Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học 9 (Phần 3)

CHUYÊN ĐỀ 1: CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN (TIẾP)

PHẦN 3: DI TRUYỀN LIÊN KẾT

A. LÝ THUYẾT

I. LIÊN KẾT GEN HOÀN TOÀN:

1. Thí nghiệm của Mocgan:

a. Đối tượng nghiên cứu: Ruồi giấm có những điểm thuận lợi trong nghiên cứu di truyền: dễ nuôi trong ống nghiệm, đẻ nhiều, vòng đời ngắn (10 -14 ngày / thế hệ), số lượng NST ít (2n = 8), nhiều biến dị dễ thấy.

b. Nội dung thí nghiệm:

- Lai 2 dòng ruồi giấm thuần chủng khác nhau về 2 cặp tính trạng tương phản là ruồi thân xám, cánh dài với ruồi thân đen cánh ngắn. Được F₁ đồng loạt ruồi thân xám cánh dài.

Vậy theo định luật đồng tính của Menden: thân xám cánh dài là tính trạng trội hoàn toàn so với thân đen cánh ngắn và F₁có kiểu gen dị hợp 2 cặp gen.

- Lai phân tích ruồi đực F₁ thân xám cánh dài với ruồi cái thân đen cánh ngắn. Ở F₂ thu được 50% thân xám cánh dài : 50% thân đen cánh ngắn.

c. Nhận xét:

- Nếu 2 tính trạng do 2 cặp gen nằm trên 2 cặp NST khác nhau di truyền phân li độc lập thì kết quả lai phân tích thu được 4 loại kiểu hình với tỉ lệ bằng nhau.

- Kết quả thí nghiệm chỉ thu được 2 loại kiểu hình giống bố mẹ. Ruồi cái là thể đồng hợp về 2 cặp gen lặn chỉ cho 1 loại giao tử, chứng tỏ ruồi cái F₁dị hợp 2 cặp gen nhưng

chỉ cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau chứ không phải là 4 loại giao tử giống như phân li độc lập của Menden.

Như vậy, có sự di truyền liên kết giữa 2 tính trạng màu sắc thân và hình dạng cánh. Tính trạng thân xám luôn đi kèm với tính trạng cánh dài; tính trạng thân đen luôn đi kèm với tính trạng cánh ngắn.

2. Nội dung định luật liên kết gen hoàn toàn:

- Các gen phân bố trên NST tại những vị trí xác định gọi là lôcut.

- Trong tế bào, số lượng gen lớn hơn số lượng NST nhiều nên trên mỗi NST phải mang nhiều gen.

- Các gen nằm trên 1 NST phân li cùng nhau trong quá trình phân bào và làm thành 1 nhóm gen lên kết.

- Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài là tương ứng với số NST đơn bội (n) của loài đó.

- Số nhóm tính trạng di truyền liên kết tương ứng với nhóm gen liên kết.

3. Ý nghĩa của di truyền liên kết:

- Liên kết gen làm hạn chế sự xuất hiện của biến dị tổ hợp, bảo toàn những tính trạng giống bố mẹ.

- Liên kết gen đảm bảo sự di truyền bền vững từng nhóm tính trạng qui định bởi các gen trên 1 NST

- Trong chọn giống, tiến hành lai tạo ra giống mới có các gen quý (qui định nhóm tính trạng tốt) nằm trong cùng 1 nhóm gen liên kết luôn đi kèm với nhau.

II. LIÊN KẾT GEN KHÔNG HOÀN TOÀN:

Thí nghiệm: Khi cho lai ruồi cái F₁ thân xám cánh dài giao phối với ruồi cái thân đen cánh ngắn. Thu được ở F₂: 41% thân xám cánh dài; 41% thân đen cánh ngắn; 9% thân xám cánh ngắn; 9% thân đen cánh dài.

* Nhận xét:

- Nếu chỉ có hiện tượng liên kết gen thì F₂ chỉ có 2 loại kiểu hình là xám dài và đen ngắn.

-Thực tế ở F₂ có 4 loại kiểu hình, trong đó có 2 loại kiểu hình mới là thân xám cánh ngắn và thân đen, cánh dài với tỉ lệ thấp là kết quả của hiện tượng hoán vị gen giữa 2 trong 4 crômatit của cặp NST kép.

- Tần số hoán vị gen (P) = Tổng các tỉ lệ % các loại giao tử có gen hoán vị.

