Bài 11. Liên kết gen và hoán vị gen

BÀI 11
LIÊN KẾT GEN- HOÁN VỊ GEN
I. Cơ sở khoa học
- Trong tế bào, số lượng gen lớn hơn số lượng NST nên trên mỗi NST có nhiều gen; mỗi gen chiếm 1 vị trí nhất định (locus).
- Các gen cùng nằm trên 1 NST tạo thành nhóm gen liên kết. Trong tế bào, số nhóm gen liên kết bằng bộ NST đơn bội của loài (n)
Trong phân bào, các gen luôn đi cùng nhau, di truyền cùng nhau tạo nên hiện tượng liên kết gen.
Trong kỳ đầu giảm phân I, khi các NST trong cặp tương đồng bắt cặp và trao đổi cho nhau các đoạn tương ứng gây nên hiện tượng hoán vị gen.
Trong phân bào, các gen luôn đi cùng nhau, di truyền cùng nhau tạo nên hiện tượng liên kết gen.
Trong kỳ đầu giảm phân I, khi các NST trong cặp tương đồng bắt cặp và trao đổi cho nhau các đoạn tương ứng gây nên hiện tượng hoán vị gen.
II. Liên kết gen
- Là hiện tượng các gen cùng nằm trên 1 cặp NST và di truyền cùng nhau trong phân bào.
--> số loại giao tử tạo ra bị hạn chế ( số tổ hợp của các gen liên kết hạn chế)
--> Trong các phép lai, số kiểu hình, kiểu gen bị hạn chế.
--> dấu hiệu nhận biết hiện tượng liên kết gen: số kiểu hình < Quy luật nhân xác suất.
- Ý nghĩa: Giúp duy trì sự ổn định của các loài trong tiến hóa cũng như của các giống quý trong chọn giống; Hạn chế các biến dị tổ hợp.
- Thí nghiệm của Morgan:
Pt/c: Ruồi giấm thân xám-cánh dài x ruồi thân đen- cánh cụt
F1: 100% Xám-dài. Lai ♂ F1 x ♀ đen- cụt
Fa: 1 xám-dài: 1 đen-cụt.
+ Nhận xét:
- P t/c -->F1 dị hợp, lai phân tích F1, Fa có tỷ lệ phân tính 1 xám:1đen; 1 dài: 1 cụt.
--> từng tính trạng tuân theo quy luật phân ly, xám, dài là trội so với đen, cụt.
- Tỷ lệ phân tính chung ở Fa là 1:1 < tỷ lệ nhân xác suất (1 xám:1 đen)x(1 dài: 1 cụt)
--> các cặp gen quy định tính trạng nằm trên cùng 1 cặp NST ( các gen liên kết)
- Thí nghiệm của Morgan:
Pt/c: Ruồi giấm thân xám-cánh dài x ruồi thân đen- cánh cụt
F1: 100% Xám-dài. Lai ♂ F1 x ♀ đen- cụt
Fa: 1 xám-dài: 1 đen-cụt.
+ Nhận xét:
P t/c -->F1 dị hợp, lai phân tích F1, Fa có tỷ lệ phân tính 1 xám:1đen; 1 dài: 1 cụt.
--> từng tính trạng tuân theo quy luật phân ly, xám, dài là trội so với đen, cụt.
Tỷ lệ phân tính chung ở Fa là 1:1 < tỷ lệ nhân xác suất (1 xám:1 đen)x(1 dài: 1 cụt)
--> các cặp gen quy định tính trạng nằm trên cùng 1 cặp NST ( các gen liên kết)
+ Quy ước: A: xám, a: đen; B: Dài, b: Cụt
+ Sơ đồ lai minh họa:
P: AB/AB (xám-dài) x ab/ab ( đen-cụt)
GP: AB ab
F1: AB/ab ( xám- dài)
Lai ♂ F1 x ♀ đen- cụt: AB/ab x ab/ab
GF1 AB, ab x ab
Fa: AB/ab : ab/ab
( 1 xám-dài: 1 đen-cụt)- Phù hợp TN.
III. Hoán vị gen
- Là hiện tượng các gen cùng nằm trên 1 cặp NST tương đồng, nhưng có hiện tượng trao đổi các đoạn tương ứng của các cromait không chị em ở kỳ đầu giảm phân I, tạo nên các tổ hợp gen mới.
--> Xét cá thể có 2 cặp gen dị hợp trên 1 cặp NST: liên kết gen tạo ra 2 loại giao tử; hoán vị gen tạo ra 2 loại giao tử liên kết, 2 loại giao tử hoán vị. Tỷ lệ giao tử hoán vị là tần số hoán vị gen (f).
Hiện tượng hoán vị gen có thể xảy ra ở cả 2 giới ( Đa số sinh vật đơn tính); hoặc 1 giới ( ruồi giấm: xảy ra ở con cái; tằm dâu: xảy ra ở giới đực).

