Lời giải bài tập Sinh học lớp 12 Bài 7: Di truyền học Mendel và mở rộng học thuyết Mendel sách Cánh diều hay, ngắn gọn sẽ giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Sinh học 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Sinh học 12 Bài 7: Di truyền học Mendel và mở rộng học thuyết Mendel

Mở đầu trang 40 Sinh học 12: Mendel đã tiến hành nhiều thực nghiệm trên đối tượng Đậu hà lan với mục đích tìm hiểu vật liệu di truyền được truyền qua các thế hệ từ cha mẹ đến con cháu. Ông đã giải thích sự truyền vật liệu di truyền qua các thế hệ cơ thể sinh vật theo những quy luật nào?

Lời giải:

Ông đã giải thích sự truyền vật liệu di truyền qua các thế hệ cơ thể sinh vật theo quy luật phân li và quy luật phân li độc lập.

Câu hỏi trang 40 Sinh học 12: Mendel đã tìm ra được các quy luật di truyền bằng phương pháp nghiên cứu nào?

Lời giải:

Mendel đã tìm ra được các quy luật di truyền bằng phương pháp nghiên cứu lai tính trạng và sử dụng toán xác suất thống kê để phân tích.

Câu hỏi 1 trang 41 Sinh học 12: Quan sát hình 7.1 và mô tả thí nghiệm mà Mendel thực hiện.

Lời giải:

Mendel chọn các dòng Đậu hà lan thuần chủng về tính trạng quan tâm (màu hoa, vị trí họa trên cây, chiều cao cây, màu quả, hình dạng quả, màu hạt, hình dạng hạt,...), sau đó, tiến hành thực nghiệm cho lai các tính trạng thuần chủng tương phản thu được F1, tiếp tục cho F1 tự thụ thu được F2.

Câu hỏi 2 trang 41 Sinh học 12: Tỉ lệ kiểu hình ở các thế hệ F1, F2 có thể rút ra nhận xét gì?

Lời giải:

F1: 100% hoa tím

F2: 3 hoa tím : 1 hoa trắng

Câu hỏi 1 trang 42 Sinh học 12: Giải thích cơ sở tế bào học của sự phân li tính trạng màu hoa cây Đậu hà lan trong thí nghiệm của Mendel.

Lời giải:

Các nghiên cứu tế bào học sau này đã xác nhận giả thuyết của Mendel. Nhân tố di truyền là gene, với các allele tồn tại thành từng cặp NST tương đồng. Sự phân li của các nhiễm sắc thể trong giảm phân dẫn tới mỗi giao tử chỉ mang một allele của cặp. Sự kết hợp ngẫu nhiên hai giao tử trong thụ tinh dẫn tới hình thành tổ hợp cặp allele ở thế hệ con.

Câu hỏi 2 trang 42 Sinh học 12: Quan sát hình 7.3 và xác định tỉ lệ kiểu hình của từng cặp tính trạng ở thế hệ F1, F2.

Lời giải:

Vàng : xanh = 3:1

Trơn : nhăn = 3:1

Câu hỏi 3 trang 42 Sinh học 12: Vận dụng quy luật phân li, giải thích sự di truyền của tính trạng màu sắc vỏ hạt và hình dạng vỏ hạt.

Lời giải:

Sự phân li của các nhiễm sắc thể trong giảm phân dẫn tới mỗi giao tử chỉ mang một allele của cặp. Sự kết hợp ngẫu nhiên hai giao tử trong thụ tinh dẫn tới hình thành tổ hợp cặp allele ở thế hệ con.

Câu hỏi trang 43 Sinh học 12: Hãy nêu quan điểm của Mendel về tính quy luật của hiện tượng di truyền.

Lời giải:

Mendel cho rằng hiện tượng di truyền chịu sự chi phối của các quy luật xác định. Ông đã đưa ra hai quy luật di truyền cơ bản dựa trên kết quả thí nghiệm lai đậu Hà Lan của mình:

1. Quy luật phân li: Mỗi gen có hai alen, một alen từ bố và một alen từ mẹ. Khi giao tử được hình thành, hai alen của gen phân li độc lập với nhau và phân phối đồng đều vào các giao tử.

