Liên kết gen và hoán vị gen là những kiến thức quan trọng hay xuất hiện trong các bài kiểm tra, bài thi môn Sinh học 12. Vậy liên kết gen là gì? Hoán vị gen là gì? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết về nội dung, ý nghĩa và bài tập củng cố kiến thức ở bên dưới đây nhé.
Liên kết gen là gì?
Khái niệm
Liên kết gen là hiện tượng các gen nằm trên một nhiễm sắc thể có di truyền cùng nhau. Như vậy, nhóm gen liên kết là nhóm gen trên một nhiễm sắc thể có di truyền cùng nhau. Số lượng nhóm gen liên kết ở mỗi loài sẽ bằng với số nhiễm sắc thể trong bộ đơn bội (n) của loài đó.
Sơ đồ lai liên kết gen của ruồi giấm
Nội dung liên kết gen
Các gen nằm trên một nhiễm sắc thể phân ly và tổ hợp cùng nhau trong quá trình giảm phân, thụ tinh. Điều này dẫn đến sự di truyền đồng thời của nhóm tính trạng do chúng đã quy định.
Các gen nằm trên cùng 1 nhiễm sắc thể phân ly cùng nhau sẽ làm thành 1 nhóm gen liên kết. Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài sẽ tương đương với số nhiễm sắc thể trong bộ đơn bội của loài đó. Số nhóm tính trạng bằng với số nhóm gen liên kết.
Ý nghĩa của liên kết gen
Liên kết gen giúp hạn chế được tình trạng xuất hiện biến dị tổ hợp, đảm bảo các tính trạng sẽ luôn di truyền cùng nhau. Nhờ đó trong quá trình chọn giống, người ta mới có thể chọn được những tính trạng tốt luôn di truyền cùng nhau.
Hoán vị gen là gì?
Khái niệm
Hoán vị gen là quá trình các mẩu gen được cắt ra từ một sợi ADN và chèn vào sợi ADN khác để tạo ra tổ hợp gen mới. Quá trình hoán vị gen thường xảy ra tự nhiên trong quá trình sinh sản hoặc nhân tạo bằng kỹ thuật di truyền.
Sơ đồ hoán vị gen của ruồi giấm
Nội dung hóa vị gen
Quy luật hoán vị gen được phát triển dựa trên sự quan sát về tần suất xuất hiện của các tổ hợp gen khác nhau bên trong hậu tế bào, sau quá trình giảm phân của tế bào sinh dục.
Theo quy luật hoán vị gen, trong quá trình giảm phân của tế bào sinh dục, các mẩu gen ở trên hai sợi ADN của một cặp NST tương đồng sẽ tách ra và tái sắp xếp lại trong quá trình tái ghép. Sự hoán vị gen sẽ tạo ra những kiểu tổ hợp gen khác nhau trong hậu tế bào con.
Quy luật hoán vị gen còn cho biết, tổ hợp gen mới được tạo ra có tần suất xuất hiện phụ thuộc vào tần suất của tổ hợp gen gốc ban đầu. Các tổ hợp gen phổ biến hơn sẽ được xuất hiện nhiều hơn trong hậu tế bào con, trong khi các tổ hợp gen hiếm hơn thì xuất hiện ít hơn.
Ví dụ về hoán vị gen:
Nếu có một cặp gen Aa và một cặp gen Bb thì quy luật hoán vị gen sẽ dự đoán tạo ra các tổ hợp gen là AB, Ab, aB và ab trong hậu tế bào con. Tuy nhiên, tổ hợp gen AB và ab sẽ được xuất hiện nhiều hơn trong hậu tế bào con, còn tổ hợp gen Ab và aB sẽ xuất hiện ít hơn.
Quy luật hoán vị gen là một trong những quy luật cơ bản của di truyền. Nó giúp giải thích rõ cơ chế tạo ra sự đa dạng di truyền trong các loài. Quy luật này cũng được áp dụng rất rộng rãi trong nghiên cứu và ứng dụng về di truyền học.
Hoán vị gen có ý nghĩa gì?
Tăng thêm sự xuất hiện các biến dị tổ hợp làm cho các loài sinh vật đa dạng, phong phú, làm nguyên liệu thứ cấp cho việc chọn giống và tiến hoá. Nếu các gen liên kết đồng hợp hay chỉ có 1 cặp dị hợp thì sự hoán vị gen sẽ không mang lại hiệu quả.