VD: Thí nghiệm trên thì → tần số hoán vị = 9% Bv + 9%bV = 18 %

*CÁCH NHẬN ĐỊNH QUY LUẬT DI TRUYỀN

1. Dựa vào phép lai không phải là phép lai phân tích.

- Tìm tỉ lệ phân tính về KH ở thế hệ lai đối với mỗi loại tính trạng.

- Nhân 2 tỉ lệ KH riêng của 2 loại tính trạng với nhau. Nếu kết quả không phù hợp đề bài → 2 cặp gen quy định 2 cặp tính trạng đó nằm trên cùng 1 cặp NST.

2. Dựa vào phép lai phân tích.

Nếu kết quả lai chứng tỏ cá thể dị hợp kép cho 2 loại giao tử hoặc 4 loại giao tử có tỉ lệ không bằng nhau → 2 cặp gen nằm trên cùng 1 cặp NST.

III. Di truyền liên kết với giới tính

1. Trong thiên nhiên, đã gặp 1 số kiểu NST giới tính như sau: XX, XY, XO… (XX là đồng giao tử, XY hoặc XO là dị giao tử)

- Đực XY, cái XX: người, động vật có vú, ruồi giấm…

- Đực XX, cái XY: các loại chim, bướm tằm, ếch nhái, bò sát .

- Đực XO; cái XX: bọ xít, châu chấu, rệp.

- Đực XX; cái XO: bọ nhầy.

2. Nếu cá thể được đề cập trong đề bài không nêu loài nào → kiểu NST giới tính có thể xác định theo 2 cách:

- Dựa vào cá thể mang tính trạng lặn ở thế hệ có tỉ lệ phân tính 3 :1. Vì tính trạng này dễ xuất hiện ở cá thể XY → giới tính của cá thể đó thuộc NST giới tính XY

- Dùng cách loại suy, lần lượt thử từng kiểu NST giới tính → kiểu nào cho kết quả phù hợp với đề bài thì nhận.

B. Câu hỏi và bài tập

I. Câu hỏi lý thuyết

Câu 1: Vì sao hiện tượng di truyền liên kết lại hạn chế sự xuất hiện của biến dị tổ hợp.

Trả lời

Trong cơ thể sinh vật chứa rất nhiều gen.

Theo Menđen thì mỗi gen nằm trên 1 NST và di truyền độc lập với nhau và do đó qua quá trình giảm phân và thụ tinh sẽ tạo ra vô số các biến dị tổ hợp.

Còn theo Moocgan thì nhiều gen nằm trên 1 NST và các gen đó di truyền liên kết với nhau, do đó trong trường hợp P thuần chủng khác nhau về 2, 3 hay nhiều cặp tính trạng được quy định bởi những cặp gen trên cùng 1 cặp NST, thì ở F₂ vẫn thu được những kiểu hình giống bố mẹ và phân li theo tỉ lệ 3:1.

Câu 2: Hiện tượng Di truyền liên kết đã bổ sung cho quy luật phân ly độc lập của Menđen như thế nào?

Trả lời

Khi giải thích thí nghiệm của mình, Menđen sử dụng khái niệm nhân tố di truyền là yếu tố quy định các tính trạng. Moocgan đã khẳng định những nhân tố di truyền đó chính là các gen tồn tại trên NST.

Theo Menđen, mỗi gen nằm trên 1 NST và di truyền độc lập với nhau, nhưng trên thực tế với mỗi loài sinh vật thì số lượng gen trong tế bào là rất lớn nhưng số lượng NST lại có hạn do đó theo Moocgan là trên 1 NST có thể chứa nhiều gen và các hen đó đã di truyền cùng nhau (phụ thuộc vào nhau).

Câu 3: Nhóm gen liên kết là gì? Nêu ý nghĩa của di truyền liên kết.

Trả lời

- Nhóm gen liên kết là các gen cùng nằm trên một NST, di truyền cùng nhau tạo thành nhóm liên kết.

- Số nhóm gen liên kết của mỗi loài thường bằng số NST trong bộ NST đơn bội của loài.

- Ý nghĩa của di truyền liên kết:

+ Di truyền liên kết là hiện tượng một nhóm tính trạng được di truyền cùng nhau, được quy định bởi các gen trên một NST cùng phân li trong quá trình phân bào.

+ Di truyền liên kết làm hạn chế biến dị tổ hợp.

+ Di truyền liên kết đảm bảo sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng được quy định bởi các gen trên một NST. Nhờ đó, trong chọn giống người ta có thể chọn được những tính trạng tốt đi kèm với nhau.

