Tồn tại của mendel và bổ sung của di truyền học hiện đại

TỒN TẠI CỦA MENDEL VÀ BỔ SUNG CỦA DI TRUYỀN HỌC HIỆN ĐẠI ­ NỘI DUNG GỒM: A.NHỮNG CỐNG HIẾN CỦA MENDEL B.TỒN TẠI CỦA MENDEL VÀ BỔ SUNG CỦA DI TRUYỀN HỌC HIỆN ĐẠI I. TỒN TẠI CỦA MENDEL II. BỔ SUNG CỦA DI TRUYỀN HỌC HIỆN ĐẠI C.KẾT LUẬN NHỮNG CỐNG HIẾN CỦA MENDEL Cống hiến thứ nhất:Đề ra phương pháp di truyền đúng đắn đó là phương pháp phân tích cơ thể lai, phương pháp này có những nét đặc trưng là: + Chọn đối tượng nghiên cứu là đậu Hà Lan có đặc tính tự thụ phấn nghiêm ngặt nên dễ tạo ra dòng thuần chủng. + Tạo dòng thuần trước khi lai giống . + sử dụng phép lai phân tích để phân tích kiểu di truyền giống lai. + Tiến hành lai các dạng bố mẹ khác nhau về hai hay nhiều cặp tính trang tương phản.Theo dõi riêng sự biểu hiện từng cặp tính trạng ờ con cháu ở từng cặp bố mẹ. + dùng toán thống kê phân tích và rut ra quy luật di truyền các tính trạng của bố mẹ cho thế hệ sau. Cống hiến thứ hai : phát hiện ra 3 quy luật di truyền. + Định luật tính trội. + Định luật phân tính. + Định luật phân ly độc lập. TỒN TẠI CỦA MENDEL VÀ BỔ SUNG CỦA DI TRUYỀN HỌC HIỆN ĐẠI. TỒN TẠI CỦA MENDEL Về nhận thức tính trội : Mendel cho rằng chỉ có hiện tượng trội hoàn toàn.Sinh học hiện đại bổ sung thêm ngoài hiện tượng trội hoàn toàn còn có thêm hiện tượng trội không hoàn toàn, trong đó hiện tượng trội không hoàn toàn phổ biến hơn.Ngoài ra còn có hiện tượng đồng trội. Mendel cho rằng mỗi cặp nhân tố di truyền xác định một tính trạng. Sinh học hiện đại bổ sung thêm hiện tượng tương tác gen và gen đa hiệu. Với quan điểm di truyền độc lập Mendel cho rằng mỗi cặp nhân tố di truyền phải nằm trên 1 cặp NST. Mendel chưa đưa ra được mối quan hệ giữa gen, môi trường và tính trạng. II.BỔ SUNG CỦA DI TRUYỀN HỌC HIỆN ĐẠI Hiện tượng trội không hoàn toàn và sự đồng trội. Tương tác gen và gen đa hiệu. Liên kết gen. Di truyền liên kết với giới tính. Thường biến (mối quan hệ giữa gen, môi trường và tính trang). Di truyền qua tế bào chất. 1.Hiện tượng trội không hoàn toàn và đồng trội. a)Hiện tượng trội không hoàn toàn. - Nội dung : Khi lai hai cơ thể bố mẹ thuần chủng khác nhau bởi 1 cặp tính trạng tương phản thì đời con lai thứ nhất đồng tính về tính trạng trung gian; đời F2 phân tính kiểu hình theo tỷ lệ trung bình là 1trội:2trung gian:1lặn. Vídụ Hình 4.5 Sơ đồ phép lai một tính với tính trội không hoàn toàn ở hoa mõm chó Do quan hệ giữa gen A và gen a là trội không hoàn toàn nên gen A lấn át không hoàn toàn gen a dẫn đến kiểu gen Aa có kiểu hình trung gian. b)Hiện tượng đồng trội Ở các gene có nhiều allen trong quần thể.Không phải mọi allele luân phiên đều trội hoàn toàn hay lăn hoàn toàn trong thể dị hợp.Một số cặp allele cho kiểu hình di hợp biểu lộ cả hai kiểu hình của cha và mẹ. Đó là sự đồng trội. Ví dụ: Ba allele quy định nhóm máu ABO ở người.Các