BÖÅ GIAÁO DUÅC VA ÀAÂO TAÅO Bé gi¸o dôc vµ ®µo t◊o NguyÔn Quang Vinh (Tæng Chñ biªn) − Vò §øc L√u (Chñ biªn) NguyÔn Minh C«ng − Mai Sü TuÊn Sinh häc (T¸i b¶n lÇn thø ch˙n) 9 Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc viÖt nam B¶n quyÒn thuéc Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o dôc ViÖt Nam − Bé Gi¸o dôc vµ §µo t◊o 01 −2014/CXB/255 − 1062/GD M∑ sË : 2H909T4 lêi nãi ®Çu õ Sinh häc 6 ®Õn Sinh häc 8, c¸c em ®· t˘m hiÓu nh÷ng kiÕn T thøc chñ yÕu vÒ sinh häc c¬ thÓ, thÊy ®√îc t˙nh ®a d◊ng sinh häc vµ l√îc sö tiÕn ho¸ cña sinh giíi. §Õn Sinh häc 9, c¸c em sÏ ®√îc t˘m hiÓu nh÷ng lÜnh vùc míi cña sinh häc, cô thÓ lµ di truyÒn vµ biÕn d˚, c¬ thÓ vµ m«i tr√êng. Khi t˘m hiÓu c¸c lÜnh vùc nµy, c¸c em ph¶i lu«n h√íng tíi gi¶i th˙ch ®√îc c¸c vÊn ®Ò c¬ b¶n vµ hÖ träng lµ : − T◊i sao con c¸i l◊i mang nh÷ng ®Æc ®iÓm gièng bè mÑ ? − Di truyÒn häc cã tÇm quan träng nh√ thÕ nµo ®èi víi s¶n xuÊt vµ ®êi sèng cña con ng√êi ? − Gi÷a c¸c sinh vËt víi nhau vµ víi m«i tr√êng cã quan hÖ ra sao ? − T◊i sao mçi ng√êi cÇn ph¶i cã ˝ thøc b¶o vÖ m«i tr√êng ? Th«ng qua nghiªn cøu c¸c th«ng tin ë kªnh ch÷ vµ kªnh h˘nh trong s¸ch gi¸o khoa (SGK), c¸c em ph¶i cè gflng tù tr¶ lêi c¸c lÖnh trong bµi, ®ã lµ c¸ch häc cã hiÖu qu¶ tèt ®Ó ®◊t ®√îc môc tiªu cña bµi, cña ch√¬ng còng nh√ cña toµn ch√¬ng tr˘nh. Nh÷ng h˘nh ¶nh trong SGK do c¸c t¸c gi¶ tù thiÕt kÕ hoÆc thu thËp tõ nhiÒu nguån t√ liÖu trong vµ ngoµi n√íc. Nhãm t¸c gi¶ SGK xin tá lßng biÕt ¬n c¸c t¸c gi¶ cña c¸c nguån t√ liÖu ®ã. Cuèi cïng, l√u ˝ c¸c em mét sè ®iÒu sau ®©y khi sö dông s¸ch : − Víi nh÷ng bµi cã b¶ng cÇn ®iÒn tiÕp, c¸c em nªn kÎ sfin b¶ng ®ã vµo vë ghi bµi hoÆc vµo vë bµi tËp Sinh häc 9, kh«ng ®iÒn trùc tiÕp vµo SGK. − CÇn ghi nhí phÇn tãm tflt c¸c ˝ ch˙nh ®· ®√îc ®ãng khung ë cuèi bµi vµ ®äc thªm môc “Em cã biÕt” ®Ó thu nhËn thªm th«ng tin. 3 − Sè thø tù cña h˘nh vµ cña b¶ng ®√îc ®Æt theo sè thø tù cña bµi. − Mét vµi k˙ hiÖu ®√îc dïng trong s¸ch : t : Nh÷ng ho◊t ®éng cÇn thùc hiÖn trªn líp (quan s¸t, th¶o luËn, tr¶ lêi c©u hái. Ph©n c«ng biªn so◊n s¸ch nµy nh√ sau : − Vò §øc L√u (Chñ biªn) biªn so◊n c¸c ch√¬ng I, II vµ III cña phÇn Di truyÒn vµ biÕn d˚ vµ phÇn tæng kÕt. − NguyÔn Minh C«ng biªn so◊n