Đồng quy tính trạng là gì? Phân biệt với phân li tính trạng?

1. Đồng quy tính trạng là gì?

Đồng quy tính trạng trong sinh học là hiện tượng mà các loài thuộc các nhóm phân loại khác nhau, có nguồn gốc và kiểu gen khác nhau, nhưng do sống trong những điều kiện môi trường giống nhau nên đã tích lũy những biến dị di truyền tương tự, tạo ra các đặc điểm thích nghi giống nhau. Đồng quy tính trạng là một trong những bằng chứng cho sự tiến hóa của sinh vật theo hướng chọn lọc tự nhiên. Ví dụ, cánh chim và cánh bướm là hai cơ quan tương tự, do đó là kết quả của đồng quy tính trạng. Tuy nhiên, đồng quy tính trạng không phải là hiện tượng phổ biến trong quá trình tiến hóa, vì nhiều loài có thể thích nghi với cùng một môi trường bằng cách sử dụng các cơ chế khác nhau.

Ví dụ, cá heo và cá mập đều có hình dạng giống nhau, nhưng cá heo thuộc lớp thú còn cá mập thuộc lớp cá. Đồng quy tính trạng khác với phân li tính trạng, là hiện tượng các nòi sinh vật khác nhau thuộc cùng một loài nhưng có kiểu hình khác nhau do chọn lọc theo những hướng khác nhau. Ví dụ, chó có nhiều giống khác nhau về kích thước, màu sắc, đặc điểm bộ lông, ….

2. Phân li tính trạng là gì?

Phân li tính trạng trong sinh học là gì? Đây là một câu hỏi mà nhiều người có thể thắc mắc khi học về các đặc điểm của sinh vật. Phân li tính trạng là quá trình phân tách các tính trạng di truyền của cha mẹ cho con cái theo các quy luật di truyền học. Các tính trạng di truyền có thể là đơn bội (chỉ có một gen quyết định) hoặc đa bội (có nhiều gen liên quan). Các tính trạng di truyền cũng có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường, như nhiệt độ, ánh sáng, dinh dưỡng, vv. Phân li tính trạng giúp giải thích sự đa dạng và biến đổi của các loài sinh vật trên Trái Đất.

3. Phân biệt đồng quy tính trạng với phân li tính trạng:

Đồng quy tính trạng là một khái niệm trong di truyền học, chỉ sự xuất hiện của nhiều tính trạng khác nhau trên cùng một đoạn gen hoặc cùng một nhiễm sắc thể. Ví dụ, gen A có hai alê A1 và A2, alê A1 kiểm soát màu sắc của hoa, alê A2 kiểm soát kích thước của hoa. Đồng quy tính trạng có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân, chẳng hạn như đột biến, chéo nhiễm sắc thể, hoặc kết hợp alen. Đồng quy tính trạng khác với phân li tính trạng, là sự phân tách của các alen của một gen trong quá trình tạo gamet. Phân li tính trạng tuân theo các định luật của Mendel, và có thể được dự đoán bằng bảng Punnet. Phân li tính trạng chỉ ảnh hưởng đến sự kế thừa của một gen đơn lẻ, trong khi đồng quy tính trạng ảnh hưởng đến sự kế thừa của nhiều gen liên quan. Đồng quy tính trạng và phân li tính trạng đều có ảnh hưởng đến sự đa dạng di truyền của các loài sinh vật.

4. Quy luật phân li của Menđen:

Quy luật phân li của Menđen là một trong những quy luật cơ bản của di truyền học, được đặt ra bởi nhà khoa học Grêgo Menđen vào năm 1866. Quy luật này nói rằng mỗi tính trạng của cơ thể do một cặp alen quy định, một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ. Các alen tồn tại trong tế bào một cách riêng rẽ, không pha trộn vào nhau. Trong quá trình phát sinh giao tử, các alen trong cặp phân ly về một giao tử và giữ nguyên bản chất như ở cơ thể thuần chủng P.

Quy luật phân li của Menđen được minh họa bằng các thí nghiệm lai giống thực vật của ông, chủ yếu là cây đậu Hà Lan. Ông đã lai hai cha mẹ đồng hợp tử khác nhau về một tính trạng, ví dụ như hoa có màu tím và hoa có màu trắng. Kết quả là thế hệ F1 đều có hoa màu tím, cho thấy alen quy định màu tím là alen trội, còn alen quy định màu trắng là alen lặn. Khi lai tự thụ phấn thế hệ F1 với nhau, kết quả là thế hệ F2 có tỉ lệ 3:1 giữa hoa màu tím và hoa màu trắng, cho thấy các alen đã phân ly trong quá trình phát sinh giao tử và kết hợp lại trong quá trình thụ tinh.

