BÀI 12: DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN

I. DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH

1. Nhiễm sắc thể giới tính và cơ chế xác định giới tính

- Trên NST giới tính ngoài các gen qui định giới tính còn có các gen qui định tính trạng thường.

- XX ở giống cái, XY ở giống đực: người, động vật có vú, ruồi giấm, cây gai, cây me chua...

- XX ở giống đực, XY ở giống cái: chim, ếch nhái, bò sát, bướm, dâu tây...

- XX ở giống cái, XO ở giống đực như ở châu chấu.

2. Di truyền liên kết với giới tính

a. Gen trên NST X

- Kết quả của phép lai thuận nghịch khác nhau, tỉ lệ phân li kiểu hình khác nhau ở 2 giới.

- Có hiện tượng di truyền chéo (cha truyền cho con gái, mẹ truyền cho con trai).

- Một gen có 2 alen A, a nằm trên NST X có thể tạo ra 5 kiểu gen khác nhau như sau: X^AX^A, X^AX^a, X^aX^a, X^AY, X^aY

Sơ đồ lai giải thích sự di truyền màu mắt ruồi giấm

W → mắt đỏ; w → mắt trắng

Lai thuận

Ptc:                      X^WX^W                    x                   X^wY

                         ♀ mắt đỏ                                 ♂ mắt trắng

Gp:                       X^W                                           X^w, Y

                                        1X^W X^w: 1X^WY

                                          100% mắt đỏ

F1 x F1:               X^W X^w                 x                    X^WY

GF1                     X^W, X^w                                          X^W, Y

                                 1X^WX^W: 1X^WX^w: 1X^WY: 1X^wY

                         3 mắt đỏ : 1 mắt trắng (mắt trắng toàn là ruồi đực)

Lai nghịch

Ptc:                        X^wX^w                  x                X^WY

                        ♀ mắt trắng                            ♂ mắt đỏ

Gp:                           X^w                                          X^W, Y

                                          1X^W X^w: 1X^wY

                                    ½ mắt đỏ : ½ mắt trắng

F1 x F1:                 X^W X^w                x                     X^WY

GF1                       X^W, X^w                                        X^w, Y

                               1X^WX^w: 1X^wX^w: 1X^WY: 1X^wY

                      ¼ ♀mắt đỏ: ¼ ♀mắt trắng: ¼ ♂mắt đỏ: ¼ ♂mắt trắng

* Phép lai thuận nghịch: là 2 phép lai trong đó có sự hoán đổi kiểu hình của cặp bố mẹ giữa lai thuận và lai nghịch. Mục đích để đánh giá sự ảnh ưởng của giới tính đến sự hình thành 1 tính trạng nào đó

Ví dụ: lai thuận à bố mắt đỏ x mẹ mắt trắng; lai nghịch à bố mắt trắng x mẹ mắt đỏ

b. Gen trên NST Y

- Tính trạng do gen nằm trên NST Y chỉ biểu hiện ở 1 giới.

- Di truyền thẳng (cha truyền cho con trai).

Sơ đồ lai giải thích sự di truyền tật dính ngón tay 2 và 3 ở người

Sơ đồ lai

Ptc:                  XX                       x                  XY^a

                  Nữ bình thường                     Nam dính ngón

Gp:                   X                                             X, Y^a

                                          1XX : 1XY^a

                  Tất cả con gái bình thường : tất cả con trai dính ngón

♂F1 x #:           XY^a              x                        XX

GF1                  X, Y^a                                             X

                                          1XX : 1XY^a

F2             Tất cả con gái bình thường : tất cả con trai dính ngón

Ví dụ

c. Ý nghĩa của di truyền liên kết với giới tính

Trong thực tiễn, người ta dựa vào những tính trạng liên kết với giới tính để sớm phân biệt đực cái trong chăn nuôi

Ví dụ: Người ta có thể phân biệt được trứng tằm nào sẽ nở ra tằm đực, trứng tằm nào nở ra tằm cái bằng cách dựa vào màu sắc trứng. Việc nhận biết sớm giúp mang lại hiệu quả kinh tế cao vì nuôi tằm đực có năng suất tơ cao hơn

BÀI TẬP TỰ LUẬN

Câu 1.    Di truyền liên kết với giới tính:

Lời giải

-        Bản chất của hiện tượng di truyền liên kết với giới tinh là do gen quy định những tính trạng bình thường của cơ thể nằm trên NST qui định giới tính của loài. Do đó, sự di truyền của tính trạng thường này và giới tính có sự liên quan nhau.

