Buzz
1. Khái niệm di truyền liên kết
Di truyền liên kết xảy ra khi các gen nằm gần nhau trên cùng một nhiễm sắc thể và có khả năng di truyền cùng nhau. Trong quá trình phân bào, nhiễm sắc thể có thể tái tổ hợp, dẫn đến sự trao đổi gen giữa các nhiễm sắc thể tương đồng. Các gen gần nhau có khả năng được tái tổ hợp cao hơn so với các gen ở xa. Các gen liên kết không thể nằm trên các nhiễm sắc thể khác nhau.
2. Thí nghiệm của Morgan
Thomas Hunt Morgan (1866 - 1945)
* Đối tượng nghiên cứu trong các thí nghiệm của Morgan là ruồi giấm.
Morgan chọn ruồi giấm vì chúng có nhiều đặc điểm thuận lợi cho nghiên cứu di truyền:
- Dễ nuôi cấy trong ống nghiệm
- Sinh sản nhiều
- Thời gian vòng đời ngắn
- Có nhiều biến thể dễ quan sát
- Số lượng nhiễm sắc thể ít, 2n = 8
* Thí nghiệm của Morgan
- Lai hai dòng ruồi giấm thuần chủng: thân xám, cánh dài với thân đen, cánh cụt.
- Thế hệ F1 có 100% ruồi với thân xám và cánh dài.
- Thí nghiệm lai phân tích: đực F1 được lai với ruồi có cánh đen và cánh cụt
→ Các thế hệ sau cho tỷ lệ xuất hiện là một ruồi với thân xám, cánh dài và một ruồi với thân đen, cánh cụt.
3. Ý nghĩa của di truyền liên kết
Mỗi nhiễm sắc thể trong tế bào chứa nhiều gen tạo thành các nhóm gen liên kết.
Di truyền liên kết bổ sung cho quy luật phân ly độc lập của Mendel, giúp hạn chế sự xuất hiện của biến dị tổ hợp và duy trì sự ổn định di truyền cho các tính trạng được quy định bởi các gen trên cùng một nhiễm sắc thể.
Trong việc chọn giống, chúng ta có thể lựa chọn các nhóm tính trạng tốt luôn đi kèm với nhau.
4. Quá trình tái tổ hợp đồng nhất
Nhiễm sắc thể trải qua quá trình tái tổ hợp trong phân bào. Trong quá trình tái tổ hợp tương đồng, các nhiễm sắc thể có thể bị cắt ra tại các điểm ngẫu nhiên và sau đó kết hợp với bản sao tương đồng đã bị cắt tại cùng một điểm. Nhờ vậy, DNA từ một nhiễm sắc thể có thể kết thúc trong một nhiễm sắc thể tương đồng khác.
Nhiễm sắc thể là những chuỗi DNA chứa hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn gen. Đối với hầu hết các sinh vật sinh sản hữu tính, mỗi cá thể có hai bản sao của mỗi nhiễm sắc thể. Mặc dù hai bản sao này có thể chứa các alen khác nhau, chúng vẫn được gọi là nhiễm sắc thể tương đồng nếu chúng mang cùng một gen.
Tuy nhiên, có một loại tế bào chỉ chứa một bản sao của mỗi nhiễm sắc thể thay vì hai, đó là giao tử (trứng và tinh trùng ở con người). Để hình thành giao tử, các tế bào trải qua quá trình phân bào, trong đó các tế bào con chỉ nhận một bản sao của mỗi nhiễm sắc thể. Quá trình giảm phân là lúc tái tổ hợp tương đồng diễn ra.
5. Sự tái tổ hợp của các gen liên kết
Để hiểu rõ về di truyền liên kết, trước tiên cần nắm vững tái tổ hợp tương đồng. Trong quá trình này, nhiễm sắc thể được cắt tại các điểm ngẫu nhiên và kết hợp lại với bản sao tương đồng đã bị cắt ở cùng điểm. Ví dụ thực tế giúp minh họa: tàn nhang và tóc đỏ.
Việc tìm thấy những người có cả tàn nhang và tóc đỏ là khá phổ biến. Điều này xảy ra thường xuyên hơn nhiều so với việc thấy người có tóc vàng hoặc nâu có tàn nhang. Nguyên nhân là do các gen quy định tàn nhang và tóc đỏ nằm gần nhau trên cùng một nhiễm sắc thể. Trong quá trình tái tổ hợp tương đồng, hai đặc điểm này thường được di truyền cùng nhau vì khả năng tách rời của chúng rất thấp, dẫn đến việc các gen này di truyền cùng nhau hầu hết thời gian.
6. Bản đồ gen liên kết
Các nhà nghiên cứu đã phát triển các phương pháp để xác định vị trí của các gen dựa trên tần suất tái tổ hợp. Điều này thường được thực hiện thông qua phân tích con của một sinh vật như ruồi giấm.
Khi hai gen khác nhau nằm trên hai nhiễm sắc thể riêng biệt, các con cái sẽ nhận bốn alen (hai alen cho mỗi gen) với tỷ lệ phân phối đều như nhau:
25% sẽ thừa hưởng alen A từ nhiễm sắc thể 1 và alen A từ nhiễm sắc thể 2.
25% sẽ thừa hưởng alen B từ nhiễm sắc thể 1 và alen A từ nhiễm sắc thể 2.
25% sẽ nhận alen A từ nhiễm sắc thể 1 và alen B từ nhiễm sắc thể 2.
25% sẽ nhận alen B từ nhiễm sắc thể 1 và alen b từ nhiễm sắc thể 2.
