Menđen, người đặt nền móng cho di truyền học hiện đại, đã tiến hành các thí nghiệm lai giống trên cây đậu Hà Lan và đưa ra những giải thích mang tính đột phá về cơ chế di truyền. Vậy, Menden đã Giải Thích Kết Quả Thí Nghiệm Trên đậu Hà Lan Như Thế Nào?
Menđen đã giải thích kết quả thí nghiệm của mình bằng cách đưa ra các giả thuyết về sự tồn tại của các “nhân tố di truyền” (sau này được gọi là gen) quy định các tính trạng. Ông cho rằng mỗi tính trạng được quy định bởi một cặp nhân tố di truyền, trong đó một nhân tố có nguồn gốc từ bố và một nhân tố có nguồn gốc từ mẹ.
Trong quá trình hình thành giao tử, các nhân tố di truyền của một cặp phân li độc lập với nhau, mỗi giao tử chỉ chứa một nhân tố di truyền của cặp đó. Khi thụ tinh, các giao tử kết hợp ngẫu nhiên, tạo ra các tổ hợp nhân tố di truyền khác nhau ở đời con.
Để minh họa rõ hơn, hãy xem xét thí nghiệm lai một cặp tính trạng của Menđen, ví dụ như màu hoa:
-
Thế hệ P (bố mẹ): Menđen lai giữa cây hoa đỏ thuần chủng (AA) và cây hoa trắng thuần chủng (aa).
-
Thế hệ F1: Tất cả các cây F1 đều có hoa đỏ (Aa). Menđen giải thích rằng tính trạng hoa đỏ là trội so với tính trạng hoa trắng, do đó, cây mang kiểu gen Aa vẫn biểu hiện kiểu hình hoa đỏ.
-
Thế hệ F2: Khi cho các cây F1 tự thụ phấn, Menđen thu được F2 với tỉ lệ 3 hoa đỏ : 1 hoa trắng.
Menđen giải thích kết quả này như sau:
- Cây F1 (Aa) tạo ra hai loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau: A và a.
- Khi các giao tử này kết hợp ngẫu nhiên trong quá trình thụ tinh, sẽ tạo ra các tổ hợp kiểu gen sau: AA, Aa, aA (tương đương Aa), và aa.
- Tỉ lệ kiểu gen ở F2 là 1 AA : 2 Aa : 1 aa.
- Vì AA và Aa đều biểu hiện kiểu hình hoa đỏ, nên tỉ lệ kiểu hình ở F2 là 3 hoa đỏ : 1 hoa trắng.
Công thức tổ hợp: (A + a)(A + a) = AA + 2Aa + aa
Menđen đã sử dụng phương pháp thống kê để phân tích kết quả thí nghiệm và đưa ra những kết luận mang tính cách mạng. Ông nhận thấy rằng các tính trạng không trộn lẫn vào nhau mà di truyền theo từng đơn vị riêng biệt (các nhân tố di truyền). Sự phân li độc lập của các nhân tố di truyền trong quá trình hình thành giao tử và sự tổ hợp ngẫu nhiên của chúng trong quá trình thụ tinh đã tạo ra sự đa dạng di truyền ở đời con.
Như vậy, Menden đã giải thích kết quả thí nghiệm trên đậu Hà Lan bằng sự phân li của các cặp nhân tố di truyền trong quá trình phát sinh giao tử và sự tổ hợp ngẫu nhiên của chúng trong thụ tinh. Đây chính là cơ chế di truyền các tính trạng, một khám phá vĩ đại đã đặt nền móng cho di truyền học hiện đại và có ảnh hưởng sâu sắc đến sinh học và y học.
