Chuyên đề 3- Liên kết với giới tính

DI TRUYỀN HỌC CHUYÊN ĐỀ: LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH 1/ Các kiểu NST giới tính: Trong thiên nhiên, đã gặp 1 số kiểu NST giới tính như sau : XX, XY , XO. - Đực XY , cái XX : người , động vật có vú , ruồi giấm … - Đực XX , cái XY : các loại chim , bướm tằm , ếch nhái , bò sát, một số loài cá,... - Đực XO ; cái XX : bọ xít , châu chấu , rệp. - Đực XX ; cái XO : bọ nhậy . 2/ Hiện tượng di truyền liên kết với giới tính: là hiện tượng di tuyền của các tính trạngthường mà các gen xác định chúng nằm trên các NST giới tính.  Đặc điểm di truyền của gen trên NST giới tính X ( và không có alen tương ứng trên Y) * Thí nghiệm của Moocgan: Ở Ruồi Giấm * Giải thích thí nghiệm: - Từ kết quả của phép lai thuận cho thấy: mắt đỏ (A) > mắt trắng (a) - Tỉ lệ phân li kiểu hình phân bố không đồng đều ở 2 giới và tính trạng mắt trắng dễ hiện chủ yếu ở con đực → Do vậy gen quy định màu mắt phải nằm trên NST X không có alen tương ứng trên Y * Đặc điểm của di truyền gen nằm trên NST X và không có alen tương ứng trên Y - Kết quả lai thuận và lai nghịch khác nhau, Tính trạng phân bố không đều ở hai giới - Có hiện tượng di truyền chéo, tính trạng lặn dễ biểu hiện ở cá thể mang cặp XY Thường gặp các bệnh ở người: mù màu, máu khó đông, loạn dưỡng cơ,... - Cá thể XY: chỉ cần 1 alen bệnh là biểu hiện ra kiểu hình nên bệnh phổ biến ở nam, ít gặp ở nữ  Đặc điểm di truyền của gen trên NST giới tính Y( và không có alen tương ứng trên X) Có hiện tượng di truyền thẳng, tính trạng di truyền theo dòng XY(không phân biệt trội, lặn) Ví dụ: các tật dính ngón hai và ba, tật có chúm lông bên tai do gen trên Y quy định 3/ Cơ sở tế bào học của di truyền liên kết với giới tính BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 1 DI TRUYỀN HỌC Do sự phân li và tổ hợp của cặp NST giới tính dẫn đến sự phân li và tổ hợp của các gen nằm trên NST giới tính 4/ Ý nghĩa của di truyền liên kết với giới tính Tính trạngliện kết với giới tính coi như “dấu chuẩn” để sớm phát hiện đực, cái nhằm điều chỉnh tỉ lệ đực-cái theo mục tiêu sản xuất. Ví dụ: Ở gà, A: lông vằn ở đầu  a: lông không vằn nằm trên X. Gà trống con mang XAXA có mức độ vằn ở đầu rõ hơn gà mái XAY  giúp phân biệt gà trống, mái lúc còn nhỏ Ở Tằm dâu, A trên X quy định màu trắng của vỏ trứng, nên giúp phân biệt được tằm đực ngay ở giai đoạn trứng  có ý nghĩa thực tiễn trong chăn nuôi vì tằm đực(XX) cho năng suất tơ nhiều hơn tằm cái BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 2 DI TRUYỀN HỌC CHUYÊN ĐỀ: DI TRUYỀN THEO DÒNG MẸ 1/ Thí nghiệm Coren lai thuận nghịch hoa phấn Ở cây hoa phấn, khi lai hai thứ Đại mạch xanh lục bình thường và lục nhạt với nhau thì thu được kết quả như sau: - Lai thuận : P. ♀ Cây lá đốm x ♂ Cây lá xanh  F1: 100% Cây lá đốm. - Lai nghịch: P. ♀ Cây lá