Bằng cách nào những cây đậu của Mendel lại giúp ta hiểu về di truyền học - Hortensia Jiménez Díaz

Coi phiên bản đầy đủ ở: http://ed.ted.com/lessons/how-mendel-s-pea-plants-helped-us-understand-genetics-hortensia-jimenez-diaz

Cha mẹ luôn truyền lại cho con cái một tính trạng nhất định nào đó, đó là một sự kết hợp giữa những cái mà khoa học gọi là allele trội và allele lặn. Hortensia Jiménez Díaz sẽ giải thích tại sao nghiên cứu về những cây đậu sẽ khé mở lý do tại bạn lại có thể có mắt màu xanh.

Trình bày bởi Hortensia Jiménez Díaz, đồ họa bởi Cinematic Sweden.

Ngày nay các nhà khoa học đã biết rằng bạn được di truyền

những đặc tính từ ba mẹ bạn. (Genotype = kiểu gen)

Họ có thể tính được khả năng

để một người có được một tính trạng (thuật ngữ cho "đặc tính")

, hoặc bị một bệnh nào đó

dựa trên thông tin mà họ thu thập được

từ ba mẹ hoặc từ gia phả của gia đình họ.

Nhưng điều ấy diễn ra thế nào.

Để hiểu được bằng cách nào một tính trạng được truyền

từ một người sang con cái của họ,

ta cần phải quay lại thế kỉ 19,

và gặp một người đàn ông tên Gregor Mendel.

Mendel là một linh mục người áo, và cũng là một nhà sinh vật học

rất thích làm việc với thực vật.

Bằng việc trồng rất nhiều cây đậu

trong khu vườn của nhà thờ nơi ông sống,

ông đã khám phá ra được quy luật đằng sau định luật di truyền này.

Một ví dụ kinh điển nhất cho việc này,

Mendel đã cho thụ phấn một cây hạt vàng "thuần chủng" (hai chữ cái giống nhau)

với một cây hạt xanh thuần chủng,

và ông chỉ thu được toàn cây hạt vàng ở đời sau.

Ông gọi tính trạng "vàng" là trội (dominant trait)

vì nó biểu hiện ở tất cả những hạt của cây con mới.

Sau đó, ông cho tự thụ phấn cây hạt vàng mới thu được.

Và ở trong thế hệ thứ hai này,

Ông thu được cả những cây hạt vàng lẫn cây hạt xanh,

đồng nghĩa với việc tính trạng "xanh" đã bị giấu đi

bởi tính trạng "trội" vàng.

Và ông gọi tính trạng này là lặn (recessive trait).

Từ những kết quả ở trên, Mendel giả thiết rằng

mỗi tính trạng dựa trên một cặp nhân tố,

mà một nhân tố đến từ mẹ,

và nhân tố còn lại đến từ bố.

Ngày này, chúng ta đã biết được những "nhân tố" đó được gọi là allele (phiên âm: a-liu) (minh họa bằng chữ cái),

và nó biểu hiện những mức độ khác nhau của một gen.

Phụ thuộc vào từng loại allele mà

Mendel đã tìm thấy ở một hạt,

ta sẽ có được thứ gọi là cây đậu "đồng hợp" (homozygous).

khi cả hai allele giống nhau,

và cây "dị hợp" (heterozygous),

khi hai allele khác nhau.

Sự kết hợp của những allele gọi là kiểu gen (genotype)

và kết quả, hay biểu hiện "vàng", "xanh" của nó,

được gọi là kiểu hình (phenotype).

Để có thể hình dung một các rõ ràng cơ chế các allele

được truyền lại ở các thế hệ sau,

ta có thể dùng một biểu đồ gọi là hình vuông Punnett (Punnett Square)

Bạn chỉ cần viết những allele (mấy cái ký tự) ở trên hai trục

và sau đó sẽ thấy những tổ hợp có thể.

Ví dụ, quay lại trường hợp của mấy cây đậu của Mendel,

Ký hiệu allele trội "vàng" bằng chữ "Y" hoa,

và allele lặn "xanh" bằng chữ "y" thường

Chữ "Y" luôn tỏ ra "ăn hiếp" với người bạn "y" bé nhỏ của mình,

nên cách duy nhất để có một cây hạt xanh

là bạn có tất cả đều là chữ "y" nhỏ.

Ở thế hệ đầu tiên,

người mẹ "vàng", đồng hợp

luôn cho con cái một allele trôi "vàng",

và người cha "xanh", đồng hợp

luôn cho một allele lặn "xanh".

Chính vì thế, tất cả những đứa con của họ đều là vàng, nhưng dị hợp.

Sau đó, ở thế hệ thứ hai,

khi mà hai người con "dị hợp" cưới nhau,

con của họ sẽ có một trong ba kiểu gen có thể,

và biểu hiện hai kiểu hình

theo tỉ lệ 3:1.

Nhưng, vấn đề là, một cây đậu lại có rất nhiều tính chất.

Ví dụ, ngoài việc là "vàng" hay "xanh".

hạt đậu còn thể "tròn" hay "nhăn",

vì thế ta sẽ có tất cả những trường hợp có thể sau:

hạt vàng tròn,

xanh tròn,

vàng nhăn,

và xanh nhăn.

Để tính được tỉ lệ của từng kiểu gen hay kiểu hình,

bạn có thể dùng hình vuông Punnett.

Tất nhiên, điều này sẽ phức tạp hơn một chút.

Và có một thứ còn phức tạp để nghiên cứu hơn hạt đậu,

con người.

Ngày nay, các nhà khoa học đã nghiên cứu và hiểu rõ hơn rất nhiều

về di truyền cũng như các phương thức và cơ chế của nó.

Và thực tế, một vài tính chất còn được di truyền

theo những cách rất đa dạng khá.

Nhưng, tất cả đều bắt đầu từ Mendel và những hạt đậu của ông.