Bài 11: Liên kết gen và hoán vị gen
I. Liên kết gen
1. Thí nghiệm của Morgan
Lai phân tích ruồi đực F1 Pb : ♂ Thân xám, cánh dài (F1) x ♀ Thân đen, cánh cụt Fb: 1 Thân xám cánh dài : 1 Thân đen cánh cụt 2. Nhận xét - Ptc tương phản về 2 cặp gen à F1 dị hợp Bb, Vv - Fb cho 2 loại kiểu hình với tỉ lệ 1 : 1 à Ruồi đực F1 cho 2 loại giao tử với tỉ lệ 1 : 1 - Ruồi đực F1 dị hợp 2 cặp gen chỉ cho 2 loại giao tử à 2 cặp gen(Bb, Vv) quy định 2 cặp tính trạng cùng nằm trên một cặp NST nên cùng phân li và tổ hợp với nhau trong quá trình giảm phân, thụ tinh đưa đến sự di truyền đồng thời của nhóm tính trạng do chúng quy định. |
3. Cơ sở tế bào học
- Trong tế bào, số lượng gen lớn hơn nhiều số NST, nên mỗi NST phải mang nhiều gen.
- Sự phân li và tổ hợp của cặp NST tương đồng trong giảm phân và thụ tinh dẫn đến sự phân li và tổ hợp của nhóm gen liên kết.
4. Kết luận
- Khi các gen nằm càng gần nhau trên NST thì chúng có xu hướng liên kết hoàn toàn với nhau làm giảm các loại giao tử.
- Các gen trên cùng 1 NST 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.
5. Sơ đồ lai
6. Ý nghĩa
- Liên kết gen làm hạn chế xuất hiện biến dị tổ hợp, đảm bảo sự duy trì bền vững từng nhóm tính trạng quy định bởi các gen trên cùng một NST.
- Trong chọn giống nhờ liên kết gen mà các nhà chọn giống có khả năng chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn luôn đi kèm với nhau.
II. Hoán vị gen (liên kết không hoàn toàn)
1. Thí nghiệm Morgan
Lai phân tích ruồi cái F1
Pb : ♀ Thân xám, cánh dài (F1) x ♂ Thân đen, cánh cụt
Fb: 41,5% Thân xám cánh dài : 41,5% Thân đen cánh cụt
8,5% Thân xám, cánh cụt : 8,5% Thân đen, cánh dài
2. Nhận xét
- Ruồi ♀ F1 đem lai phân tích có kiểu gen BV/bv.
- Nhưng ở Fb lại xuất hiện 4 kiểu hình với tỉ lệ : 0,415 : 0,415 : 0,085 : 0,815 khác với tỉ lệ 1:1:1:1 trong Phân li độc lập hay 1:1 trong liên kết hoàn toàn.
- Ruồi ♀F1 (Bb, Vv) khi giảm phân cho 4 loại giao tử với tỉ lệ không bằng nhau, vì ruồi ♂ đen, ngắn đồng hợp lặn (bb, vv) chỉ cho 1 loại giao tử
=> Chứng tỏ: Ở ruồi cái, các gen chi phối màu sắc thân và hình dạng cánh khi nằm trên cùng một cặp NST đã liên kết không hoàn toàn với nhau (Hoán vị gen).
- Ptc : Thân xám, cánh dài x Thân đen, cánh cụt
Lai phân tích ruồi cái F1
Pb : ♀ Thân xám, cánh dài (F1) x ♂ Thân đen, cánh cụt
Fb: 41,5% Thân xám cánh dài : 41,5% Thân đen cánh cụt
8,5% Thân xám, cánh cụt : 8,5% Thân đen, cánh dài
2. Nhận xét
- Ruồi ♀ F1 đem lai phân tích có kiểu gen BV/bv.
- Nhưng ở Fb lại xuất hiện 4 kiểu hình với tỉ lệ : 0,415 : 0,415 : 0,085 : 0,815 khác với tỉ lệ 1:1:1:1 trong Phân li độc lập hay 1:1 trong liên kết hoàn toàn.
- Ruồi ♀F1 (Bb, Vv) khi giảm phân cho 4 loại giao tử với tỉ lệ không bằng nhau, vì ruồi ♂ đen, ngắn đồng hợp lặn (bb, vv) chỉ cho 1 loại giao tử
=> Chứng tỏ: Ở ruồi cái, các gen chi phối màu sắc thân và hình dạng cánh khi nằm trên cùng một cặp NST đã liên kết không hoàn toàn với nhau (Hoán vị gen).
3. Cơ sở tế bào học
- Sự trao đổi chéo giữa các crômatit khác nguồn gốc của cặp NST tương đồng tại kì đầu I GP dẫn đến sự trao đổi (hoán vị) giữa các gen trên cùng một cặp NST tương đồng.
- Các gen nằm càng xa nhau thì lực liên kết càng yếu, càng dễ xảy ra hoán vị gen.
- Hiện tượng trao đổi chéo gần như không xảy ra ở tất cả các tế bào -> tạo ra các loại giao tử liên kết bằng nhau chiếm tỷ lệ lớn và các loại giao tử hoán vị bằng nhau và chiếm tỷ lệ bé.
4. Sơ đồ lai
5. Kết luận
+ Trong phép lai phân tích:
f (%) = Tỷ lệ phần trăm số cá thể có kiểu hình tái tổ hợp / tổng số cá thể ở đời con.
- Tần số hoán vị gen : kí hiệu f (%)
- Cách tính tần số hoán vị gen:
+ Trong phép lai phân tích:
f (%) = Tỷ lệ phần trăm số cá thể có kiểu hình tái tổ hợp / tổng số cá thể ở đời con.
- Tần số hoán vị tỉ lệ thuận với khoản cách giữa các gen và tỉ lệ nghịch với lực liên kế giữa các gen.
- f dao động từ 0 – 50%
6. Ý nghĩa
- Hoán vị gen làm tăng tần số biến dị tái tổ hợp. Tạo điều kiện cho các gen quý có dịp tổ hợp lại với nhau à cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc nhân tạo và chọn lọc tự nhiên, có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hoá. - Dựa vào kết quả phép lai phân tích có thể tính được tần số hoán vị gen, tính được khoảng cách tương đối giữa các gen rồi dựa vào quy luật phân bố gen theo đường thẳng mà thiết lập bản đồ di truyền. |