Bài 11. Liên kết gen và hoán vị gen

BÀI 11:
LIÊN KẾT GEN
VÀ HOÁN VỊ GEN
SVTH: Lê Thị Minh Châu
GVHD: ThS. Lê Phan Quốc
Xin chào các bạn, ta là Moocgan (Morgan), trong quá trình nghiên cứu để kiểm chứng các thí nghiệm của Menđen, ta thấy có điều gì đó chưa ổn. Ta muốn các bạn cộng tác với ta để kiểm tra tính chính xác của các quy luật mà Menđen đã công bố trước đây nhé.
Đối tượng thí nghiệm
Đáng lẽ ra ta sẽ tiến hành thí nghiệm trên con thỏ nhưng do chính phủ thấy kinh phí nhiều quá nên không cấp nữa nên ta đã dùng một đối tượng khác đó là ruồi giấm.
Ruồi quả là đối tượng thí nghiệm lý tưởng về di truyền học do chúng dễ nuôi trong phòng thí nghiệm, sinh sản nhanh và trong thời gian ngắn có thể quan sát được nhiều thế hệ con cháu. Thức ăn nuôi ruồi giấm có thể là các loại trái cây như chuối, xoài, …
- Mỗi cặp ruồi giấm sinh được hàng trăm con trong một lứa;
- Vòng đời ngắn, chỉ có hai tuần lễ là chúng có thể nhanh chóng đạt tới tuổi trưởng thành để tham gia sinh sản; và chu kỳ sống có thể rút xuống còn 10 ngày, nếu ở nhiệt độ 25oC. Các ruồi cái trưởng thành về mặt sinh dục nội trong 12 giờ, và chúng lại đẻ trứng hóa nhộng trong hai ngày..
Hơn nữa, tế bào của chúng chỉ chứa 4 cặp NST (2n=8) trong đó có 3 cặp NST thường và 1 cặp NST giới tính, đối với ruồi đực là XY và đối với ruồi cái là XX, do đó dễ dàng quan sát bộ NST của chúng.
Dễ quan sát thấy thể đột biến về màu mắt, dạng cánh.
Ruồi đột biến – mắt trắng
Ruồi hoang dại – mắt đỏ
I – LIÊN KẾT GEN
Ruồi kiểu dại có thân xám, cánh dài. Kiểu hình đột biến về hai tính trạng này là thân đen, cánh ngắn. Đem lai 2 loại này với nhau.
♀ Thân xám, cánh dài x ♂ Thân đen cánh cụt
Thu được kết quả: F1: 100% thân xám cánh dài
F1: 100%
Cho ♂ F1 lai phân tích:
Fb:
1. Thí nghiệm
♂
♀
Ruồi ♂ F1 đem lai phân tích, thu được kết quả:
Fb: 1 thân xám, cánh dài : 1 thân đen, cánh cụt
Vì sao không thu được kết quả phân li 1 : 1 : 1 : 1 như phép lai phân tích 2 tính trạng của Menđen?
F1: 100%
Cho ♂ F1 lai phân tích:
Fb:
♂
♀
Mỗi NST gồm 1 phân tử ADN, mỗi gen chiếm 1 vị trí xác định trên phân tử ADN (locut). Do vậy, các gen trên cùng 1 NST thường di truyền cùng nhau.
Các gen thường xuyên di truyền cùng nhau được gọi là liên kết với nhau.
- Nhóm gen trên cùng 1 NST di truyền cùng nhau được gọi là một nhóm gen liên kết.
- Số lượng nhóm gen liên kết của một loài thường bằng số lượng NST trong bộ NST đơn bội.
Các gen trên cùng 1 NST không phải lúc nào cũng di truyền cùng nhau.
GP :
F1 :
100% Xám - Dài
PTC :
2. Giải thích
PB :
GPB :
FB :
1 (Xám-Dài)
1 (Đen-cụt)
4. Đặc điểm của liên kết gen
- Các gen trên cùng 1 NST luôn 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.
II – HOÁN VỊ GEN
Moocgan tiến hành thí nghiệm và thu được kết quả như sau:
Pt/c: ♀ Thân xám, cánh dài x Thân đen, cánh cụt  F1: 100% xám, dài
Cho ♀ F1 lai phân tích (thí nghiệm ở liên kết gen ta đã dùng con ♂)
Fa: 965 xám, dài : 944 đen, cụt : 206 xám, cụt : 185 đen, dài