-        Di truyền liên kết với giới tính có 2 trường hợp: gen nằm trên NST X và gen nằm trên NST Y

+       Gen nằm trên NST X sẽ có hiện tượng di truyền chéo, mẹ truyền alen qui định tính trạng cho con trai, bố truyền alen cho con gái.

+       Gen nằm trên NST Y có hiện tượng di truyền thẳng, alen trên Y luôn được truyền cho con trai

-        Hiện tượng di truyền liên kết với giới tính có thể được phát hiện bằng phép lai thuận nghịch. Phép lai thuận và phép lai nghịch sẽ cho các kết quả khác nhau ở đời con lai không giống như các qui luật di truyền cùa Menđen.

Câu 2.    Nêu các đặc điểm di truyền của tính trạng do gen nằm trên NST X qui định

Lời giải

 

-        Kết quả của phép lai thuận nghịch khác nhau, tỉ lệ phân li kiểu hình khác nhau ở 2 giới.

-        Có hiện tượng di truyền chéo (cha truyền cho con gái, mẹ truyền cho con trai).

-        Một gen có 2 alen A, a nằm trên NST X có thể tạo ra các kiểu gen khác nhau như sau: X^AX^A, X^AX^a, X^aX^a, X^AY, X^aY

Câu 3.    Bệnh mù màu đỏ-xanh lục do m nằm trên X qui định. Một phụ nữ bình thường có em trai bị mù màu lấy một người chồng bình thường. Nếu cặp vợ chồng này sinh được 1 con trai thì xác suất để người con trai đó bị mù màu là bao nhiêu? Biết rằng bố mẹ của cặp vợ chồng đều bình thường.

Lời giải

 

-        Người phụ nữ bình thường (X^MX^-) có em trai bị mù màu (X^mY) => mẹ của người này chắc chắn có kiểu gen dị hợp tử (X^MX^m). Xác suất để người này có gen gây bệnh (X^m ) từ mẹ là 0,5

-        Người chồng không bị bệnh nên có kiểu gen là X^MY

-        Như vậy, nếu cặp vợ chồng này sinh con trai, xác suất để người con bị bệnh là 0,5 x 0,5 = 0,25

Sơ đồ lai:

Cặp vợ chồng:        ½.X^MX^m                          x                                 X^MY

Giao tử:                  X^M, X^m                                                              X^M, Y

Con:                                       1X^MY: 1X^MX^M: 1X^MX^m: 1X^mY

                              100% con gái: 50% con trai bình thường: 50% con trai bị bệnh

Câu 4.    Làm thế nào để biết được một bệnh nào đó ở người là do gen lặn nằm trên NST giới tính X hay do gen trên NST thường qui định?

Lời giải

 

-        Lưu ý: không thể áp dụng các biện pháp lai thông thường đối với con người trong trường hợp này.

-        Có thể theo dõi phả hệ để biết được bệnh di truyền do gen lặn nằm trên NST thường hay trên NST X qui định nhờ đặc điểm của sự di truyền liên kết với giới tính.

Câu 5.    Nêu đặc điểm di truyền của gen ngoài nhân. Làm thế nào để biết được tính trạng nào đó là do gen trong nhân hay gen nằm ngoài nhân qui định.

Lời giải

 

-        Dùng phép lai thuận nghịch có thể biết được tính trạng nào đó là do gen trong nhân hay gen ngoài nhân qui định.

