Giải chi tiết Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều bài 38 Quy luật di truyền của Mendel

MỞ ĐẦU 

Em hãy mô tả sự di truyền bệnh bạch tạng của gia đình trong hình 38.1. Nếu cặp bố mẹ này tiếp tục sinh người con thứ hai, có thể xác định được tỉ lệ người con thứ hai bị bệnh bạch tạng hay không? Giải thích.

Bài làm chi tiết:

• Bệnh bạch tạng là một bệnh di truyền theo kiểu lặn trên NST thường. Bố mẹ mang gen bệnh (Aa) nhưng không biểu hiện ra kiểu hình (bị bệnh) vì gen lặn (a) bị gen trội (A) che lấp. Khi họ sinh con, có 25% khả năng con sinh ra sẽ mang kiểu gen đồng hợp lặn (aa) và biểu hiện ra kiểu hình bệnh bạch tạng.        
• Nếu cặp bố mẹ này tiếp tục sinh người con thứ hai, tỉ lệ con thứ hai bị bệnh bạch tạng là 25%.
• Bố mẹ đều mang gen bệnh bạch tạng (Aa) nên có thể tạo ra 4 kiểu gen ở con: AA, Aa, aA, aa. 

+ Trong đó, chỉ có kiểu gen aa mới biểu hiện ra kiểu hình bệnh bạch tạng.

+ Xác suất con thứ hai mang kiểu gen aa là:

(Xác suất bố cho gen a) x (Xác suất mẹ cho gen a) = 1/2 x 1/2 = ¼

I. Ý TƯỞNG NGHIÊN CỨU CỦA MENDEL

Câu 1: Dựa vào hình 38.2, hãy nêu tên các tính trạng được Mendel nghiên cứu trên cây đậu hà lan

Bài làm chi tiết: 

Dựa vào hình 38.2, ta có thể xác định các tính trạng được Mendel nghiên cứu trên cây đậu Hà Lan như sau:

Hình dạng hạt:

+ Hạt trơn (trội)

+ Hạt nhăn (lặn)

Màu sắc hạt:

+ Hạt vàng (trội)

+ Hạt xanh (lặn)

Vị trí hoa:

+ Hoa dọc thân (trội)

+ Hoa ở ngọn (lặn)

Màu sắc hoa:

+ Hoa tím (trội)

+ Hoa trắng (lặn)

Hình dạng quả:

+ Quả trơn (trội)

+ Quả nhăn (lặn)

Màu sắc quả:

+ Quả xanh (trội)

+ Quả vàng (lặn)

Chiều cao cây:

+ Cây cao (trội)

+ Cây thấp (lặn)

Câu 2: Nêu ý tưởng nghiên cứu của mendel

Bài làm chi tiết: 

• Mendel chọn cây đậu Hà Lan (Pisum sativum) làm đối tượng nghiên cứu vì dễ trồng và chăm sóc, có vòng đời ngắn, tự thụ phấn tốt và có nhiều tính trạng tương phản dễ nhận biết.
• Phương pháp nghiên cứu: 

+ Lai các dòng đậu Hà Lan thuần chủng khác nhau về một hoặc nhiều tính trạng.

+ Theo dõi sự di truyền của các tính trạng qua nhiều thế hệ. 

+ Phân tích kết quả lai và rút ra kết luận.

• Kết quả nghiên cứu: 

+ Mendel phát hiện ra rằng các tính trạng di truyền từ bố mẹ sang con theo quy luật xác định. 

+ Ông xác định được hai dạng gen: gen trội và gen lặn. 

+ Gen trội là gen biểu hiện ra kiểu hình ở thế hệ con lai F1. 

+ Gen lặn là gen không biểu hiện ra kiểu hình ở thế hệ con lai F1 nhưng có thể biểu hiện ra ở thế hệ con lai F2.

II. PHÉP LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG

Câu 1: Từ phép lai trong hình 38.3, lấy ví dụ minh họa cho các thuật ngữ trong bảng dưới đây.

Bài làm chi tiết:

Câu 2: Quan sát hình 38.3, mô tả phép lai một cặp tính trạng của Mendel về màu hoa của cây đậu hà lan.