Tỷ lệ phân bố alen thường được xác định dựa trên sự phân chia từ các gen của các sinh vật mẹ. Trong trường hợp này, 50% con cái sẽ nhận gen từ mỗi phụ huynh, trong khi 50% còn lại sẽ có sự kết hợp gen từ cả hai.
Ngược lại, nếu hai gen khác nhau nằm trên cùng một nhiễm sắc thể, tỷ lệ phân phối alen sẽ khác. Con cái sẽ có tỷ lệ thừa hưởng gen từ cha mẹ cao hơn 50%, trong khi tỷ lệ kết hợp gen thấp hơn 50%. Nếu tỷ lệ kết hợp gen gần 50% nhưng không đạt, điều đó có thể do các gen nằm xa nhau trên cùng một nhiễm sắc thể, khiến cho DNA giữa chúng dễ bị cắt trong quá trình tái tổ hợp. Nếu tỷ lệ kết hợp gen thấp, chẳng hạn như 4%, các gen nằm rất gần nhau trên nhiễm sắc thể.
7. Bài tập về di truyền liên kết
Câu 1: Tại sao hiện tượng di truyền liên kết làm giảm sự xuất hiện của biến dị tổ hợp?
Câu 2: Di truyền liên kết đã làm rõ quy luật phân ly độc lập của Mendel như thế nào?
Câu 3: Nhóm gen liên kết là gì? Ý nghĩa của hiện tượng di truyền liên kết là gì?
Câu 4: Khi giao phối ruồi giấm thuần chủng với thân xám, cánh dài với ruồi giấm thuần chủng thân đen, cánh ngắn, kiểu hình của ruồi F1 sẽ là:
A. Toàn bộ đều có thân xám, cánh dài
B. Tất cả đều có thân đen, cánh ngắn
C. Có cả thân xám, cánh dài và thân đen, cánh ngắn
D. Có thân xám, cánh ngắn và thân đen, cánh dài
Câu 5: Hiện tượng di truyền liên kết xảy ra vì:
A. Các cặp gen quy định tính trạng nằm trên các nhiễm sắc thể khác nhau
B. Các cặp gen quy định các tính trạng nằm trên cùng một nhiễm sắc thể
C. Các gen phân ly độc lập trong quá trình giảm phân
D. Các gen tự do tổ hợp khi thụ tinh
Câu 6: Khi cho giao phối các con ruồi giấm F1 có thân xám, cánh dài với nhau, Moocgan quan sát tỷ lệ kiểu hình F2 là:
A. Tỷ lệ 3 thân xám, cánh dài : 1 thân đen, cánh ngắn
B. Tỷ lệ 1 thân xám, cánh dài : 1 thân đen, cánh ngắn
C. Tỷ lệ 3 thân xám, cánh ngắn : 1 thân đen, cánh dài
D. Tỷ lệ 1 thân xám, cánh ngắn : 1 thân đen, cánh dài
Câu 7: Phép lai nào dưới đây được coi là phép lai phân tích ở ruồi giấm?
A. Lai giữa ruồi giấm thân xám, cánh dài với ruồi giấm thân xám, cánh dài
B. Lai giữa ruồi giấm thân xám, cánh ngắn với ruồi giấm thân đen, cánh ngắn
C. Lai giữa ruồi giấm thân xám, cánh ngắn với ruồi giấm thân đen, cánh dài
D. Lai giữa ruồi giấm thân xám, cánh dài với ruồi giấm thân đen, cánh ngắn
Câu 8: Hiện tượng khi nhiều gen phân bố dọc theo chiều dài của NST sẽ hình thành:
A. Nhóm gen liên kết
B. Các cặp nhiễm sắc thể tương đồng
C. Những cặp gen đối kháng
D. Nhóm gen không liên kết
Câu 9: Kết quả di truyền của hiện tượng liên kết là:
A. Giảm thiểu biến dị tổ hợp
B. Tăng sự phong phú và đa dạng trong các sinh vật
C. Hạn chế sự xuất hiện của biến thể tổ hợp
D. Tăng cường sự xuất hiện của kiểu gen và hạn chế kiểu hình
Câu 10: Bằng chứng của hiện tượng liên kết gen là:
A. Hai gen không phải alen cùng tồn tại trong cùng một giao tử
B. Hai gen, mỗi gen có liên quan đến một đặc điểm hình thái riêng biệt
C. Hai gen không alen trên cùng một nhiễm sắc thể phân tách đồng thời trong quá trình giảm phân.
D. Hai cặp gen không alen cùng tham gia vào việc hình thành một tính trạng.
Câu 11: Đặc điểm nào sau đây đúng với hiện tượng di truyền liên kết hoàn toàn?
A. Các cặp gen quy định các tính trạng nằm trên các nhiễm sắc thể khác nhau
B. Gây ra các biến dị tổ hợp, đa dạng và phong phú
C. Luôn tạo ra các nhóm liên kết mới và quý hiếm
D. Hạn chế sự xuất hiện của các biến dị tổ hợp
Câu 12: Một giống cà chua có alen A quy định thân cao, a quy định thân thấp, B quy định quả tròn, b quy định quả bầu dục, các gen liên kết hoàn toàn. Phép lai nào dưới đây cho tỷ lệ 1 : 2 : 1?
A. Ab / aB x Ab / aB
B. Phép lai Ab / aB x Ab / ab
C. Phép lai AB / ab x AB / ab
D. Phép lai AB / ab x Ab / ab
Trên đây là thông tin về hiện tượng di truyền liên kết và điều kiện xảy ra của nó, được Mytour tổng hợp. Hy vọng bài viết sẽ mang lại giá trị hữu ích cho bạn đọc. Cảm ơn bạn đã theo dõi!