-        Phép lai thuận - nghịch: là 2 phép lai trong đó có sự hoán đổi kiểu hình của cặp bố mẹ giữa lai thuận và lai nghịch. Mục đích để đánh giá sự ảnh ưởng của giới tính đến sự hình thành 1 tính trạng nào đó

-        Tính trạng do gen ngoài nhân qui định sẽ luôn di truyền theo dòng mẹ, do đó trong cả 2 phép lai thuận-nghịch con lai luôn có kiểu hình giống mẹ.

Câu 6.    Nếu kết quả của phép lai thuận và phép lai nghịch khác nhau ở 2 giới (XX – XY), thì kết luận nào sau đây là đúng.

Lời giải

 

Kết quả của phép lai thuận và lai nghịch khác nhau do các nguyên nhân sau:

-        Tính trạng trên có sự biểu hiện bị ảnh hưởng bởi giới tính, nên kết quả ở 2 giới là khác nhau

-        Tính trạng trên được qui định bởi gen nằm trên NST giới tính (trên X hoặc trên Y) nên sự biểu hiện tính trạng sẽ phụ thuộc vào sự có mặt của các alen trong kiểu gen đồng thời cũng gắng liền với cơ chế xác định giới tính.

-        Tính trạng đó do gen trong ti thể qui định nên sẽ luôn di truyền theo dòng mẹ.

Câu 7.    Giải thích kết quả thí nghiệm di truyền màu mắt ở ruồi giấm. Bệnh mù màu và máu khó đông chỉ biểu hiện ở nam giới đúng hay sai? Vì sao?

Lời giải

 

-        Giải thích kết quả phép lai thuận:

+       Trong phép lai thuận, F2 cho tỉ lệ 3 mắt đỏ: 1 mắt trắng, do đó màu mắt bị chi phối bởi 1 gen, trong đó mắt đỏ là trội (W), mắt trắng là lặn (w)

+       Vì ở F2 ruồi mắt trắng toàn là ruồi được, ta có thể kết luận sự di truyền màu mắt của ruồi giấm có liên quan đến sự di truyền giới tính.

-        Giải thích kết quả phép lai nghịch:

+       Kết quả F1 cho thấy rõ sự di truyền chéo, tính trạng của ruồi mẹ truyền cho con đực, còn tính trạng của ruồi bố truyền cho con cái.

+       Kết quả F2 của phép lai thuận và phép lai nghịch khác nhau

-        Kết luận: Gen quy định tính trạng màu mắt ruồi giấm nằm trên NST giới tính X và không có alen tương ứng trên Y.

Sơ đồ lai kiểm chứng:

 

Câu 8.    Trình bày đặc điểm di truyền của tính trạng do các gen trên NST X và NST Y qui định.

Lời giải

 

-        Gen nằm trên X:

+       Kết quả của phép lai thuận nghịch khác nhau, tỉ lệ phân li kiểu hình khác nhau ở 2 giới.

+       Có hiện tượng di truyền chéo (cha truyền cho con gái, mẹ truyền cho con trai).

+       Một gen có 2 alen A, a nằm trên NST X có thể tạo ra các kiểu gen khác nhau như sau: X^AX^A, X^AX^a, X^aX^a, X^AY, X^aY

-        Gen nằm trên Y:

+       Tính trạng do gen nằm trên NST Y chỉ biểu hiện ở 1 giới.

+       Di truyền thẳng (cha truyền cho tất cả con trai).

Câu 9.    Di truyền liên kết giới tính được ứng dụng như thế nào trong thực tiễn?

Lời giải

 

-        Trong thực tiễn, người ta dựa vào những tính trạng liên kết với giới tính để sớm phân biệt đực cái trong chăn nuôi

Ví dụ: ở gà, gen trội A quy định lông vằn. Gà trống con X^AX^A có vằn đầu rõ hơn gà mái X^AY

Ở tằm, A – trứng sáng, a – trứng sẫm. Người ta chủ động tạo ra trứng tằm có kiểu gen: X^AX^a – trứng màu sáng sẽ nở thành tằm đực, X^aY sẽ nở thành tằm cái. Việc nhận biết sớm giúp mang lại hiệu quả kinh tế cao vì nuôi tằm đực có năng suất tơ cao hơn.