Câu 4: Ở người, gen a gây bệnh máu khó đông nằm trên nhiễm sắc thể (NST) X không có alen tương ứng trên Y, alen trội tương ứng quy định máu đông bình thường. Trong một gia đình: vợ và chồng có NST giới tính bình thường và không biểu hiện bệnh máu khó đông, họ đã sinh ra đứa con bị hội chứng Tớc nơ và bị bệnh máu khó đông.

1. Xác định kiểu gen của cặp vợ chồng này, nêu cơ chế hình thành NST giới tính và bệnh máu khó đông của đứa con.

2. Nếu họ sinh tiếp đứa con bị hội chứng Claiphentơ và bị bệnh máu khó đông thì cơ chế hình thành như thế nào ?

Trả lời:

1. chồng bình thường có kiểu gen X^AY, đứa con bị bệnh có kiểu gen X^aO, suy ra giao từ X^a lấy từ mẹ, O lấy từ bố, kiểu gen của mẹ là: X^AX^a. Nhự vậy quá trình giảm phân của bố bị rối loạn phân li của cặp X^AY tạo ra các loại giao tử, trong đó có loại giao tử O.

Giao tử O của bố kết hợp với giao tử X^a của mẹ tạo thành hợp tử X^aO

2. Đứa con bị hội chứng Claiphentơ và bị bệnh máu khó đông có kiểu gen X^aX^aY. Kiểu gen X^aX^aY được kết hợp từ giao tử X^aX^a và giao tử Y, vì bố có kiểu gen X^AY nên giao tử X^aX^a nhận từ mẹ, người mẹ có kiểu gen X^AX^a bị rối loạn trong giảm phân ở lần phân bào 2, tạo ra giao tử X^aX^a.

Câu 5: Cho hai thứ đậu thuần chủng hạt trơn, không có tua cuốn và hạt nhăn, có tua cuốn giao phấn với nhau thu được F₁ toàn hạt trơn, có tua cuốn. Cho F₁ tiếp tục giao phấn với nhau được F₂ có tỉ lệ: 1 hạt trơn, không có tua cuốn: 2 hạt trơn, có tua cuốn: 1 hạt nhăn, có tua cuốn.Kết quả phép lai được giải thích như thế nào?

Trả lời:

+ Có hai tính trạng là dạng hạt và tua cuốn, P thuần chủng khác nhau về hai cặp tính trạng

+ F₁ có 1 loại kiểu hình, F₁ giao phấn với nhau, F₂ có 4 tổ hợp ⇒ F₁ cho hai loại giao tử

⇒ kết quả lai khác với quy luật phân li độc lập của Menđen

⇒ hai tính trạng di truyền liên kết với nhau

II. Câu hỏi trắc nghiệm

(Check đáp án ở cuối bài)

Câu 1: Để phát hiện ra hiện tượng liên kết hoàn toàn, Moocgan đã

A. cho các con lai F₁ của ruồi giấm bố mẹ thuần chủng mình xám, cánh dài và mình đen, cánh cụt giao phối với nhau.

B. lai phân tích ruồi cái F₁ mình xám, cánh dài với mình đen, cánh cụt.

C. lai phân tích ruồi đực F₁ mình xám, cánh dài với mình đen, cánh cụt.

D. lai hai dòng ruồi thuần chủng mình xám, cánh dài với mình đen, cánh cụt.

Câu 2: Ở ruồi giấm, thân xám trội so với thân đen, cánh dài trội so cới cánh cụt. Khi lai ruồi thân xám, cánh dài thuần chủng với ruồi thân đen, cánh cụt được F₁ toàn thân xám, cánh dài. Cho con đực F₁ lai với con cái thân đen, cánh cụt thu được tỉ lệ

A. 4 xám, dài : 1 đen, cụt.

B. 3 xám, dài : 1 đen, cụt.

C. 2 xám, dài : 1 đen, cụt.

D. 1 xám, dài : 1 đen, cụt.

Câu 3: Khi lai ruồi giấm thân xám, cánh dài thuần chủng với ruồi thân đen, cánh cụt được F₁ toàn thân xám, cánh dài. Cho con đực F₁ lai với con cái thân đen, cánh cụt thu được tỉ lệ: 1 xám, dài : 1 đen, cụt. Để giải thích kết quả phép lai Moocgan cho rằng:

