Bồi dưỡng HSG chuyên đề Gen Liên Kết - Di truyền Liên Kết môn Sinh học 9 năm 2021

GEN LIÊN KẾT - DI TRUYỀN LIÊN KẾT MÔN SINH HỌC 9

 

I. Liên kết gen hoàn toàn

1. Thí nghiệm của Mocgan:

a. Đối tượng nghiên cứu: Ruồi giấm có những điểm thuận lợi trong nghiên cứu di truyền: dễ nuôi trong ống nghiệm, đẻ nhiều, vòng đời ngắn (10 -14 ngày / thế hệ), số lượng NST ít  (2n = 8), nhiều biến dị dễ thấy.

b. Nội dung thí nghiệm:

- Lai 2 dòng ruồi giấm thuần chủng khác nhau về 2 cặp tính trạng tương phản là ruồi thân xám, cánh dài với ruồi thân đen cánh ngắn. Được F₁  đồng loạt ruồi thân xám cánh dài.

Vậy theo định luật đồng tính của Menden: thân xám cánh dài là tính trạng trội hoàn toàn so với thân đen cánh ngắn và F₁ có kiểu gen dị hợp 2 cặp gen.

- Lai phân tích ruồi đực F₁  thân xám cánh dài với ruồi cái thân đen cánh ngắn. Ở F₂ thu được 50% thân xám cánh dài : 50% thân đen cánh ngắn.

c. Nhận  xét:  

- Nếu 2 tính trạng do 2 cặp gen nằm trên 2 cặp NST khác nhau di truyền phân li độc lập thì kết quả  lai phân tích thu được 4 loại kiểu hình với tỉ lệ bằng nhau.

- Kết quả thí nghiệm chỉ thu được 2 loại kiểu hình giống bố mẹ. Ruồi cái là thể đồng hợp về 2 cặp gen lặn chỉ cho 1 loại giao tử, chứng tỏ ruồi cái F₁ dị hợp 2 cặp gen nhưng chỉ cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau chứ không phải là 4 loại giao tử giống như phân li độc lập của Menden.

Như vậy, có sự di truyền liên kết giữa 2 tính trạng màu sắc thân và hình dạng cánh. Tính trạng  thân xám luôn đi kèm với tính trạng cánh dài; tính trạng thân đen luôn đi kèm với tính trạng cánh ngắn.

2. Giải thích cơ sở tế bào học (vẽ sơ đồ phân li NST)

- Quy ước: B: thân xám, b: thân đen; V: cánh dài, v: cánh  ngắn 

- Kết quả thí nghiệm trên chỉ có thể giải thích được nếu thừa nhận các gen B và V cùng nằm trên 1 NST (kí hiệu BV), các gen b và v cùng nằm trên 1 NST (kí hiệu bv) trong cặp tương đồng.

- Sơ đồ lai: (HS tự viết)

3. Nội dung định luật liên kết gen hoàn toàn:

- Các gen phân bố trên NST tại những vị trí xác định gọi là lôcut.

- Trong tế bào, số lượng gen lớn hơn số lượng NST nhiều nên trên mỗi NST phải mang nhiều gen.

- Các gen nằm trên 1 NST phân li cùng nhau trong quá trình phân bào và làm thành 1 nhóm gen lên kết.

- Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài là tương ứng với số NST đơn bội (n) của loài đó.

- Số nhóm tính trạng di truyền liên kết tương ứng với nhóm gen liên kết.

4. Ý nghĩa của di truyền liên kết:

- Liên kết gen làm hạn chế sự xuất hiện của biến dị tổ hợp, bảo toàn những tính trạng giống bố mẹ.

- Liên kết gen đảm bảo sự di truyền bền vững từng nhóm tính trạng qui định bởi các gen trên 1 NST

- Trong chọn giống, tiến hành lai tạo ra giống mới có các gen quý (qui định nhóm tính trạng tốt) nằm trong cùng 1 nhóm gen liên kết luôn đi kèm  với nhau.

II. Liên kết gen không hoàn toàn

1. Thí nghiệm: Khi cho lai ruồi cái F₁ thân xám cánh dài giao phối với ruồi cái thân đen cánh ngắn. Thu được ở F₂: 41% thân xám cánh dài; 41% thân đen cánh ngắn; 9% thân xám cánh ngắn; 9% thân đen cánh dài.