Câu 10. Nêu sự khác nhau giữa ADN ti thể và lục lạp với ADN trong nhân. Nêu chức năng của bộ gen ti thể và lục lạp.

Lời giải

 

ADN ti thể và lục lạp

ADN trong nhân

-        Chức năng của bộ gen ti thể:

Bộ gen của ti thể (mtADN) có 2 chức năng chủ yếu

+      Mã hóa nhiều thành phần của ti thể

+      Mã hóa cho một số prôtêin tham gia chuỗi chuyền electron hô hấp

Tính kháng thuốc đã được chứng minh là từ gen ở ti thể.

-        Chức năng của bộ gen lục lạp:

Bộ gen của lục lạp (cpADN) có chức năng

+      Mã hóa các thành phần của lục lạp

+      Mã hóa cho một số prôtêin cần thiết cho quá trình quang hợp

Sự di truyền tính trạng đặc điểm lá ngô được xác định là do gen của lục lạp

Câu 11. Nêu những điểm khác nhau giữa di truyền ngoài NST và di truyền NST.

Lời giải

 

-        Kết quả lai thuận và lai nghịch khác nhau, các tính trạng luôn di truyền theo dòng mẹ

-        Sự di truyền các tính trạng không tuân theo các qui luật di truyền NST vì tế bào chất không được phân phối đều cho các tế bào con.

-        Tính trạng sẽ vẫn tồn tại khi thay nhân tế bào bằng 1 nhân có cấu trúc di truyền khác

Câu 12. Có thể giải thích hiện tượng lá lốm đốm các màu ở một số thực vật như thế nào? Việc nghiên cứu di truyền tế bào chất có ý nghĩa thực tiễn như thế nào?

Lời giải

 

-        Hiện tượng lá của một số thực vật có đốm trắng có thể giải thích là do gen của lục lạp bị đột biến làm mất khả năng tổng hợp chất diệp lục, tạo ra lạp thể màu trắng. Trong cùng một tế bào lá có thể có cả 2 loại lạp thể màu lục và màu trắng. Sự phân phối ngẫu nhiên và không đều của các loại lạp thể này qua các lần nguyên phân sinh ra hiện tượng là có các đốm trắng. Đốm trắng lớn hay nhỏ cũng là do sự phân bố của các loại lạp thể này.

 

-        Hiện tượng bất thụ đực là hiện tượng một số loài thực vật không tạo phấn hoa hoặc có phấn hoa nhưng không có khả năng thụ tinh. Hiện tượng này di truyền theo dòng mẹ và đặc biệt được nghiên cứu nhiều ở cây ngô. Khi chọn cây ngô bất thụ đực làm cây cái thì tất cả các hạt ngô con tạo ra đều bất thụ đực. Người ta ứng dụng hiện tượng này vào thực tiễn để tạo hạt lai bằng phương pháp thụ phấn chéo mà không cần loại bỏ hạt phấn của cây mẹ. Các cây ngô bất thụ sẽ chỉ có thể nhận phấn hoa từ cây ngô bình thường khác.

 

Bài 13: Nêu các đặc điểm di truyền của tính trạng do gen nằm trên NST X quy định?

Lời giải

 

• Kết quả của phép lai thuận và lai nghịch khác nhau. Tỉ lệ phân li kiểu hình ở hai giới khác nhau.
• Có hiện tượng di truyền chéo.

Bài 14: Bệnh mù màu đỏ – xanh lục ở người là do một gen lặn nằm trên NST X quy định. Một phụ nữ bình thường có em trai bị bệnh mù màu lấy một người chồng bình thường. Nếu cặp vợ chồng này sinh được một người con trai thì xác suất để người con trai đó bị bệnh mù màu là bao nhiêu? Biết rằng bố mẹ của cặp vợ chồng này đều không bị bệnh?

