LÝ THUYẾT LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN

DI TRUYỀN HỌC CHUYÊN ĐỀ: LIÊN KẾT GEN HOÀN TOÀN 1/ Thí nghiệm Moocgan Pthuần chủng : Ruồi giấm thân xám, cánh dài x ruồi giấm thân đen, cánh cụt F1 : 100% thân xám, cánh dài Pa : ♂ thân xám, cánh dài (F1) x ♀ thân đen, cánh cụt Fa : 1 thân xám, cánh dài : 1 thân đen, cánh cụt * Giải thích: - Vì Pthuần chủng và F1 cho 100% ruổi thân xám, cánh dài → Các tính trạng: thân xám là trội với thân đen và cánh dài là trội so với cánh ngắn → F1 dị hợp 2 cặp gen (Bb,Vv) → B: thân xám > b: thân đen ; V: cánh dài > v: cánh ngắn - Nếu theo quy luật phân li độc lập, ♂ F1(xám ,dài) dị hợp 2 cặp gen khi giảm phân cho 4 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau và Fa có 4 kiểu hình với tỉ lệ 1:1:1:1. Nhưng thực tế Fa có 2 KH với tỉ lệ 1 xám, dài :1 đen, ngắn → ruồi ♂ F1 dị hợp 2 cặp gen khi giảm phân chỉ cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau, vì ruồi cái đen, ngắn đồng hợp lặn (bb,vv) chỉ cho 1 loại giao tử - Chứng tỏ 2 cặp gen (Bb, Vv) quy định 2 cặp tính trạng phải cùng nằm trên một cặp NST nên cùng phân li và tổ hợp với nhau trong quá trình giảm phân, thụ tinh đưa đến sự di truyền đồng thời của nhóm tính trạng do chúng quy định - Sơ đồ lai: Pthuần chủng : x F1 Pa : : ♂ F1 x ♀ Fa : 1 : 1 2/ Quy luật liên kết gen - Các gen trên cùng 1 NST phân li cùng nhau và làm thành nhóm gen liên kết - Số nhóm liên kết ở mỗi loài tương ứng với số NST trong bộ đơn bội (n) của loài đó - Số nhóm tính trạng liên kết tương ứng với số nhóm gen liên kết 3/ Cơ sở tế bào học của hiện tượng liên kết gen - Trong tế bào, số lượng gen lớn hơn nhiều số NST, nên mỗi NST phải mang nhiều gen - Sự phân li và tổ hợp của cặp NST tương đồng trong giảm phân và thụ tinh dẫn đến sự phân li và tổ hợp của nhóm gen liên kết 4/ Ý nghĩa của liên kết gen - Liên kết gen làm hạn chế xuất hiện biến dị tổ hợp - Đảm bảo sự duy trì bền vững từng nhóm tính trạngquy định bởi các gen trên cùng một NST. Trong chọn giống nhờ liên kết gen mà các nhà chọn giống có khả năng chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn luôn đi kèm với nhau BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 1 DI TRUYỀN HỌC CHUYÊN ĐỀ: HOÁN VỊ GEN 1/ Thí nghiệm Moocgan Pthuần chủng : Ruồi giấm thân xám, cánh dài x ruồi giấm thân đen, cánh cụt F1 : 100% thân xám, cánh dài Pa : ♂ thân xám, cánh dài (F1) x ♀ thân đen, cánh cụt Fa : 0,415 thân xám, cánh dài : 0,415 thân đen, cánh cụt 0,085 thân xám, cánh cụt : 0,815 thân đen, cánh dài. * Giải thích: - Vì Pthuần chủng và F1 cho 100% ruổi thân xám, cánh dài → Các tính trạng: thân xám là trội với thân đen; cánh dài là trội so với cánh ngắn → Ruồi ♀ F1 dị hợp 2 cặp gen (Bb,Vv) → B: thân xám > b: thân đen ; V: cánh dài > v: cánh ngắn - Ở Fa có 4 kiểu hình với tỉ lệ không bằng nhau khác với tỉ lệ 1:1:1:1 trong phân li độc lập và tỉ lệ 1:1 trong liên kết hoàn toàn → Ruồi ♀ F1 (Bb,Vv) khi giảm phân chỉ cho 4 loại giao tử với tỉ lệ không bằng nhau, vì ruồi ♂ đen, ngắn (bb,vv) chỉ cho 1 loại giao tử -Chứng tỏ: + Các gen chi phối màu sắc thân và hình dạng cánh khi nằm trên cùng một cặp NST đã liên kết không hoàn toàn với nhau + Ruồi ♀F1 dị hợp 2 cặp khi giảm phân tạo 4 loại giao tử o 2 loại giao tử hoán vị : Bv = bV = 0.085 (tỉ lệ thấp) o 2 loại giao tử liên kết : BV = bv = 0.415 (tỉ lệ cao) → Tỉ lệ các loại giao tử mang gen hoán vị phản ánh tần số hoán vị gen - Sơ đồ lai: Pthuần chủng : x F1 : Pa : Fa : ♂ F1 0,415 : 0,085 x : 0,085 ♀ : 0,415 2/ Quy luật hoán vị gen Trong quá trình giảm phân, các NST tương đồng có thể trao đổi các đoạn tương đồng cho nhau dẫn đến hoán vị gen, làm xuất hiện tổ hợp gen mới 3/ Cơ sở tế bào học của hiện tượng hoán vị gen - Sự trao đổi chéo giữa các crômatit khác nguồn gốc của cặp NST tương đồng dẫn đến sự trao đổi (hoán vị) giữa các gen trên cùng một cặp NST tương đồng - Các gen nằm càng xa nhau thì lực liên kết càng yếu, càng dễ xảy ra hoán vị gen 4/ Ý nghĩa của liên kết gen - Hoán vị gen làm tăng tần số biến dị tái tổ hợp, tạo điều kiện cho các gen quý có dịp tổ hợp lại với nhau → cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc nhân tạo và chọn lọc tự nhiên, có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hoá - Dựa vào kết quả phép lai phân tích có thể tính được tần số hoán vị gen, tính được khoảng cách tương đối giữa các gen rồi dựa vào quy luật phân bố gen theo đường thẳng mà thiết lập bản đồ di truyền BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 2 DI TRUYỀN HỌC I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LIÊN KẾT GEN Cách nhận biết: ít xuất hiện biến dị tổ hợp, kết quả lai ra 1:2:1 hoặc 3:1 với 2 cặp tính trạng. Lai 2 tính nhưng xuất hiện tỉ lệ giống kết quả của lai 1 tính ( thần chú sơ đồ lai: trên trên; dưới dưới; chéo qua; chéo lại) DẠNG 1 : XÁC ĐỊNH KIỂU GEN CỦA P KHI BIẾT KIỂU HÌNH CỦA F1 Công thức Tỉ lệ X 3:1 X 1 :2 :1 1:1 (dựa vào đời con có xuất hiện Nếu có: liên kết đồng Nếu không: liên kết đối 1:1:1:1 X X hay không) X X DẠNG 2 : SỐ LOẠI GIAO TỬ VÀ TỶ LỆ GIAO TỬ - Với x là số cặp NST tương đồng mang gen → Số loại giao tử: 2x - Với a (a ≤ x) số cặp NST tương đồng chứa các gen đồng hợp → Số loại giao tử: 2x-a -Tỷ lệ giao tử của KG bằng tích tỷ lệ giao tử từng gen BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 3 DI TRUYỀN HỌC II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HOÁN VỊ GEN 1. Dấu hiệu nhận biết hoán vị gen - Là quá trình lai 2 hay nhiều tính , xuất hiện đầy đủ các loại kiểu hình như phân li độc lập. - Tỉ lệ phân tính chung của các cặp tính trạng không phù hợp với phân li độc lập - Có sự biến đổi vật chất di truyền của nhiễm sắc thể - Bài toán hoán vị gen xác định kiểu gen của các thể bố mẹ dựa vào tỉ lệ đời con mang kiểu