Tần số hoán vị gen ≤ 50%, vì nếu tất cả các tế bào đều xảy ra hoán vị thì tần số hoán vị = 50%. Tần số hoán vị tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa các gen.

- Dấu hiệu nhận biết hoán vị gen: Số loại kiểu hình, kiểu gen = quy luật nhân xác suất, nhưng tỷ lệ các loại kiểu hình, kiểu gen ≠ quy luật nhân xác suất ( phụ thuộc tần số hoán vị)
- Ý nghĩa:
+ Làm tăng khả năng xuất hiện biến dị tổ hợp, cung cấp nguyên liệu cho tiến hóa và chọn giống.
+ Là cơ sở để lập bản đồ gen, giải mã hệ gen SV. 1% tần số hoán vị = khoảng cách 1cM trên NST
- Thí nghiệm của Morgan:
Pt/c: Ruồi giấm thân xám-cánh dài x ruồi thân đen- cánh cụt
F1: 100% Xám-dài. Lai ♀ F1 x ♂ đen- cụt
Fa: 41% xám-dài: 41% đen-cụt: 9 % xám-cụt: 9% đen-dài
- Thí nghiệm của Morgan:
Pt/c: Ruồi giấm thân xám-cánh dài x ruồi thân đen- cánh cụt
F1: 100% Xám-dài. Lai ♀ F1 x ♂ đen- cụt
Fa: 41% xám-dài: 41% đen-cụt: 9 % xám-cụt: 9% đen-dài
+ Nhận xét:
Fa có 4 kiểu hình --> F1 cho 4 loại giao tử với tỷ lệ
AB = ab= 41%; Ab=aB= 9%
(vì ♂ đen- cụt chỉ cho 1 loại giao tử ab với tỷ lệ 100%)
--> Hoán vị gen xảy ra ở ruồi giấm cái với tần số hoán vị: 9+9=18%.
+ Sơ đồ lai minh họa:
Lai ♂ F1 x ♀ đen- cụt: AB/ab x ab/ab
GF1 AB= ab= 41% x ab =100%
Ab=aB= 9%
Fa: 41% AB/ab : 41% ab/ab: 9 % Ab/ab: 9% aB/ab
( 41% xám-dài: 41% đen-cụt :9% xám-cụt : 9% đen-dài)
Phù hợp TN.
- Cách tính tần số hoán vị gen:
+ Trong phép lai phân tích: f = tỷ lệ số cá thể mang tổ hợp gen hoán vị ( chiếm tỷ lệ nhỏ hơn)
+ Trong phép lai các cá thể dị hợp 2 cặp gen:
f= 2x hoặc f=1-2x ( f thỏa mãn<0,5)- x là tỷ lệ giao tử ab bố
f= 2y hoặc f=1-2y
( f thỏa mãn<0,5)- y là tỷ lệ giao tử ab mẹ
Với tỷ lệ các loại kiểu hình trong phép lai:
A-B- = 0,5 + xy;
A-bb = 0,25 - xy
aaB- = 0,25 - xy
aabb = xy
+ Trong phép lai cá thể dị hợp 1 cặp với cá thể dị hợp 2 cặp:
f= 4x hoặc f= 1- 4x ( f thỏa mãn<0,5)
x là tỷ lệ cá thể có KG đồng hợp lặn cả 2 cặp.
Bài tập
Bài 1: Xác định các loại giao tử của các kiểu gen sau:
AB/AB
AB/ab ( Liên kết hoàn toàn)
AB/ab ( f= 0.2)
Ab/ab
ab/aB
ab/ab
AB/ab ( f= 0.4)
Bài 2: Xác định kết quả đời con ở các phép lai:
AB/ab x AB/ab ( Liên kết gen)
Ab/aB x Ab/aB ( Liên kết gen)
AB/ab x AB/ab ( f= 0.2)