Lời giải

Người phụ nữ bình thường có em trai bị bệnh mù màu, do vậy mẹ của cô ta chắc chắn là dị hợp tử về gen gây bệnh mù màu. Vậy xác suất để cô ta có gen bệnh từ mẹ sẽ là 0,5. Người chồng không bị bệnh nên không mang gen gây bệnh. Như vậy, nếu cặp vợ chồng này đã sinh ra được một người con trai thì xác suất để người đó bị bệnh mù màu bằng 0,5 x 0,5 = 0,25. Vì xác suất để mẹ là dị hợp tử về gen gây bệnh là 0,5 và nếu đã là dị hợp tử thì xác suất để người con trai nhận được gen gây bệnh từ mẹ là 0,5. Hai sự kiện này là độc lập nhau nên tổng hợp lại, xác suất để cặp vợ chồng này sinh con trai bị bệnh sẽ là: 0,5 x 0,5 = 0,25.

Bài 15: Làm thế nào để biết được một bệnh nào đó ở người là do gen lặn trên NST giới tính X hay do gen trên NST thường quy định?

Lời giải

 

Có thể theo dõi phả hệ để biết được bệnh di truyền do gen lặn nằm trên NST thường hay trên NST X quy định nhờ đặc điểm của sự di truyền liên kết với giới tính.

Bài 16 Nêu đặc điểm di truyền của gen ngoài nhân. Làm thế nào để biết được tính trạng nào đó là do gen trong nhân hay gen nằm ngoài nhân quy định?

Lời giải

Đặc điểm:

• Lai thuận và lai nghịch cho kết quả khác nhau, biểu hiện kiểu hình ở đời con theo dòng mẹ.
• Trong di truyền qua tế bào chất, vai trò chủ yếu thuộc về tế bào chất của tế bào sinh dục cái.
• Các tính trạng di truyền qua tế bào chất không tuân theo các định luật của thuyết di truyền NST vì tế bào chất không được phân đều cho các tế bào con theo quy luật di truyền chặt chẽ như gen nhân.
• Các tính trạng di truyền qua tế bào chất được truyền theo dòng mẹ, nhưng không phải tất cả các tính trạng di truyền theo mẹ đều liên quan với các gen trong tế bào chất.
• Tế bào là một đơn vị di truyền trong đó nhân đóng vai trò chính, nhưng tế bào chất cũng đóng vai trò nhất định. Hai hệ thống di truyền qua NST và di truyền ngoài NST tác động qua lại lẫn nhau, đảm bảo cho sự tồn tại. sinh trưởng và phát triển của cơ thể.
• Phân biệt căn cứ vào đặc điểm khác nhau:

* Di truyền qua tế bào chất

• Trong di truyền qua tế bào chất vai trò chù yếu thuộc về tế bào chất cùa tế bào sinh dục cái.
• Các tính trạng di truyền qua tế bào chất khóng tuân theo các định luật di truyền cùa thuyết di truyền NST vì tế bào chất không được phân phối đều cho các tế bào con theo quy luật chặt chẽ như đối với các NST.
• Tính trạng do gen tế bào chất quy định vẫn tồn tại khi thay đổi nhân tế bào bằng nhân có bộ NST khác.

* Di truyền qua nhân

• Trong di truyền qua nhân, vai trò cùa tế bào sinh dục đực và cái ngang nhau.
• Các tính trạng di truyền qua NST tuân theo các định luật di truyền Menđen và những định luật di truyền bổ sung sau Menđen của thuyết di truyền NST.
• Các tính trạng di truyền qua tế bào chất được truyền theo dòng mẹ (nhưng không nhất thiết mọi tính trạng di truyền theo mẹ đều liên quan với các gen trong tế bào chất vì còn những nguyên nhân khác

Bài 17: Nếu kết quả của phép lai thuận và phép lai nghịch mà khác nhau ở 2 giới (ở loài có cơ chế xác định giới tính kiểu XX – XY) thì kết luận nào được rút ra ở dưới đây là đúng?

A. Gen quy định tính trạng nằm ở NST giới tính X.

B. Gen quy định tính trạng nằm trong ti thể.

C. Gen quy định tính trạng nằm trên NST Y.

D. Không có kết luận nào nêu trên là đúng.

Lời giải

Đáp án đúng D. Không có kết luận nào nêu trên là đúng.

