Thực hiện mô phỏng theo cách tương tự với phép lai khác.

Chuẩn bị:

- Hai đồng xu với hai màu khác nhau, chẳng hạn màu xanh và màu đỏ.

- Ôn tập các quy luật di truyền của Mendel.

Thực hiện:

Lai cây đậu Hà Lan thân cao thuần chủng với cây đậu thân thấp thuần chủng thu được các cây lai đời F1 đều là cây thân cao. Cho các cây thân cao ở đời F1 tự thụ phấn, thế hệ lai đời F2 thu được tỉ lệ kiểu hình là 3 cây thân cao: 1 cây thân thấp.

Thuật ngữ của Mendel, cây thân cao là tính trạng trội, cây thân thấp là tính trạng lặn. Quy ước allele A quy định thân cao, allele a quy định thân thấp. Kết quả của phép lai được mô phỏng như sau:

Mô phỏng

Ta sẽ mô phỏng việc lai “bố” và “mẹ” thuộc đời lại F1 và xem xét kiểu gen, kiểu hình của đời F2. Giả sử, đồng xu màu xanh kí hiệu cho “bố”, đồng xu màu đỏ kí hiệu cho “mẹ”. Trên mỗi đồng xu quy ước một mặt là A, mặt còn lại là a.

Bước 1: Tung mỗi đồng xu 100 lần và hoàn thiện bảng, ta được bảng:

Bảng T.1. Kết quả mô phỏng

Bước 2. Dựa vào kết quả thu được ở Bảng T.1, xác định tần số, tần số tương đối của các kiểu gene, kiểu hình và hoàn thiện bảng sau vào vở ta được:

Bảng T.2. Tỉ lệ kiểu gen

Bảng T.3. Tỉ lệ kiểu hình

Bước 3. Hãy kiểm chứng tỉ lệ kiểu gene, kiểu hình thu được trong đời lai F2 với kết luận của Mendel “Khi lai bố mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản thì F1 đồng tính về tính trạng của bố hoặc mẹ, còn F2 có sự phân li tính trạng theo tỉ lệ trung bình 3 trội: 1 lặn”.

Tỉ lệ kiểu gene, kiểu hình khi thực hiện mô phỏng, ta thu được kết quả giống với kết luận của Mendel “Khi lai bố mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản thì F1 đồng tính về tính trạng của bố hoặc mẹ, còn F2 có sự phân li tính trạng theo tỉ lệ trung bình 3 trội: 1 lặn”.

Giải thích kết luận của Mendel bằng xác suất

Gọi xy là kiểu gene của một cây đậu trong đời lai F2.

a) Giả thiết rằng khả năng x, y nhận các giá trị A, a là như nhau. Các giá trị có thể của xy được cho trong bảng sau:

Bảng T.4. Các phương án tổ hợp

Hãy liệt kê kiểu gene có thể có của một cây đậu trong đời lai F2. Bốn phương án tổ hợp trong bảng T.4 có đồng khả năng hay không?

b) Tính xác suất của các sự kiện “Cây đậu trong đời lai F2 có kiểu gene AA”, “Cây đậu trong đời lai F2 có kiểu gene aa”; “Cây đậu trong đời lai F2 có thân cao”, “Cây đậu trong đời lai F2 có thân thấp”.

c) So sánh các xác suất tính được với các kết luận của Mendel về tỉ lệ kiểu gene, kiểu hình trong đời lai F2 khi lai hai bố mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản.

Lời giải chi tiết

a) Liệt kê kiểu gene có thể có của một cây đậu trong đời lai F2 là: AA, Aa, aA, aa.

Vì khả năng x, y nhận các giá trị A, a là như nhau nên bốn phương án tổ hợp là đồng khả năng.

b) Xác suất của các sự kiện “Cây đậu trong đời lai F2 có kiểu gen AA” là: \({P_1} = \frac{1}{4}\)

Xác suất của các sự kiện “Cây đậu trong đời lai F2 có kiểu gen aa” là: \({P_2} = \frac{1}{4}\)

Có 3 kiểu gene cho thân cao là: AA, Aa, aA.

Xác suất của các sự kiện “Cây đậu trong đời lai F2 có thân cao” là: \({P_3} = \frac{3}{4}\)

Có 1 kiểu gene cho thân thấp là: aa.

Xác suất của các sự kiện “Cây đậu trong đời lai F2 có thân thấp” là: \({P_4} = \frac{1}{4}\)

c) Các xác suất tính được đúng với các kết luận của Mendel về tỉ lệ kiểu gene, kiểu hình trong đời lai F2 khi lai hai bố mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng tương phản.