Bài làm chi tiết:

• Sơ đồ lai:     P:       AA (hoa đỏ)       x      aa (hoa trắng)
  • Kiểu gen F1: 100% Aa (hoa đỏ di hợp)
  • Kiểu hình F1: 100% cây có hoa đỏ
  • Kết quả: F1: 100% câu có hoa đỏ
  • Phép lai này chứng tỏ rằng tính trạng màu hoa của cây đậu Hà Lan di truyền theo quy luật phân li độc lập. 
  • Alen A quy định hoa đỏ là alen trội, alen a quy định hoa trắng là alen lặn.

Câu 3: Giải thích kết quả phép lai theo quan điểm của Mendel

Bài làm chi tiết:

• Khi lai hai cây thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng, F1 luôn đồng tính về tính trạng trội. 
• Trong trường hợp này, tính trạng trội là hoa đỏ, do đó F1 sẽ chỉ có cây hoa đỏ.

Câu 4: Quan sát hình 38.4:

a) Nêu kết quả của hai phép lai 1 và 2. Giải thích.

b) Xác định kiểu gene của mỗi cây hoa tím ở thế hệ P và F1 trong hình 38.4.

c) Nêu vai trò của phép lai phân tích

Bài làm chi tiết:

a) Kết quả của hai phép lai:

- Phép lai 1:

+ Kiểu gen của P: Cây hoa tím (A_) x Cây hoa tím (A_)

+ Kết quả: 100% cây hoa tím

+ Giải thích: Cây hoa tím ở P có thể là AA (hoa tím thuần chủng) hoặc Aa (hoa tím dị hợp). Khi lai hai cây có cùng kiểu gen (AA x AA hoặc Aa x Aa), F1 sẽ đồng tính về kiểu gen và kiểu hình. Trong trường hợp này, F1 đồng tính về kiểu hình hoa tím, chứng tỏ cả hai cây hoa tím ở P đều có kiểu gen AA (hoa tím thuần chủng).

- Phép lai 2:

+ Kiểu gen của P: Cây hoa tím (A_) x Cây hoa trắng (aa)

+ Kết quả: 50% cây hoa tím, 50% cây hoa trắng

+ Giải thích: Cây hoa tím ở P có thể là AA (hoa tím thuần chủng) hoặc Aa (hoa tím dị hợp). Khi lai cây hoa tím (AA hoặc Aa) với cây hoa trắng (aa), F1 sẽ phân tính về kiểu gen và kiểu hình. Tỉ lệ kiểu hình 1 hoa tím : 1 hoa trắng chứng tỏ cây hoa tím ở P có kiểu gen Aa (hoa tím dị hợp).

b) Thế hệ P:

+ Cây hoa tím (phép lai 1): AA (hoa tím thuần chủng)

+ Cây hoa tím (phép lai 2): Aa (hoa tím dị hợp)

- Thế hệ F1: Cây hoa tím (phép lai 2): Aa (hoa tím dị hợp)

c) Vai trò của phép lai phân tích:

- Phép lai phân tích giúp xác định kiểu gen của cây mang tính trạng trội.

- Phép lai phân tích cũng được sử dụng để kiểm tra tính thuần chủng của giống.

III. PHÉP LAI HAI CẶP TÍNH TRẠNG

Câu 1: Dựa vào hình 38.5:

a) Mô tả cách tiến hành thí nghiệm và kết quả thí nghiệm của Mendel.

b) Xác định tỉ lệ kiểu hình của 2 tính trạng ở F2.

c) Xác định tỉ lệ kiểu hình từng cặp tính trạng ở F2.

Bài làm chi tiết:

a) Mô tả cách tiến hành thí nghiệm và kết quả thí nghiệm của Mendel:

- Cách tiến hành:

+ Mendel chọn hai cây đậu Hà Lan thuần chủng khác nhau về hai cặp tính trạng tương phản: Hạt màu vàng, vỏ trơn (AABB) x Hạt màu xanh, vỏ nhăn (aabb)

+ Lai hai cây thuần chủng này với nhau để tạo ra thế hệ F1.

+ Cho các cây F1 tự thụ phấn để tạo ra thế hệ F2.

+ Ghi chép tỉ lệ kiểu hình ở F2.

- Kết quả:

+ F1: 100% cây có hạt màu vàng, vỏ trơn.

+ F2: Tỉ lệ kiểu hình: 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3 xanh, trơn : 1 xanh, nhăn.