Quy luật phân li của Menđen giúp giải thích sự đa dạng và biến đổi của các tính trạng di truyền trong tự nhiên. Tuy nhiên, quy luật này chỉ áp dụng cho các tính trạng do một gen chỉ có hai alen quy định và không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác như gen liên kết, gen liên hoán, gen tương tác hay môi trường. Các tính trạng không theo kiểu Menđen sẽ có xu hướng di truyền khác biệt và phức tạp hơn.

5. Ứng dụng của đồng quy tính trạng và phân li tính trạng:

5.1. Đồng quy tính trạng:

Ứng dụng đồng quy tính trạng là một lĩnh vực nghiên cứu mới mẻ, liên quan đến việc sử dụng các thiết bị từ trường để đo lường và điều khiển các tính chất sinh học của các tế bào, mô và cơ thể sống. Một số ứng dụng tiềm năng của đồng quy tính trạng sinh học bao gồm: chẩn đoán và điều trị các bệnh liên quan đến sự thay đổi của từ tính trong cơ thể, như ung thư, Parkinson, Alzheimer; nâng cao hiệu suất của các phương pháp tạo ảnh y tế, như MRI, PET, SPECT; kích thích và ức chế hoạt động của các tế bào thần kinh và cơ bắp bằng cách sử dụng các xung từ trường; tạo ra các mô nhân tạo có tính từ tính để ghép nối với các mô sống; và nghiên cứu các hiện tượng từ trường tự nhiên trong các hệ sinh thái và sinh vật học.

5.2. Phân li tính trạng:

Một số ứng dụng của phân li tính trạng là:

– Giúp hiểu được nguồn gốc chung của các loài và sự đa dạng, phong phú của thế giới sinh vật hiện nay. Phân li tính trạng sinh học cho thấy các loài có chung một tổ tiên ban đầu, nhưng do điều kiện ngoại cảnh và chọn lọc tự nhiên khác nhau đã dẫn đến sự khác biệt về kiểu gen và kiểu hình giữa các loài.

– Giúp ứng dụng công nghệ tế bào và công nghệ gen để tạo ra các giống mới, các sản phẩm sinh học có giá trị kinh tế cao. Phân li tính trạng sinh học cho thấy sự kết hợp của các nhân tố di truyền trong quá trình giảm phân và thụ tinh có thể tạo ra những biến dị mới, có tính trạng mong muốn. Ví dụ, người ta có thể lai tạo các giống cây trồng, vật nuôi chịu được sâu bệnh, khí hậu khắc nghiệt, hoặc có năng suất, chất lượng cao hơn.

– Giúp bảo tồn và phát triển các nguồn gen quý hiếm của các loài bản địa, đặc hữu. Phân li tính trạng sinh học cho thấy sự cần thiết của việc duy trì sự đa dạng về kiểu gen và kiểu hình của các loài trong tự nhiên, để chúng có thể thích nghi với những biến đổi môi trường và duy trì sự cân bằng sinh thái.

6. Các dạng bài tập về đồng quy tính trạng:

– Bài 1: Đồng quy tính trạng là con đường tiến hóa mà

A. các loài thuộc các nhóm phân loại khác nhau nhưng có kiểu hình tương tự

B. các loài có chung nguồn gốc nhưng có kiểu hình khác nhau

C. các loài có xu hướng tiêu giảm một số cơ quan không cần thiết

D. các loài khác nhau nhưng thích nghi với điều kiện sống như nhau nên có cùng khu phân bố

Đáp án: A

Giải thích: Đồng quy tính trạng là hiện tượng các loài thuộc các nhóm phân loại khác nhau nhưng có kiểu hình tương tự do thích nghi với điều kiện sống giống nhau. Ví dụ, cá heo và cá mập đều có hình dạng giống nhau, nhưng cá heo thuộc lớp thú còn cá mập thuộc lớp cá.

– Bài 2: Phương pháp giải 1 số dạng bài tập về phép lai 1 cặp tính trạng

Dạng 1: BIẾT GEN TRỘI LẶN, KIỂU GEN CỦA P. XÁC ĐỊNH KẾT QUẢ LAI

a) Phương pháp giải

– Quy ước gen

– Xác định tỉ lệ giao tử của P.

– Dựa vào bảng lai để xác định kiểu gen và kiểu hình của F1.

b) Ví dụ:

Bài toán: Cho cây đậu Hà Lan có hoa màu tím là gen trội, hoa màu trắng là gen lặn. Lai hai cây hoa màu tím thuần chủng được F1 toàn hoa màu tím. Lai tiếp F1 với F1 được F2 gồm hai loại hoa tím và trắng theo tỉ lệ nào?