2. Quy luật phân li độc lập: Các gen di truyền độc lập với nhau.

Câu hỏi 1 trang 44 Sinh học 12: Ở cây hoa rồng, màu sắc hoa do một gene mã hóa enzyme sinh tổng hợp sắc tố đỏ quy định. Allele đột biến của gene này bị mất chức năng, không sinh tổng hợp được sắc tố đỏ.

Quan sát hình 7.5 và nhận xét về tính trạng xuất hiện ở cây F1

Lời giải:

F1 là tính trạng trung gian giữa hoa đỏ và hoa trắng.

Câu hỏi 2 trang 44 Sinh học 12: Ở cây hoa rồng, màu sắc hoa do một gene mã hóa enzyme sinh tổng hợp sắc tố đỏ quy định. Allele đột biến của gene này bị mất chức năng, không sinh tổng hợp được sắc tố đỏ. Quan sát hình 7.5, vận dụng quy luật di truyền Mendel giải thích sự di truyền màu hoa của cây hoa rồng.

Lời giải:

Mỗi gen có hai alen, một alen từ bố và một alen từ mẹ. Khi giao tử được hình thành, hai alen của gen phân li độc lập với nhau và phân phối đồng đều vào các giao tử. Sự kết hợp ngẫu nhiên hai giao tử trong thụ tinh dẫn tới hình thành tổ hợp cặp allele ở thế hệ con.

Luyện tập trang 45 Sinh học 12: Kháng nguyên A và B trên màng hồng cầu được quy định bởi các allele đồng trội IA và IB. Allele IO là lặn, không mã hóa kháng nguyên. Sự tương tác giữa các sản phẩm của các allele trong cặp tương đồng quy định nhóm máu thuộc hệ thống ABO (bảng 7.1). Hãy cho biết người cha có kiểu gene như thế nào nếu người mẹ có nhóm máu O và sinh được những đứa con có nhóm máu O và con có nhóm máu A.

Lời giải:

Nếu người mẹ có nhóm máu O và sinh được những đứa con có nhóm máu O và con có nhóm máu A → Người bố có allele IA và IO

→ Bố mang nhóm máu A có kiểu gene IAIO.

Câu hỏi trang 46 Sinh học 12: Quan sát hình 7.6, cho biết mối quan hệ giữa sản phẩm của gene B và gene A trong sự hình thành tính trạng màu lông chuột.

Lời giải:

Sản phẩm của gene B là điều kiện để cho sản phẩm gene A được biểu hiện (nghĩa là chúng tương tác với nhau).

Vận dụng trang 46 Sinh học 12: HbA là loại hemoglobin phổ biến nhất ở cơ thể người, được cấu tạo từ hai chuỗi polypeptide a và hai chuỗi polypeptide ß. Trong đó hai chuỗi polypeptide a do hai gene cùng nằm trên nhiễm sắc thể số 16 là HBA1 và HBA2 quy định, chuỗi polypeptide ß do gene HBB nằm trên nhiễm sắc thể số 1 quy định. Hãy giải thích kiểu tương tác gene trong sự hình thành hemoglobin hoạt động ở người.

Lời giải:

Hai gen HBA1 và HBA2 cùng nằm trên nhiễm sắc thể số 16, cùng quy định chuỗi polypeptide alpha. Hai gen này bổ sung cho nhau để tạo ra chuỗi polypeptide alpha hoàn chỉnh. Nếu một trong hai gen này bị đột biến, có thể dẫn đến thiếu hụt chuỗi polypeptide alpha, gây ra bệnh thalassemia alpha.

Xem thêm các bài giải bài tập Sinh học 12 Cánh diều, chi tiết khác:

Bài 6: Đột biến nhiễm sắc thể

Bài 7: Di truyền học Mendel và mở rộng học thuyết Mendel

Bài 8: Di truyền liên kết giới tính, liên kết gene và hoán vị gene

Bài 9: Di truyền gene ngoài nhân

Bài 10: Mối quan hệ giữa kiểu gene, môi trường và kiểu hình

Bài 11: Hệ gene, công nghệ gene và ứng dụng

Lý thuyết Bài 7: Di truyền học Mendel và mở rộng học thuyết Mendel

I. Bối cảnh ra đời học thuyết Mendel

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.

II. Thí nghiệm lai ở đậu Hà Lan

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.

III. Tương tác giữa các allele của cùng 1 gene

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.

IV. Tương tác giữa các allele thuộc các gene khác nhau 

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.