Hình trên cho thấy phả hệ về bệnh di truyền M ở người, bệnh này biểu hiện sau 40 tuổi. Gene gây bệnh liên kết hoàn toàn với hai locus. Locus thứ hai có hai gene B và F. Allele ở hai locus của người I1 và II3 đã được xác định. Dấu (-) thể hiện các allele chưa được xác định. Tất cả các cá thể ở thế hệ I và II đều trên 40 tuổi, trong khi bốn cá thể ở thế hệ III đều dưới 20 tuổi. Giả sử đột biến mới không xuất hiện và sự biểu hiện của gen không bị ảnh hưởng của các nhân tố khác.

Dựa vào các thông tin được cấp ở trên và trả lời các câu hỏi sau:

Trong cây ngô, hiện tượng bất thụ đực xảy ra khi hạt phấn mất khả năng thụ tinh để tạo hợp tử. Hiện tượng này được quyết định bởi một gene nằm trong tế bào chất và di truyền theo dòng mẹ. Điều đó có nghĩa là nếu cây mẹ mang gene bất thụ đực, cây con cũng sẽ thừa hưởng đặc điểm này và không thể tạo ra hạt phấn có khả năng thụ phấn. Tuy nhiên, trong nhân tế bào có một loại gene gọi là gene phục hồi có thể khôi phục khả năng hữu thụ đực. Gene phục hồi này có hai dạng: gene trội (R) và gene lặn (r). Cây mang gene trội (R) có thể phục hồi khả năng thụ phấn bình thường, trong khi cây mang gene lặn (r) không có khả năng này và vẫn tiếp tục bất thụ đực. Như vậy, tính hữu thụ của cây ngô phụ thuộc vào sự tương tác giữa gene bất thụ đực trong tế bào chất và gene phục hồi trong nhân tế bào.
Trong thí nghiệm của một nhà khoa học, ông thực hiện phép lai giữa một dòng thuần bất thụ đực với các dòng thuần hữu thụ khác nhau thu được các kết quả khác nhau về tính hữu thụ của con lai, các phép lai được thực hiện như sau:
- Phép lai 1:
Dòng thuần bất thụ đực lai với một dòng thuần hữu thụ đực có kiểu gene "RR". Kết quả: tất cả con lai đều hữu thụ.
- Phép lai 2:
Dòng thuần bất thụ đực lai với một dòng thuần hữu thụ đực có kiểu gene "rr". Kết quả: tất cả con lai đều bất thụ.
- Phép lai 3:
Dòng thuần bất thụ đực lai với một dòng thuần hữu thụ đực có kiểu gene "Rr". Kết quả: 50% con lai hữu thụ, 50% con lai bất thụ.
Dựa vào các thông tin được cấp ở trên và trả lời các câu hỏi sau:

Công trình nổi tiếng của Gregor Mendel về "Các thí nghiệm lai tạo thực vật" đã mở ra một cuộc cách mạng trong sinh học, định hình cách chúng ta hiểu về di truyền học. Nghiên cứu của Mendel cho phép đo đếm hiện tượng truyền thông tin di truyền mà không cần biết cơ sở vật chất cụ thể. Sự hiểu biết về cấu trúc phân tử và quá trình di truyền đã giúp phát triển các công nghệ hiện đại như giải trình tự DNA. Công nghệ này không chỉ cải thiện khả năng theo dõi dịch bệnh và chẩn đoán bệnh, mà còn làm sáng tỏ mối quan hệ sinh thái và các giai đoạn tiến hóa quan trọng.
Hai trụ cột phương pháp luận của nghiên cứu sinh học hiện đại là nghiên cứu cấu trúc đại phân tử qua nhiễu xạ sóng điện từ và phương pháp giải trình tự DNA. Những tiến bộ này được khởi đầu bởi các sự kiện quan trọng năm 1865, bao gồm công bố của James Clerk Maxwell về lý thuyết động học trường điện từ và thí nghiệm của Mendel.
Công trình của Mendel là nền tảng cho lý thuyết nhiễm sắc thể, làm sáng tỏ các yếu tố di truyền và tiến hóa. Mặc dù lý thuyết tiến hóa của Darwin và Wallace đóng vai trò quan trọng trong sinh học, chúng cũng chỉ đúng một phần, vì các yếu tố ngẫu nhiên và hiệu ứng di truyền cũng có ảnh hưởng lớn. Ngành sinh học hiện đại bao gồm các nhánh nghiên cứu tế bào học, phản ứng hóa học trong tế bào, cấu trúc đại phân tử, và sự canh tranh giữa các biến thể DNA, tất cả đều góp phần vào việc hiểu biết về thế giới sinh vật đa dạng trên Trái Đất.

Gregor Mendel, sinh ngày 22 tháng 7 năm 1822 tại Heizendorf, một làng nhỏ ở Cộng hòa Czechia, là con của một gia đình nông dân nghèo. Ngay từ khi còn nhỏ, Mendel học tại trường làng và sau đó tiếp tục học trung học ở Troppau, nơi ông phải sống xa nhà trong sáu năm. Sau khi cha ông bị thương trong một tai nạn, Mendel trở về nhà để giúp gia đình nhưng sau đó quay lại học tập và tốt nghiệp trung học. Ông vào đại học ở Olmütz, nơi mặc dù gặp khó khăn về tài chính, nhưng với thành tích học tập xuất sắc, đặc biệt là môn vật lý, Mendel được nhận vào dòng tu Augustinus ở Brünn với dự định trở thành giáo viên.
Dù có ý định làm thầy giáo, Mendel gặp khó khăn trong việc thi chứng chỉ dạy học và đã trượt hai lần, chủ yếu vì căng thẳng và không đưa ra câu trả lời theo yêu cầu của giám khảo. Tuy nhiên, việc thi trượt đã mang lại cơ hội quý giá khi Mendel được gửi đến Wien để học thêm hai năm dưới sự hướng dẫn của Franz Unger. Unger đã giới thiệu cho Mendel khái niệm thụ tinh và các lý thuyết tiến hóa cơ học, giúp Mendel hiểu rằng các loài sinh vật không xuất hiện ngay từ đầu mà tiến hóa từ tổ tiên chung. Những hiểu biết này đã ảnh hưởng lớn đến công trình sau này của Mendel.
Mendel phát triển một phương pháp nghiên cứu mới trong đo đếm tính trạng di truyền, dẫn đến những phát hiện quan trọng về quy luật di truyền. Ông thực hiện hàng ngàn phép lai trong vòng ít nhất sáu năm, phân tích sản phẩm và tìm ra quy luật các cặp tính trạng khác nhau được di truyền độc lập. Phương pháp của Mendel dựa trên thực nghiệm và đo đếm chính xác, lý thuyết hóa kết quả một cách ít suy đoán, điều này đã tạo ra một cuộc cách mạng trong sinh học, mặc dù công trình của ông không được công nhận ngay lập tức.
Ngược lại, Charles Darwin có quan điểm khác về thụ tinh, cho rằng nhiều tế bào phấn tham gia vào quá trình này. Darwin đã phân tích các phép lai và nhận thấy các tính trạng lặn xuất hiện trở lại, nhưng không tiếp tục nghiên cứu sâu hơn. Sự khác biệt giữa phương pháp của Mendel và Darwin cho thấy Mendel đã áp dụng phương pháp thực nghiệm hiện đại, trong khi Darwin chủ yếu dựa vào quan sát và mô tả. Những tiến bộ trong nghiên cứu của Mendel cuối cùng đã đặt nền móng cho lý thuyết di truyền hiện đại và mở ra những hiểu biết mới về di truyền học, dù sự công nhận và ảnh hưởng của ông đến sau nhiều thập kỷ.