allele quy định các nhân tố máu A và B là đồng trội,vì cả hai đều biểu hiện trong một cá thể dị hợp. Kiểu gene: Gene quy định kiểu máu ABO ở người là một gene có nhiều allele trội, được kí hiệu là I.Gene I mã hóa enzyme xúc tác sự gắn các phân tử đường ( có vai trò như những dấu hiệu nhận biết của hệ thống miễn dịch) trên các phân tử lipid ở bề mặt tế bào máu đỏ(RBC).Gene I có 3 allele thông thường: -IB cho sản phẩm xúc tác sự gắn galactose; -IA cho sản phẩm xúc tác sự gắn galactosamine; -i mã hoá cho một protein không gắn đường. Allele có thể từ nữ IA IB i Allele có thể từ nam IA IAIA A IAIB AB IAi A IB IAIB AB IBIB B IBi B i IAi A IBi B Ii O -Cá thể kiểu A galactosamine và là đồng hợp IAIA hoặc dị hợp IAi. -Cá thể kiểu B chỉ gắn galactose và là đồng hợp IBIB hoặc dị hợp IBi. -Cá thể kiểu AB gắn cả hai thứ đường và là dị hợp IAIB. -Cá thể kiểu O không gắn đường và là đồng hợp ii. 2. Tương tác gen và gen đa hiệu. a.Tương tác gen - Nội dung : là hiện tượng hai hay nhiều cặp gen khác nhau tương tác với nhau cùng chi phối sự biểu hiện của một tính trạng. - Có 3 dạng tương tác : tương tác bổ trợ, tương tác cộng gộp, tương tác át chế. « Tương tác bổ trợ: Là kiểu tác động qua lại của hai hay nhiều gen thuộc những locut khác nhau (không alen) Làm xuất hiện 1 tính trạng mới. Ví dụ: Sự di truyền hình dạng quả bí ngô PTC : Ï F1 : F2 : AAbb aaBB AaBb 9A-B- 3A-bb 3aaB- 1aabbb Ta thấy gene A và B đã tác động hỗ trợ với nhau để hình thành nên kiểu hình mới là bí dẹt. «Tương tác cộng gộp Kiểu tác động của nhiều gen không - alen Trong đó mỗi gen đóng góp một phần như nhau vào sự phát triển của tính trạng Ví dụ: Sự di truyền màu sắc hạt lúa mì. Trong đó 2 gen A và B cùng quy định màu sắc hạt lúa mì.Nếu trong kiểu gen càng có nhiều alen trội của A,B thì màu sắc hạt lúa mì càng đậm.Nếu kiểu gene đồng hợp lặn thì cho ra hạt lúa mì màu trắng. Ta có sơ đồ lai như sau : PTC : Ï F1 : F2 : 15/16 hạt đỏ 1/16 hạt trắng AABB aabb AaBb 1AABB 2AABb 2AaBB 4AaBb 1AAbb 1aaBB 2Aabb 2aaBb 1aabb «Tương tác át chế Ví dụ về tương tác át chế trong sự di truyền màu sắc của quả bí. Ví dụ a):Quy ước gene : B không quy định màu sắc quả bí nhưng có khả năng át chế sự biểu hiện màu sắc của gene A,a B không quy định màu sắc ,không có khả năng át chế gene A,a. A quy định màu vàng. a quy định màu xanh. Ví dụ b):Quy ước gene: B không quy định màu,có khả năng át chế gene A.a b không quy định màu,không có khả năng át chế gene A,a. A quy định màu vàng. a quy định màu trắng. b.Gen đa hiệu Là kiểu tác động của 1 gen gây ảnh hưởng tới nhiều tính trạng của cơ thể.Hiệu ứng đa tác động thường khó dự đoán, vì các gene ảnh hưởng tới một đặc tính thường còn có những chức năng khác mà ta chưa biết. Một allele có hơn một hiệu ứng trên kiểu hình gọi là allele đa tác động. Ví dụ: Bệnh thiếu máu hồng cầu hình lưỡi liềm. Bệnh nhân