3 định luật Mendel và các thí nghiệm của đậu Hà Lan



các 3 định luật Mendel hoặc di truyền Mendel là những tuyên bố quan trọng nhất về di truyền sinh học. Gregorio Mendel, một nhà sư và nhà tự nhiên học người Áo, được coi là cha đẻ của Di truyền học. Thông qua các thí nghiệm của mình với thực vật, Mendel phát hiện ra rằng những đặc điểm nhất định được di truyền theo các mẫu cụ thể.

Mendel đã nghiên cứu thử nghiệm thừa kế với đậu Hà Lan từ một loài thực vật Pisum sativum ông đã có trong khu vườn của mình. Cây này là một mô hình thử nghiệm tuyệt vời vì nó có thể tự thụ phấn hoặc thụ tinh chéo, ngoài ra có một số tính năng chỉ có hai hình thức.

Ví dụ: tính năng "màu" có thể chỉ có màu xanh lá cây hoặc màu vàng, tính năng "kết cấu" có thể chỉ mịn hoặc thô, và với 5 tính năng khác có hai hình dạng mỗi.

Gregor Mendel đã xây dựng ba Định luật của mình trong tác phẩm được xuất bản dưới dạng Thí nghiệm lai tạo thực vật (1865), được trình bày tại Hội lịch sử tự nhiên của Brünn, mặc dù chúng đã bị bỏ qua và không được tính đến năm 1900.

Chỉ số

  • 1 Lịch sử của Gregor Mendel
  • 2 thí nghiệm Mendel 
    • 2.1 Kết quả thí nghiệm
    • 2.2 Các thí nghiệm của Mendel đã được thực hiện như thế nào?
    • 2.3 Tại sao Mendel chọn cây đậu?
  • Tóm tắt 3 luật của Mendel
    • 3.1 Luật đầu tiên của Mendel
    • 3.2 Định luật thứ hai của Mendel
    • 3.3 Định luật thứ ba của Mendel
  • 4 Điều khoản được giới thiệu bởi Mendel
    • 4.1 chiếm ưu thế
    • 4.2 Giải lao
    • 4.3 Lai
  • 5 thừa kế Mendel áp dụng ở người
  • 6 Ví dụ về di truyền ở mèo
  • 7 4 Ví dụ về các đặc điểm của Mendel
  • 8 yếu tố làm thay đổi sự phân biệt Mendel
    • 8.1 Di sản liên quan đến tình dục
  • 9 Tài liệu tham khảo

Lịch sử của Gregor Mendel

Gregor Mendel được coi là cha đẻ của di truyền học, do những đóng góp mà ông để lại thông qua ba định luật của mình. Anh ấy sinh ngày 22 tháng 7 năm 1822 và người ta nói rằng từ khi còn nhỏ anh ấy đã tiếp xúc trực tiếp với thiên nhiên, một tình huống khiến anh ấy quan tâm đến thực vật học..

Năm 1843, ông vào tu viện Brünn và ba năm sau, được phong chức linh mục. Sau đó, vào năm 1851, ông quyết định học ngành thực vật học, vật lý, hóa học và lịch sử tại Đại học Vienna.

Sau khi nghiên cứu, Mendel trở lại tu viện và đó là nơi anh thực hiện các thí nghiệm cho phép anh xây dựng cái gọi là Định luật Mendel.

Thật không may, khi ông trình bày công việc của mình, nó đã không được chú ý và người ta nói rằng Mendel đã từ bỏ các thí nghiệm về thừa kế.

Tuy nhiên, vào đầu thế kỷ XX, các công trình của ông bắt đầu được công nhận, khi một số nhà khoa học và nhà thực vật học tiến hành các thí nghiệm tương tự và tìm thấy nghiên cứu của họ.

Thí nghiệm của Mendel

Mendel đã nghiên cứu bảy đặc điểm của cây đậu: màu của hạt, hình dạng của hạt, vị trí của hoa, màu của hoa, hình dạng của vỏ, màu của vỏ và chiều dài của thân.

Có ba bước chính cho các thí nghiệm của Mendel:

1-Bằng cách tự thụ tinh tạo ra một thế hệ thực vật nguyên chất (đồng hợp tử). Đó là, những cây có hoa màu tím luôn tạo ra hạt tạo ra hoa màu tím. Ông gọi những cây này là thế hệ P (của bố mẹ).

