- Vào những năm 1800, quan điểm về sự di truyền cho rằng vật chất di truyền của bố mẹ được truyền nguyên vẹn cho thế hệ con, trong cơ thể con vật chất di truyền của bố mẹ hòa trộn vào nhau nên mỗi cá thể con sinh ra giống cả bố mẹ và mẹ - “giả thuyết di truyền pha trộn”. Quan điểm này không giải thích được hiện tượng một tính trạng nào đó không xuất hiện ở đời con nhưng lại xuất hiện ở đời cháu. Nhiều đặc điểm di truyền được truyền nguyên vẹn từ thế hệ này sang thế hệ khác mà không hòa trộn vào nhau ở đời con.
- Gregor Johann Mendel (1822-1884) là một nhà giáo, khoa học tự nhiên người Séc. Ông thí nghiệm ở nhiều đối tượng khác nhau đề xuất hai học thuyết di truyền hạt với hai quy luật di truyền cơ bản được công bố rộng rãi sau này.
- Đối tượng nghiên cứu: Đậu Hà Lan Pisum sativum
- Loài cây tự thụ phấn, thời gian thế hệ ngắn, có nhiều giống thuần chủng với nhiều đặc điểm khác biệt. Các tính trạng tương phản ở cây đậu Hà Lan như: hình dạng hạt trơn nhăn, màu sắc hạt vàng - xanh, màu sắc hoa tím - trắng, hình dạng quả có ngấn - không có ngần, mà sắc quả vàng – xanh, vị trí hoa dọc theo thân - hoa ở ngọn, chiều dài thân cao - thấp...
1. Thí nghiệm lai một tính trạng
- Các bước thí nghiệm:
1. Chọn các dòng thuần chủng về từng tính trạng bằng cách cho các cây đậu tự thụ phần qua nhiều thế hệ.
2. Cho hai dòng đậu thuần chủng khác nhau về một hoặc nhiều tính trạng tương phản thụ phấn chéo để tạo ra thế hệ lai F1.
3. Cho các cây F1 tự thụ phấn để tạo thế lai F2.
4. Sử dụng thống kê toán học để phân tích số liệu thu thập được từ một số lượng lớn đời con F2, từ đó đưa ra giả thuyết.
5. Tiến hành thí nghiệm để minh chứng cho giả thuyết.
- Nội dung quy luật phân li:
+ Mỗi tính trạng đều do một cặp nhân tố di truyền quy định, một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ và các nhân tố di truyền tồn tại trong tế bào cơ thể một cách riêng rẽ, không hòa trộn với nhau.
+ Khi hình thành giao tử, các nhân tố di truyền phân li bằng nhau về giao từ nên mỗi giao từ chỉ chứa một nhân tổ.
2. Thí nghiệm lai hai tính trạng
- Nội dung quy luật: Các cặp nhân tố di truyền quy định các tính trạng độc lập với nhau trong quá trình hình thành giao tử.
- Cơ sở tế bào học: Mỗi cặp allele quy định tính trạng tương ứng với một nhân tố di truyền của Mendel. Các cặp allele nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau phân li độc lập với nhau trong quá trình giảm phân hình thành giao tử và sự tổ hợp ngẫu nhiên của các giao tử tạo nên các tổ hợp gene khác nhau.
3. Ý nghĩa của các quy luật của Mendel
- Các công trình nghiên cứu của ông đã được khẳng định.
Phương pháp nghiên cứu của ông là cơ sở của các phương pháp trong nghiên cứu di truyền hiện đại.
- Giả thuyết nhân tố di truyền của ông thiết lập cơ sở nguyên lí gene quy định tính trạng và truyền thông tin di truyền.