Giải chi tiết Sinh học 12 Cánh diều bài 7 Di truyền học Mendel và mở rộng học thuyết Mendel

Mở đầu: 

Mendel đã tiến hành nhiều thực nghiệm trên đối tượng Đậu hà lan với mục đích tìm hiểu vật liệu di truyền được truyền qua các thế hệ từ cha mẹ đến con cháu. Ông đã giải thích sự truyền vật liệu di truyền qua các thế hệ cơ thể sinh vật theo những quy luật nào?

Bài làm chi tiết:

Quy luật phân li và quy luật phân li độc lập.

I. THÍ NGHIỆM MENDEL VÀ CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN MENDEL

Câu 1: Mendel đã tìm ra được các quy luật di truyền bằng phương pháp nghiên cứu nào?

Bài làm chi tiết:

Mendel đã tìm ra được các quy luật di truyền bằng phương pháp nghiên cứu lai tính trạng và sử dụng toán xác suất thống kê để phân tích.

Câu 2: Quan sát hình 7.1 và

• Mô tả thí nghiệm mà Mendel thực hiện.

• Tỉ lệ kiểu hình ở thể hệ F₁, F₂ có thể rút ra nhận xét gì?

Bài làm chi tiết:

• Mendel chọn các dòng Đậu hà lan thuần chủng về tính trạng quan tâm, sau đó tiến hành lai các tính trạng thuần chủng tương phản thu được F₁, tiếp tục cho F₁ tự thụ phấn thu được F₂.

• Tỉ lệ kiểu hình ở thể hệ F₁, F₂ có thể rút ra nhận xét: 

• Mỗi tính trạng được kiểm soát bởi một nhân tố di truyền. 

• Tính trạng được biểu hiện ở F₁ là tính trạng trội, tính trạng không được biểu hiện ở F₁ là tính trạng lặn. Ở đời lai F₂ sự phân li tính trạng theo tỉ lệ 3 trội : 1 lặn.

Câu 3: Giải thích cơ sở tế bào học của sự phân li tính trạng màu hoa cây Đậu hà lan trong thí nghiệm của Mendel.

Bài làm chi tiết:

Cơ sở tế bào học của sự phân li tính trạng màu hoa cây Đậu hà lan trong thí nghiệm của Mendel: Nhân tố di truyền là gene, với các allele tồn tại trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng. Sự vận động của gene gắn với sự vận động của nhiễm sắc thể trong cơ chế nguyên phân, giảm phân và thụ tỉnh. Sự phân li của các nhiễm sắc thể trong giảm phân dẫn tới mỗi giao tử chỉ mang một allele của cặp. Sự kết hợp ngẫu nhiên hai giao tử trong thụ tinh dẫn tới hình thành tổ hợp cặp allele ở thế hệ con.

Câu 4: Quan sát hình 7.3 và:

• Xác định tỉ lệ kiểu hình của từng cặp tính trạng ở thế hệ F₁, F₂.

• Vận dụng quy luật phân li, giải thích sự di truyền của tính trạng màu sắc vỏ hạt và hình dạng vỏ hạt.

Bài làm chi tiết:

• Tỉ lệ kiểu hình của từng cặp tính trạng ở thế hệ F₁, F₂:

• Vàng : xanh = 3:1

• Trơn : nhăn = 3:1

• Sự phân li của các nhiễm sắc thể trong giảm phân dẫn tới mỗi giao tử chỉ mang một allele của cặp. Sự kết hợp ngẫu nhiên hai giao tử trong thụ tinh dẫn tới hình thành tổ hợp cặp allele ở thế hệ con.

Câu 5: Hãy nêu quan điểm của Mendel về tính quy luật của hiện tượng di truyền.

