Giải bài tập Sinh học 12 Bài 7: Di truyền học Mendel và mở rộng học thuyết Mendel
Mở đầu trang 46 Sinh học 12 : Năm 1854, Mendel đã tiến hành thí nghiệm trên đậu hà lan (Pisum sativum). Mục đích thí nghiệm để nghiên cứu việc di truyền các vật liệu di truyền từ bố mẹ đến các thế hệ con cháu. Vậy các vật liệu di truyền được truyền đạt cho thế hệ con cháu theo những quy luật nào?
Lời giải :
Vậy các vật liệu di truyền được truyền đạt cho thế hệ con cháu theo quy luật phân li và quy luật phân li độc lập.
Câu hỏi 1 trang 46 Sinh học 12 : Điểm khác biệt trong nghiên cứu di truyền các đặc tính ở sinh vật của Mendel so với các quan điểm di truyền học đương thời là gì?
Lời giải :
Ông không cho rằng vật chất di truyền của bố mẹ được truyền nguyên vẹn cho thế hệ con, trong cơ thể con, vật chất di truyền của bố mẹ hòa trộn vào nhau nên mỗi cá thể con sinh ra giống cả bố và mẹ.
Câu hỏi 2 trang 47 Sinh học 12 : Mendel đã chọn được các cây đậu hà lan có hoa màu trắng và cây có hoa màu tím thuần chủng bằng cách nào?
Lời giải :
Mendel đã chọn được các cây đậu hà lan có hoa màu trắng và cây có hoa màu tím thuần chủng bằng cách tự thụ phấn qua nhiều thế hệ.
Câu hỏi 3 trang 47 Sinh học 12 : Quan sát Hình 7.1 kết hợp đọc thông tin trong SGK, hãy xác định độ thuần chủng của P, F1, F2.
Lời giải :
P: 100
F1: 0
F2: 50
Câu hỏi 4 trang 48 Sinh học 12 : Dựa vào căn cứ nào để Mendel để xuất giả thuyết “mỗi tính trạng do một cặp nhân tố di truyền quy định; màu hoa tím là tính trạng trội còn màu hoa trắng là tính trạng lặn; F1 mang cả nhân tố di truyền quy định màu hoa tím và trắng”?
Lời giải :
Dựa vào thí nghiệm lai cho kết quả: 100
Câu hỏi 5 trang 50 Sinh học 12 : Quan sát Hình 7.6 kết hợp thông tin về kết quả thí nghiệm lai hai tính trạng của Mendel, hãy:
a) So sánh kết quả phân li kiểu hình với hai giả thuyết phân li độc lập và phân li phụ thuộc.
b) Giải thích vì sao Mendel kết luận giả thuyết phân li độc lập là đúng.
Lời giải :
a)
– Phân li độc lập: 9:3:3:1
– Phân li phụ thuộc: 3:1
b) Hai cặp allele phân li độc lập nhau về các giao tử trong quá trình giảm phân dẫn đến mỗi giao tử chỉ có một allele ngẫu nhiên của gene và có xác suất như nhau.
Luyện tập 1 trang 51 Sinh học 12 : Quan sát Hình 7.7 và cho biết điều kiện đề mỗi cặp allele phân li độc thấy sự phân li độc lập với cặp allele khác trong quá trình hình thành giao tử (điều kiện nghiệm đúng của quy luật phân li độc lập) là gì.
Lời giải :
Điều kiện nghiệm đúng: các cặp NST phân li độc lập trong quá trình giảm phân.
Câu hỏi 6 trang 51 Sinh học 12 : Vì sao nói “các quy luật di truyền của Mendel đặt nền móng cho di truyền học hiện đại”?
Lời giải :
Mendel đã chứng minh sự di truyền tính trạng chính là sự truyền đạt nhân tố di truyền. Nhờ công trình của Mendel, các nguyên tắc cơ bản về sự phân li và tổ hợp của các nhân tố di truyền đã được sáng tỏ.
→ Các quy luật di truyền của Mendel đặt nên móng cho di truyền học hiện đại.
