THẬP TỰ GIÁ MONOHYBRID: CHÚNG BAO GỒM NHỮNG GÌ VÀ VÍ DỤ - SINH HỌC - 2025

Phép lai đơn tính , trong di truyền học, đề cập đến việc lai giữa hai cá thể khác nhau về một tính cách hoặc đặc điểm. Nói một cách chính xác hơn, các cá thể sở hữu hai biến thể hoặc "alen" của đặc điểm được nghiên cứu.

Các quy luật dự đoán tỷ lệ của cây thánh giá này được đưa ra bởi nhà tự nhiên học và tu sĩ người Áo, Gregor Mendel, còn được gọi là cha đẻ của di truyền học.

Nguồn: Bởi Alejandro Porto, qua Wikimedia Commons

Kết quả của phép lai đơn tính ở thế hệ thứ nhất cung cấp thông tin cần thiết để suy ra kiểu gen của các sinh vật bố mẹ.

Quan điểm lịch sử

Các quy tắc thừa kế được thiết lập bởi Gregor Mendel, nhờ vào các thí nghiệm nổi tiếng của ông sử dụng hạt đậu (Pisum sativum) làm sinh vật mẫu. Mendel đã thực hiện các thí nghiệm của mình từ năm 1858 đến năm 1866, nhưng chúng được phát hiện lại nhiều năm sau đó.

Trước Mendel

Trước Mendel, các nhà khoa học thời đó cho rằng các hạt (bây giờ chúng ta biết rằng chúng là gen) di truyền hoạt động như chất lỏng, và do đó, có đặc tính trộn lẫn. Ví dụ, nếu chúng ta lấy một ly rượu vang đỏ và trộn với rượu vang trắng, chúng ta sẽ được rượu vang hồng.

Tuy nhiên, nếu chúng tôi muốn khôi phục màu gốc (đỏ và trắng), chúng tôi không thể. Một trong những hệ quả nội tại của mô hình này là mất sự thay đổi.

Sau Mendel

Quan điểm sai lầm về thừa kế này đã bị loại bỏ sau khi các công trình của Mendel được phát hiện, được chia thành hai hoặc ba định luật. Định luật đầu tiên hay quy luật phân ly dựa trên phép lai đơn tính.

Trong các thí nghiệm với đậu Hà Lan, Mendel đã thực hiện một loạt các phép lai đơn tính có tính đến bảy đặc điểm khác nhau: màu sắc của hạt, kết cấu của vỏ, kích thước của thân cây, vị trí của hoa, và những đặc điểm khác.

Tỷ lệ thu được trong các phép lai này đã khiến Mendel đề xuất giả thuyết sau: trong các sinh vật có một vài “yếu tố” (hiện nay là gen) kiểm soát sự xuất hiện của một số đặc điểm. Cơ thể có khả năng truyền yếu tố này từ thế hệ này sang thế hệ khác một cách kín đáo.

Ví dụ

Trong các ví dụ sau, chúng ta sẽ sử dụng danh pháp điển hình của di truyền học, trong đó các alen trội được biểu thị bằng chữ in hoa và alen lặn được biểu thị bằng chữ thường.

Một alen là một biến thể thay thế của một gen. Chúng nằm ở những vị trí cố định trên nhiễm sắc thể, được gọi là locus.

Do đó, một sinh vật có hai alen được biểu thị bằng các chữ cái in hoa là một trội đồng hợp tử (ví dụ: AA), trong khi hai chữ cái nhỏ biểu thị đồng hợp tử lặn. Ngược lại, thể dị hợp tử được biểu diễn bằng chữ in hoa, theo sau là chữ thường: Aa.

Ở thể dị hợp, tính trạng mà chúng ta có thể nhìn thấy (kiểu hình) tương ứng với gen trội. Tuy nhiên, có một số hiện tượng không tuân theo quy luật này, được gọi là đồng trội và trội không hoàn toàn.

Cây có hoa màu trắng tím: tiên sinh hiếu thảo

Phép lai đơn tính bắt đầu bằng sự sinh sản giữa các cá thể khác nhau về một đặc điểm. Nếu nó là rau, nó có thể xảy ra bằng cách tự phân bón.

Nói cách khác, phép lai liên quan đến các sinh vật có hai dạng thay thế của một tính trạng (ví dụ: đỏ so với trắng, cao so với ngắn). Các cá nhân tham gia cuộc vượt biển đầu tiên được gán tên là "cha mẹ".

