Phân ly 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 thêm về quy luật phân li của Mendel.
Quy luật phân li của Mendel là gì?
Quy luật phân ly Mendel là sự phân chia đồng đều của các yếu tố di truyền trong quá trình phân bào. giao tử và sự tái tổ hợp của chúng trong quá trình thụ tinh. Đây là những quy tắc mô tả cách con cái được thừa hưởng những đặc điểm từ cha mẹ. Chúng giúp mọi người dự đoán phiên bản đặc điểm nào mà con cháu họ sẽ thừa hưởng.
Ví dụ: Hãy nghĩ về màu tóc. Nếu cha hoặc mẹ có mái tóc đen sẫm và người kia có mái tóc vàng nhạt hơn, quy luật Mendel sẽ giúp mọi người dự đoán màu tóc của con mình bằng cách tính xác suất – đen hay vàng?
Phân loại độc lập đề cập đến các gen hoặc alen sắp xếp để hình thành các giao tử mới độc lập với nhau. Kiểu phân tách này là kết quả của sự phân chia độc lập các nhiễm sắc thể thành các giao tử riêng biệt. Lưu ý rằng sự trao đổi chéo diễn ra khi các gen trên mỗi nhiễm sắc thể được sắp xếp lại. Do đó, Nguyên tắc phân loại độc lập của Gregor Mendel mô tả cách các gen khác nhau với những đặc điểm khác nhau có thể xuất hiện trong các giao tử mới sau khi phân chia hoàn toàn bằng phân. Nguyên tắc này chỉ là một trong những quy luật phân biệt do Gregor Mendel đề xuất.
quy luật phân loại 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 bố và mẹ. Cuối cùng, hợp tử có một hỗn hợp các nhiễm sắc thể chứ không phải là một tập hợp các đặc điểm cụ thể do mỗi bố mẹ xác định. Đây là lý do tại sao các nhiễm sắc thể được coi là loại độc lập, do đó hợp tử cuối cùng sẽ có sự kết hợp của các nhiễm sắc thể khác nhau của mẹ và con.
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. Trong đó việc chọn ngẫu nhiên một alen cho một tính trạng nhất định không liên quan gì đến việc chọn lọc một alen khác cho một tính trạng khác.
Phân li độc lập nói lên rằng sự di truyền của các gen khác nhau xảy ra độc lập với nhau. Trong quy luật phân li độc lập, các tổ hợp gen và xác suất của chúng được tính toán và giả định bằng cách nhân xác suất của mỗi gen. Ngoài ra, xác suất có một gen không ảnh hưởng đến xác suất có gen kia.
Sự phân ly độc lập xảy ra ở giai đoạn nào của giảm phân? Sự phân chia độc lập với giảm phân diễn ra ở sinh vật nhân chuẩn trong quá trình giảm phân 1 của quá trình phân bào. 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. Vì vậy, giao tử là các 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 để tạo thành hợp tử lưỡng bội có bộ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh. Cơ sở vật lý là sự phân bố ngẫu nhiên của nhiễm sắc thể trong kỳ giữa so với các nhiễm sắc thể khác.
Để xác định một phân loại độc lập, trước tiên bạn phải hiểu quy luật phân biệt đối xử. quy luật phân ly phát biểu rằng trong quá trình giảm phân, các giao tử khác nhau nhận được hai loại gen phân tách độc lập khác nhau. Mặt khác, hai DNA của mẹ và con được phân tách ngẫu nhiên, do đó mang lại sự đa dạng di truyền cao hơn. Quy luật sắp xếp độc lập được thể hiện rõ ràng trong sự phân bố ngẫu nhiên của nguồn DNA của bố và mẹ. Do sự phân chia ngẫu nhiên, giao tử có thể nhận gen của mẹ, gen của cha hoặc hỗn hợp cả hai. Sự phân bố di truyền dựa trên giai đoạn đầu của bệnh teo cơ, khi các nhiễm sắc thể này được sắp xếp ngẫu nhiên.
Mendel đã khám phá ra quy luật như thế nào?
Mendel là một tu sĩ và nhà sinh vật học người Áo, người thích thử nghiệm thực vật. Sau khi thực hiện một thí nghiệm như vậy với đậu Hà Lan, ông đã có thể khám phá ra các quy luật chi phối sự di truyền (tức là sự truyền các đặc điểm từ cha mẹ sang con cái).
Ban đầu, khi Mendel lai đậu vàng tròn với đậu xanh nhăn, tất cả đậu F1 đều mang tính trạng trội tròn và vàng. Ở F2 lai thu được đậu xanh vỏ tròn vỏ nhăn và đậu xanh vỏ tròn vỏ vàng nhăn.