mắc bệnh trên là do một khuyếm khuyết trong phân tử hemoglobin mang oxygen gây thiếu máu, giảm chức năng gan thận, lách to, tế bào máu đỏ uốn cong và dính nhau. 3. Liên kết gen Nội dung:Số lượng NST thì ít nhưng số gen rất nhiều nên mỗi NST mang nhiều gen. Khi 2 hay nhiều gen nằm trên một NST, chúng sẽ di truyền cùng nhau gọi là sự di truyền liên kết. Các gen có thể liên kết với nhau trên NST thường hay NST giới tính. Các gen liên kết trên NST thường thì có 2 loại: liên kết hoàn toàn và liên kết không hoàn toàn (hoán vị gen). Ví dụ: Sự di truyền tính trạng màu sắc thân và chiều dài cánh ở ruồi giấm. - Hai tính trạng trên là do hai cặp gene quy định,và sự di truyền của chúng tuân theo một trong hai định luật là liên kết gene hoàn toàn và liên kết gene không hoàn toàn (hay hoán vị gene).Và tuân theo định luật nào là tuỳ thuộc vào cá thể đực hay cái đem đi lai phân tích + Nếu cá thể đem đi lai phân tích là đực thì sự di truyền của hai tính trạng trên tuân theo định luật liên kết hoàn toàn. + Nếu cá thể đem đi lai phân tích là cái thì sự di truyền của hai tính trạng trên than theo đinh luật lien kết không hoàn toàn ( hoán vị gene) Ta quy ước gen B quy định màu sắc thân,gen V quy định chiều dài cánh, 2 gen này cùng nằm trên 1 NST. V:cánh dài v:cánh cụt B:thân xám b:thân đen a)Liên kết hoàn toàn: Ta có sơ đồ lai sau: X X 1 1 : BV BV bv bv 100% BV bv Bb BV bv bv bv BV bv bv bv F2 b) Liên kết không hoàn toàn (hoán vị gene). Pt/c : F1 : pa : pb : 965 : 944 : 206 : 185 (0,41) ( 0,41) (0,09) (0,09) Xám, dài Đen, cụt Xám, cụt Đen, dài X Xám, dài Đen, cụt X Xám, dài Đen, cụt BV bv bv bv (100% xám / dài ) BV bv 4.Liên kết với giới tính. Nội dung: Không chỉ mang các gene giới tính chuyên biệt, các nhiễm sắc thể giới tính cũng chứa các gene quy định những đặc điểm không lien hệ với tính đực hay tính cái. Người ta gọi các gene ở trên các nhiễm sắc thể giới tính là các gene liên kết giới tính. -Các gene liên kết với giới tính nằm trên nhiễm sắc thể X thì di truyền theo kiểu di truyền chéo, nghĩa là mẹ truyền cho con trai,cha truyền cho con gái. - Còn các gene nằm trên nhiễm sắc thể Y thì di truyền theo kiểu di truyền thẳng nghĩa là cha truyền cho con trai. Ví dụ liên kết với giới tính : Ở ruồi giấm gene quy định màu mắt nằm trên nhiễm sắc thể X không có allen tương ứng trên Y. Quy ước gene: gene R:quy định mắt đỏ gene r: quy định mắt trắng «Lai thuận: P F11: F2: X R R r r R r R R R r R R r R Tỉ lệ phân tính kiểu hình: 3 mắt đỏ: 1 mắt trắng «Lai nghịch: P F1: F2 X r r R r R r R r r r R r r R Tỉ lệ phân tính kiểu hình là : 1 mắt đỏ : 1 mắt trắng 4. Thường biến: Thường biến là những biến đổi kiểu hình phát sinh trong đời cá thể, theo cùng một hướng xác định trong cùng một điều kiện môi trường như nhau, có tính thích nghi tạm thời và không di truyền được. Trong tiến hoá, chọn lọc tự