Di truyền liên kết với giới tính

DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH - 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:

Quy ước: W → mắt đỏ ; w → mắt trắng

Lai thuận:

P_tc: X^WX^W x X^wY

( ♀ mắt đỏ ) (♂ mắt trắng)

Gp: X^W X^w, Y

1 X^W X^w : 1 X^W (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:

* 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 bố mắt đỏ x mẹ mắt trắng - lai nghịch 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 F1: XY^a x XX

GF1 X, Ya X

1XX : 1XY^a

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

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

II. DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN

- Ở tế bào nhân thực không chỉ có các gen nằm trên NST trong nhân tế bào mà còn có các gen nằm trong ti thể và lục lạp ngoài tế bào chất.

- Do khối tế bào chất ở giao tử cái lớn gấp nhiều lần ở giao tử đực, sau khi thụ tinh hợp tử lại phát triển trong trứng. Nên hệ gen ngoài tế bào chất ở cơ thể con có được hoàn toàn là di truyền từ mẹ

Ví dụ:

Lai thuận:

P: (cái) Lá trắng x (đực) Lá xanh → 100% Lá trắng

Lai nghịch:

P: (cái) Lá xanh x (đực) Lá trắng → 100% Lá xanh

- Tính kháng thuốc đã được chứng minh là từ gen ở ti thể. Sự di truyền tính trạng đặc điểm lá ngô được xác định là do gen của lục lạp.

- Các tính trạng nói trên đều được di truyền theo dòng mẹ.

B. BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Nêu các đặc điểm di truyền của tính trạng do gen nằm trên NST X quy định?

+ 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 2: 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?

Hướng dẫn:

- 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 3: 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?

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 4: 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?

Hướng dẫn giải bài 4:

- 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

C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1: Ở những loài giao phối, tỉ lệ đực : cái luôn xấp xỉ 1 : 1 vì

A. số giao tử đực bằng với số giao tử cái.

B. số con cái và số con đực trong loài bằng nhau.

C. sức sống của các giao tử đực và cái ngang nhau.

D. cơ thể XY tạo giao tử X và Y với tỉ lệ ngang nhau.

Câu 2: Ở người, bệnh mù màu (đỏ và lục) do đột biến gen lặn nằm trên NST giới tính X gây nên (Xm). Nếu mẹ bình thường, bố bị mù màu thì con trai bị mù màu của họ đã nhận Xm từ

A. bố B. bà nội

C. ông nội D. mẹ

Câu 3: 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. XAXa x XaY

B. XAXa x XAY

C. XAXA x XaY

D. XaXa x XAY

Câu 4: Đặc điểm nào dưới đây là của hiện tượng di truyền qua tế bào chất?

A. Số lượng gen ngoài NST ở các tế bào con là giống nhau.

B. Không tuân theo các quy luật của thuyết di truyền NST.

C. Có đặc điểm di truyền giống như gen trên NST.

D. Có sự phân chia đồng đều gen ngoài NST cho các tế bào con.

Câu 5: Trong các phát biểu sau, có bao nhiêu phát biểu đúng khi nói về NST giới tính ở động vật?

(1) NST giới tính chỉ có ở tế bào sinh dục.

(2) NST giới tính chỉ chứa các gen quy định tính trạng giới tính.

(3) Hợp tử mang cặp NST giới tính XY bao giờ cũng phát triển thành cơ thể đực.

(4) NST giới tính có thể bị đột biến về cấu trúc và số lượng.

A. 1 B. 2

C. 3 D. 4

Câu 6: Trong quá trình giảm phân ở 1 cơ thể có kiểu gen AaBbXcDXEd 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 abXcd được tạo ra từ cơ thể này là

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

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

Câu 7: Dấu hiệu đặc trưng để nhận biết tính trạng do gen trên NST giới tính Y quy định là

A. được di truyền thẳng ở giới dị giao tử

B. luôn di truyền theo dòng bố

C. chỉ biểu hiện ở con cái

D. chỉ biểu hiện ở con đực

Câu 8: Ở ruồi giấm, gen quy định màu mắt nằm trên vùng không tương đồng của NST giới tính X có 2 alen, alen A quy định mắt đỏ, trội hoàn toàn so với alen a quy định mắt trắng. Lai ruồi cái mắt đỏ với ruồi đực mắt trắng (P) thu được F1 gồm 50% ruồi mắt đỏ, 50% ruồi mắt trắng. Cho F1 giao phối tự do với nhau thu được F2. Theo lí thuyết, trong tổng số ruồi F2, ruồi cái mắt đỏ chiếm tỉ lệ

