Nghiên cứu về di truyền học đã có những bước tiến vượt bậc, và một trong những khái niệm nền tảng, quan trọng nhất chính là quy luật di truyền khi lai hai bố mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản. Vậy, điều gì sẽ xảy ra ở thế hệ F1 và F2?
Khi tiến hành lai giữa hai dòng bố mẹ thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng tương phản (ví dụ: một bên hoa đỏ, một bên hoa trắng), thế hệ F1 sẽ tuân theo quy luật đồng tính.
Điều này có nghĩa là:
- F1 đồng tính: Toàn bộ các cá thể ở thế hệ F1 đều sẽ biểu hiện một trong hai tính trạng của bố hoặc mẹ. Tính trạng này được gọi là tính trạng trội. Tính trạng còn lại, không biểu hiện ở F1, được gọi là tính trạng lặn.
Trong trường hợp này, hình ảnh minh họa quy luật đồng tính ở F1, với tất cả cây con đều mang kiểu hình hoa đỏ khi lai bố mẹ thuần chủng hoa đỏ và hoa trắng.
Khi cho các cá thể F1 tự thụ phấn hoặc giao phối với nhau, thế hệ F2 sẽ xuất hiện sự phân ly tính trạng.
Cụ thể:
- F2 phân ly tính trạng: Ở thế hệ F2, cả hai tính trạng (trội và lặn) đều xuất hiện trở lại. Tỉ lệ phân ly tính trạng thường tuân theo tỉ lệ 3:1. Nghĩa là, cứ 4 cá thể F2 thì sẽ có trung bình 3 cá thể mang tính trạng trội và 1 cá thể mang tính trạng lặn.
Ảnh này thể hiện sự phân ly tính trạng ở F2, với tỉ lệ xấp xỉ 3 cây hoa đỏ và 1 cây hoa trắng, minh họa cho quy luật phân ly 3:1.
Giải thích cơ sở di truyền của hiện tượng này:
Quy luật này được giải thích dựa trên sự phân ly của các alen (các dạng khác nhau của cùng một gen) trong quá trình giảm phân tạo giao tử. Mỗi cá thể mang hai alen cho mỗi gen, một nhận từ bố và một nhận từ mẹ. Khi tạo giao tử, các alen này phân ly và mỗi giao tử chỉ nhận một alen.
Ví dụ, xét gen quy định màu hoa:
- Alen A quy định hoa đỏ (trội)
- Alen a quy định hoa trắng (lặn)
Bố mẹ thuần chủng sẽ có kiểu gen AA (hoa đỏ) và aa (hoa trắng). F1 sẽ có kiểu gen Aa (hoa đỏ vì A trội hơn a). Khi F1 tạo giao tử, sẽ có 50% giao tử mang alen A và 50% giao tử mang alen a. Sự kết hợp ngẫu nhiên của các giao tử này ở F2 sẽ tạo ra các kiểu gen: AA, Aa, và aa với tỉ lệ 1:2:1. Do AA và Aa đều biểu hiện kiểu hình hoa đỏ, nên tỉ lệ kiểu hình ở F2 là 3 hoa đỏ : 1 hoa trắng.
Việc nghiên cứu và hiểu rõ về quy luật di truyền khi lai hai bố mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản có ý nghĩa to lớn trong chọn giống và cải tạo giống cây trồng, vật nuôi. Nó giúp chúng ta dự đoán được kết quả của các phép lai và lựa chọn được những kiểu gen mong muốn.