* Nhận xét:  

- Nếu chỉ có hiện tượng liên kết gen thì F₂ chỉ có 2 loại kiểu hình là xám dài và đen ngắn.

-Thực tế  ở F₂ có 4 loại kiểu hình, trong đó có 2 loại kiểu hình mới là thân xám cánh ngắn và thân đen, cánh dài với tỉ lệ thấp là kết quả của hiện tượng hoán vị gen giữa 2 trong 4 crômatit của cặp NST kép.

2. Giải thích bằng cơ sở tế bào học: (vẽ sơ đồ phân li NST)

- Viết sơ đồ lai (HS tự viết)

-  Tần số hoán vị gen (P) = \({\sum {} }\) tỉ lệ % các loại giao tử có gen hoán vị.

VD: Thí nghiệm trên thì → tần số hoán vị = 9% Bv  + 9%bV = 18 %

III. Cách nhận định Quy Luật Phân Li

1. Dựa vào phép lai không phải là phép lai phân tích.

- Tìm tỉ lệ phân tính về KH ở thế hệ lai đối với mỗi loại tính trạng.

- Nhân 2 tỉ lệ KH riêng của 2 loại tính trạng với nhau. Nếu kết quả không phù hợp đề bài  → 2 cặp gen quy định 2 cặp tính trạng đó nằm trên cùng 1 cặp NST.

2. Dựa vào phép lai phân tích.

Nếu kết quả lai chứng tỏ cá thể dị hợp kép cho 2 loại giao tử hoặc 4 loại giao tử có tỉ lệ không bằng nhau → 2 cặp gen nằm trên cùng 1 cặp NST.

 

I. Xác định kiểu NST giới tính

1. Trong thiên nhiên, đã gặp 1 số kiểu NST giới tính như sau: XX, XY, XO… (XX là đồng giao tử, XY hoặc XO là dị giao tử)

- Đực XY, cái XX: người, động vật có vú, ruồi giấm…

- Đực XX, cái XY: các loại chim,  bướm tằm, ếch nhái, bò sát .

- Đực XO; cái XX: bọ xít, châu chấu, rệp.

- Đực XX; cái XO: bọ nhầy.

2. Nếu cá thể được đề cập trong đề bài không nêu loài nào → kiểu NST giới tính có thể xác định  theo 2 cách:

- Dựa vào cá thể mang tính trạng lặn ở thế hệ có tỉ lệ phân tính 3 :1. Vì tính trạng này dễ xuất hiện ở cá thể XY → giới tính của cá thể  đó thuộc NST giới tính XY

- Dùng cách loại suy, lần lượt thử  từng kiểu NST giới tính → kiểu nào cho kết quả phù hợp với đề bài thì nhận.

Ví dụ: Cho 1 cá thể mang 1 cặp gen dị hợp quy định cánh thẳng giao phối với cá thể khác được F₁ gồm 256 con cánh thẳng : 85 con cánh cong (chỉ toàn con đực)

- Cặp gen dị hợp quy định cánh thẳng → cánh thẳng là tính trạng trội, cánh cong là tính trạng lặn.

- F₁ có  tỉ lệ 3 cánh thẳng : 1 cánh cong. Nhưng tính trạng lặn cánh cong chỉ biểu hiện ở con đực  → NST giới tính của con đực là XY, con cái XX.

II. Di truyền liên kết với giới tính.

Khái niệm: Là hiện tượng di truyền các tính trạng mà các gen xác định chúng nằm trên các NST giới tính.

1. Gen trên NST X (Qui luật di truyền chéo)

a. Thí nghiệm: Moocgan đã lai ruồi giấm mắt đỏ với mắt trắng.