c¸c ch√¬ng IV, V vµ VI cña phÇn Di truyÒn vµ biÕn d˚. − Mai Sü TuÊn biªn so◊n phÇn Sinh vËt vµ m«i tr√êng. Chóc c¸c em thµnh c«ng. C¸c t¸c gi¶ 4 DI TRUYÒN Vµ BIÕN D˚ Bµi 1. Men®en vµ Di truyÒn häc I - Di truyÒn häc Di truyÒn lµ hiÖn t√îng truyÒn ®◊t c¸c t˙nh tr◊ng cña bè mÑ, tæ tiªn cho c¸c thÕ hÖ con ch¸u. BiÕn d˚ lµ hiÖn t√îng con sinh ra kh¸c víi bè mÑ vµ kh¸c nhau vÒ nhiÒu chi tiÕt. BiÕn d˚ vµ di truyÒn lµ hai hiÖn t√îng song song, gfln liÒn víi qu¸ tr˘nh sinh s¶n. t H·y liªn hÖ víi b¶n th©n vµ x¸c ®˚nh xem m˘nh gièng vµ kh¸c bè mÑ ë nh÷ng ®iÓm nµo (v˙ dô : h˘nh d◊ng tai, mflt, mòi, tãc, mµu mflt, da,. Nh÷ng kiÕn thøc c¬ së cña Di truyÒn häc ®Ò cËp tíi c¬ së vËt chÊt, c¬ chÕ vµ t˙nh quy luËt cña hiÖn t√îng di truyÒn vµ biÕn d˚. Tuy míi ®√îc h˘nh thµnh tõ ®Çu thÕ kØ XX vµ ph¸t triÓn m◊nh trong mÊy chôc n¨m gÇn ®©y, nh√ng Di truyÒn häc ®· trë thµnh mét ngµnh mòi nhän trong Sinh häc hiÖn ®◊i. Di truyÒn häc ®· trë thµnh c¬ së l˙ thuyÕt cña Khoa häc chän gièng, cã vai trß lín lao ®èi víi y häc, ®Æc biÖt cã tÇm quan träng trong C«ng nghÖ sinh häc hiÖn ®◊i. II - Men®en - ng√êi ®Æt nÒn mãng cho Di truyÒn häc Grªgo Men®en (1822 − 1884) (h˘nh 1.1) lµ ng√êi ®Çu tiªn vËn dông ph√¬ng ph¸p khoa häc vµo viÖc nghiªn cøu di truyÒn. Ph√¬ng ph¸p ®éc ®¸o cña Men®en ®√îc gäi lµ ph√¬ng ph¸p ph©n t˙ch c¸c thÕ hÖ lai, cã néi dung c¬ b¶n lµ : H˘nh 1. Grªgo Men®en (1822-1884) 5 − Lai c¸c cÆp bè mÑ kh¸c nhau vÒ mét hoÆc mét sè cÆp t˙nh tr◊ng thuÇn chñng t√¬ng ph¶n, råi theo dâi sù di truyÒn riªng rÏ cña tõng cÆp t˙nh tr◊ng ®ã trªn con ch¸u cña tõng cÆp bè mÑ. − Dïng to¸n thèng kª ®Ó ph©n t˙ch c¸c sè liÖu thu ®√îc. Tõ ®ã rót ra quy luËt di truyÒn c¸c t˙nh tr◊ng. Men®en ®· th˙ nghiÖm trªn nhiÒu lo◊i ®èi t√îng nh√ng c«ng phu vµ hoµn chØnh nhÊt lµ trªn ®Ëu Hµ Lan (cã hoa l√ìng t˙nh, tù thô ë trªn th©n ë ngän phÊn kh¸ nghiªm ngÆt). ≠ng ®· trång kho¶ng 37000 c©y, tiÕn hµnh lai 7 cÆp t˙nh tr◊ng (h˘nh 1.2) thuéc 22 gièng ®Ëu trong 8 n¨m liÒn, ph©n t˙ch trªn mét v◊n c©y lai vµ kho¶ng 300000 h◊t. Tõ ®ã, rót ra c¸c quy luËt di truyÒn (n¨m 1865), ®Æt H˘nh 1. C¸c cÆp t˙nh tr◊ng nÒn mãng cho Di truyÒn häc. trong th˙ nghiÖm cña Men®en t Quan s¸t h˘nh 1.2 vµ nªu nhËn xt vÒ ®Æc ®iÓm cña tõng cÆp t˙nh