Thế hệ hiếu thảo là thế hệ con cái do sự giao phối có kiểm soát của thế hệ cha mẹ. Nó thường xảy ra giữa các cặp bố mẹ khác nhau có kiểu gen tương đối thuần chủng (Di truyền học, 2017). Nó là một phần của quy luật di truyền Mendel.
Thế hệ hiếu thảo có trước thế hệ cha mẹ (P) và được đánh dấu bằng ký hiệu F. Theo cách này, các thế hệ hiếu thảo được tổ chức theo một trình tự giao phối. Theo cách mà mỗi cái được gán ký hiệu F theo sau là số thế hệ của nó. Nghĩa là, thế hệ hiếu thảo đầu tiên sẽ là F1, F2 thứ hai, v.v. (BiologyOnline, 2008).
Khái niệm về thế hệ hiếu thảo lần đầu tiên được đề xuất vào thế kỷ 19 bởi Gregor Mendel. Đây là một tu sĩ người Áo-Hung, nhà tự nhiên học và người Công giáo, trong tu viện của mình, đã thực hiện các thí nghiệm khác nhau với đậu Hà Lan để xác định các nguyên tắc di truyền.
Trong thế kỷ 19, người ta tin rằng con cái của thế hệ cha mẹ thừa hưởng một hỗn hợp các đặc điểm di truyền của cha mẹ. Giả thuyết này đặt ra vấn đề di truyền là hai chất lỏng trộn lẫn.
Tuy nhiên, các thí nghiệm của Mendel, được thực hiện trong 8 năm, cho thấy giả thuyết này là sai và giải thích sự di truyền thực sự diễn ra như thế nào.
Đối với Mendel, người ta có thể giải thích nguyên tắc phát sinh bất hiếu bằng cách trồng các loài đậu thông thường, với các đặc điểm vật lý rõ rệt, chẳng hạn như màu sắc, chiều cao, bề mặt vỏ quả và kết cấu hạt.
Bằng cách này, ông chỉ giao phối những cá thể có cùng đặc điểm nhằm tinh lọc gen của chúng để sau đó bắt đầu thử nghiệm làm nảy sinh lý thuyết về thế hệ bất hiếu.
Nguyên tắc hiếu thảo chỉ được giới khoa học chấp nhận trong thế kỷ 20, sau cái chết của Mendel. Vì lý do này, Mendel tự tin rằng một ngày nào đó thời đại của ông sẽ đến, ngay cả khi nó không còn trong đời (Dostál, 2014).
Các thí nghiệm của Mendel
Mendel đã nghiên cứu các loại cây đậu khác nhau. Ông quan sát thấy một số cây có hoa màu tím và một số cây khác có hoa màu trắng. Ông cũng quan sát thấy rằng cây đậu có khả năng tự thụ tinh, mặc dù chúng cũng có thể được thụ tinh thông qua một quá trình thụ tinh chéo được gọi là lai. (Laird & Lange, 2011)
Để bắt đầu các thí nghiệm của mình, Mendel cần có những cá thể cùng loài có thể được giao phối một cách có kiểm soát và nhường chỗ cho những con cái có khả năng sinh sản.
Những cá thể này phải có đặc điểm di truyền rõ rệt, theo cách mà chúng có thể được quan sát thấy ở thế hệ con cái của họ. Vì lý do này, Mendel cần những cây đã được thuần chủng, tức là con cái của chúng có những đặc điểm cơ thể giống hệt như bố mẹ chúng.
Mendel đã dành hơn 8 năm cho quá trình bón phân cho cây đậu cho đến khi thu được những cá thể thuần chủng. Theo cách này, sau nhiều thế hệ, cây tím chỉ sinh ra cây tím và cây trắng chỉ sinh ra cây trắng.
Thí nghiệm của Mendel bắt đầu bằng cách lai một cây màu tím với một cây màu trắng, cả hai đều thuần chủng. Theo giả thuyết về sự thừa kế di truyền được dự tính trong thế kỷ 19, con cái của cây thánh giá này sẽ sinh ra hoa tử đinh hương.
Tuy nhiên, Mendel quan sát thấy rằng tất cả các cây thu được đều có màu tím đậm. Công ty con thế hệ đầu tiên này được Mendel đặt tên với ký hiệu F1. (Morvillo & Schmidt, 2016)
Khi cho các thành viên ở thế hệ F1 lai với nhau, Mendel quan sát thấy đời con có màu trắng tím đậm, theo tỉ lệ 3: 1, màu tím là trội hơn. Công ty con thế hệ thứ hai này được đánh dấu bằng ký hiệu F2.