2-Sau đó, anh ta lai các cặp thực vật thuần chủng với những đặc điểm khác nhau và hậu duệ của những loài mà anh gọi là hiếu thảo thế hệ thứ hai (F1).

3-Cuối cùng, nó đã thu được một thế hệ thực vật thứ ba (F2) bằng cách tự thụ phấn cho hai cây thế hệ F1, nghĩa là lai hai cây thuộc thế hệ F1 có cùng đặc điểm.

Kết quả thí nghiệm

Mendel tìm thấy một số kết quả đáng kinh ngạc từ các thí nghiệm của mình.

Thế hệ F1

Mendel phát hiện ra rằng thế hệ F1 luôn tạo ra những đặc điểm giống nhau, mặc dù hai bố mẹ có những đặc điểm khác nhau. Ví dụ: nếu bạn đi qua một cây có hoa màu tím với cây có hoa màu trắng, tất cả các cây con (F1) đều có hoa màu tím.

Điều này là do hoa màu tím là đặc điểm chiếm ưu thế. Do đó, hoa trắng là đặc điểm lặn.

Những kết quả này có thể được hiển thị trong một sơ đồ gọi là hình vuông Punnett. Các gen trội cho màu sắc được hiển thị với một chữ in hoa và gen lặn với một chữ cái viết thường. Ở đây màu tím là gen trội được hiển thị với chữ "M" và màu trắng là gen lặn được hiển thị với "b".

Thế hệ F2

Ở thế hệ F2, Mendel phát hiện ra rằng 75% hoa có màu tím và 25% là màu trắng. Anh thấy thú vị là mặc dù cả hai bố mẹ đều có hoa màu tím, 25% con cái có hoa màu trắng.

Sự xuất hiện của hoa trắng là do một đặc điểm gen hoặc lặn ở cả bố và mẹ. Dưới đây là biểu đồ Punnett cho thấy 25% con cái có hai gen "b" tạo ra những bông hoa trắng:

Các thí nghiệm của Mendel đã được thực hiện như thế nào?

Các thí nghiệm của Mendel đã được thực hiện với cây đậu, một tình huống hơi phức tạp vì mỗi bông hoa có một phần nam và một phần nữ, nghĩa là tự thụ phấn.

Vậy làm thế nào Mendel có thể kiểm soát con cái của thực vật? Làm thế nào tôi có thể vượt qua chúng?.

Câu trả lời rất đơn giản, để có thể kiểm soát con của cây đậu, Mendel đã tạo ra một quy trình cho phép anh ta ngăn chặn cây tự thụ tinh.

Quy trình bao gồm cắt nhị hoa (cơ quan đực của hoa, có chứa túi phấn hoa, nghĩa là những hạt tạo ra phấn hoa) của hoa của cây thứ nhất (gọi là BB) và rắc phấn hoa từ cây thứ hai trong nhụy hoa (cơ quan phụ nữ của hoa, nằm ở trung tâm của nó) của đầu tiên.

Với hành động này, Mendel đã kiểm soát quá trình thụ tinh, một tình huống cho phép anh ta thực hiện lặp lại từng thí nghiệm để đảm bảo rằng luôn có cùng một đứa con.

Đây là cách anh ta đạt được công thức của cái mà ngày nay được gọi là Định luật Mendel.

Tại sao Mendel chọn cây đậu?

Gregor Mendel đã chọn cây đậu để thực hiện các thí nghiệm di truyền học của mình, vì chúng rẻ hơn bất kỳ cây nào khác và vì thời gian tạo ra chúng rất ngắn và có số lượng con lớn.

Con cái rất quan trọng, vì cần phải thực hiện nhiều thí nghiệm để xây dựng luật của chúng.

Ông cũng chọn chúng vì sự đa dạng tuyệt vời đã tồn tại, đó là những hạt đậu xanh, những hạt đậu vàng, những quả có vỏ tròn, trong số những loại khác..

Sự đa dạng rất quan trọng vì cần phải biết những đặc điểm nào có thể được di truyền. Đó là nơi phát sinh thuật ngữ thừa kế Mendel.