xanh x ♂ Cây lá đốm  F1: 100% Cây lá xanh. 2/ Cơ sở tế bào học của hiện tượng di truyền mẹ - Ở thể lưỡng bội, các giao tử ♀ và ♂ đều mang bộ NST đơn bội. Nhưng tế bào chất của của giao tử♀ (trứng) lớn hơn nhiều TBC của giao tử ♂ mà trong tế bào chất chứa các gen ngoài nhân - Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân do vậy các gen quy định tính trạng nằm trong TBC (gen trong ti thể, lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho con qua tế bào chất của trứng - Lưu ý: di truyền tế bào chất là di truyền dòng mẹ, nhưng không phải mọi hiện tượng di truyền theo dòng mẹ đều là di truyền tế bào chất 3/ Đặc điểm của di truyền qua tế bào chất - Kết quả lai thuận và lai nghịch khác nhau, con lai thường mang tính trạngcủa mẹ - Trong di truyền qua tế bào chất, vai trò chủ yếu thuộc về tế bào chất của tế bào sinh dục cái BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 3 DI TRUYỀN HỌC CHUYÊN ĐỀ: ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẾN SỰ BIỂU HIỆN KIỂU GEN 1/ Mối quan hệ giữa gen và tính trạng Vai trò: Chuyển tính trạng di truyền từ trong nhân ra tế bào chất Chuyển trật tự nucleotit → trật tự axit amin 2/ Sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường -Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trước môi trường -Bố mẹ chỉ truyền cho con kiểu gen -Kiểu hình là sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường Ví dụ: Thỏ Himalaya có màu sắc lông do nhiệt độ qui định Hoa cẩm tú cầu có màu sắc do PH qui định Bệnh pheninketo niệu do đột biến gen lặn trên NST thường (rối loạn axit amin phenialin → tirozin) khi phát hiện sớm người ta áp dụng biện pháp ăn kiêng thì người bệnh phát triển bình thường 3/ Mức phản ứng của kiểu gen -Là tập hợp các kiểu hình của một kiểu gen tương ứng với các môi trường khác nhau -Do gen quy định, trong cùng một kiểu gen thì mỗi gen có mức phản ứng riêng - Di truyền được vì do kiểu gen quy định - Thay đổi theo từng loại tính trạng 4/ Phương pháp xác định mức phản ứng Tạo ra các cá thể sinh vật có cùng một kiểu gen và theo dõi đặc điểm của chúng trong những điều kiện môi trường khác nhau *Tính trạng số lượng: mức phản ứng rộng, phụ thuộc vào môi trường, hệ số di truyền thấp *Tính trạng chất lượng: mức phản ứng hẹp, phụ thuộc vào kiểu gen, hệ số di truyền cao 5/ Sự mềm dẻo về kiểu hình (thường biến) BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 4 DI TRUYỀN HỌC 5 - Kiểu hình của một cơ thể thay đổi trước các điều kiện môi trường khác nhau - Biến đổi đồng loạt, theo một hướng xác định, không do kiểu gen quy định và không di truyền được 6/ Ý nghĩa của mức phản ứng Giống → kĩ thuật → năng suất - Đẩy mạnh việc thực hiện: chọn, cải tạo và lai giống - Tăng cường các biện pháp kỹ thuật xử lí, chăm sóc, phòng trừ bệnh - Xác định thời gian thu hoạch BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn DI TRUYỀN HỌC PHƯƠNG PHÁP LÀM BÀI TẬP 1. NST giới tính: * * * * Người, ĐV có vú: ♀ XX, ♂XY + cặp NST giới tính ở giới ♀ là XX  1 loại giao tử X (giới đồng giao tử). + cặp NST giới tính ở giới ♂ là XX  2 loại giao tử X=Y (giới dị giao tử). Chim, bướm, gia cầm, ếch nhái, bò sát, dâu tây: ♀ XY, ♂ XX Bọ xít, rệp, châu chấu: ♀ XX, ♂ XO Bọ nhậy: ♀ XO, ♂ XX ▪ - Lưu ý: Nếu đầu bài không nêu loài nào → xác định như sau: Dựa vào cá thể mang tính lặn ở F2: 3:1 Loại dần thứ tự từng kiểu NST-GT=> kiểu nào cho KQ phù hợp nhận Ví dụ : Lai 1 cá thể mang 1 cặp gen dị hợp cánh thẳng với cơ thể khác F1: 256 cánh thẳng : 85 cánh cong (♂) Giải: Cặp gen dị hợp quy định cánh thẳng nên cánh thẳng > cánh cong F1: 3 thẳng: 1 cong mà lặn chỉ ở con ♂→ NST-GT ♂ là XY, ♀ XX 2. Nhận dạng quy luật di truyền: - Dựa vào kết quả lai thuận và lai nghịch khác nhau: - Sự phân li KH không đều ở 2 giới → Gen nằm trên NST giới tính - KH biểu hiện ở cả 2 giới, di truyền chéo → Gen nằm trên NST X - KH chỉ biểu hiện ở 1 giới (giới dị giao tử - XY), di truyền thẳng → Gen nằm trên NST Y II/ Phương pháp giải bài tập 1. Bài toán thuận: Biết KH P, gen liên kết trên NST-GT → xác định kết quả lai Kiến thức cần nhớ Bước 1: Từ KH P và gen liên kết trên GT→ KG của P Bước2: Viết SĐL để xác định kết quả 2. Bài toán nghịch: Biết KH P, gen liên kết trên NST-GT và kết quả lai → xác định KG của P Kiến thức cần nhớ Bước 1: Xác định tính trạng trội lặn và quy ước gen Bước 2: Nhận dạng quy luật DT chi phối và từ TLPL KH ở đời con → gen trên NST-GT → KG của P Bước 3: Viết SĐL 2. Bài tập liên kết với giới tính và gen gây chết Lý thuyết: Một tính trạng thường nào đó PLKH 2:1 thì đây trường hợp gen gây chết ở trạng thái trội Nếu tỷ lệ giới tính 1:1 thì gen gây chết nằm trên NST thường, tuy nhiên nếu tỷ lệ về giới tính là 2:1 (♂/♀=2/1 hoặc ♀/♂=2/1) → chứng tỏ gen trội đã liên kết trên NST GT X * Bài tập Bài 1: Ở Drosophila, một ruồi ♀ lông ngắn được lai với ruồi ♂ lông dài. Ở đời con có 42 ruồi ♀ lông dài, 40 ruồi ♀ lông ngắn và 43 ruồi ♂ lông dài. Biết tính trạng do một gen chi phối a) Hỏi kiểu di truyền của tính trạng lông ngắn? b) Hỏi tỷ lệ phân ly kiểu hình ở đời con nếu bạn lai hai ruồi lông dài Gợi ý giải: BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 6 DI TRUYỀN HỌC a. Bình thường tỷ lệ đực cái là 1 : 1 mà tỷ lệ đực cái là 1: 2 vậy một nửa số con đực bị chết, cùng với sự biểu hiện tính trạng cho thấy gen quy định tính trạng màu lông nằm trên NST X và có alen gây chết bán hợp tử Theo bài ra hình dạng cánh do 1 gen chi phối và F1 có số tổ hợp là 4 (kể cả tổ hợp đực bị chết), đây là kết quả tổ hợp của hai loại giao tử đực với hai loại giao tử cái do đó con cái ở P phải dị hợp, lông ngắn ở con cái là tính trạng trội. Qui ước: S – lông ngắn, s – lông dài Sơ đồ lai: XSXs (lông ngắn) X sY (lông dài) x ↓ XSXs (lông ngắn) XsXs (lông dài) XSY (chết) XsY (lông dài) b) Ở đời con tất cả đều có lông dài và phân đều ở cả hai giới. Để có ruồi ♀ lông dài, ruồi mẹ phải đồng hợp tử và phép lai sẽ là: X sX s x XsY (lông dài) (lông dài) Bài 2: Khi giao phối giữa ruồi giấm cái có cánh chẻ với ruồi giấm đực có cánh bình thường thì thu được: 84 con cái có cánh chẻ. 79 con cái có cánh bình thường. 