Câu hỏi 7 trang 52 Sinh học 12 : Ở cây hoa mõm sói (Antirhinum majus), allele A quy định tổng hợp sắc tố đỏ cho hoa, allele a không có khả năng tổng hợp sắc tố đỏ. Hãy giải thích vì sao cây có kiểu gene Aa lại có màu hồng.
Lời giải :
Ở trạng thái dị hợp, một allele tạo ra sản phẩm thì lượng sản phẩm tạo ra bằng một nửa so với thể đồng hợp hai allele cùng tạo sản phẩm protein nên không đủ để hình thành kiểu hình bình thường → hình thành kiểu hình pha trộn giữa trắng và đỏ (hồng)
Câu hỏi 8 trang 53 Sinh học 12 : Có nhiều trường hợp sản phẩm của các gene khác nhau có thể tương tác với nhau cùng quy định một tính trạng. Những hiện tượng đó có mâu thuẫn với quy luật phân li độc lập hay không? Giải thích.
Lời giải :
Hiện tượng đó và quy luật phân li độc lập không mâu thuẫn với nhau. Hai quy luật này bổ sung cho nhau để giải thích sự di truyền của các tính trạng ở sinh vật.
Luyện tập 2 trang 53 Sinh học 12 : Nếu cho hai cá thể chuột nhảy Meriones unguiculatus màu trắng và lông màu đen lai với nhau, thế hệ con có thể có những cá thể mang màu lông như thế nào? Giải thích.
Lời giải :
Nếu cho hai cá thể chuột nhảy Meriones unguiculatus màu trắng và lông màu đen lai với nhau, thế hệ con có thể có những cá thể mang màu lông đen, nâu và trắng. Vì kiểu gene AaBb x aabb sẽ ra tổ hợp 3 kiểu hình.
Vận dụng trang 54 Sinh học 12 : Tính trạng màu da ở người do khoảng 20 cặp gene chi phối, trong đó mỗi allele trội tổng hợp một lượng nhỏ sắc tố melanin làm cho da có màu sẫm. Trong một gia đình có bố da nâu sẫm, mẹ da trắng nhưng sinh ra con lại có màu da nâu sáng. Hãy giải thích vì sao người con đó không có màu da giống hoàn toàn bố hoặc mẹ.
Lời giải :
– Người con có màu da nâu sáng do sự tương tác gen và tính trạng đa alen.
– Con có thể nhận alen từ bố và mẹ để tạo ra kiểu gen khác với cả bố và mẹ, dẫn đến màu da khác biệt.
Xem thêm các bài giải bài tập Sinh học 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 6. Thực hành: Quan sát đột biến NST; Tìm hiểu tác hại gây đột biến của một số chất độc
Bài 7. Di truyền học Mendel và mở rộng học thuyết Mendel
Bài 8. Các quy luật di truyền của Morgan và di truyền giới tính
Bài 9. Di truyền gene ngoài nhân
Ôn tập Chương 1
Bài 10: Mối quan hệ giữa kiểu gene – kiểu hình – môi trường
Lý thuyết Bài 7: Di truyền học Mendel và mở rộng học thuyết Mendel
Bối cảnh ra đời học thuyết Mendel như thế nào?
Gregor Johann Mendel (1822 – 1884), một nhà giáo, nhà khoa học tự nhiên người Séc rất đam mê với công tác chọn giống thực vật. Mendel đã may mắn được một giáo sư vật lí, Christian Doppler, dạy cách tiến hành thực nghiệm khoa học cũng như sử dụng toán học để giải thích các hiện tượng tự nhiên và nhà thực vật học Franz Unger khuyến khích tìm nguyên nhân gây ra các biến dị ở thực vật. Vào những năm đầu của thế kỉ XIX, ở châu Âu, nhiêu nhà sinh học, nhà làm vườn và chọn giống động, thực vật tin vào học thuyết di truyền được gọi là thuyết di truyền pha trộn. Theo thuyết này, vật chất di truyền tồn tại dưới dạng chất lỏng như máu nên ở đời con có sự pha trộn giữa vật di truyền của bố và mẹ. Với kinh nghiệm làm vườn và quan sát thực tế trên nhiều đối tượng sinh vật, Mendel nhận thấy thuyết di truyền pha trộn chưa đúng vì nhiều đặc điểm của sinh vật được truyền một cách nguyên vẹn từ thế hệ này sang thế hệ khác mà không hòa trộn với nhau ở đời con. Mong muốn làm sáng tỏ cơ chế di truyền đã thôi thúc Mendel tiến hành nhiều thí nghiệm khác nhau ở các loài như ong mật và đậu hà lan.
