Lý thuyết tổng hợp ngắn gọn và dễ hiểu về chủ đề liên kết gen và hoán vị gen trong sinh học 12 dành cho ôn thi tốt nghiệp trung học phổ thông, chuyên và không chuyên. Các khái niệm và bài tập cụ thể trong phần tổng hợp về 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 : thân xám, cánh dài : thân đen, cánh cụt * Giải thích: - Vì Pthuần chủng F1 cho 100% ruổi thân xám, cánh dài → Các tính trạng: thân xám trội với thân đen cánh dài trội so với cánh ngắn → F1 dị hợp 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 cặp gen giảm phân cho loại giao tử với tỉ lệ Fa có kiểu hình với tỉ lệ 1:1:1:1 Nhưng thực tế Fa có KH với tỉ lệ xám, dài :1 đen, ngắn → ruồi ♂ F1 dị hợp cặp gen giảm phân cho loại giao tử với tỉ lệ nhau, ruồi đen, ngắn đồng hợp lặn (bb,vv) cho loại giao tử - Chứng tỏ cặp gen (Bb, Vv) quy định cặp tính trạng phải nằm cặp NST nên phân li tổ hợp với trình giảm phân, thụ tinh đưa đến di truyền đồng thời nhóm tính trạng chúng quy định - Sơ đồ lai: Pthuần chủng : x F1 Pa : : ♂ F1 x ♀ Fa : : 2/ Quy luật liên kết gen - Các gen NST phân li làm thành nhóm gen liên kết - Số nhóm liên kết loài tương ứng với số NST đơn bội (n) lồi - Số nhóm tính trạng liên kết tương ứng với số nhóm gen liên kết 3/ Cơ sở tế bào học tượng liên kết gen - Trong tế bào, số lượng gen lớn nhiều số NST, nên NST phải mang nhiều gen - Sự phân li tổ hợp cặp NST tương đồng giảm phân thụ tinh dẫn đến phân li tổ hợp nhóm gen liên kết 4/ Ý nghĩa liên kết gen - Liên kết gen làm hạn chế xuất biến dị tổ hợp - Đảm bảo trì bền vững nhóm tính trạngquy định gen NST Trong chọn giống nhờ liên kết gen mà nhà chọn giống có khả chọn nhóm tính trạng tốt ln ln kèm với BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn DI TRUYỀN HỌC CHUYÊN ĐỀ: HỐN 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 F1 cho 100% ruổi thân xám, cánh dài → Các tính trạng: thân xám trội với thân đen; cánh dài trội so với cánh ngắn → Ruồi ♀ F1 dị hợp cặp gen (Bb,Vv) → B: thân xám > b: thân đen ; V: cánh dài > v: cánh ngắn - Ở Fa có kiểu hình với tỉ lệ khơng khác với tỉ lệ 1:1:1:1 phân li độc lập tỉ lệ 1:1 liên kết hoàn toàn → Ruồi ♀ F1 (Bb,Vv) giảm phân cho loại giao tử với tỉ lệ không nhau, ruồi ♂ đen, ngắn (bb,vv) cho loại giao tử -Chứng tỏ: + Các gen chi phối màu sắc thân hình dạng cánh nằm cặp NST liên kết khơng hồn tồn với + Ruồi ♀F1 dị hợp cặp giảm phân tạo loại giao tử o loại giao tử hoán vị : Bv = bV = 0.085 (tỉ lệ thấp) o loại giao tử liên kết : BV = bv = 0.415 (tỉ lệ cao) → Tỉ lệ 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 trình giảm phân, NST tương đồng trao đổi đoạn tương đồng cho dẫn đến hoán vị gen, làm xuất tổ hợp gen 3/ Cơ sở tế bào học tượng hoán vị gen - Sự trao đổi chéo crômatit khác nguồn gốc cặp NST tương đồng dẫn đến trao đổi (hoán vị) gen cặp NST tương đồng - Các gen nằm xa lực liên kết yếu, dễ xảy hoán vị gen 4/ Ý nghĩa liên kết gen - Hoán vị gen làm tăng tần số biến dị tái tổ hợp, tạo điều kiện cho gen quý có dịp tổ hợp lại với → cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc nhân tạo chọn lọc tự nhiên, có ý nghĩa chọn giống tiến hoá - Dựa vào kết phép lai phân tích tính tần số hốn vị gen, tính khoảng cách tương đối gen dựa vào quy luật phân bố gen theo đường thẳng mà thiết lập đồ di truyền BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn DI TRUYỀN HỌC I PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LIÊN KẾT GEN Cách nhận biết: xuất biến dị tổ hợp, kết lai 1:2:1 3:1 với cặp