hình lặn 2. Phương pháp giải bài tập chung - Bước 1 : Qui ước . - Bước 2 : Xét từng cặp tính trạng - Bước 3 : Xét cả 2 cặp tính trạng - Bước 4 : Xác định kiểu gen của cá thể đem lai và tần số hoán vị gen Nếu ở đời sau xuất hiện kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ cao == > KG : AB/ab × ab/ab Nếu ở đời sau xuất hiện kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ thấp == > KG : Ab/aB × ab/ab Công thức Tỉ lệ mỗi loại giao tử hoán vị = Tỉ lệ giao tử Suy ra Tỉ lệ mỗi loại giao tử liên kết = 50% − % kiểu hình lặn = 1 2 % ab Nếu % ab < 25%  Giao tử hoán vị Hoán vị gen ở một bên Kiểu gen: Ab aB Ab x aB f = 2 . % ab Nếu % ab > 25% Kiểu gen:  Giao tử liên kết AB AB ab x ab f = 100% - ( 2 . % ab ) (% ab)(% ab)= % kiểu hình lặn Nếu % ab < 25% Kiểu gen:  Giao tử hoán vị Ab Ab x aB aB f = 2 . % ab Hoán vị gen xảy ra 2 bên Kiểu gen: Nếu % ab > 25%  Giao tử liên kết AB AB ab x ab f = 100% - ( 2 . % ab ) BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 4 DI TRUYỀN HỌC x2 - 2 (50% - x%) = kiểu hình (1 trội , 1 lặn ) Nếu x < 25% Kiểu gen:  Giao tử hoán vị AB AB ab x ab f = 2 . % ab Hoán vị xảy ra 2 bên nhưng khác kiểu gen Kiểu gen: Nếu % x > 25%  Giao tử liên kết Ab aB Ab x aB f = 100% - ( 2 . % ab ) Phép lai phân tích f = tỉ lệ hai kiểu hình thấp nhất cộng lại Số cá thể hình thành HVG f = Tổng số cá thể nghiên cứu Công thức tính nhanh A-B- = 50% + aabb A-bb = 25% - aabb aaB- = 25% - aabb Trên một nhóm gen liên kết có n cặp gen dị hợp - Số loại giao tử tối đa: 2n - Nếu có x tế bào sinh tinh hoán vị thì số loại giao tử ≤ 2x + 2 (không vượt quá 2n) - Nếu mỗi tế bào chỉ có trao đổi chéo tại 1 điểm thì số loại giao tử tối đa = 2n - Mỗi dòng tế bào có n cặp NST, xảy ra trao đổi chéo tại 1 điểm ở 1 cặp thì sẽ tạo ra 2n loại giao tử hoán vị và 2n loại giao tử liên kết Có x tế bào sinh tinh của cơ giảm phân, - Ti lệ các loại giao tử được sinh ra là = (2x – y) : (2x – y) : y : y trong đó có y tế bào xảy ra hoán vị gen (x ≥ y) thể có kiểu gen Trên một nhóm gen liên kết có n cặp gen dị hợp. Cơ thể dị hợp về n cặp gen này tự thụ phấn, thu được F1. Xảy ra hoán vị gen ở tất cả các điểm trên NST` P tự thụ phấn, F1 có 4 loại kiểu hình, trong đó kiểu hình đồng hợp lặn chiếm tỉ lệ x. Xảy ra hoán vị gen ở hai giới như nhau - Số loại kiểu gen đồng hợp = 2n - Số loại kiểu gen dị hợp về m cặp gen = Cnm . 2n-1 (m ≥1) - Tỉ lệ F1 các cá thể đồng hợp 2 cặp gen luôn bằng tỉ lệ các cá thể dị hợp hai cặp gen BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 5 DI TRUYỀN HỌC P tự thụ phấn, F1 thu 4 loại kiểu hình trong đó kiểu hình đồng hợp lặn chiếm tỉ lệ x. Hoán vị gen ở hai giới với tần số bằng nhau P dị hợp hai cặp gen nhưng có kiểu gen khác nhau ( x ) thu được F1 có kiểu hình đồng hợp lặn chiếm tỉ lệ y. Hoán vị gen ở hai giới với tần số như nhau BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn 6