Thí nghiệm lai ở đậu Hà Lan là gì?
Thí nghiệm lai một cặp tính trạng
Mendel đã tiến hành bảy phép lai một tính trạng với bảy tính trạng là màu hoa, hình dạng hạt, chiều cao cây, màu hạt, hình dạng quả, màu quả và vị trí hoa trên cây. Mỗi tính trạng đều có hai đặc tính khác biệt nhau, ví dụ hoa tím và hoa trắng, hạt trơn và hạt nhăn,… Trước khi lai, Mendel đã tiến hành tạo các dòng thuần chủng về từng đặc tính của mỗi tính trạng bằng cách cho các cây có đặc tính riêng (ví dụ hoa tím) tự thụ phấn qua nhiều thế hệ. Các thí nghiệm lai đều được tiến hành các phép lai thuận và lai nghịch.
Đề xuất quy luật di truyền: Sau khi tiến hành kiểm chứng giả thuyết với nhiều loại tính trạng khác nhau, quy luật phân li của Mendel biểu như sau: Mỗi tính trạng đều do một cặp nhân tố di truyền quy định, một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ và các nhân tố di truyền tồn tại trong tế bào cơ thể một cách riêng rẽ, không pha trộn với nhau. Khi hình thành giao tử, các nhân tố di truyền phân li nhau về giao tử nên mỗi giao tử chỉ chứa một nhân tố.
Thí nghiệm lai hai cặp tính trạng
Mendel đã tiến hành nhiều thí nghiệm lai các cây thuần chủng khác biệt nhau về hai tính trạng (lai hai tính trạng) ở đậu hà lan. Một trong số các thí nghiệm lai hai tính trạng của Mendel và kết quả lai được thể hiện ở Hình 8.3.
Đề xuất quy luật di truyền: Giả thuyết được kiểm chứng bằng nhiều phép lai với các tính trạng khác nhau và đều cho kết quả phù hợp, từ đó Mendel đã đề xuất quy luật di truyền phân li độc lập. Quy luật này phát biểu như sau: Các cặp nhân tố di truyền quy định các cặp tính trạng phân li độc lập với nhau trong quá trình hình thành giao tử.
Tương tác giữa các allele của cùng 1 gene như thế nào?
Trội không hoàn toàn: Các allele của cùng một gene không chỉ có kiểu quan hệ trội lặn hoàn toàn mà còn có các kiểu tương tác khác như trội không hoàn toàn (di truyền trung gian), đồng trội.
Đồng trội: Trường hợp cả hai allele khác nhau của cùng một gene đều biểu hiện kiểu hình riêng trên kiểu hình cơ thể thì kiểu tương tác này được gọi là đồng trội.
Tương tác giữa các allele thuộc các gene khác nhau như thế nào?
Sản phẩm của các gene tương tác gián tiếp: Sản phẩm của các allele thuộc các gene khác nhau có thể không trực tiếp tương tác với nhau. Kiểu tương tác gene này thường được gọi là tương tác át chế vì gene này bị đột biến mất chức năng sẽ át chế sự biểu hiện của các gene khác.
Sản phẩm của các gene tương tác trực tiếp với nhau theo kiểu cộng gộp: Nhiều tính trạng như chiều cao, màu da, màu tóc,… của người do rất nhiều gene quy định. Mỗi allele trội của một gene quy định một “đơn vị” nhỏ sản phẩm, góp phần cùng sản phẩm của các gene khác tạo nên kiểu hình chung.