Mọi tính trạng trội đều tồn tại qua các thế hệ và mọi tính trạng lặn đều tồn tại qua các thế hệ.
Bốn tổ hợp màu sắc và hình dạng có thể xuất hiện theo tỷ lệ 9:3:3:1, thể hiện sự sắp xếp độc lập của các gen cho hai cặp tính trạng trong giao tử.
Nếu có ¾ hình tròn màu vàng và ¾ hình tròn, dự đoán ¾ x ¾ = 9/16 sẽ có cả hình tròn màu vàng và hình tròn. Tỷ lệ cược của ba kết hợp còn lại có thể được tính theo cách tương tự.
Mendel quan sát được 9 hạt tròn màu vàng: 3 hạt vàng nhăn: 3 hạt xanh tròn: 1 hạt 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 ly độc lập là kết quả của sự di chuyển độc lập của từng cặp nhiễm sắc thể đồng tương ứng trong quá trình giảm phân. Một nhóm gen độc lập rất quan trọng để tạo ra các tổ hợp gen mới làm tăng sự biến đổi di truyền trong quần thể.
Mendel đã không làm tất cả những điều đó trong vài tháng. Ông phải mất tám năm mới nghĩ ra cái mà ngày nay chúng ta gọi là “quy luật phân chia Mendel”.
Sự phát triển của một hệ thống phân loại độc lập dựa trên việc Mendel chọn lọc các loại cây họ đậu với các đặc điểm khác nhau: một loại đậu vườn tạo ra đậu xanh nhăn nheo và một loại đậu vườn khác tạo ra đậu Hà Lan tròn màu vàng. Ký tự màu vàng và tròn chiếm ưu thế; do đó, tất cả các thế hệ tiếp theo của thế hệ đầu tiên đều có màu vàng và đậu tròn. Tuy nhiên, thế hệ thứ hai cho thấy sự khác biệt rõ rệt sau khi lai thế hệ thứ nhất với nhau. Thí nghiệm đã chứng minh sự di truyền độc lập 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, tròn hay xanh và nhăn như thế hệ đậu Hà Lan trước.
Tại sao phân li độc lập lại quan trọng?
Phân loại độc lập chịu trách nhiệm tạo ra các tổ hợp di truyền mới ở sinh vật cũng như sự giao phối giữa các sinh vật. Vì vậy, nó góp phần vào sự đa dạng di truyền ở sinh vật nhân chuẩn.
- Giải thích được nguyên nhân hình thành nên sự biến dị tổ hợp vô cùng phong phú và đa dạng về các kiểu giao phối.
- Biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu cực kỳ quan trọng cho tiến hóa và chọn lọc.
- Dự đoán tỉ lệ phân ly kiểu hình ở thế hệ sau
- Giúp con người tìm ra những đặc điểm riêng, lai tạo, tạo ra những giống mới có năng suất cao
Ví dụ:
Ví dụ: lấy ngẫu nhiên một quần thể mèo và theo dõi hai đặc điểm: màu mắt (nâu hoặc xanh lá cây) và màu lông (trắng hoặc xám). Ví dụ, alen trội quy định màu mắt là màu nâu ( B ) và alen lặn quy định màu mắt là màu xanh lá cây ( b ). Về màu lông, giả sử alen lông trắng ( W ) là trội so với alen lông xám ( w ). Mèo dị hợp tử có đặc điểm nổi trội là mắt nâu và lông trắng sẽ tạo ra giao tử khi trưởng thành về mặt sinh dục.
Trong quá trình tạo giao tử, các alen màu mắt sẽ phân ly độc lập với các alen màu lông nếu tuân thủ quy luật phân ly. Các giao tử thu được sau quá trình giảm phân sẽ chứa các alen ngẫu nhiên, vì vậy khi lai hai con mèo dị hợp tử, con cái của chúng có thể sẽ có những đặc điểm hỗn hợp. Ví dụ: một trong những chú mèo con có thể có mắt nâu ( BB hoặc Bb ) và bộ lông màu xám ( ww ). Một chú mèo con khác có thể có mắt xanh lục ( bb ) và lông màu xám ( ww ). Những con khác có thể vẫn có mắt nâu và lông trắng (vì vậy các kiểu gen có thể là BBWW, BBWw, BbWW, BbWw). Bây giờ, đây chỉ là một ví dụ minh họa. Trong tự nhiên, các đặc điểm màu mắt và màu lông là đa gen, nghĩa là nhiều alen có liên quan đến việc xác định kiểu hình của con cái.
Sự phân loại độc lập hiện nay được giải thích bằng hoạt động 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.