Giải:

– Quy ước: T (hoa tím), t (hoa trắng)

– P: TT x tt

– Giao tử của P: T, t

– Bảng lai:

|   | T | t |

|—|—|—|

| T | TT | Tt |

| t | Tt | tt |

– F1: Tt (hoa tím)

– F1 x F1: Tt x Tt

– Giao tử của F1: T, t

– Bảng lai:

|   | T | t |

|—|—|—|

| T | TT | Tt |

| t | Tt | tt |

– F2: TT (hoa tím), Tt (hoa tím), tt (hoa trắng)

– Tỉ lệ kiểu gen: 1TT : 2Tt : 1tt

– Tỉ lệ kiểu hình: 3 hoa tím : 1 hoa trắng

7. Các dạng bài tập về phân li tính trạng:

Các bài tập về phân li tính trạng trong sinh học là những bài tập giúp học sinh nắm vững các khái niệm và nguyên lý về di truyền học, đặc biệt là các quy luật của Mendel. Các bài tập này thường yêu cầu học sinh phải xác định các kiểu gen, kiểu hình, tỷ lệ phân li và xác suất của các tính trạng di truyền trong một thế hệ hoặc qua nhiều thế hệ. Để giải được các bài tập này, học sinh cần phải hiểu rõ các khái niệm cơ bản như gen, alen, kiểu gen, kiểu hình, đồng hợp, dị hợp, trội, lặn, liên kết gen và độc lập gen. Ngoài ra, học sinh cũng cần biết cách sử dụng các công cụ như bảng phân li Punnett và sơ đồ phả hệ để minh họa và tính toán các kết quả di truyền.

– Bài tập: Bố mẹ của một bé gái có mái tóc xoăn và mắt xanh. Bố có kiểu gen AaBb, mẹ có kiểu gen Aabb. Biết rằng alen A trội hoàn toàn alen a, alen B trội hoàn toàn alen b, alen A quyết định tính trạng tóc xoăn (A) hay thẳng (a), alen B quyết định màu mắt xanh (B) hay nâu (b). Hỏi bé gái có khả năng có kiểu gen và kiểu hình nào?

– Lời giải:

Để giải bài tập này, ta có thể sử dụng bảng phân li Punnett để biểu diễn sự kết hợp của các alen từ bố và mẹ.

|    | AB | Ab | aB | ab |

|—-|—-|—-|—-|—-|

| AB | AABB | AABb | AaBB | AaBb |

| Ab | AABb | AAbb | AaBb | Aabb |

| aB | AaBB | AaBb | aaBB | aaBb |

| ab | AaBb | Aabb | aaBb | aabb |

Ta thấy rằng có 16 kết quả có thể xảy ra, trong đó có 9 kiểu gen khác nhau. Từ đó, ta có thể xác định được các kiểu hình tương ứng.

| Kiểu gen | Kiểu hình     |

|———-|—————|

| AABB     | Tóc xoăn mắt xanh |

| AABb     | Tóc xoăn mắt nâu |

| AaBB     | Tóc xoăn mắt xanh |

| AaBb     | Tóc xoăn mắt xanh hoặc nâu |

| AAbb     | Tóc xoăn mắt nâu |

| Aabb     | Tóc xoăn mắt nâu |

| aaBB     | Tóc thẳng mắt xanh |

| aaBb     | Tóc thẳng mắt xanh hoặc nâu |

| aabb     | Tóc thẳng mắt nâu |

Vậy bé gái có khả năng có 9 kiểu gen và 6 kiểu hình khác nhau. Tuy nhiên, ta cũng có thể tính được xác suất của từng kết quả bằng cách chia số lần xuất hiện của kết quả đó cho tổng số kết quả có thể.

| Kiểu gen | Kiểu hình     | Xác suất |

|———-|—————|———-|

| AABB     | Tóc xoăn mắt xanh | 1/16     |

| AABb     | Tóc xoăn mắt nâu | 2/16     |

| AaBB     | Tóc xoăn mắt xanh | 2/16     |

| AaBb     | Tóc xoăn mắt xanh hoặc nâu | 4/16     |

| AAbb     | Tóc xoăn mắt nâu | 1/16     |

| Aabb     | Tóc xoăn mắt nâu | 2/16     |

| aaBB     | Tóc thẳng mắt xanh | 1/16     |

| aaBb     | Tóc thẳng mắt xanh hoặc nâu | 2/16     |

| aabb     | Tóc thẳng mắt nâu | 1/16     |

Vậy bé gái có xác suất cao nhất là có kiểu gen AaBb và kiểu hình tóc xoăn mắt xanh hoặc nâu (25%), và xác suất thấp nhất là có kiểu gen AABB, AAbb, aaBB hoặc aabb và kiểu hình tương ứng (6.25%).