Phân li độc lập là một quá trình quan trọng để tạo ra các tổ hợp di truyền mới góp phần tạo nên sự đa dạng di truyền giữa các cá thể sinh sản hữu tính. Hãy tham khảo bài viết dưới đây để tìm hiểu rõ hơn về Quy luật phân li của Mendel.
1. Quy luật phân li của Mendel là gì?
Quy luật phân li của Mendel là sự phân li đồng đều của các nhân tố di truyền (gen) trong quá trình Giảm phân tạo giao tử và sự tổ hợp lại của chúng trong quá trình thụ tinh. Đây là những quy luật mô tả cách thức các đặc điểm được thừa hưởng bởi con cái từ cha mẹ của chúng. Chúng giúp người ta dự đoán phiên bản đặc điểm nào mà con cháu sẽ thừa hưởng.
Ví dụ: Hãy xem xét màu tóc. Nếu cha hoặc mẹ có mái tóc đen sẫm và người kia có mái tóc vàng nhạt hơn, các định luật của Mendel sẽ giúp người ta dự đoán màu tóc con họ sẽ có, bằng cách tính xác suất – đen hay vàng?
Phân li độc lập đề cập đến các gen hoặc alen sắp xếp thành các giao tử mới hình thành một cách độc lập với nhau. Loại phân li này là kết quả của sự phân chia nhiễm sắc thể độc lập thành các giao tử riêng biệt. Hãy lưu ý rằng quá trình trao đổi chéo diễn ra khi các gen trên mỗi nhiễm sắc thể được sắp xếp lại. Do đó,
Định luật phân li độc lập của Mendel phát biểu rằng các nhiễm sắc thể thu được được sắp xếp ngẫu nhiên bằng cách trộn lẫn các nhiễm sắc thể của mẹ và con. Cuối cùng, hợp tử có sự pha trộn của các nhiễm sắc thể chứ không phải một tập hợp các đặc điểm cụ thể được xác định từ mỗi cha mẹ. Đó là lý do tại sao các nhiễm sắc thể được coi là các loại độc lập nên hợp tử cuối cùng sẽ có sự kết hợp của các nhiễm sắc thể khác nhau của mẹ và con.
2. Nguyên tắc phân li độc lập:
Quy luật phân li độc lập có nghĩa là các đặc điểm riêng biệt của các alen khác nhau được hợp tử di truyền độc lập với nhau. Trường hợp sự lựa chọn ngẫu nhiên của một alen cho một tính trạng nhất định không liên quan, bằng bất kỳ phương tiện nào với sự lựa chọn của một alen khác cho một tính trạng khác.
Phân li độc lập nói rằng sự di truyền của các gen khác nhau xảy ra độc lập với nhau. Trong luật phân li độc lập, sự kết hợp của các gen và xác suất của chúng được tính toán và giả định bằng cách nhân xác suất của mỗi gen. Hơn nữa, xác suất có một gen không ảnh hưởng đến xác suất có gen kia.
Quá trình phân li độc lập diễn ra ở giai đoạn nào của quá trình giảm phân? Sự phân li độc lập trong giảm phân diễn ra ở sinh vật nhân chuẩn trong kỳ giữa 1 của quá trình phân chia giảm phân. Nó tạo ra một giao tử mang nhiễm sắc thể hỗn hợp. Giao tử chứa một nửa số lượng nhiễm sắc thể thông thường trong một tế bào sinh dưỡng lưỡng bội. Do đó, giao tử là những tế bào đơn bội có thể trải qua quá trình sinh sản hữu tính, trong đó hai giao tử đơn bội được hợp nhất với nhau tạo thành hợp tử lưỡng bội có bộ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh. Cơ sở vật lý là sự phân bố ngẫu nhiên của các nhiễm sắc thể trong quá trình siêu hình so với các nhiễm sắc thể khác.
Để xác định phân li độc lập, trước tiên bạn nên hiểu quy luật phân biệt. Quy luật phân li phát biểu rằng trong giảm phân, các tế bào giao tử khác nhau nhận được hai loại gen phân li độc lập khác nhau. Mặt khác, hai DNA của mẹ và con được phân tách ngẫu nhiên cho phép đa dạng hơn về gen. Quy luật sắp xếp độc lập thể hiện rõ ràng trong quá trình phân chia ngẫu nhiên các nguồn DNA của mẹ và con. Do sự phân li ngẫu nhiên, giao tử có thể nhận được gen của mẹ, gen của bố hoặc hỗn hợp của cả hai. Sự phân bố di truyền dựa trên giai đoạn đầu của quá trình giảm phân khi các nhiễm sắc thể này được xếp thành hàng ngẫu nhiên.
3. Menđen phát hiện ra quy luật như thế nào?
Mendel là một nhà sư và nhà sinh vật học người Áo, người thích thử nghiệm với thực vật. Sau khi thực hiện một thí nghiệm như vậy với cây đậu Hà Lan, ông đã có thể khám phá ra các quy luật chi phối tính di truyền (tức là sự truyền các tính cách từ cha mẹ sang con cái).
Ban đầu, khi Mendel lai cây đậu vàng tròn với cây đậu xanh nhăn nheo, tất cả các cây đậu F1 đều biểu hiện tính trạng trội tròn và vàng. Ở F2, lai thu được đậu xanh vỏ tròn, vỏ nhăn, thu được đậu xanh vỏ tròn, vỏ vàng nhăn.
Mỗi tính trạng trội có mặt ở ¾ thế hệ sau và mỗi tính trạng lặn có mặt ở ¼ thế hệ sau
Bốn tổ hợp có thể có về màu sắc và hình dạng xuất hiện theo tỷ lệ 9:3:3:1, thể hiện sự sắp xếp độc lập của các gen quy định hai cặp tính trạng trong giao tử.
Nếu có ¾ màu vàng và ¾ hình tròn thì dự đoán rằng ¾ x ¾ = 9/16 sẽ có cả màu vàng và hình tròn. Tỷ lệ của ba kết hợp khác có thể được tính toán tương tự.
Mendel quan sát thấy 9 hạt vàng tròn: 3 vàng nhăn: 3 xanh tròn: 1 đậu xanh nhăn.
Sau đó, sau khi phát hiện ra các nhiễm sắc thể và hành vi của chúng trong quá trình giảm phân , người ta có thể giải thích sự phân li độc lập là kết quả của sự di chuyển độc lập của từng cặp nhiễm sắc thể tương đồng trong quá trình giảm phân. Một loại gen độc lập rất quan trọng để tạo ra các tổ hợp gen mới làm tăng các biến thể di truyền trong quần thể .
Mendel đã không làm tất cả những điều này trong vòng vài tháng. Anh ấy đã mất 8 năm để đề xuất cái mà ngày nay chúng ta gọi là “ Quy luật phân li của Mendel “.
Sự phát triển của quy luật phân loại độc lập dựa trên việc Mendel nhân giống các cây đậu có các đặc điểm khác nhau: cây đậu vườn cho ra hạt đậu xanh nhăn nheo và một cây đậu vườn khác cho ra hạt đậu vàng tròn. Các ký tự màu vàng và tròn chiếm ưu thế hơn; do đó, tất cả thế hệ sau của thế hệ đầu tiên đều có màu vàng và hạt đậu tròn. Tuy nhiên, thế hệ thứ hai cho thấy sự khác biệt rõ rệt sau khi lai tạo thế hệ đầu tiên với nhau. Thí nghiệm đã chứng minh sự di truyền độc lập của các tính trạng tương đồng trên các alen khác nhau ở đậu vàng và đậu xanh vì thế hệ sau sinh ra không chỉ có màu vàng và tròn hoặc xanh và nhăn nheo như thế hệ trước của chúng
4. Tại sao phân li độc lập lại quan trọng?
Phân li độc lập chịu
– Giải thích nguyên nhân xuất hiện nên biến dị tổ hợp vô cùng phong phú và đa dạng ở các loại giao phối.
– Biến dị tổ hợp chính là nguồn nguyên liệu vô cùng quan trọng cho tiến hóa và chọn giống.
– Dự đoán được tỉ lệ phân ly kiểu hình ở các đời sau
– Giúp con người tìm ra những tính trạng cho mình, lai giống, tạo giống mới có năng suất cao
5. Ví dụ:
Ví dụ, hãy lấy một quần thể mèo ngẫu nhiên và theo dõi hai đặc điểm: màu mắt (nâu hoặc xanh lục) và màu lông (trắng hoặc xám). Ví dụ, alen trội quy định màu mắt là mắt nâu ( B ) và alen lặn quy định màu mắt xanh lục ( b ). Về màu lông, giả sử alen quy định lông trắng ( W ) trội hoàn toàn so với alen quy định lông xám ( w ). Dị hợp tử mèo mang tính trạng trội là mắt nâu, lông trắng sẽ sinh giao tử khi thành thục sinh dục. Trong quá trình tạo giao tử, các alen quy định màu mắt sẽ phân li độc lập với các alen quy định màu lông nếu căn cứ vào quy luật phân li. Giao tử thu được sau quá trình giảm phân sẽ chứa các alen ngẫu nhiên sao cho khi lai hai con mèo dị hợp tử với nhau, đời con của chúng có khả năng mang các đặc điểm hỗn hợp. Ví dụ, một trong những con mèo con có thể có màu mắt nâu ( BB hoặc Bb ) và màu lông xám ( ww ). Một chú mèo con khác có thể có đôi mắt xanh lục ( bb ) và bộ lông xám ( ww). Những con khác vẫn có thể có mắt nâu và lông trắng (do đó, các kiểu gen có thể có là BBWW, BBWw, BbWW, BbWw). Bây giờ, đây chỉ là một ví dụ minh họa. Trong tự nhiên, các đặc điểm về màu mắt và lông là đa gen, nghĩa là một số alen có liên quan đến việc xác định kiểu hình của thế hệ con.
Sự phân loại độc lập hiện được giải thích theo hành vi của các nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân và sự di chuyển ngẫu nhiên của từng cặp nhiễm sắc thể tương đồng trong quá trình giảm phân.
