Hướng dẫn giải bài tập SGK Sinh học 9 chương Các thí nghiệm của Menđen Bài 5: Lai hai cặp tính trạng (tiếp)
Bài tập 1 trang 19 SGK Sinh học 9
Menđen đã giải thích kết quả thí nghiệm của mình như thế nào?
Menđen đã tiến hành các thí nghiệm lai hai cặp tính trạng nhằm nghiên cứu sự di truyền của nhiều tính trạng cùng một lúc. Thông qua thí nghiệm, ông nhận thấy rằng các tính trạng này được di truyền độc lập với nhau. Để giải thích kết quả, Menđen đã đề xuất quy luật phân li độc lập. Ông cho rằng mỗi cặp gen quy định một tính trạng tồn tại trong tế bào dưới dạng cặp alen và các alen này phân li ngẫu nhiên về giao tử trong quá trình giảm phân. Sự kết hợp các giao tử xảy ra hoàn toàn ngẫu nhiên trong quá trình thụ tinh, tạo ra các tổ hợp khác nhau giữa các tính trạng.
Ví dụ, trong thí nghiệm lai giữa đậu Hà Lan có hạt vàng, trơn (AABB) với hạt xanh, nhăn (aabb), thế hệ F1 đồng nhất về kiểu gen (AaBb). Khi cho các cây F1 tự thụ phấn, thế hệ F2 thu được bốn kiểu hình với tỉ lệ 9:3:3:1, cụ thể là 9 vàng, trơn; 3 vàng, nhăn; 3 xanh, trơn; 1 xanh, nhăn. Điều này cho thấy các gen quy định màu sắc hạt (A, a) và hình dạng hạt (B, b) đã phân li độc lập và tổ hợp lại tự do.
Menđen cũng sử dụng sơ đồ lai và tính toán xác suất để giải thích sự phân li và tổ hợp các alen. Từ đó, ông khẳng định rằng tính trạng di truyền theo các định luật tự nhiên, có thể dự đoán trước được nếu biết kiểu gen và quy luật di truyền.
Bài tập 2 trang 19 SGK Sinh học 9
Nêu nội dung của quy luật phân li độc lập?
Quy luật phân li độc lập do Menđen phát hiện được phát biểu như sau: “Các cặp nhân tố di truyền (alen) quy định các tính trạng khác nhau phân li độc lập trong quá trình hình thành giao tử, dẫn đến sự tổ hợp tự do giữa các cặp alen này trong quá trình thụ tinh.”
Cụ thể, khi xét hai cặp tính trạng di truyền độc lập, mỗi cặp gen (alen) sẽ phân li độc lập, tạo ra các loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau. Trong quá trình thụ tinh, các giao tử kết hợp ngẫu nhiên, tạo ra các tổ hợp khác nhau giữa các tính trạng.
Ví dụ minh họa:
Menđen lai hai cặp tính trạng màu sắc và hình dạng hạt đậu.Thế hệ P: Hạt vàng, trơn (AABB) lai với hạt xanh, nhăn (aabb).F1: Đồng nhất hạt vàng, trơn (AaBb).F2: Có 4 kiểu hình xuất hiện với tỉ lệ 9:3:3:1:9 hạt vàng, trơn (A-B-).3 hạt vàng, nhăn (A-bb).3 hạt xanh, trơn (aaB-).1 hạt xanh, nhăn (aabb).
Nội dung của quy luật phân li độc lập giúp giải thích cơ chế tạo ra biến dị tổ hợp, là cơ sở cho sự đa dạng sinh học trong tự nhiên và trong chọn giống.
Bài tập 3 trang 19 SGK Sinh học 9
Biến dị tổ hợp có ý nghĩa gì đối với chọn giống và tiến hoá? Tại sao ở các loài sinh sản giao phối biến dị lại phong phú hơn nhiều so với những loài sinh sản vô tính?