          Tỉ lệ kiểu gen: 9 AABB : 3 AAbb : 3 aaBB : 1 aabb

b) Xác định tỉ lệ kiểu hình của 2 tính trạng ở F2:

- Tỉ lệ kiểu hình về màu hạt:

+ Vàng: 9/16 (AABB + AAbb + AaBB)

+ Xanh: 1/16 (aabb)

- Tỉ lệ kiểu hình về vỏ hạt:

+ Trơn: 9/16 (AABB + AaBB + aaBB)

+ Nhăn: 1/16 (aabb)

c) Xác định tỉ lệ kiểu hình từng cặp tính trạng ở F2:

- Tính trạng màu hạt:

+ Vàng: 9/16

+ Xanh: 7/16

- Tính trạng vỏ hạt:

+ Trơn: 13/16

+ Nhăn: 3/16

Câu 2: Quan sát hình 38.5:

a) Xác định các biến dị tổ hợp ở F2.

b) Trình bày cơ chế hình thành biến dị tổ hợp.

Bài làm chi tiết:

a) Biến dị tổ hợp là những kiểu hình mới xuất hiện ở F2 mà không có ở P. 

- Dựa vào hình 38.5, ta có thể xác định các biến dị tổ hợp ở F2 như sau: 

+ Về màu hạt: Hạt màu xanh (xuất hiện ở F2, không có ở P) 

+ Về vỏ hạt: Vỏ hạt nhăn (xuất hiện ở F2, không có ở P) 

- Ngoài ra, các biến dị tổ hợp về kiểu gen cũng xuất hiện ở F2: 

+ Kiểu gen AAbb: Hạt màu vàng, vỏ nhăn 

+ Kiểu gen aaBB: Hạt màu xanh, vỏ trơn 

+ Kiểu gen aabb: Hạt màu xanh, vỏ nhăn

b) Biến dị tổ hợp hình thành do: 

- Sự phân li độc lập của các cặp gen: 

+ Trong quá trình giảm phân, các cặp gen phân li độc lập với nhau. 

+ Do đó, các gen quy định hai cặp tính trạng sẽ phân li độc lập vào các giao tử. 

- Sự kết hợp ngẫu nhiên của các giao tử: 

+ Khi thụ tinh, các giao tử kết hợp ngẫu nhiên với nhau. 

+ Do đó, sẽ tạo ra các hợp tử mang các tổ hợp gen khác nhau.

Câu 3: Ở cây đậu hà lan, xét tính trạng màu quả và chiều cao cây: allele A (quả xanh) là trội so với a (quả vàng), B (cây cao) là trội so với b (cây thấp). Hãy viết sơ đồ lai của phép lai P: Aabb x aaBb và cho biết các kiểu gene và kiểu hình biến dị tổ hợp ở thế hệ con.

Bài làm chi tiết:

Sơ đồ lai:

P:       Aabb (xanh, thấp)     x      aaBb (vàng, cao) 

G:     (Ab, ab)         x         (aB, ab) 

F1: 

Kiểu gen: 

AaBB: Xanh, cao (1/16)

AaBb: Xanh, cao (2/16) 

Aabb: Xanh, thấp (1/16) 

aaBb: Vàng, cao (2/16) 

aaBB: Vàng, cao (1/16) 

aabb: Vàng, thấp (1/16)

Kiểu hình: 3 Xanh, cao : 3 Vàng, cao : 1 Xanh, thấp : 1 Vàng, thấp

- Kiểu gen và kiểu hình biến dị tổ hợp:

+ Kiểu gen biến dị tổ hợp:Aabb (xanh, thấp), aaBB (vàng, cao)

+ Kiểu hình biến dị tổ hợp:Xanh, thấp; Vàng, cao

Vận dụng: Trong chăn nuôi, người ra thường tạo ra con lai bằng cách cho lai giữa giống địa phương với giống ngoại lai nhập ngoại. Em hãy giải thích ý nghĩa của phương pháp này.

Bài làm chi tiết:

Ý nghĩa của việc lai tạo con lai giữa giống địa phương và giống ngoại lai nhập ngoại trong chăn nuôi:

+ Tạo ra nguồn giống mới

+ Tăng tính đa dạng di truyền

+ Tăng sức thích nghi với điều kiện môi trường

+ Nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm