Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Câu hỏi mở đầu trang 40
Đề bài: Phương pháp nghiên cứu của Mendel có gì đặc biệt khiến ông có thể khám phá ra các nhân tố di truyền (gene) mà không cần đến kính hiển vi điện tử hay các phương tiện nghiên cứu hiện đại?
Lời giải:
Phương pháp nghiên cứu của Mendel có những điểm đặc biệt sau:
- Lựa chọn đối tượng nghiên cứu phù hợp: đậu Hà Lan (Pisum sativum) là loài tự thụ phấn, thời gian thế hệ ngắn, có nhiều giống thuần chủng với các đặc điểm khác biệt rõ rệt, một cây có thể cho ra nhiều hạt.
- Cách tiếp cận khoa học chặt chẽ: quan sát → đề xuất giả thuyết → làm thí nghiệm kiểm chứng.
- Sử dụng toán xác suất để phân tích và giải thích kết quả thí nghiệm.
- Tiến hành nhiều thí nghiệm với các tính trạng khác nhau và lặp lại để đảm bảo tính chính xác.
→ Nhờ đó, Mendel đã tìm ra các quy luật di truyền và khám phá ra sự tồn tại của các nhân tố di truyền (ngày nay gọi là gene).
II. Thí nghiệm lai ở đậu Hà Lan
1. Thí nghiệm lai một tính trạng
Câu 1 trang 43
Đề bài: Trình bày cách bố trí và tiến hành thí nghiệm lai một tính trạng của Mendel ở đậu Hà Lan.
Lời giải:
Cách bố trí thí nghiệm:
- Mendel tiến hành 7 phép lai một tính trạng với 7 tính trạng: màu hoa, hình dạng hạt, chiều cao cây, màu hạt, hình dạng quả, màu quả và vị trí hoa trên cây.
- Mỗi tính trạng có hai đặc tính khác biệt (ví dụ: hoa tím và hoa trắng; hạt trơn và hạt nhăn,…).
Cách tiến hành:
- Bước 1: Tạo các dòng thuần chủng về từng đặc tính của mỗi tính trạng bằng cách cho các cây có đặc tính riêng (ví dụ hoa tím) tự thụ phấn qua nhiều thế hệ.
- Bước 2: Trước khi lai, cắt bỏ nhị của cây làm mẹ để tránh tự thụ phấn.
- Bước 3: Chuyển hạt phấn từ cây bố sang nhuỵ của cây mẹ để thụ phấn chéo.
- Bước 4: Tiến hành cả phép lai thuận và lai nghịch (ví dụ: ♀ hoa tím × ♂ hoa trắng; ♀ hoa trắng × ♂ hoa tím).
- Bước 5: Thu hạt lai (F₁), gieo trồng và cho F₁ tự thụ phấn để thu được F₂, sau đó tiếp tục cho F₂ tự thụ phấn thu F₃.
- Bước 6: Ghi chép kết quả và phân tích tỉ lệ kiểu hình ở các thế hệ con.
Câu 2 trang 43
Đề bài: Giải thích cơ sở tế bào học của quy luật phân li.
Lời giải:
Cơ sở tế bào học của quy luật phân li:
- Mỗi tính trạng do một cặp allele (cặp nhân tố di truyền) quy định, các allele này nằm trên cặp NST tương đồng.
- Trong quá trình giảm phân:
- Giảm phân I: cặp NST kép tương đồng phân li về hai tế bào con → mỗi tế bào chỉ nhận một NST kép mang một allele.
- Giảm phân II: các chromatid phân li về hai tế bào con.
- Kết quả: mỗi giao tử chỉ chứa một allele trong cặp allele quy định tính trạng.
- Trong thụ tinh, sự kết hợp ngẫu nhiên của các giao tử đực và cái → phục hồi cặp allele ở đời con → dẫn đến sự phân li tính trạng ở đời con theo tỉ lệ xác định.
2. Thí nghiệm lai hai tính trạng
Câu 1 trang 44
Đề bài: Hãy hình dung mình đang thực hiện trò chơi với hai túi đựng số bi và loại bi như nhau. Một túi có 50 viên bi to, màu đỏ và 50 viên bi to cùng cỡ màu trắng; Túi còn lại đựng 50 viên bi nhỏ màu xanh và 50 viên bi nhỏ màu vàng cùng cỡ. Một túi bi tượng trưng cho túi chứa giao tử đực, túi còn lại tượng trưng cho túi đựng giao tử cái (noãn). Lấy ngẫu nhiên từ mỗi túi một viên bi to, một viên bi nhỏ, trộn với nhau (tượng trưng cho thụ tinh) rồi ghi lại hình dạng và màu sắc bi. Hãy dự đoán kết quả sau một số lượng lớn lần lấy bi từ các túi.
Lời giải:
Phân tích:
- Túi 1 (giao tử đực): 50 bi to đỏ + 50 bi to trắng → tỉ lệ 1 đỏ : 1 trắng.
- Túi 2 (giao tử cái): 50 bi nhỏ xanh + 50 bi nhỏ vàng → tỉ lệ 1 xanh : 1 vàng.
- Mỗi lần lấy ngẫu nhiên 1 bi to và 1 bi nhỏ = 1 tổ hợp (mô phỏng một hợp tử).
Dự đoán kết quả:
Có 4 loại tổ hợp có thể xuất hiện, mỗi tổ hợp có xác suất bằng nhau:
| Tổ hợp | Xác suất |
|---|---|
| Bi to đỏ + bi nhỏ xanh | $\dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{4}$ |
| Bi to đỏ + bi nhỏ vàng | $\dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{4}$ |
| Bi to trắng + bi nhỏ xanh | $\dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{4}$ |
| Bi to trắng + bi nhỏ vàng | $\dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{4}$ |
→ Sau một số lượng lớn lần lấy bi, tỉ lệ 4 loại tổ hợp sẽ xấp xỉ 1 : 1 : 1 : 1 (mỗi loại chiếm khoảng 25%).
Ý nghĩa: Trò chơi mô phỏng sự kết hợp ngẫu nhiên của các giao tử trong thụ tinh, cho thấy các nhân tố di truyền tồn tại độc lập, không pha trộn khi kết hợp.
Câu 2 trang 44
Đề bài: Nêu điều kiện để hai gene có thể phân li độc lập với nhau trong quá trình giảm phân.
Lời giải:
Điều kiện để hai gene có thể phân li độc lập với nhau trong quá trình giảm phân:
- Hai gene phải nằm trên hai cặp NST tương đồng khác nhau.
- Các cặp NST tương đồng phân li độc lập với nhau về các giao tử trong giảm phân I.
→ Nhờ vậy, mỗi giao tử có sự tổ hợp ngẫu nhiên các allele của hai gene.
Luyện tập và vận dụng
Câu 1 trang 45
Đề bài: Khi lai cây hoa mõm chó (Antirrhinum majus L.) thuần chủng màu đỏ với cây hoa trắng thuần chủng thu được đời F₁ đều có hoa màu hồng. Kết quả này có ủng hộ thuyết di truyền pha trộn không? Sử dụng phép lai nào có thể bác bỏ được thuyết di truyền pha trộn trong trường hợp này?
Lời giải:
Thoạt nhìn, kết quả này có vẻ ủng hộ thuyết di truyền pha trộn vì đời F₁ có hoa màu hồng – dường như là sự “hoà trộn” giữa hai màu đỏ và trắng của bố mẹ.
Cách bác bỏ thuyết di truyền pha trộn:
- Cho cây F₁ (hoa hồng) tự thụ phấn để thu được F₂.
- Dự đoán theo thuyết pha trộn: F₂ vẫn toàn hoa hồng (vì vật chất di truyền đã hoà trộn từ F₁).
- Kết quả thực tế: F₂ phân li theo tỉ lệ 1 đỏ : 2 hồng : 1 trắng.
→ Sự xuất hiện lại của hoa đỏ và hoa trắng thuần chủng ở F₂ chứng tỏ vật chất di truyền của bố và mẹ không hoà trộn mà tồn tại độc lập trong tế bào cơ thể lai F₁. Điều này bác bỏ thuyết di truyền pha trộn.
Câu 2 trang 45
Đề bài: Nêu một số ứng dụng thực tiễn của quy luật Mendel.
Lời giải:
Một số ứng dụng thực tiễn của quy luật Mendel:
- Trong chọn giống: dự đoán tỉ lệ kiểu hình đời con → chọn cặp bố mẹ để tạo ra giống mới có các tính trạng mong muốn (năng suất cao, phẩm chất tốt,…).
- Tạo dòng thuần chủng: cho cá thể tự thụ phấn hoặc giao phối gần qua nhiều thế hệ để tạo dòng thuần dùng làm giống.
- Trong y học: dự đoán khả năng con sinh ra bị mắc bệnh di truyền khi biết kiểu gene của bố mẹ → tư vấn di truyền trước khi kết hôn hoặc sinh con.
- Trong nông nghiệp, chăn nuôi: chọn các cặp bố mẹ phù hợp để lai tạo cho ra con giống có năng suất cao, chống chịu tốt.
Câu 3 trang 45
Đề bài: Làm thế nào người ta có thể khẳng định được một cây hoặc một con vật có kiểu hình trội là thuần chủng?
Lời giải:
Người ta có thể dùng hai cách sau:
Cách 1: Dùng phép lai phân tích
- Cho cá thể có kiểu hình trội lai với cá thể có kiểu hình lặn (chắc chắn là thuần chủng).
- Kết quả:
- Nếu đời con 100% có kiểu hình trội → cá thể mang kiểu hình trội là thuần chủng.
- Nếu đời con phân li theo tỉ lệ 1 trội : 1 lặn → cá thể đó không thuần chủng (dị hợp).
Cách 2: Cho cá thể tự thụ phấn (ở thực vật) hoặc giao phối cận huyết (ở động vật)
- Kết quả:
- Nếu đời con 100% có kiểu hình trội → cá thể ban đầu là thuần chủng.
- Nếu đời con phân li theo tỉ lệ 3 trội : 1 lặn → cá thể ban đầu không thuần chủng (dị hợp).
Cô Nguyễn Ngọc Châu
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú