Nội dung chính Sinh học 12 kết nối Bài 11: Liên kết gene và hoán vị gene

BÀI 11: LIÊN KẾT GENE VÀ HOÁN VỊ GENE

I. LIÊN KẾT GENE

1. Thí nghiệm về liên kết gene của Morgan

- Gene quy định màu thân và gene quy định cùng nằm trên 1 NST được gọi là hiện tượng liên kết gene.

- Quy ước kiểu gene: 

• BV//BV, BV//bv: thân xám, cánh cụt.

• bv/bv: thân đen, cánh cụt.

- Tỉ lệ kiểu gene: 1 BV//bv : 1 bv//bv

- Tỉ lệ kiểu hình: 1 thân xám, cánh dài : 1 thân đen, cánh cụt.

- Mỗi gene nằm trên NST tại một vị trí xác định gọi là locus, các gene phân bố dọc theo chiều dài của NST, các NST phân li trong giảm phân dẫn tới các gene trên cùng một NST phân li cùng nhau.

- Liên kết gene là hiện tượng các gene trên cùng một NST luôn di truyền cùng nhau.

2. Vai trò của liên kết gene

- Trong tự nhiên: Các gene có lợi nằm trên cùng một NST → đảm bảo cho sinh vật thích nghi với môi trường, duy trì sự ổn định của loài.

- Trong chọn, tạo giống:

+ Các đoạn nucleotide liên kết chặt với các gene quy định tính trạng mong muốn trở thành chỉ thị phân tử để sàng lọc, lựa chọn tính trạng mong muốn.

- Gây đột biến chuyển đoạn để đưa các gene có lợi vào cùng 1 NST nhằm tạo ra giống mới có những nhóm tính trạng tốt luôn di truyền cùng nhau.

II. HOÁN VỊ GENE

1. Thí nghiệm về hoán vị gene của Morgan

a) Tiến trình thí nghiệm và kết quả

- Morgan thực hiện phép lai như sau: Cho ruồi ♀ F₁ lai phân tích.

P_a: ♀ Thân xám, cánh dài (BV//bv) × ♂ Thân đen, cánh cụt (bv/bv)

F_a: 41,5% thân xám, cánh dài : 41,5% thân đen, cánh cụt : 8,5% thân xám, cánh cụt : 8,5% thân đen, cánh dài.

Kết luận: Trong quá trình phát sinh giao tử, con cái F₁ đã tạo thêm 2 giao tử mới gọi là hai giao tử hoán vị, dẫn đến hình thành hai kiểu hình mới có sự tổ hợp lại các tính trạng của bố mẹ, gọi là biến dị tổ hợp.

b) Cơ sở tế bào học

- Ở kì đầu của giảm phân I xảy ra hiện tượng trao đổi chéo giữa các chromatid không chị em của cặp NST tương đồng kép dẫn đến hoán vị gene.

c) Khái niệm hoán vị gene

- Hoán vị gene là hiện tượng các gene trao đổi vị trí cho nhau trên NST, làm xuất hiện các tổ hợp gene mới. 

- Tần số hoán vị gene được tính bằng tỉ lệ phần trăm các giao tử tái tổ hợp (luôn nhỏ hơn hoặc bằng 50%).

2. Vai trò của hoán vị gene

- Hoán vị gene làm xuất hiện các giao tử tái tổ hợp, qua thụ tinh tạo ra các biến dị tổ hợp ở các loài sinh sản hữu tính, cung cấp nguyên liệu cho tiến hóa và chọn giống.

- Dựa vào tần số hoán vị gene có thể lập bản đồ di truyền.

III. BẢN ĐỒ DI TRUYỀN

1. Khái niệm bản đồ di truyền

- Khái niệm: Bản đồ di truyền là sơ đồ biểu diễn trật tự sắp xếp và khoảng cách tương đối giữa các gene trên NST.

- Phân loại: có hai loại bản đồ liên kết và bản đồ vật lí.

2. Ý nghĩa của bản đồ di truyền

- Dựa vào bản đồ di truyền có thể dự đoán được tần số các tổ hợp gene mới trong các phép lai, xác định được vị trí của gene gây bệnh ở người, đem lại ý nghĩa lớn trong công tác chọn, tạo giống và y học.

IV. QUAN ĐIỂM CỦA MENDEL VÀ MORGAN VỀ TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN

- Quan điểm của Mendel: Các nhân tố di truyền tồn tại riêng rẽ, không pha trộn và phân li độc lập với nhau, mỗi nhân tố di truyền được truyền từ bố, mẹ và có sự kết hợp ngẫu nhiên ở đời. 

- Quan điểm của Morgan: Gene nằm trên NST, các gene chỉ phân li độc lập khi nằm trên các NST khác nhau; Các gene nằm trên cùng một NST thường di truyền cùng nhau; Trình tự các gene trên NST có thể được xác định dựa trên tần số hoán vị gene.

→ Quy luật di truyền của Mendel và Morgan là quy luật vận động các gene trên một cặp NST và trên nhiều cặp NST.