Lai thuận	Lai nghịch
P: ♀ (mắt đỏ)  x  ♂ (mắt trắng) F1:                    100% mắt đỏ F2: 3 mắt đỏ : 1 mắt trắng (toàn con đực)	P: ♀ (mắt trắng)  x  ♂ (mắt đỏ) F1: 1 ♀ mắt đỏ : 1 ♂ mắt trắng F2: 1 ♀ mắt đỏ : 1 ♀ mắt trắng : 1 ♂ mắt đỏ : 1 ♂  mắt trắng

b. Giải thích:

- F₁ đồng loạt mắt đỏ, theo định luật đồng tính thì mắt đỏ trội hoàn toàn so với mắt trắng.

Qui ước: W: mắt đỏ; w: mắt trắng.

- Nếu gen nằm trên NST thường thì F₂ (trong phép lai thuận) mắt trắng phân bố ở cả giới đực và cái. Thực tế ở F₂  màu mắt trắng chỉ có ở con đực, Vì vậy gen qui định màu mắt ở ruồi phải nằm trên NST giới tính X, không có alen trên Y.

- Sơ đồ lai:

+ Phép lai thuận:  

P: X^WX^W (♀ mắt đỏ) x X^wY( ♂ mắt trắng)

G:   X^W                         ; X^w, Y

F₁: X^WX^w, X^WY (100% mắt đỏ)

F₁x F_1:  X^WX^w   x  X^WY  

G:       X^W, X^w    ; X^W, Y  

F₂:  X^WX^W : X^WX^w : X^WY : X^wY   

                3 mắt đỏ           : 1mắt trắng

+ Phép lai nghịch:  

P: X^wX^w (♀ mắt trắng) x X^WY(♂ mắt đỏ)

G:   X^w                                         ; X^W, Y

F₁: X^WX^w (100% ♀ mắt đỏ) : X^wY (100% ♂ mắt trắng)

F₁x F_1: X^WX^w  x  X^wY  

G:      X^W, X^w  ;  X^w, Y

F_2:       X^WX^W     :              X^wX^w          :          X^WY     :        X^wY  

   1 ♀ mắt đỏ : 1 ♀ mắt trắng   : 1 ♂  mắt đỏ  : 1 ♂ mắt trắng

Vậy, ở  phép lai thuận gen lặn trên X do bố truyền cho con gái và biểu hiện ở cháu trai

c. Nội dung định luật:

- Di truyền chéo: Tính trạng của bố truyền cho con cái (gái), tính trạng của mẹ truyền cho con đực.

- Hai phép lai thuận nghịch cho: kết quả khác nhau.

2. Gen trên NST Y:(quy luật di truyền thẳng)

- NST Y ở đa số loài hầu như không mang gen, nên hầu như gen trên NST X hiếm có gen tương ứng trên Y. Tuy nhiên, ở 1 số loài động vật, NST Y cũng mang gen.

- NST Y ở người có đoạn mang gen tương ứng với gen trên X, nhưng cũng có đoạn gen trên Y mà không có gen tương ứng trên X.

Ví dụ: Ở người tật dính ngón tay số 2 và số 3 do gen lặn (a) trên NST Y gây ra và chỉ biểu hiện ở nam giới

P: XX      x       XY^a

G: X        ;       X, Y^a

F₁: XX (100% gái BT) : XY^a  (100% trai dính ngón)

- Nội dung di truyền thẳng: Tính trạng qui định bởi gen nằm trên NST Y di truyền 100% ở các cặp NST giới tính XY (100% con trai)

Ý nghĩa: Hhiện tượng di truyền liên kết với giới tính được ứng dụng để phân biệt giới đực hoặc giới cái ở giai đoạn sớm phát triển của cá thể lúc hình thái giới tính chưa thể hiện ra kiểu hình, nhờ đó có thể chọn lọc để tăng năng suất.

Ví dụ: Ở gà người ta sử dụng gen trội A trên NST giới tính X xác định lông vằn, để phân biệt trống, mái khi mới nở. Gà trống con X^A X^A  có lông vằn ở đầu rõ hơn so với con mái X^AY.

III. Cách nhận định quy luật di truyền

1. Dựa vào kết quả của phép lai thuận nghịch.

- Nếu kết quả lai thuận nghịch khác nhau thì gen quy định tính trạng được xét nằm trên NST giới tính.

- Nếu tính trạng đã cho thấy xuất hiện chỉ ở giới đực qua các thế hệ (di truyền thẳng) → gen  nằm trên NST Y. Ngược lại thì gen nằm trên NST X.

