Quy luật di truyền Mendel: phân li và phân li độc lập (Sinh học 12)

1. Phương pháp nghiên cứu của Mendel

Gregor Mendel tiến hành các thí nghiệm lai trên cây đậu Hà Lan và công bố kết quả năm 1866. Ông dùng phương pháp phân tích cơ thể lai:

Tạo các dòng thuần chủng về từng tính trạng.
Lai các dòng thuần khác nhau về một hoặc nhiều cặp tính trạng tương phản, theo dõi đời F1, F2.
Dùng toán xác suất để phân tích kết quả, đưa ra giả thuyết.
Kiểm chứng giả thuyết bằng phép lai phân tích.

2. Quy luật phân li

Nội dung: mỗi tính trạng do một cặp alen quy định; khi giảm phân tạo giao tử, các alen của cặp phân li đồng đều về các giao tử, nên mỗi giao tử chỉ chứa một alen của cặp.

Sơ đồ (A trội hoàn toàn so với a): P: AA × aa → F1: 100% Aa; F1 × F1: Aa × Aa → F2: 1 AA : 2 Aa : 1 aa, kiểu hình 3 trội : 1 lặn.

Cơ sở tế bào học: gen nằm trên nhiễm sắc thể; trong giảm phân, hai NST của cặp tương đồng phân li về hai giao tử, kéo theo sự phân li của cặp alen.

Phép lai phân tích: lai cá thể mang kiểu hình trội với cá thể mang kiểu hình lặn. Nếu đời con đồng tính thì cá thể đem lai thuần chủng (AA); nếu đời con phân li 1 : 1 thì cá thể đó dị hợp (Aa).

3. Quy luật phân li độc lập

Nội dung: các cặp alen quy định các tính trạng khác nhau phân li độc lập với nhau trong quá trình hình thành giao tử.

Điều kiện: các cặp alen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau.

P thuần chủng khác nhau hai cặp tính trạng → F1 AaBb → F2 kiểu hình 9 : 3 : 3 : 1.

Số cặp gen dị hợp ($n$)	Số loại giao tử của F1	Số kiểu gen F2	Số kiểu hình F2 (trội hoàn toàn)	Tỉ lệ kiểu hình F2
1	2	3	2	3 : 1
2	4	9	4	9 : 3 : 3 : 1
$n$	$2^n$	$3^n$	$2^n$	$(3 : 1)^n$

4. Bài tập mẫu

Bài 1. Cho phép lai AaBb × aabb, mỗi gen quy định một tính trạng, trội hoàn toàn, các gen phân li độc lập. Xác định tỉ lệ kiểu hình ở đời con.

Lời giải. AaBb cho 4 loại giao tử AB, Ab, aB, ab với tỉ lệ bằng nhau; aabb chỉ cho giao tử ab. Đời con: 1 AaBb : 1 Aabb : 1 aaBb : 1 aabb, kiểu hình 1 : 1 : 1 : 1.

Bài 2. Phép lai AaBbDd × AaBbDd (các gen phân li độc lập, trội hoàn toàn). Tính tỉ lệ cá thể có kiểu hình trội về hai tính trạng đầu và lặn về tính trạng thứ ba (A-B-dd), và tỉ lệ kiểu gen AaBbDD.

Lời giải. Tách từng cặp: Aa × Aa cho $\dfrac{3}{4}$ A-, $\dfrac{1}{2}$ Aa, $\dfrac{1}{4}$ aa (tương tự cho B, D).

Tỉ lệ A-B-dd $= \dfrac{3}{4}\cdot\dfrac{3}{4}\cdot\dfrac{1}{4} = \dfrac{9}{64}$.

Tỉ lệ AaBbDD $= \dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{1}{4} = \dfrac{1}{16}$.

5. Sai lầm thường gặp

Áp dụng tỉ lệ 9 : 3 : 3 : 1 khi hai gen nằm trên cùng một NST (khi đó các gen có thể di truyền liên kết).
Nhầm tỉ lệ kiểu gen 1 : 2 : 1 với tỉ lệ kiểu hình 3 : 1.
Không tách riêng từng cặp gen, dẫn đến lập bảng tổ hợp quá dài và dễ sai.

6. Tự kiểm tra

Cơ thể AaBbDd giảm phân bình thường cho bao nhiêu loại giao tử? (Đáp số: 8.)
Phép lai Aa × aa cho tỉ lệ kiểu hình như thế nào? (Đáp số: 1 trội : 1 lặn.)
Tỉ lệ kiểu gen aabb ở đời con của AaBb × AaBb? (Đáp số: $\dfrac{1}{16}$.)