F1: 100%
Cho ♀ F1 lai phân tích:
Fa:
♀
♂
1. Thí nghiệm
Bình thường trong các phép lai của Menđen, ta nhận thấy kết quả của các phép lai sử dụng cá thể cái và cá thể đực là như nhau. Còn ở trong 2 phép lai này: khi sử dụng con ♂ F1 lai phân tích thì thu được tỉ lệ là 1 : 1; khi sử dụng con ♀ F1 lai phân tích thì thu được tỉ lệ 0.415 : 0.415 : 0.085 : 0.085.
Ở phép lai thứ nhất ta cũng đã kết luận được rằng: tính trạng màu sắc thân và tính trạng chiều dài cánh cùng nằm trên 1 NST. Ở phép lai 2, ta lại thấy nó xuất hiện những tổ hợp mới xám, cụt và đen, dài. Giải thích như thế nào về hiện tượng này? Có thể nào 2 tính trạng này đang liên kết với nhau có thể tách nhau ra được hay không?
2. Cơ sở tế bào học của hiện tượng hoán vị gen
Moocgan cho rằng: Các gen quy định màu thân và hình dạng cánh cùng nằm trên NST  quá trình giảm phân chúng thường đi cùng nhau  đời con phần lớn có kiểu hình giống bố hoặc mẹ.
Giao tử liên kết
Giao tử hoán vị
Tuy nhiên trong quá trình giảm phân hình thành giao tử cái, ở một số tế bào, khi các NST tương đồng tiếp hợp với nhau, giữa chúng xảy ra hiện tượng trao đổi chéo  các gen đổi vị trí cho nhau và làm xuất hiện các tổ hợp gen mới. Người ta gọi đó là hiện tượng hoán vị gen.
Giao tử liên kết
Giao tử hoán vị
Giao tử hoán vị
Giao tử liên kết
Quy ước gen: gen A: thân xám, a: thân đen; B: cánh dài, b: cánh cụt
Gen A và B liên kết với nhau, gen b và v liên kết với nhau
Tần số hoán vị gen được tính bằng tỉ lệ phần trăm số cá thể có tái tổ hợp gen.
A B
A b
a B
a b
A B
a b
a b
a b
a b
A B
a b
a b
a b
A b
a b
a B
a b
Trong trường hợp này

Tần số HVG = ---------------------------- x 100 = 17%
A B
A b
a B
a b
A B
a b
a b
a b
a b
A B
a b
a b
a b
A b
a b
a B
a b
206 + 185
965 + 944 + 206 + 185
- Tần số HVG dao động từ 0  50%, 2 gen nằm gần nhau thì tần số trao đổi càng thấp.
Tần số hoán vị gen không bao giờ vượt quá 50%.
A B
A b
a B
a b
A B
a b
a b
a b
a b
A B
a b
a b
a b
A b
a b
a B
a b
0.415
0.415
0.085
0.085
F1 cho 4 loại giao tử với tỉ lệ không bằng nhau  phân li kiểu hình cũng không bằng nhau. Cá thể có kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ cao, kiểu hình khác bố mẹ tỉ lệ thấp.
A B
A b
a B
a b
A B
a b
a b
a b
a b
A B
a b
a b
a b
A b
a b
a B
a b
0.415
0.415
0.085
0.085
Giống bố mẹ
Khác bố mẹ
III – Ý NGHĨA CỦA HIỆN TƯỢNG LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN
- Các gen nằm trên 1 NST thường di truyền cùng nhau. Trong tự nhiên, những gen khác nhau làm cho sinh vật thích nghi với môi trường có thể được tập hợp trên 1 NST  di truyền cùng nhau  duy trì sự ổn định của loài.
- Trong chọn giống, gây đột biến chuyển những gen có lợi vào cùng 1 NST  tạo giống mới có đặc điểm mong muốn.
1. Ý nghĩa của hiện tượng liên kết gen
Tạo ra các giao tử mang tổ hợp gen mới  tạo biến dị tổ hợp ở các loài  nguốn biến dị di truyền cho tiến hóa.
2. Ý nghĩa của hiện tượng hoán vị gen
- Lập bản đồ di truyền nhờ biết được khảng cách tương đối của các gen trên NST. Đơn vị đo khảng cách là cM (centimoocgan). Các gen nằm xa nhau thì khả năng trao đổi chéo rất lớn.
- Bản đồ di truyền giúp ta có thể tiên đoán được tần số tổ hợp gen mới trong các phép lai.
BÀI HỌC KẾT THÚC 