Ý nghĩa của biến dị tổ hợp: Biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu quan trọng cho chọn giống và tiến hoá. Nhờ có biến dị tổ hợp, các cá thể trong quần thể có sự đa dạng về kiểu gen và kiểu hình, từ đó tạo ra những đặc điểm thích nghi với môi trường sống. Trong chọn giống, người ta có thể khai thác biến dị tổ hợp để tạo ra các giống mới với những đặc tính mong muốn, chẳng hạn như năng suất cao, kháng sâu bệnh, hoặc thích nghi với điều kiện khí hậu khác nhau.
Trong tiến hoá, biến dị tổ hợp đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các đặc điểm di truyền mới, tạo tiền đề cho sự chọn lọc tự nhiên hoạt động. Những cá thể mang đặc điểm thích nghi sẽ được chọn lọc và có khả năng sinh sản cao hơn, dẫn đến sự thay đổi dần dần của quần thể qua các thế hệ.
Tại sao ở loài sinh sản giao phối biến dị phong phú hơn loài sinh sản vô tính? Sinh sản giao phối tạo ra sự kết hợp mới giữa các gen từ hai cá thể bố mẹ thông qua quá trình giảm phân và thụ tinh. Trong giảm phân, sự phân li độc lập và trao đổi chéo giữa các cặp nhiễm sắc thể dẫn đến sự hình thành các giao tử mang các tổ hợp gen khác nhau. Khi giao tử của bố và mẹ kết hợp, các tổ hợp gen mới được tạo ra ở đời con, làm tăng tính đa dạng di truyền.
Ngược lại, sinh sản vô tính chỉ tạo ra các cá thể con giống hệt về mặt di truyền với cá thể mẹ, trừ khi có đột biến xảy ra. Do đó, mức độ biến dị ở các loài sinh sản vô tính thấp hơn rất nhiều so với các loài sinh sản giao phối.
Bài tập 4 trang 19 SGK Sinh học 9
Ở người, gen A quy định tóc xoăn, gen a quy định tóc thẳng, gen B quy định mắt đen, gen b quy định mắt xanh. Hãy chọn người mẹ có kiểu gen phù hợp trong các trường hợp sau để sinh con sinh ra đều tóc xoăn, mắt đen?
Phân tích đề bài: Để con sinh ra đều có tóc xoăn và mắt đen, kiểu hình này phải do các gen trội A và B quy định. Vì vậy, con sinh ra cần có ít nhất một alen A và một alen B trong kiểu gen. Do đó, người mẹ phải có kiểu gen sao cho khi kết hợp với giao tử của bố, mọi trường hợp đều tạo ra tổ hợp chứa cả A và B.
Xét các trường hợp:
a) AaBb: Kiểu gen AaBb tạo ra 4 loại giao tử: AB, Ab, aB, ab. Khi kết hợp với bố, vẫn có khả năng sinh ra con không có cả A và B, ví dụ giao tử ab kết hợp với ab từ bố sẽ tạo ra con aabb (tóc thẳng, mắt xanh). Vì vậy, không đảm bảo sinh ra con đều tóc xoăn, mắt đen.
b) AaBB: Kiểu gen AaBB tạo ra 2 loại giao tử: AB, aB. Trong mọi trường hợp, con luôn có ít nhất một alen A và một alen B, đảm bảo sinh ra tóc xoăn, mắt đen.
c) AABb: Kiểu gen AABb tạo ra 2 loại giao tử: AB, Ab. Tất cả các giao tử đều chứa alen A, đảm bảo con sinh ra có tóc xoăn. Khi kết hợp với giao tử của bố, con cũng luôn có ít nhất một alen B, đảm bảo mắt đen.
d) AABB: Kiểu gen AABB chỉ tạo ra một loại giao tử duy nhất là AB. Khi kết hợp với bố, con luôn nhận cả A và B, đảm bảo tóc xoăn, mắt đen.
Kết luận: Các kiểu gen mẹ phù hợp để sinh con đều có tóc xoăn, mắt đen là b) AaBB, c) AABb và d) AABB.