3 định luật của Mendel đã tóm tắt

Luật đầu tiên của Mendel

Định luật đầu tiên của Mendel hoặc luật đồng nhất quy định rằng khi vượt qua hai cá thể thuần chủng (đồng hợp tử), tất cả các hậu duệ sẽ bằng nhau (đồng nhất) về các đặc điểm của chúng.

Điều này là do sự thống trị của một số nhân vật, một bản sao đơn giản trong số này là đủ để che dấu hiệu ứng của một nhân vật lặn. Do đó, cả con cháu đồng hợp tử và dị hợp tử sẽ có cùng kiểu hình (đặc điểm có thể nhìn thấy).

Định luật thứ hai của Mendel

Định luật thứ hai của Mendel, còn được gọi là luật phân ly nhân vật, nói rằng trong quá trình hình thành giao tử, các alen (yếu tố di truyền) được tách ra (tách riêng), theo cách mà con cái có được một alen từ mỗi họ hàng.

Nguyên lý di truyền này đã sửa đổi niềm tin ban đầu rằng di truyền là một quá trình "kết hợp" duy nhất trong đó con cái biểu hiện những đặc điểm trung gian giữa hai bố mẹ.

Định luật thứ ba của Mendel

Định luật thứ ba của Mendel còn được gọi là luật phân tách độc lập. Trong quá trình hình thành giao tử, các ký tự cho các tính trạng khác nhau được di truyền độc lập với nhau.

Hiện tại người ta biết rằng luật này không áp dụng cho các gen trên cùng một nhiễm sắc thể, sẽ được di truyền cùng nhau. Tuy nhiên, nhiễm sắc thể phân tách độc lập trong quá trình phân bào.

Điều khoản được giới thiệu bởi Mendel

Mendel đưa ra một số thuật ngữ hiện đang được sử dụng trong lĩnh vực di truyền, bao gồm: trội, lặn, lai.

Thống lĩnh

Khi Mendel sử dụng từ chiếm ưu thế trong các thí nghiệm của mình, ông đã đề cập đến nhân vật thể hiện ra bên ngoài cá nhân, cho dù chỉ có một trong số họ hoặc nếu có hai người trong số họ.

Giải lao

Với tính năng lặn, Mendel có nghĩa rằng đó là một nhân vật không được biểu hiện ra bên ngoài cá nhân, bởi vì một nhân vật nổi trội ngăn cản nó. Do đó, để nó thắng thế, cá nhân cần có hai nhân vật lặn.

Lai

Mendel đã sử dụng từ lai để chỉ kết quả của sự lai tạo giữa hai sinh vật thuộc các loài khác nhau hoặc các đặc điểm khác nhau.

Tương tự, chính ông là người đã thiết lập việc sử dụng chữ in hoa cho các alen trội và chữ thường cho các alen lặn.

Sau đó, các nhà nghiên cứu khác đã hoàn thành công việc của họ và sử dụng phần còn lại của các thuật ngữ được sử dụng ngày nay: gen, alen, kiểu hình, đồng hợp tử, dị hợp tử.

Di truyền Mendel áp dụng cho con người

Những đặc điểm của con người có thể được giải thích thông qua thừa kế Mendel, miễn là lịch sử gia đình được biết đến.

Cần phải biết lịch sử gia đình, vì với họ bạn có thể thu thập thông tin cần thiết về một đặc điểm cụ thể.

Đối với điều này, một cây phả hệ được tạo ra trong đó từng đặc điểm của các thành viên trong gia đình được mô tả và do đó nó có thể được xác định họ được thừa kế từ ai..

Ví dụ về di truyền ở mèo

Trong ví dụ này, màu của lông được biểu thị bằng B (nâu, trội) hoặc b (trắng), trong khi chiều dài của đuôi được biểu thị bằng S (ngắn, trội) hoặc s (dài).

Khi bố mẹ đồng hợp tử về từng tính trạng (SSbb và ssBB), con cái của chúng ở thế hệ F1 dị hợp tử ở cả hai alen và chỉ hiển thị các kiểu hình trội (SsbB).

Nếu con cái giao phối với nhau, ở thế hệ F2, tất cả các kết hợp màu lông và chiều dài đuôi được tạo ra: 9 là màu nâu / ngắn (hộp màu tím), 3 là màu trắng / ngắn (hộp màu hồng), 3 là nâu / dài (hộp màu xanh) và 1 màu trắng / dài (hộp màu xanh lá cây).