Kết quả thí nghiệm của Mendel sau đó đã được giải thích theo Quy luật Phân li.
Luật phân biệt
Định luật này chỉ ra rằng mỗi gen có các alen khác nhau. Ví dụ, một gen xác định màu sắc trong hoa của cây đậu. Các phiên bản khác nhau của cùng một gen được gọi là các alen.
Cây đậu có hai loại alen khác nhau để xác định màu sắc của hoa, một loại alen cho hoa màu tím và một loại alen khác cho hoa màu trắng.
Có các alen trội và lặn. Theo cách này, người ta giải thích rằng ở thế hệ thứ nhất (F1) tất cả các cây đều cho hoa màu tím, do alen quy định màu tím là trội so với màu trắng.
Tuy nhiên, tất cả các cá thể thuộc nhóm F1 đều có alen lặn quy định tính trạng màu trắng cho phép khi giao phối với nhau đều cho cây màu tím và cây trắng theo tỉ lệ 3: 1, trong đó màu tím là trội. trên nền trắng.
Quy luật phân li được giải thích trong bình phương Punnett, ở đó thế hệ bố mẹ gồm hai cá thể, một cá thể có alen trội (PP) và cá thể kia có alen lặn (pp). Khi kết đôi một cách có kiểm soát, chúng phải làm phát sinh thế hệ F1 bất hiếu đầu tiên mà tất cả các cá thể đều có cả alen trội và lặn (Pp).
Khi trộn các cá thể ở thế hệ F1 với nhau, có 4 loại alen (PP, Pp, pP và pp), trong đó cứ 4 cá thể thì chỉ có một cá thể biểu hiện các tính trạng của alen lặn (Kahl, 2009).
Hình vuông Punnett
Những cá thể có alen trộn lẫn (Pp) được gọi là dị hợp tử và những cá thể có cùng alen (PP hoặc pp) được gọi là đồng hợp tử. Các mã alen này được gọi là kiểu gen trong khi các đặc điểm vật lý có thể nhìn thấy được từ kiểu gen đó được gọi là kiểu hình.
Quy luật phân ly của Mendel cho rằng sự phân bố di truyền của một thế hệ hiếu thảo được quy định bởi quy luật xác suất.
Theo cách này, thế hệ thứ nhất hoặc F1 sẽ 100% dị hợp tử và thế hệ thứ hai hoặc F2 sẽ có 25% đồng hợp tử trội, 25% đồng hợp tử lặn và 50% dị hợp tử với cả alen trội và lặn. (Russell & Cohn, 2012)
Nói chung, các đặc điểm vật lý hoặc kiểu hình của các cá thể thuộc bất kỳ loài nào đều được giải thích bằng lý thuyết di truyền của Mendel, trong đó kiểu gen sẽ luôn được xác định bởi sự kết hợp của các gen lặn và gen trội từ thế hệ bố mẹ.
Người giới thiệu
- (2008, 10 9). Sinh học trực tuyến. Lấy từ Parental Generation: Biology-online.org.
- Dostál, O. (2014). Gregor J. Mendel - Cha Sáng lập Di truyền học. Giống cây trồng, 43-51.
- Di truyền học, G. (2017, 02 11). Bảng chú giải thuật ngữ Lấy từ Generación Filial: glosarios.servidor-alicante.com.
- Kahl, G. (2009). Từ điển Genomics, Transcriptomics và Proteomics. Frankfurt: Wiley-VCH. Lấy từ Định luật Mendel.
- Laird, NM, & Lange, C. (2011). Nguyên tắc Kế thừa: Định luật Mendel và Mô hình di truyền. Trong N. Laird & C. Lange, Các nguyên tắc cơ bản của di truyền thống kê hiện đại (trang 15-28). New York: Springer Science + Business Media ,. Lấy từ Định luật Mendel.
- Morvillo, N., & Schmidt, M. (2016). Chương 19 - Di truyền học. Trong N. Morvillo, & M. Schmidt, Sách Sinh học MCAT (trang 227-228). Hollywood: Nova Press.
- Russell, J. & Cohn, R. (2012). Quảng trường Punnett. Đặt theo yêu cầu.