2. Dựa vào sự di truyền chéo hoặc tính trạng biểu hiện không đồng đều trên giới đực và cái:

a. Di truyền chéo: Tính trạng của con đực giống tính trạng của mẹ và tính trạng của cái con giống bố là có sự di truyền chéo → gen nằm trên NST giới tính X.

b. Tính trạng không biểu hiện đồng đều ở 2 giới:

Cùng 1 thế hệ nhưng tính trạng nào đó chỉ xuất hiện ở giới đực, còn giới cái thì không hoặc ngược lại → gen nằm trên NST giới tính.

Chú ý: Thực tế gen nằm trên NST giới tính cũng có những trường hợp tác động với gen nằm trên NST thường để hình thành 1 tính trạng. Cũng có các gen nằm trên cùng 1 NST giới tính X tác động riêng rẽ hoặc tương tác qua lại với nhau.

CHÚ Ý: CÁCH NHẬN ĐỊNH CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN

1. Các quy luật Menden: (phân li độc lập)

- Hai hay nhiều cặp gen nằm trên 2 hay nhiều cặp NST tương đồng

- Hai hay nhiều cặp gen quy định 2 hay nhiều cặp tính trạng.

2. Các quy luật của Moocgan:

- Hai hay nhiều cặp gen cùng nằm trên 1 cặp NST.

- Hai hay nhiều cặp gen cùng quy định 2 hay nhiều tính trạng.

3. Các  qui luật tương tác gen:

- Hai hay nhiều cặp gen  nằm trên 2 hay nhiều cặp NST.

- Hai hay nhiều cặp gen cùng qui định 1 cặp tính trạng. 

 

C1. ĐỘT BIẾN GEN (ĐBG)

I. Các dạng đột biến gen và sự biến đổi trong cấu trúc của gen:

- Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc gen ở 1 hoặc 1 số cặp Nu.

- Cấu trúc của gen bị biến đổi về số lượng hoặc thành phần hoặc trình tự các Nu trong gen

a. So sánh gen bình thường và gen Đột biến nhận thấy:

Hai gen có số Nu không thay đổi → gen đột biến có thể biến đổi về thành phần và trình tự các Nu:

- Đột biến thay thế kiểu đồng hoán hoặc dị hoán.

+ Thay thế kiểu đồng hoán: Thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp G-X hoặc thay thế 1 cặp G-X bằng 1 cặp A-T

+ Thay thế kiểu dị hoán: Thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp T-A hoặc thay thế 1 cặp G-X bằng 1 cặp X-G

- Đột biến gen dạng đảo vị trí.

b. So sánh gen bình thường và gen đột biến nhận thấy:

Hai gen có số lượng từng loại Nu giống nhau → (không thay đổi về thành phần và số lượng Nu) → Gen ĐB có biến đổi về trình tự Nu:

- ĐBG dạng thay thế kiểu dị hoán.

- ĐBG dạng đảo vị trí.

c. So sánh gen bình thường và gen đột biến nhận thấy:

Hai gen có số lượng Nu giống nhau, hai gen khác nhau về thành phần từng loại Nu → ĐBG dạng thay thế kiểu đồng hoán.

d. So sánh gen bình thường và gen đột biến nhận thấy:   

Hai gen có số lượng Nu chênh lệch nhau 1 cặp Nu:

- ĐBG dạng thêm 1 cặp Nu

- ĐBG dạng mất 1 cặp Nu

---- Còn tiếp ----

-----

 -(Để xem nội dung tài liệu, các em vui lòng xem online hoặc đăng nhập tải về máy)-

Trên đây là trích đoạn một phần nội dung tài liệu Bồi dưỡng HSG chuyên đề Gen Liên Kết - Di truyền Liên Kết môn Sinh học 9 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tập tốt !

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Ôn thi HSG về Tỉ lệ phân li kiểu hình trong các phép lai có Tương Tác Gen môn Sinh học 9 năm 2021
• Các định luật của Men Đen môn Sinh Học 9 năm 2021
• Tổng hợp bài tập lí thuyết nâng cao môn Sinh học 9 năm 2021 có đáp án