Câu 18: Ở tằm dâu, gen quy định màu sắc vỏ trứng nằm trêm NST giới tính X, không có alen trên Y. Alen A quy định trứng có màu sẫm, a quy định trứng có màu sáng. Cặp lai nào dưới đây đẻ trứng màu sẫm luôn nở ra tằm đực, còn trứng màu sáng luôn nở ra tằm cái?

 

 

A. X^AX^a x X^aY

B. X^AX^a x X^AY

C. X^AX^A x X^aY

D. X^aX^a x X^AY

A. 1                              B. 2

C. 3                              D. 4

Lời giải

Ở tằm (bướm), con đực: XX; con cái: XY → Đáp án D.

 

Câu 19: Trong quá trình giảm phân ở 1 cơ thể có kiểu gen AaBbX_c^DX_E^d đã xảy ra hoán vị gen giữa các alen D và d với tần số 20%. Cho biết không xảy ra đột biến, tính theo lí thuyết, tỉ lệ loại giao tử abX_c^d được tạo ra từ cơ thể này là

 

A. 2,5%                             B. 5,0%

C. 10,0%                           D. 7,5%

Lời giải

Tỉ lệ loại giao tử abX_e^d = 0,25ab x 0,1X_e^d = 0,025 = 2,5% → Đáp án A.

 

 

Câu 20: Cho phép lai P:  , thu được F1. Trong tổng số cá thể F1, số cá thể không mang alen trội của các gen trên chiếm 3%. Biết rằng không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở 2 giới với tần số bằng nhau. Theo lí thuyết, ở F1, số cá thể mang kiểu hình trội về cả 3 tính trạng trên chiếm tỉ lệ

A. 22%                      B. 28%

C. 32%                      D. 46%

Lời giải

Số cá thể không mang alen trội của các gen (aabb X^dX^d + aabb X^dY) = 3% = aabb x (1/4 X^dX^d + 1/4 X^dY) = 3% → aabb = 6% → A-B- = aabb + 50% = 56%.

Tỉ lệ cá thể mang kiểu hình trội về cả 3 tính trạng trên (A-B- X^D-) ở F1 = 56% x 50%(X^DX^d + X^DY) = 28% → Đáp án B.

 

 

Câu 21: Ở một loài động vật, alen quy định lông xám trội hoàn toàn só với alen a quy định lông hung; alen B quy định chân cao trội hoàn toàn so với alen b quy định chân thấp; alen D quy định mắt nâu trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt đen. Phép lai P:   thu được F1. Trong tổng số cá thể F1, số cá thể cái có lông hung, chân thấp, mắt đen chiểm tỉ lệ 1%. Biết quá trình giảm phân không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở cả 2 giới với tần số như nhau. Theo lí thuyết, số cá thể lông xám dị hợp, chân thấp, mắt nâu ở F1 chiếm tỉ lệ

A. 8,5%                            B. 17%

C. 2%                               D. 10%

Lời giải

Cái hung, thấp, đen: ab//ab X^dX^d = 1% → ab x ab = 0,04 → con đực cho ab = 0,1 và con cái cho ab = 0,4 → f = 20%.

Số cá thể xám dị hợp, thấp, nâu: Ab//ab X^D- = 0,4(Ab x 0,4ab + 0,1Ab x 0,1ab) x 1/2 = 8,5% → Đáp án A.

 

 

Câu 22: Trong quần thể của một loài động vật lưỡng bội, xét một locut có 3 alen nằm trên vùng tương đồng của NST giới tính X và Y. Biết rằng không xảy ra đột biến, theo lí thuyết, số loại kiểu gen tối đa về locut trên trong quần thể là

A. 12                             B. 15

C. 6                               D. 9

Lời giải

 

Ở giới cái, ta có 1 gen gồm 3 alen nên theo công thức r(r+1)/2 = 6 loại kiểu gen

Ở giới đực, vì nằm trên vùng tương đồng của X và Y do đó ta cũng theo công thức   (đổi vị trí trên Y và X) = 9

→ Số loại kiểu gen tối đa về locut gen trên trong quần thể này là: 6 + 9 = 15

 

Bài viết gợi ý: