Giải thích quá trình di truyền thông qua thí nghiệm của Mendel.

Gregor Mendel (1822–1884) là “cha đẻ” của di truyền học hiện đại nhờ loạt thí nghiệm trên cây đậu Hà Lan (Pisum sativum). Từ những kết quả quan sát tỉ lệ lai, ông đề xuất hai định luật cơ bản của di truyền: 1. Nguyên tắc thí nghiệm của Mendel - Chọn các tính trạng rõ ràng, dễ phân biệt (màu hoa, hình hạt, kích thước hạt, v.v.). - Dùng dòng thuần chủng (homozygous) để chắc chắn mỗi bố và mẹ chỉ mang một loại alen cho mỗi tính trạng. - Thực hiện lai thuận và lai nghịch, đếm và ghi nhận số cá thể thu được ở thế hệ con. 2. Thí nghiệm đại diện: lai đơn tính (monohybrid cross) - Ví dụ tính trạng màu hạt: vàng (V) trội hoàn toàn so với xanh (v). - F₀: Đường thẳng thuần vàng (VV) × thuần xanh (vv). - F₁: 100% cá thể Vv (tất cả có hạt vàng). - Khi cho F₁ (Vv) tự thụ phấn, thế hệ F₂ thu được tỉ lệ kiểu hình vàng : xanh ≈ 3 : 1, tương ứng kiểu gen là 1 VV : 2 Vv : 1 vv. 3. Định luật phân li (Định luật I) - Mỗi cá thể mang hai alen (từ bố/mẹ) cho mỗi gen. - Trong quá trình hình thành giao tử, hai alen phân li độc lập, mỗi giao tử chỉ nhận một alen với xác suất bằng nhau. - Khi thụ tinh, alen từ hai giao tử kết hợp ngẫu nhiên để tạo kiểu gen mới. 4. Thí nghiệm lai hai tính trạng (dihybrid cross) - Chọn hai tính trạng khác nhau, ví dụ hạt: màu vàng (V) trội so với xanh (v) và hình tròn (R) trội so với nhăn (r). - F₀: thuần VVRR × vvrr. - F₁: toàn bộ VvRr (vàng, tròn). - Cho F₁ tự thụ phấn, F₂ thu được tỉ lệ kiểu hình ≈ 9 vàng-tròn : 3 vàng-nhăn : 3 xanh-tròn : 1 xanh-nhăn. 5. Định luật phân li độc lập (Định luật II) - Các cặp alen của các gen khác nhau (nằm trên các cặp nhiễm sắc thể khác nhau) phân ly và tổ hợp độc lập khi hình thành giao tử. - Kết quả là kiểu hình của một tính trạng không ảnh hưởng đến kiểu hình của tính trạng kia. 6. Ý nghĩa - Giải thích vì sao tính trạng trội – lặn ra đời. - Phương pháp lai giống cây, vật nuôi có cơ sở khoa học. - Mở đường cho di truyền học phân tử, nghiên cứu gen, đột biến, chọn giống… Tóm lại, thí nghiệm của Mendel trên cây đậu đã cơ bản làm rõ cách các “hạt nhân di truyền” (ngày nay là gen/alen) phân bố, tổ hợp qua các thế hệ, từ đó hình thành hai định luật di truyền nền tảng.