Đối với ví dụ giả định của chúng tôi, chúng tôi sẽ sử dụng hai cây khác nhau về màu sắc của cánh hoa. Kiểu gen PP (đồng hợp tử trội) chuyển thành kiểu hình hoa tím, còn pp (đồng hợp lặn) biểu hiện kiểu hình hoa trắng.

Bố mẹ có kiểu gen PP sẽ tạo ra giao tử P. Tương tự, các giao tử của cá thể pp sẽ tạo ra giao tử p.

Bản thân sự lai xa bao gồm sự kết hợp của hai giao tử này, mà khả năng duy nhất của con cái sẽ là kiểu gen Pp. Do đó, kiểu hình của đời con sẽ là hoa màu tím.

Con lai đầu tiên được gọi là thế hệ đầu tiên có hiếu. Trong trường hợp này, thế hệ con đầu tiên chỉ gồm các sinh vật dị hợp có hoa màu tím.

Kết quả thường được thể hiện bằng đồ thị bằng cách sử dụng một sơ đồ đặc biệt được gọi là hình vuông Punnett, trong đó mỗi sự kết hợp có thể có của các alen được quan sát.

Cây có hoa màu tím trắng: thế hệ thứ hai

Các thế hệ con cháu tạo ra hai loại giao tử: P và p. Do đó, hợp tử có thể được hình thành theo các sự kiện sau: Tinh trùng P gặp trứng P. Hợp tử sẽ là PP đồng hợp tử trội và kiểu hình sẽ là hoa tím.

Một kịch bản khác có thể xảy ra là tinh trùng P gặp trứng P. Kết quả của phép lai này sẽ giống nhau nếu tinh trùng P gặp noãn P. Trong cả hai trường hợp, kiểu gen thu được là Pp dị hợp với kiểu hình hoa tím.

Cuối cùng, có thể tinh trùng p gặp noãn p. Khả năng sau cùng tạo hợp tử pp lặn đồng hợp tử và sẽ biểu hiện kiểu hình hoa trắng.

Điều này có nghĩa là, trong phép lai giữa hai hoa dị hợp, ba trong bốn sự kiện có thể xảy ra được mô tả bao gồm ít nhất một bản sao của alen trội. Do đó, ở mỗi lần thụ tinh, có 3 trong 4 xác suất để đời con thu được alen P. Và vì là trội nên hoa sẽ có màu tím.

Ngược lại, trong các quá trình thụ tinh, có 1 trong 4 cơ hội để hợp tử thừa hưởng hai alen p tạo ra hoa trắng.

Tiện ích trong di truyền học

Phép lai đơn tính thường được sử dụng để thiết lập mối quan hệ trội giữa hai alen của một gen quan tâm.

Ví dụ, nếu một nhà sinh vật học muốn nghiên cứu mối quan hệ trội giữa hai alen mã hóa lông đen hoặc trắng trong một đàn thỏ, anh ta có thể sử dụng phép lai đơn tính làm công cụ.

Phương pháp luận bao gồm việc lai giữa các cặp bố mẹ, trong đó mỗi cá thể là đồng hợp tử về mỗi đặc điểm được nghiên cứu - ví dụ một con thỏ AA và một con aa khác.

Nếu đời con thu được ở phép lai này đồng nhất và chỉ biểu hiện một tính trạng thì kết luận tính trạng này là trội. Nếu tiếp tục cho phép lai, các cá thể ở thế hệ thứ hai sẽ xuất hiện với tỉ lệ 3: 1, tức là 3 cá thể biểu hiện trội so với. 1 với tính trạng lặn.

Tỷ lệ kiểu hình 3: 1 này được gọi là "Mendelian" để vinh danh người phát hiện ra nó.

Người giới thiệu

1. Elston, RC, Olson, JM và Palmer, L. (2002). Di truyền thống kê sinh học và dịch tễ học di truyền. John Wiley và các con trai.
2. Hedrick, P. (2005). Sự di truyền của quần thể. Ấn bản thứ ba. Nhà xuất bản Jones và Bartlett.
3. Montenegro, R. (2001). Sinh học tiến hóa của con người. Đại học Quốc gia Cordoba.
4. Subirana, JC (1983). Didactics của di truyền học. Phiên bản Đại học Barcelona.
5. Thomas, A. (2015). Giới thiệu Di truyền học. Phiên bản thứ hai. Garland Science, Taylor & Francis Group.