1. Bối cảnh và phương pháp nghiên cứu của Mendel
Gregor Mendel (1822–1884) thực hiện thí nghiệm trên cây đậu Hà Lan với 7 cặp tính trạng tương phản. Phương pháp đặc sắc của ông là phân tích cơ thể lai: chọn dòng thuần chủng, lai và theo dõi tỉ lệ kiểu hình ở F1, F2 qua nhiều thế hệ; áp dụng toán xác suất để rút ra quy luật.
2. Quy luật phân li (Định luật Mendel I)
2.1. Nội dung
Mỗi tính trạng do một cặp alen quy định, một có nguồn gốc từ bố, một từ mẹ. Khi giảm phân, các alen phân li đồng đều về các giao tử nên 50% giao tử mang alen này, 50% mang alen kia.
2.2. Sơ đồ lai minh hoạ
Lai cây hoa đỏ thuần chủng (AA) với hoa trắng thuần chủng (aa):
- P: AA × aa → F1: 100% Aa (hoa đỏ).
- F1 × F1: Aa × Aa → F2: 1 AA : 2 Aa : 1 aa.
- Tỉ lệ kiểu hình F2 = 3 đỏ : 1 trắng.
2.3. Điều kiện nghiệm đúng
- Bố mẹ thuần chủng, mỗi gen nằm trên một NST khác nhau.
- Tính trạng trội phải trội hoàn toàn.
- Số cá thể F2 đủ lớn, sức sống các kiểu gen như nhau.
3. Quy luật phân li độc lập (Định luật Mendel II)
3.1. Nội dung
Khi lai 2 cặp tính trạng do 2 cặp gen nằm trên 2 cặp NST khác nhau quy định, các cặp alen phân li độc lập trong giảm phân, dẫn đến sự tổ hợp tự do của các giao tử.
3.2. Sơ đồ lai 2 cặp tính trạng
Lai đậu hạt vàng, trơn (AABB) với hạt xanh, nhăn (aabb):
- F1: AaBb (100% vàng, trơn).
- F1 × F1 cho F2: 9 vàng-trơn : 3 vàng-nhăn : 3 xanh-trơn : 1 xanh-nhăn.
- Số kiểu giao tử F1: 2^n = 2^2 = 4 loại; số kiểu tổ hợp F2: 4^n = 16.
3.3. Công thức tổng quát n cặp gen dị hợp
- Số loại giao tử: 2^n.
- Số kiểu gen F2: 3^n.
- Số kiểu hình F2 (trội hoàn toàn): 2^n.
- Tỉ lệ kiểu hình F2: (3:1)^n.
4. Bài tập vận dụng có lời giải
Đề: Ở đậu Hà Lan, A-thân cao trội hoàn toàn so với a-thân thấp, B-quả lục trội so với b-quả vàng. Lai AaBb × AaBb. Tính tỉ lệ cây cao, quả vàng ở F2.
Giải: Tỉ lệ cây cao = 3/4; tỉ lệ quả vàng = 1/4. Áp dụng tính độc lập: 3/4 × 1/4 = 3/16.
5. Ý nghĩa và lưu ý khi làm đề mới
Quy luật Mendel là cơ sở giải các dạng câu hỏi đúng-sai và trả lời ngắn trong đề thi tốt nghiệp THPT mới. Khi gặp dạng nhiều cặp gen, học sinh nên dùng phương pháp xác suất: tách từng cặp tính trạng rồi nhân tỉ lệ, sẽ nhanh và ít sai sót hơn lập sơ đồ lai đầy đủ.