nhiên đã giữ lại những biến dị di truyền có giới hạn thường biến rộng nhờ đó đảm bảo cho loài thích ứng tốt hơn với điều kiện bất lợi của môi trường. Ví dụ: Mùa nóng: chúng có bộ lông màu sẫm, thưa. Mùa lạnh: chúng có bộ lông trắng, dày Sự thay đổi bộ lông của chó sói ở vùng lạnh 5. Di truyền tế bào chất: Có các loại di truyền ti thể, di truyền lục lạp, bất thụ đực. Ví dụ di truyền ti thể: Đột biến thiểu năng hô hấp ở nấm men Saccharomyces cerevisiae.Các đột biến này được gọi là petite,chúng có khuẩn lạc nhỏ hỏn khuẩn lạc của các hoang dại,gồm 3 loại petite khác nhau theo phương thức di truyền và được gọi như sau: -Petite phân li: Khi lai với dạng hoang dại khuẩn lạc to bình thường thì tỉ lệ phân li trong các nang bào tử là 1 khuẩn lạc to : 1 petite.Các petite này liên quan đến các đột biến trong nhân tế bào. -Petite trung tính : Khi lai với dạng khuẩn lạc to, thể hiện sự di truyền theo một cha mẹ. -Petite ức chế: Khi lai tạo các nang bào tử mà một số mọc thành khuẩn lạc to, số khác tạo khuẩn lạc petite. Thì tỉ lệ giữa to và nhỏ dao động nhưng có tính đặc hiệu của chủng: một số petite ức chế cho thấy có sự di truyền ngoài nhân tế bào và môt số có sự di truyền theo một cha mẹ. -Dưới đây là minh hoạ về petite phân li và petite trung tính: Ví dụ về di truyền lục lạp: sự di truyền ở cây lá đốm. Giải thích: Các cây trên có thể có cành toàn lá trắng,có cành toàn lá xanh hoặc có cành lá đốm.Lá có màu trắng là do lục lạp trong lá không có chlorophylle. Nếu lấy hoa mẹ từ cành có lá trắng và thụ phấn với phấn của cây xanh lục thì ở F1 xuất hiện cây lá trắng .các cây này chết do không có khả năng quang hợp. Khi lấy cây xanh lục bình thường làm mẹ và thụ phấn với cây hoa lá trắng thì tất cả F1 là cây có lá xanh lục bình thường. Khi thụ phấn các hoa của cành lá đốm bởi phấn hoa của cành cây xanh lục bình thường thì ở F1 sẽ có các cá thể lá trắng, lá đốm và lá xanh lục.Nếu lai hoán đổi cha mẹ thì F1 toàn là cá thể xanh lục. Như vây,sự di truyền lá đốm là di truyền qua tế bào chất và là di truyền theo dòng mẹ. KẾT LUẬN Quả thật Mendel còn có những tồn tại nhất định nhưng ta thấy trong điều kiện lịch sử thời bấy giờ thì đó là điều tất yếu.Bởi lẽ lúc đó việc nghiên cứu về di truyền con rất ít, nhiều vấn đề về sự sống như phân bào, thụ tinh, NST….. còn nghiên cứu sơ sài hay chưa hề được để ý tới. Cùng với sự phát triển của di truyền học thì các vấn đề về sự sống và các định luật di truyền ngày càng được phát hiện,nghiên cứu và giải thích đầy đủ,khoa học. Đó cũng là sự bổ sung cho tồn tại của Mendel. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Sách:”Sinh Học Di Truyền Và Đại Cương,Phần I.Sinh Học Di Truyền”,tác giả:Bùi Trang Việt và Lê Thị Phương Hồng.Nhà xuất bản Nông Nghiệp. 2.Sách:”Di Truyền Học”.Tác giả Phạm Thành Hổ.Nhà xuất bản Giáo Dục. 3.Website:http:// www.bachkim.vn