Tại sao phát hiện di truyền lại có tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?

Gregor Mendel là người đầu tiên tiến hành nghiên cứu một cách kỹ lưỡng về di truyền. Những kết quả, phương pháp nghiên cứu cùng phát hiện của ông đã đặt nền móng cho sự ra đời của di truyền học cũng như lĩnh vực nghiên cứu về gien và di truyền. Sau khi nghiên cứu Mendel ra đời, con người đã phát hiện ra gien, nhiễm sắc thể DNA và đến năm 2003 người ta đã giải mã được bản đồ gien người. Giới y học đã có những bước đột phá trong việc chữa trị thành công vài chục căn bệnh, những đột phá đó đều là một phần hệ quả trong công trình nghiên cứu mang tính khai sáng đầu tiên của Gregor Mendel.

Nói tóm lại, với phát hiện của Mendel, con người đã có thể hiểu thấu được vai trò của những đặc trưng di truyền và quá trình truyền từ đời này sang đời khác của những đặc trưng ấy.

Di truyền đã được phát hiện ra như thế nào?

Khu tu viện Rruun của nước Áo bốn bề là sườn đồi thoai thoải với những cánh đồng rộng cùng những khu vườn nằm trải dài. Ở trong một góc nhỏ của tu viện có một khoảng đất nhỏ với chiều dài 120 feet, rộng 20 feet. Khu vườn nhỏ với căn phòng thí nghiệm đó thuộc về một vị linh mục có tên là Gregor Mendel. Hàng ngày ông tiến hành các thí nghiệm về di truyền ở đây.

Di truyền là lĩnh vực nghiên cứu những đặc trưng của một cá nhân đã được kết hợp như thế nào lên cơ thể của một nhóm người khi đã trải qua nhiều thế hệ. Tháng 5 năm 1856, Mendel đã trồng thành công một cây đậu Hà Lan để làm thí nghiệm và năm đó cây đậu này đã được 6 tuổi.

Nhà khoa học người Anh Charlas Darwin đã đưa ra thuyết tiến hóa nhưng ông đã không giải đáp triệt để được những đặc trưng đã được truyền lại qua nhiều đời như thế nào, có một số các đặc trưng chiếm vị trí chủ đạo (xuất hiện) ở mỗi đời và có một số lại chỉ thỉnh thoảng xuất hiện rời rạc. Và đây chính là những câu hỏi mà Mendel muốn nghiên cứu tìm ra lời giải đáp.

Gregor Mendel cho lai hai loại đậu Hà Lan cao và lùn, và những cây đậu mọc lên đều khá cao. Sau khi ông đem trồng những cây cao thu hoạch được, thì kết quả thu được là hầu hết các cây đậu mọc lên đều rất cao, có một vài cây lại rất lùn. Đặc tính lùn của loài đậu đã xuất hiện ở đời lai thứ hai.

Với cách làm tương tự như vậy, Gregor Mendel cho lai hai loại đậu xanh và vàng, những cây đậu con mọc lên đều mang màu vàng. Tuy nhiên, đến đời sau ông lại thu hoạch được đa số là đậu vàng và một số ít là đậu màu xanh, nhưng ông lại không hề trồng đậu có màu xanh trước đó. Đặc tính của màu xanh có thể được lặp lại nhưng không bao giờ bị hỗn tạp. Gregor Mendel lại cho lai hai loại đậu vỏ trơn và vỏ sần với nhau và kết quả vẫn tương tự như vậy.

Trải qua sáu năm nghiên cứu, Gregor Mendel nhận ra rằng tất cả các lần thí nghiệm lại tạo đều cho kết quả như nhau. Ở vào đời lai thứ hai, trên cơ thể thực vật có sự biến đổi 1/4, cho thấy những đặc tính lặn (nhưng chưa từng xuất hiện ở đời đầu) và tỉ lệ luôn là 3:1.

Gregor Mendel đã hiểu ra: thực vật chỉ kế thừa một loại đặc tính nào đó trong mỗi loại đặc tính (gen) cảu cơ thể bố hay mẹ. Nhưng trong mỗi bộ đôi gen, một loại luôn rất mạnh (trôi) và một loại luôn yếu hơn (lặn), tại sao lại như vậy? Theo cách suy luận đó thì sau khi đem những gen này kết hợp lẫn với nhau thì đời đầu luôn cho những gen trội, ví dụ như cây đậu Hà Lan trồng được toàn màu vàng hoặc đều rất cao.

Thế nhưng tỉ lệ lại là 3:1, hơn nữa nó lại xảy ra trên cơ thể thực vật ở đời lai thứ hai. Gregor Mendel đã nghĩ ra xác xuất toán học đơn giản: đời thực vật thứ hai sẽ có bốn khả năng tổ hợp các đặc điểm(những đặc trưng di truyền của cơ thể bố hoặc mẹ nếu không mang gen trội thì sẽ mang gen lăn). Trong những tổ hợp này có ba loại sẽ mang ít nhất một loại gen, nó quyết định thực vật sẽ mọc lên như thế nào, chỉ có một loại tổ hợp (kế thừa gen lặn của bố hoặc mẹ) sẽ chỉ mang gen lặn, và đó là tỉ lệ 3:1.

Những đặc điểm đó sẽ không bị hỗ tạp, chúng được di truyền từ đời này sang đời khác và chỉ khi nào chúng chiếm vị trí gen trội của một loài thực vật thì chúng mới biểu hiện ra. Vô số các đặc tính riêng lẻ của tổ tiên đã tạo nên gen và trú ngụ trong cơ thể mỗi chúng ta. Cho dù đời chúng ta không có biểu hiện của một loại gen thì sự di truyền gen cũng sẽ không xảy ra hiện tượng pha trộn.

schoolnet@