A. các gen quy định màu sắc thân và hình dạng cánh nằm trên một NST.

B. các gen quy định màu sắc thân và hình dạng cánh nằm trên một NST và liên kết hoàn toàn.

C. màu sắc thân và hình dạng cánh do 2 gen nằm ở 2 đầu mút NST quy định.

D. do tác động đa hiệu của gen.

Câu 4: Cơ sở tế bào học của sự liên kết hoàn toàn là

A. sự không phân li của cặp NST tương đồng trong giảm phân.

B. các gen trong nhóm liên kết di truyền không đồng thời với nhau.

C. sự thụ tinh đã đưa đến sự tổ hợp của các NST tương đồng.

D. các gen trong nhóm liên kết cùng phân li với NST trong quá trình phân bào.

Câu 5: Điều nào sau đây không đúng với nhóm gen liên kết?

A. Các gen nằm trên một NST tạo thành nhóm gen liên kết.

B. Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài bằng số NST trong bộ đơn bội (n) của loài đó.

C. Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài bằng số NST trong bộ lưỡng bội (2n) của loài đó.

D. Số nhóm tính trạng di truyền liên kết tương ứng với số nhóm gen liên kết.

Câu 6: Ruồi giấm được xem là đối tượng thuận lợi cho việc nghiên cứu di truyền vì:

A. Dễ dàng được nuôi trong ống nghiệm.

B. Đẻ nhiều, vòng đời ngắn.

C. Số NST ít, dễ phát sinh biến dị.

D. Cả A, B, C đều đúng.

Câu 7: Khi cho giao phối ruồi giấm thuần chủng có thân xám, cánh dài với ruồi giấm thuần chủng thân đen, cánh ngắn thỡ ở F₁ thu được ruồi có kiểu hình:

A. Đều có thân xám, cánh dài .

B. Đều có thân đen, cánh ngắn.

C. Thân xám, cánh dài và thân đen, cánh ngắn.

D. Thân xám, cánh ngắn và thân đen, cánh dài.

Câu 8: Hiện tượng di truyền liên kết là do:

A. Các cặp gen qui định các cặp tính trạng nằm trên các cặp NST khác nhau.

B. Các cặp gen qui định các cặp tính trạng nằm trên cung một cặp NST.

C. Các gen phân li độc lập trong giảm phân.

D. Các gen tự do tổ hợp trong thụ tinh.

Câu 9: Khi cho các ruồi giấm F₁ có thân xám, cánh dài giao phối với nhau, Mocgan thu được tỉ lệ kểu Hình ở F₂ là:

A. 3 thân xám, cánh dài : 1 thân đen, cánh ngắn

B. 1 thân xám, cánh dài : 1 thân đen, cánh ngắn

C. 3 thân xám, cánh ngắn : 1 thân đen, cánh dài

D. 1 thân xám, cánh ngắn : 1 thân đen, cánh dài

Câu 10: Phép lai nào sau đây được xem là phép lai phân tích ở ruồi giấm?

A. Thân xám, cánh dài x Thân xám, cánh dài

B. Thân xám, cánh ngắn x Thân đen, cánh ngắn

C. Thân xám, cánh ngắn x Thân đen, cánh dài

D. Thân xám, cánh dài x Thân đen, cánh ngắn

Câu 11: Hiện tượng nhiều gen cùng phân bố trên chiều dài của NST hình thành lên

A. Nhóm gen liên kết

B. Cặp NST tương đồng

C. Các cặp gen tương phản

D. Nhóm gen độc lập

Câu 12: Kết quả về mặt di truyền của liên kết gen là:

A. Làm tăng biến dị tổ hợp.

B. Làm phong phú, đa dạng ở sinh vật.

C. Làm hạn chế xuất hiện biến tổ hợp.

D. Làm tăng xuất hiện kiểu gen nhưng hạn chế kiểu hình.

Câu 13: Một giống cà chua có alen A quy định thân cao, a quy định thân thấp, B quy định quả tròn, b quy định quả bầu dục, các gen liên kết hoàn toàn. Phép lai nào dưới đây cho tỉ lệ kiểu gen 1 : 2 : 1?

Chuyên đề Sinh học lớp 9

Câu 14: Trong trường hợp các gen liên kết hoàn toàn, mỗi gen quy định một tính trạng, quan hệ giữa các tính trạng là trội lặn hoàn toàn, tỉ lệ phân li kiểu gen và kiểu hình trong phép lai:

Chuyên đề Sinh học lớp 9