A. 6,25% B. 31,25%

C. 75% D. 18,75%

Câu 9: 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%

Câu 10: Ở mèo, gen B quy định màu lông đen nằm trên NST giới tính X, gen b quy định màu lông hung, mèo cái dị hợp về gen này có màu lông tam thể do B trội không hoàn toàn. Lai mèo cái tam thể với mèo đực lông đen, màu lông của mèo con sẽ là:

A. Mèo cái toàn đen ; mèo đực 50% đen : 50% hung

B. Mèo cái 50% đen : 50% tam thể ; mèo đực 100% đen

C. Mèo cái 50% đen : 50% tam thể ; mèo đực 100% hung

D. Mèo cái 50% đen : 50% tam thể ; mèo đực 50% đen : 50% hung

Câu 11: 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: Trắc nghiệm Sinh học 12 bài 12 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%

Câu 12: 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

Câu 13: Một đột biến điểm ở gen nằm trong ti thể gây nên chứng động kinh ở người. Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về đặc điểm di truyền của bệnh trên?

A. Bệnh này chỉ gặp ở nữ giới mà không gặp ở nam giới.

B. Nếu mẹ bình thường, bố bị bệnh thì tất cả các con của họ đều bình thường.

C. Nếu mẹ bị bệnh, bố không bị bệnh thì các con của họ đều bị bệnh

D. Nếu mẹ bình thường, bố bị bệnh thì bà nội bị bệnh.

Câu 14: Khi lai cá vảy đỏ thuần chủng với cá vảy trắng (phép lai thuần) được F1 gồm 100% vảy đỏ. Cho các cá thể F1 giao phối với nhau được F2 gồm 2 loại kiểu hình với tỉ lệ: 3 cá vảy đỏ : 1 cá vảy trắng, trong đó cá vảy trắng gồm toàn cá cái. Cho rằng không có đột biến phát sinh. Nếu thực hiện phép lai nghịch với phép lai trên thì sự phân li về kiểu gen và kiểu hình ở F2 tương ứng là:

A. 1XAXA : 1XAXa : 1XAY : 1XaY - 3 vảy đỏ : 1 vảy trắng (toàn con cái)

B. 1XAXA : XaY - 1 đực vảy đỏ: 1 cái vảy trắng

C. 1XAXa : 1XaXa : 1XAY : 1XaY - 1 đực vảy đỏ : 1 đực vảy trắng : 1 cái vảy đỏ : 1 cái vảy trắng

D. 1XAXa : 1XaY - 1 đực vảy đỏ: 1 cái vảy trắng

Câu 15: Bệnh mù màu đỏ và lục ở người do gen đột biến lặn nằm trên NST X quy định, không có alen tương ứng trên Y. Bệnh bạch tạng lại do một gen lặn khác nằm trên NST thường quy định. Một cặp vợ chồng đều không mắc cả 2 bệnh trên, người chồng có bố và mẹ đều bình thường nhưng có cô em gái bị bạch tạng. Người vợ có bố bị mù màu và mẹ bình thường nhưng em trai thì bị bệnh bạch tạng. Xác suất để cặp vợ chồng này sinh con trai mắc đồng thời cả 2 bệnh trên là

A. 1/12 B. 1/24 C. 1/36 D. 1/8

Đáp án - Hướng dẫn giải

Câu 3:

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

Câu 6:

Tỉ lệ loại giao tử abXed = 0,25ab x 0,1Xed = 0,025 = 2,5% → Đáp án A.

Câu 9:

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

Tỉ lệ cá thể mang kiểu hình trội về cả 3 tính trạng trên (A-B- XD-) ở F1 = 56% x 50%(XDXd + XDY) = 28% → Đáp án B.

Câu 11:

Cái hung, thấp, đen: ab//ab XdXd = 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 XD- = 0,4(Ab x 0,4ab + 0,1Ab x 0,1ab) x 1/2 = 8,5% → Đáp án A.

Câu 12:

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 Trắc nghiệm Sinh học 12 bài 12 (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.

Câu 15:

Chồng nhìn màu bình thường có kiểu gen XAY; vợ bình thường nhưng có bố bị mù màu → vợ có kiểu gen XAXa → P: XAY : XAXa → Tỉ lệ con trai mắc bệnh mù màu (XaY) = 1/4.

Cả vợ và chồng đều có da bình thường nhưng lại có em bị bạch tạng (bb) → cả vợ và chồng đều có kiểu gen với xác suất 1/3 BB : 2/3 Bb, đều cho giao tử tỉ lệ với: 2/3B : 1/3b → Xác suất sinh con mắc bệnh bạch tạng (bb) = 1/3 x 1/3 = 1/9.

Vậy xác suất sinh con trai mắc cả 2 bệnh = 1/4 x 1/9 = 1/36.