tính trạng Lai tính xuất tỉ lệ giống kết lai tính ( thần sơ đồ lai: trên; dưới; chéo qua; chéo lại) DẠNG : XÁC ĐỊNH KIỂU GEN CỦA P KHI BIẾT KIỂU HÌNH CỦA F1 Cơng thức Tỉ lệ X 3:1 X :2 :1 1:1 (dựa vào đời có xuất Nếu có: liên kết đồng Nếu không: liên kết đối 1:1:1:1 X X hay không) X X DẠNG : SỐ LOẠI GIAO TỬ VÀ TỶ LỆ GIAO TỬ - Với x số cặp NST tương đồng mang gen → Số loại giao tử: 2x - Với a (a ≤ x) số cặp NST tương đồng chứa gen đồng hợp → Số loại giao tử: 2x-a -Tỷ lệ giao tử KG tích tỷ lệ giao tử gen BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn DI TRUYỀN HỌC II PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HOÁN VỊ GEN Dấu hiệu nhận biết hốn vị gen - Là q trình lai hay nhiều tính , xuất đầy đủ loại kiểu phân li độc lập - Tỉ lệ phân tính chung cặp tính trạng khơng phù hợp với phân li độc lập - Có biến đổi vật chất di truyền nhiễm sắc thể - Bài toán hoán vị gen xác định kiểu gen thể bố mẹ dựa vào tỉ lệ đời mang kiểu hình lặn Phương pháp giải tập chung - Bước : Qui ước - Bước : Xét cặp tính trạng - Bước : Xét cặp tính trạng - Bước : Xác định kiểu gen cá thể đem lai tần số hoán vị gen Nếu đời sau xuất kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ cao == > KG : AB/ab × ab/ab Nếu đời sau xuất kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ thấp == > KG : Ab/aB × ab/ab Cơng thức Tỉ lệ loại giao tử hoán vị = Tỉ lệ giao tử Suy Tỉ lệ loại giao tử liên kết = 50% − % kiểu hình lặn = % ab Nếu % ab < 25% Giao tử hoán vị Hoán vị gen bên Kiểu gen: Ab aB Ab x aB f = % ab Nếu % ab > 25% Kiểu gen: Giao tử liên kết AB AB ab x ab f = 100% - ( % ab ) (% ab)(% ab)= % kiểu hình lặn Nếu % ab < 25% Kiểu gen: Giao tử hoán vị Ab Ab x aB aB f = % ab Hoán vị gen xảy bên Kiểu gen: Nếu % ab > 25% Giao tử liên kết AB AB ab x ab f = 100% - ( % ab ) BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn DI TRUYỀN HỌC x2 - (50% - x%) = kiểu hình (1 trội , lặn ) Nếu x < 25% Kiểu gen: Giao tử hoán vị AB AB ab x ab f = % ab Hoán vị xảy bên khác kiểu gen Kiểu gen: Nếu % x > 25% Giao tử liên kết Ab aB Ab x aB f = 100% - ( % ab ) Phép lai phân tích f = tỉ lệ hai kiểu hình thấp cộng lại Số cá thể hình thành HVG f = Tổng số cá thể nghiên cứu Cơng thức tính nhanh A-B- = 50% + aabb A-bb = 25% - aabb aaB- = 25% - aabb Trên nhóm gen liên kết có n cặp gen dị hợp - Số loại giao tử tối đa: 2n - Nếu có x tế bào sinh tinh hốn vị số loại giao tử ≤ 2x + (không vượt 2n) - Nếu tế bào có trao đổi chéo điểm số loại giao tử tối đa = 2n - Mỗi dịng tế bào có n cặp NST, xảy trao đổi chéo điểm cặp tạo 2n loại giao tử hốn vị 2n loại giao tử liên kết Có x tế bào sinh tinh giảm phân, - Ti lệ loại giao tử sinh = (2x – y) : (2x – y) : y : y có y tế bào xảy hốn vị gen (x ≥ y) thể có kiểu gen Trên nhóm gen liên kết có n cặp gen dị hợp Cơ thể dị hợp n cặp gen tự thụ phấn, thu F1 Xảy hoán vị gen tất điểm NST` P tự thụ phấn, F1 có loại kiểu hình, kiểu hình đồng hợp lặn chiếm tỉ lệ x Xảy hoán vị gen hai giới - Số loại kiểu gen đồng hợp = 2n - Số loại kiểu gen dị hợp m cặp gen = Cnm 2n-1 (m ≥1) - Tỉ lệ F1 cá thể đồng hợp cặp gen tỉ lệ cá thể dị hợp hai cặp gen BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn DI TRUYỀN HỌC P tự thụ phấn, F1 thu loại kiểu hình kiểu hình đồng hợp lặn chiếm tỉ lệ x Hoán vị gen hai giới với tần số P dị hợp hai cặp gen có kiểu gen khác ( x ) thu F1 có kiểu hình đồng hợp lặn chiếm tỉ lệ y Hoán vị gen hai giới với tần số BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm & biên soạn