82 con đực có cánh bình thường. Cho biết hình dạng cánh do một gen chi phối a. Giải thích kết quảphép lai trên b. Có nhận xét gì về sự tác động của các alen thuộc gen quy định hình dạng cánh Giải a. Bình thường tỷ lệ đực cái là 1 : 1 nhưng kết quả phép lai cho thấy tỷ lệ đực cái là 1 : 2 vậy một nửa số con đực bị chết, cùng với sự biểu hiện tính trạng cho thấy gen quy định tính trạng hình dạng cánh nằm trên NST X và có alen gây chết. Theo bài ra hình dạng cánh do 1 gen chi phối và F1 có số tổ hợp là 4 (kể cả tổ hợp đực bị chết), đây là kết quả tổ hợp của hai loại giao tử đực với hai loại giao tử cái do đó con cái ở P phải dị hợp, cánh chẻ ở con cái là tính trạng trội. A - cánh chẻ, a-cánh bình thường. P ♀ cánh chẻ x ♂ cánh bình thường X A Xa G F1 Xa Y XA ; X a Xa ; Y XAXa XaXa XAY XaY 1 Cái cánh chẻ: 1 cái cánh bt: 1 đực cánh chẻ (chết): 1 đực cánh bình thường b. Những nhận xét về tác động của gen: - Tác động đa hiệu vừa quy định hình dạng cánh vừa chi phối sức sống cá thể + A quy định cánh chẻ và gây chết; + a quy định cánh bình thường và sức sống bình thường. - Ở trạng thái dị hợp tử Aa, alen A tác động trội về quy định sức sống nhưng lại lặn về chi phối sức sống Bài 3: Ở ruồi giấm, mắt đỏ trội hoàn toàn so với mắt trắng. Có 5 cá thể F1 khác nhau về KG. KH mắt đỏ và mắt trắng xuất hiện ở cả 2 giới. Cho 5 cá thể giao phối với nhau được F2. BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 7 DI TRUYỀN HỌC a. Xác định KG của 5 cá thể F1 và TLKG, TLKH ở F2. b. Nếu một cặp ruồi giấm đều có KH mắt đỏ giao phối với nhau ở thế hệ con lai F1 thu được 600 con ruồi đều mắt đỏ trong đó ruồi đực có 200 con. Hãy giải thích kết quả lai. Giải a. - Cá thể F1 có 5 KG khác nhau → màu mắt được qui định bởi một cặp gen, gen nằm trên vùng không tương đồng trên NST X Qui ước: A – đỏ, a – trắng Các KG của 5 cá thể: XAXA , XAXa , XaXa , XAY, XaY - Giới cái: có 3 KG → tỉ lệ giao tử: XA, Xa -Giới đực có 2 KG → tỉ lệ giao tử: XA, Xa, Y Kẻ bảng tìm TLKG, TLKH F2 TLKG: XAXA , XAXa , XaXa , XAY, XaY TLKH: đỏ : trắng b. Theo qui luật phân bố giới tính: tỉ lệ đực: cái = 1 : 1. Kết quả phép lai ruồi đực = 1/3 số ruồi sinh ra một số ruồi đực bị chết. Gọi số ruồi đực bị chết là x, ta có: = = → x = 200 Vậy số ruồi đực bị chết bằng số ruồi đực sinh ra → gen gây chết là gen lặn nên KG của cặp ruồi bố mẹ đều mắt đỏ là: XAXa , XAY BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 8