4 ví dụ về đặc điểm của Mendel

-Bệnh bạch tạng: đó là một đặc điểm di truyền bao gồm sự thay đổi sản xuất melanin (sắc tố mà con người sở hữu và chịu trách nhiệm cho màu da, tóc và mắt), do đó, trong nhiều trường hợp không có tổng cộng của nó. Đặc điểm này là lặn.

-Thùy tai miễn phí: nó là một tính năng vượt trội.

-Thùy tai tham gia: đó là một đặc điểm lặn.

-Góa phụ tóc hoặc mỏ: tính năng này đề cập đến cách mà đường chân tóc kết thúc trên trán. Trong trường hợp này, nó sẽ kết thúc với một đỉnh ở trung tâm. Những người trình bày tính năng này có một mẫu chữ "w" lộn ngược. Nó là một tính năng vượt trội.

Các yếu tố làm thay đổi sự phân biệt Mendel

Di truyền liên quan đến tình dục

Di truyền liên quan đến giới tính liên quan đến cặp nhiễm sắc thể giới tính, nghĩa là những yếu tố quyết định giới tính của cá nhân.

Con người có nhiễm sắc thể X và nhiễm sắc thể Y. Phụ nữ có nhiễm sắc thể XX, trong khi nam giới có XY.

Một số ví dụ về thừa kế liên quan đến tình dục là:

-Bệnh mù màu: đó là một sự thay đổi di truyền làm cho màu sắc không thể phân biệt được. Thông thường bạn không thể phân biệt màu đỏ và màu xanh lá cây, nhưng điều đó sẽ phụ thuộc vào mức độ mù màu mà người đó thể hiện.

Bệnh mù màu được truyền bởi các alen lặn liên kết với nhiễm sắc thể X, do đó, nếu một người đàn ông thừa hưởng nhiễm sắc thể X biểu hiện ra alen lặn này, thì đó sẽ là mù màu.

Trong khi phụ nữ có sự thay đổi di truyền này, điều cần thiết là họ phải có hai nhiễm sắc thể X bị thay đổi. Đó là lý do tại sao số phụ nữ bị mù màu thấp hơn nam giới.

-Bệnh máu khó đông: là một bệnh di truyền, giống như mù màu, có liên quan đến nhiễm sắc thể X. Hemophilia là một bệnh khiến máu người không đông máu chính xác..

Vì lý do này, nếu một người mắc bệnh máu khó đông bị cắt, chảy máu của anh ta sẽ kéo dài hơn nhiều so với người khác không mắc bệnh này. Điều này xảy ra vì bạn không có đủ protein trong máu để kiểm soát chảy máu.

-Loạn dưỡng cơ Duchenne: đây là một bệnh di truyền lặn có liên quan đến nhiễm sắc thể X. Đây là một bệnh về thần kinh cơ, nó được đặc trưng bởi sự hiện diện của một yếu cơ đáng kể, phát triển theo cách tổng quát và tiến triển.

-Tăng sắc tố: đó là một bệnh di truyền có trong nhiễm sắc thể Y, mà nó chỉ được truyền từ cha sang con. Kiểu thừa kế này được gọi là holodendic.

Hypertrichosis là sự phát triển của tóc thừa, do đó, những người mắc phải, có những phần cơ thể của mình là lông quá mức. Bệnh này còn được gọi là hội chứng người sói, vì nhiều người mắc bệnh gần như phủ đầy lông.

Tài liệu tham khảo

  1. Brooker, R. (2012). Khái niệm về di truyền học (Tái bản lần 1). Công ty McGraw-Hill, Inc.
  2. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Giới thiệu về di truyền Phân tích (Tái bản lần thứ 11). W.H. Người tự do
  3. Hasan, H. (2005). Mendel và quy luật di truyền (Tái bản lần 1). Nhóm xuất bản Rosen, Inc.
  4. Lewis, R. (2015). Di truyền học của con người: Khái niệm và ứng dụng (Tái bản lần thứ 11). Giáo dục McGraw-Hill.
  5. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Nguyên tắc di truyền (Tái bản lần thứ 6). John Wiley và con trai.
  6. Trefil, J. (2003). Bản chất của khoa học (Tái bản lần 1). Houghton Mifflin Harcourt.