tr◊ng ®em lai. III - Mét sè thuËt ng÷ vµ k˙ hiÖu c¬ b¶n cña Di truyÒn häc − Mét sè thuËt ng÷ : + T˙nh tr◊ng lµ nh÷ng ®Æc ®iÓm vÒ h˘nh th¸i, cÊu t◊o, sinh l˙ cña mét c¬ thÓ. V˙ dô : c©y ®Ëu cã c¸c t˙nh tr◊ng : th©n cao, qu¶ lôc, h◊t vµng, ch˚u h◊n tèt. + CÆp t˙nh tr◊ng t√¬ng ph¶n lµ hai tr◊ng th¸i biÓu hiÖn tr¸i ng√îc nhau cña cïng lo◊i t˙nh tr◊ng. V˙ dô : h◊t tr¬n vµ h◊t nh¨n, th©n cao vµ th©n thÊp. + Nh©n tè di truyÒn quy ®˚nh c¸c t˙nh tr◊ng cña sinh vËt. V˙ dô : nh©n tè di truyÒn quy ®˚nh mµu sflc hoa hoÆc mµu sflc h◊t ®Ëu. + Gièng (hay dßng) thuÇn chñng lµ gièng cã ®Æc t˙nh di truyÒn ®ång nhÊt, c¸c thÕ hÖ sau gièng c¸c thÕ hÖ tr√íc. Trªn thùc tÕ, khi nãi gièng thuÇn chñng lµ nãi tíi sù thuÇn chñng vÒ mét hoÆc mét vµi t˙nh tr◊ng nµo ®ã ®ang ®√îc nghiªn cøu. 6 − Mét sè k˙ hiÖu : + P (parentes) : cÆp bè mÑ xuÊt ph¸t. + Php lai ®√îc k˙ hiÖu b»ng dÊu ×. Quy √íc giao tö ®ùc (hoÆc c¬ thÓ ®ùc) ®√îc k˙ hiÖu lµ , cßn giao tö c¸i (hay c¬ thÓ c¸i) k˙ hiÖu lµ . Quy √íc F1 lµ thÕ hÖ thø nhÊt, con cña cÆp P ; F2 lµ thÕ hÖ thø hai ®√îc sinh ra tõ F1 do sù tù thô phÊn hoÆc giao phÊn gi÷a c¸c F1. Di truyÒn häc nghiªn cøu c¬ së vËt chÊt, c¬ chÕ, t˙nh quy luËt cña hiÖn t√îng di truyÒn vµ biÕn d˚. Di truyÒn häc cã vai trß quan träng kh«ng chØ vÒ l˙ thuyÕt mµ cßn cã gi¸ tr˚ thùc tiÔn cho Khoa häc chän gièng vµ Y häc, ®Æc biÖt lµ trong C«ng nghÖ sinh häc hiÖn ®◊i. B»ng ph√¬ng ph¸p ph©n t˙ch c¸c thÕ hÖ lai, Men®en ®· ph¸t minh ra c¸c quy luËt di truyÒn tõ thùc nghiÖm, ®Æt nÒn mãng cho Di truyÒn häc. Tr˘nh bµy ®èi t√îng, néi dung vµ ˝ nghÜa thùc tiÔn cña Di truyÒn häc. Néi dung c¬ b¶n cña ph√¬ng ph¸p ph©n t˙ch c¸c thÕ hÖ lai cña Men®en gåm nh÷ng ®iÓm nµo ? 3. H·y lÊy c¸c v˙ dô vÒ c¸c t˙nh tr◊ng ë ng√êi ®Ó minh ho◊ cho kh¸i niÖm “cÆp t˙nh tr◊ng t√¬ng ph¶n”. T◊i sao Men®en l◊i chän c¸c cÆp t˙nh tr◊ng t√¬ng ph¶n khi thùc hiÖn c¸c php lai ? Ng√êi ®Æt nÒn mãng cho Di truyÒn häc §ã ch˙nh lµ linh môc Grªgo Men®en. Sau khi häc hÕt bËc Trung häc, do hoµn c¶nh gia ®˘nh khã kh¨n, Men®en vµo häc ë tr√êng dßng t◊i thµnh phè Brun¬ − quª h√¬ng «ng (nay thuéc Céng hoµ Sc) vµ sau 4 n¨m ®· trë thµnh linh môc (n¨m 1847). Thuë ®ã, tu viÖn cã lÖ c¸c thÇy dßng ph¶i d◊y häc c¸c m«n khoa häc cho c¸c tr√êng cña thµnh phè, do ®ã Men®en ®√îc cö ®i häc §◊i häc ë Viªn (1851−1853). Khi trë vÒ Brun¬, «ng võa tham gia d◊y häc võa nghiªn cøu khoa häc. Men®en tiÕn hµnh th˙ nghiÖm chñ yÕu ë ®Ëu Hµ Lan tõ n¨m 1856 ®Õn n¨m 1863 trªn m¶nh v√ên nhá trong tu viÖn. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu nµy ®· gióp Men®en ph¸t hiÖn ra c¸c quy luËt di truyÒn vµ ®· ®√îc c«ng bè ch˙nh thøc vµo n¨m 1866. Do h◊n chÕ cña khoa häc ®√¬ng thêi nªn ng√êi ta ch√a hiÓu ®√îc gi¸ tr˚ ph¸t minh cña Men®en. §Õn n¨m 1900, c¸c quy luËt Men®en ®√îc c¸c nhµ khoa häc kh¸c t¸i ph¸t hiÖn còng b»ng thùc nghiÖm vµ n¨m ®ã ®√îc xem lµ n¨m Di truyÒn häc ch˙nh thøc ra ®êi. Lai mét cÆp t˙nh tr◊ng I - Th˙ nghiÖm cña Men®en §Ëu Hµ Lan cã ®Æc ®iÓm lµ tù thô phÊn kh¸ nghiªm ngÆt. Men®en ®· tiÕn hµnh giao phÊn gi÷a c¸c gièng ®Ëu Hµ Lan kh¸c nhau vÒ mét cÆp t˙nh tr◊ng thuÇn chñng t√¬ng ph¶n. Tr√íc hÕt, «ng cflt bá nh˚ Hoa trflng tõ khi ch√a ch˙n ë hoa cña c©y chän lµm ¨ Bá nh˚ ra khái b«ng hoa ®á mÑ ®Ó ng¨n ngõa sù tù thô phÊn. Khi nh˚ ®· ch˙n, «ng lÊy phÊn cña c¸c hoa trªn c©y ®√îc chän lµm bè rflc vµo ®Çu Nh˚ hoa (®ùc) nhu˛ cña c¸c hoa ®· ®√îc cflt nh˚ ë trªn c©y ®√îc chän lµm mÑ (h˘nh 2. F1 No·n (c¸i) ≠ ChuyÓn phÊn hoa tõ nh˚ cña b«ng hoa trflng sang ®√îc t◊o thµnh tiÕp tôc tù thô phÊn ®Ó Hoa ®á nhu˛ cña b«ng hoa ®á cho ra F2. KÕt qu¶ mét sè th˙ nghiÖm H˘nh 2. S¬ ®å thô phÊn nh©n t◊o cña Men®en ®√îc tr˘nh bµy ë b¶ng 2. trªn hoa ®Ëu Hµ Lan B¶ng 2. KÕt qu¶ th˙ nghiÖm cña Men®en P F1 F2 TØ lÖ kiÓu h˘nh F2 Hoa ®á × Hoa trflng Hoa ®á 705 hoa ®á ; 224 hoa trflng Th©n cao × Th©n lïn Th©n cao 787 th©n cao ; 277 th©n lïn Qu¶ lôc × Qu¶ vµng Qu¶ lôc 428 qu¶ lôc ; 152 qu¶ vµng C¸c t˙nh tr◊ng cña c¬ thÓ nh√ hoa ®á, hoa trflng, th©n cao, th©n lïn, qu¶ lôc, qu¶ vµng ®√îc gäi lµ kiÓu h˘nh. KiÓu h˘nh lµ tæ hîp toµn bé c¸c t˙nh tr◊ng cña c¬ thÓ. Trªn thùc tÕ, khi nãi tíi kiÓu h˘nh cña mét c¬ thÓ, ng√êi ta chØ xt mét vµi t˙nh tr◊ng ®ang ®√îc quan t©m nh√ mµu hoa, mµu qu¶, chiÒu cao c©y. t X em b¶ng 2 vµ ®iÒn tØ lÖ c¸c lo◊i kiÓu h˘nh ë F2 vµo « trèng. Dï thay ®æi v˚ tr˙ cña c¸c gièng lµm c©y bè vµ c©y mÑ nh√ gièng hoa ®á lµm bè vµ gièng hoa trflng lµm mÑ, hay ng√îc l◊i, kÕt qu¶ thu ®√îc cña 2 php lai ®Òu nh√ nhau.