Bài làm chi tiết:

Mendel đã mô tả sự di truyền của các tính trạng quan sát được ở cây Đậu hà lan, đề xuất các khái niệm về nhân tố di truyền quy định sự di truyền của các tính trạng qua các thế hệ và dựa vào phương pháp phân tích thống kê, đưa ra quy luật. Bản chất của các quy luật di truyền này là sự vận động của các nhân tố di truyền trong quá trình giảm phấn và thụ tỉnh, trong đó có sự phân li của cặp nhân tố di truyền, sự phân li độc lập của các nhân tố di truyền trên các cặp nhiễm sắc thể tương đồng.

II. MỞ RỘNG HỌC THUYẾT MENDEL

Câu 1: Ở cây hoa rồng, màu sắc hoa do một gene mã hoá enzyme sinh tổng hợp sắc tố đỏ quy định. Allele đột biến của gene này bị mất chức năng, không sinh tổng hợp được sắc tố đỏ. Quan sát hình 7.5 và:

• Nhận xét về tính trạng xuất hiện ở cây F₁.

• Vận dụng quy luật di truyền Mendel giải thích sự di truyền màu hoa của cây hoa rồng. 

Bài làm chi tiết:

• Nhận xét về tính trạng xuất hiện ở cây F₁: cây F₁ mang tính trạng không cuất hiện ở cây P, đây là tính trạng trung gian giữa màu hoa đỏ và trắng.

• Quy luật ảnh hưởng đến sự di truyền màu hoa của cây hoa rồng là trội không hoàn toàn: là hiện tượng tương tác giữa các allele của cùng một gene, trong đó một allele không át chế hoàn toàn sự biểu hiện của allele còn lại, dẫn tới thể dị hợp có kiểu hình trung gian, không hoàn toàn giống một bên bố hoặc mẹ.

Luyện tập: Kháng nguyên A và B trên màng hồng cầu được quy định bởi các allele đồng trội I^A và I^B. Allele I là lặn, không mã hoá kháng nguyên. Sự tương tác giữa các sản phẩm của các allele trong cặp tương đồng quy định nhóm máu thuộc hệ thống ABO (bảng 7.1). Hãy cho biết người cha có kiểu gene như thế nào nếu người mẹ có nhóm máu O và sinh được những đứa con có nhóm máu O và con có nhóm máu A.

Bài làm chi tiết:

Người mẹ nhóm máu O chỉ cho allele I^O, sinh ra con mang nhóm máu A sẽ có kiểu gene I^AI^O, vậy người con sẽ nhận một allele I^A từ bố. Ngoài ra còn sinh một người con nhóm máu O có kiểu gene I^OI^O cũng nhận một allele I^O từ bố, suy ra người bố có kiểu gene I^AI^O.

Câu 2: Quan sát hình 7.6, cho biết mối quan hệ giữa sản phẩm của gene B và gene A trong sự hình thành tính trạng màu lông chuột.

Bài làm chi tiết:

Sản phẩm của gene B ảnh hưởng đến sự biểu hiện của gene A.

Vận dụng: 

HbA là loại hemoglobin phổ biến nhất ở cơ thể người, được cấu tạo từ hai chuỗi polypeptide a và hai chuỗi polypeptide b. Trong đó hai chuỗi polypeptide a do hai gene cùng nằm trên nhiễm sắc thể số 16 là HBA1 và HBA2 quy định, chuỗi polypeptide b do gene HBB nằm trên nhiễm sắc thể số 11 quy định. Hãy giải thích kiểu tương tác gene trong sự hình thành hemoglobin hoạt động ở người.

Bài làm chi tiết:

Kiểu tương tác gene ở đây thể hiện qua việc các gene này cùng tham gia vào quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide. Mỗi gene chịu trách nhiệm cho việc mã hóa một chuỗi polypeptide và chúng phải cùng hoạt động hiệu quả để tạo ra hemoglobin hoàn chỉnh và thực hiện chức năng. Sự tương tác của gene HBA1, HBA2 và HBB trong quá trình tổng hợp hemoglobin HbA đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh và duy trì sự cân bằng của cấu trúc hemoglobin trong cơ thể người.