Quy luật phân li I. Thí nghiệm của Menden Đậu Hà Lan có đặc điểm là tự thụ phấn cao. Menđen đã tiến hành giao phấn giữa các giống đậu Hà Lan thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng tương phản bằng cách cắt bỏ nhị từ khi chưa chín ở hoa của cây chọn làm mẹ để ngăn ngừa sự tự thụ phấn. Khi nhị đã chín, ông lấy phấn hoa của cây được chọn làm bố rắc vào đầu nhụy của các hoa đã được cắt nhị ở trên cây được chọn làm mẹ. F1 được tạo thành tiếp tục tự thụ phấn để cho ra F2. Kết quả thí nghiệm của Menden được phản ánh ở bảng sau: P F1 F2 Hoa đỏ x hoa trắng Hoa đỏ 705 đ ỏ : 244 trắng Thân cao x thân lùn Thân cao 487 cao : 177 lùn Quả xanh x quả vàng Quả xanh 428 xanh : 152 vàng Các tính trạng của cơ thể, ví dụ như hoa đỏ, hoa trắng, thân cao, thân lùn, quả xanh, quả vàng được gọi là kiểu hình. Dù thay đổi vị trí các giống cây làm bố và cây mẹ như giống hoa đỏ làm bố và giống hoa trắng làm mẹ, hay ngược lại, kết quả thu được ở F1 và F2 vẫn giống nhau. Menđen gọi tính trạng biểu hiện ở F1 là tính trạng trội (hoa đỏ, thân cao, quả xanh), còn tính trạng chỉ biểu hiện ở F2 là tính trạng lặn (hoa trắng, thân lùn, quả vàng). Những kết quả thí nghiệm của Menden cho thấy F2 có sự phân li tính trạng theo tỷ lệ xấp xỉ 3 trội : 1 lặn. II. Menden giải thích kết quả thí nghiệm F1 đều mang tính trạng trội còn tính trạng lặn chỉ xuất hiện ở F2. Từ đó Menđen nhận thấy các tính trạng không trộn lẫn vào nhau như quan niệm đương thời. Ông cho rằng mỗi tính trạng ở cơ thể do một cặp nhân tố di truyền quy đinh, sau này gọi là gen. Ông dùng kí hiện chữ để chỉ các nhân tố di truyền (gen), trong đó chữ in hoa là gen trội quy định tính trạng trội, còn chữ thường là gen lặn quy định tính trạng lặn để giải thích kết quả thí nghiệm. Các cơ thể P, F1 và F2 các gen tồn tại thành từng cặp tương ứng được gọi là kiểu gen quy định kiểu hình của cơ thể. Nếu kiểu gen chứa cặp gen tương ứng giống nhau gọi là thể đồng hợp như: AA – thể đồng hợp trội, aa – thể đồng hợp lặn, còn chứa cặp gen tương ứng khác nhau (Aa) gọi là thể dị hợp. Menđen đã giải thích kết quả thí nghiệm của mình bằng sự phân li và tổ hợp của cặp nhân tố di truyền (gen) qua quá trình phát sinh giao tử và thụ tinh. III. Nội dung quy luật phân li Các kết quả thí nghiệm lai một tính hay mộtcặp tính trạng của Menđen cho thấy: Khi lai bố mẹ thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng tương phản thì thế hệ thứ hai có sự phân li theo tỉ lệ xấp xỉ 3 trội : 1 lặn. Vì vậy, quy luật phân li được hiểu là trong quá trình phát sinh giao tử, mỗi nhân tố di truyền trong cặp nhân tố di truyền phân li về một giao tử và giữ nguyên bản chất như ở cơ thể thuần chủng của P. Quy luật này còn được hiểu: mỗi tính trạng của cơ thể do một cặp nhân tố di truyền quy định. Do sự phân li đồng đều của cặp nhân tố di truyền này nên mỗi loại giao tử chỉ chứa một nhân tố của cặp. Theo thuật ngữ khoa học, quy luật phân li được hiểu là “Mỗi tính trạng được quy định bởi một căp alen. Do sự phân li đồng đều của cặp alen trong giảm phân nên mỗi giao tử chỉ chứa một alen của cặp”. IV. Cơ sở tế bào học của quy luật phân li Những nghiên cứu tế bào học ở cuối thế kỉ XIX về cơ chế nguyên phân, giảm phân và thụ tinh đã xác nhận giả thuyết của Menden. Trong té bào lượng bội, NST tồn tại thành từng cặp, do đó gen cũng tồn tại thanh từng cặp tương ừng trên cặp NST tương đòng. Vì vậy, cặp NST phân li trong giảm phân khi hình thành giao tử và tổ hợp lại trong thụ tinh do sự kết hợp ngẫu nhiên của cá giao tử đực và cái đã đưa đến sự phân li và tổ hợp của cặp gen tương ứng. Chính đây là cơ sở tế bào học để giải thích quy luật phân li của Menđen. Quy luật phân li chỉ đúng trong những điều kiện sau: - Số lượng cá thể ở thế hệ lai phải đủ lớn để số liệu thống kê được chính xác. - Sự phân li NST như nhau khi tạo giao tử và sự kết hợp ngẫu nhiên của các kiểu giao tử khi thụ tinh. - Các giao tử và các hợp tử có sức sống như nhau - Sự biểu hiện hoàn toàn của tính trạng (trội hoàn toàn) - Mỗi tính được do một cặp alen quy định. V. Lai phân tích: Phép lai phân tích là phép lai giữa cá thể mang tính trạng trội cần xác định kiểu gen với cá thể mang tính trạng lặn. Nếu kết quả của phep lai đồng tính thì cá thể đem lai mang tính trạng trội có kiểu gen đồng hợp, còn kết quả phép lai phân tính thì cá thể đem lai có kiểu gen dị hợp. Khái niệm lai phân tích nêu trên chỉ giới hạn trong trường hợp tính trội hoàn toàn. Khái niệm này còn được mở rộng trong những trường hợp mối quan hệ kiểu gen và kiểu hình phức tạp hơn. VI . Ý nghĩa của quy luật phân li Tương quan trội – lặn là hiện tượng phổ biến ở nhiều tính trạng trên cơ thể thực vật, động vật và người, ví dụ: ở cà chua tính trạng quả đỏ, nhẵn và thân cao là trội còn quả vàng, có lông tơ và thân lùn là lặn; ở chuột lang các tính trạng lông đen, ngắn là trội. Thông thường các tính trạng trội là các tính trạng tốt, còn những tính trạng lặn là những tính trạng xấu. Một mục tiêu của chọn giống là xác định được các tính trạng trội và tập trung nhiều gen trội quý vào một kiểu gen để tạo ra giống có ý nghĩa kinh tế cao. Trong sản xuất để tránh sự phân li tính trạng diễn ra, trong đó xuất hiện tính trạng xấu, ảnh hưởng tới phẩm chất và năng suất của vật nuôi, cây trồng, người ta phải kiểm tra độ thuần chủng của giống bằng phép lai phân tích. . giải thích quy luật phân li của Menđen. Quy luật phân li chỉ đúng trong những điều kiện sau: - Số lượng cá thể ở thế hệ lai phải đủ lớn để số li u thống. trạng tương phản thì thế hệ thứ hai có sự phân li theo tỉ lệ xấp xỉ 3 trội : 1 lặn. Vì vậy, quy luật phân li được hiểu là trong quá trình phát sinh giao