai gene trội)Kiểm chứng: Ptc giống cây trắng 1(AAbb) × giống trắng 2 (aaBB)F1 màu trứng (AcBb)F1×F1 = AaBb × AaBb = (Aa × Aa)(Bb × Bb)→ F2 = (3A-:1aa)(3B-:1bb) = 9 A-B- : (3 A-bb + 3 aaB- + 1 aabb)= 9 đỏ tía : 7 trắng_ Cơ sở sinh hóa của các kiểu hình. Sự hình thành màu quả ở cây bắp là kết quả của sự tổng hợp một hợp chất gọi là anthocyanin; nó xảy ra thông qua một chuỗi các khâu chuyển hóa được xúc tác bởi các enzyme vốn là sản phẩm của các gene. Nếu như bất kỳ khâu nào trong quá trình tổng hợp này bị gián đoạn do vắng mặt của một enzyme hoạt động thì sự hình thành màu sắc không xảy ra. Mặc dù chi tiết chính xác của sự tổng hợp màu sắc ở cây đậu ngọt còn chưa rõ, nhưng có thể minh họa bằng mô hình tổng quát. Kiểu gene có chứa A Kiểu gene có chứa B ↓ ↓ Enzyme (A) Enzyme (B) ↓ ↓Chất tiền thân → Sản phẩm trung gian → AnthocyaninHình 2.7 Sơ đồ minh họa mối quan hệ giữa các gene trội A và B trong quá trình hình thành sắc tố anthocyanin ở cây bắp.Đối với các kiểu gene có chứa cả hai gene trội A và B (A-B-), có đầy đủ các enzyme cần thiết cho việc tạo ra anthocyanin và do vậy hoa có màu đỏ tía. Trong khi đó, kiểu gene chứa aa (aaB- hay aabb), enzyme thứ nhất không được tạo ra hay không có hoạt tính; hậu quả là, phản ứng tạo sản phẩm trung gian không thực hiện được. Tương tự, kiểu gene chứa bb (A-bb hoặc aabb) thì phản ứng thứ hai biến đổi chất trung gian thành anthocyanin bị dừng lại, vì thiếu hẳn một enzyme tương ứng. Nói cách khác, nếu như kiểu gen có mang cặp allele hoặc là cc hoặc là pp thì con đường tổng hợp

bị gián đoạn và các sắc tố không được tạo ra, và kết quả là quả màu trắng. 2) Tương tác ác chế:_ Khi một gen làm cho gen khác không có biểu hiện kiểu hình gọi là át chế. Át chế trội xảy ra khi A>B (hoặc B>A) và át chế lặn khi aa>B (hoặc bb>A). a) Át chế trội với tỉ lệ 13:3_Ví dụ: Sự di truyền màu sắc lông ở gà. Khi lai giữa giống gà thuần chủng, gà Leghorn trắng với gà Wyandotte trắng, ở F1 thu được toàn gà lông trắng. Sau khi cho tạp giao các cá thể F1, ở F2 có tỷ lệ phân ly kiểu hình xấp xỉ 13 lông trắng : 3 lông có màu.Giải thích: Để giải thích kết quả này, ta quy ước: A- B- , A-bb và aabb : trắng; và aaB-: có màu. Theo đó, allele trội B - gene sản xuất chất tạo màu là trội so với allele b- không có khả năng tạo màu; và allele trội A át chế gene không allele với nó và nó cũng không có khả năng tạo màu, còn allele a không có khả năng át chế lẫn tạo màu.Sơ đồ lai:Ptc Gà Leghorn trắng ( AABB ) × Gà Wyandotte trắng (aabb)F1 Tất cả gà trắng (AaBb)F1×F1 = AaBb × AaBb = (Aa × Aa)(Bb × Bb)→ F2 = (3A-:1aa)(3B-:1bb) = (9 A-B- + 3 A-bb + 1 aabb) : 3 aaB-= 13 trắng : 3 có màub) Tương tác át chế trội với tỉ lệ 12:3:1_Ví dụ: Sự di truyền màu sắc lông ở ngựa. Khi lai giữa hai giống ngựa thuần chủng lông xám và hung đỏ với nhau, ở F1 thu được toàn ngựa lông xám. Sau khi cho tạp giao các ngựa F1 thì ở F2 có tỷ lệ kiểu hình xấp xỉ 12 xám : 3 đen : 1 hung đỏ._Giải thích: Để giải thích kết quả này, ta quy ước: A-B- và A-bb : xám; aaB-: đen; và aabb: hung đỏ. Theo đó, allele trội B quy định màu đen là trội so với b- hung đỏ. Và sở dĩ A-B- và A-bb cho kiểu hình lông xám trong khi chúng có chứa B và bb, bởi vì gene trội A át chế các gene không allele và đồng thời nó còn có khả năng tạo màu xám, còn allele a không có cả hai khả năng đó. Điều này được thể hiện qua sơ đồ lai sau đây:Ptc Ngựa xám (AABB) × Ngựa hung đỏ (aabb)F1 Tất cả ngựa xám (AaBb)F1×F1 = AaBb ×AaBb = (Aa × Aa)(Bb × Bb)→ F2 = (3A-: 1aa)(3B-:1bb) = (9 A-B- + 3 A-bb) : 3 aaB- : 1 aabb= 12 xám : 3 đen : 1 hung đỏc) Tương tác át chế lặn với tỉ lệ 12:3:1Ví dụ: Sự di truyền màu sắc lông ở chuột. Khi lai giữa hai dòng chuột