Nhờ hoán vị gen mà những gen quý trên các NST tương đồng mới có khả năng tổ hợp với nhau để làm thành nhóm gen liên kết mới. Điều này rất ý nghĩa trong việc chọn giống và tiến hoá.
Thông qua việc xác định được tần số hoán vị gen mà người ta có thể lập nên bản đồ di truyền.
Bài tập hoán vị gen và liên kết gen
Sau khi tìm hiểu khái niệm “Hoán vị gen là gì? Liên kết gen là gì?” ở bên trên, chắc chắn các bạn đã nắm rõ phần kiến thức này. Để các bạn củng cố kiến thức này và nhớ lâu hơn, hãy cùng chúng tôi làm bài tập vận dụng ở dưới đây nhé.
Bài tập vận dụng hoán vị gen và liên kết gen
Bài 1 (trang 49 SGK Sinh học 12): Làm sao để phát hiện được 2 gen nào đó liên kết hay là phân li độc lập với nhau?
Lời giải:
Để phát hiện được 2 gen có liên kết hay phân li độc lập, chúng ta dùng phép lai phân tích. Dựa vào kết quả ta có:
Nếu kết quả cho tỉ lệ kiểu hình 1 : 1: 1 : 1 thì 2 gen quy định là 2 tính trạng nằm trên 2 NST khác nhau.
Nếu tỉ lệ kiểu hình ở đời con là 1 : 1 thì 2 gen đó liên kết với nhau hoàn toàn.
Nếu kết quả cho 4 kiểu hình với tỉ lệ không bằng nhau, trong đó có 2 loại kiểu hình chiếm đa số (trên 50%) thì 2 gen đó cùng nằm trên 1 NST đã xảy ra sự hoán vị gen.
Bài 2 (trang 49 SGK Sinh học 12): Có thể dùng những phép lai nào để xác định được khoảng cách giữa 2 gen trên NST? Phép lai nào hay được sử dụng hơn? Vì sao?
Lời giải:
Để xác định được khoảng cách giữa 2 gen trên NST, chúng ta có thể sử dụng các phép lai. Tuy nhiên, tốt nhất là nên dùng phép lai phân tích. Vì dựa vào kết quả của phép lai phân tích, chúng ta sẽ dễ dàng xác định được tần số hoán vị gen. Mà tần số hoán vị gen lại chính là thước đo khoảng cách giữa các gen trên NST.
Cách xác định khoảng cách giữa 2 NST
Bài 3 (trang 49 SGK Sinh học 12): Ruồi giấm có đến 4 cặp NST. Vậy chúng ta có thể phát hiện được tối đa bao nhiêu nhóm gen liên kết?
Lời giải:
Các gen liên kết là những gen quy định có một tính trạng cùng nằm trên một NST và di truyền cùng nhau. Ruồi giấm có 4 cặp NST nên có được tối đa 4 nhóm gen liên kết.
Bài 4 (trang 49 SGK Sinh học 12): Làm thế nào để chứng minh được 2 gen có khoảng cách bằng 50cm lại cùng nằm ở trên một NST?
Lời giải:
Muốn biết được 2 gen đó có khoảng cách bằng 50cm và nằm trên một NST, chúng ta phải xét tới gen thứ 3 nằm ở giữa 2 gen đó và cách đều 2 gen đó.
Khi hai gen nằm gần nhau trên cùng một nhiễm sắc thể thì chỉ có một số tế bào bước vào quá trình giảm phân có thể xảy ra trao đổi chéo dẫn đến hoán vị gen. Vì vậy, tỉ lệ % giao tử có hoán vị gen trên tổng số giao tử sẽ luôn nhỏ hơn 50%. Thực tế, các gen nằm càng xa nhau trên một nhiễm sắc thể thì xác suất để xảy ra trao đổi chéo giữa chúng lại càng lớn và ngược lại.
Đối với các nhiễm sắc thể lớn, đối với những gen nằm ở hai đầu thì hoán vị gen sẽ xảy ra ở hầu hết các tế bào khi bước vào quá trình giảm phân và khi đó tần số hoán vị gen có thể bằng 50%.
Ví dụ: Tần số hoán vị gen giữa A và B là 50%, giữa A và C là 30%, giữa B và C là 20% → A và B phải cùng nằm ở trên 1 NST.
Hy vọng bài viết này mang đến những thông tin hữu ích để các bạn có thể hiểu rõ hoán vị gen là gì? Liên kết gen là gì? Và áp dụng làm bài tập hiệu quả để bài thi, bài kiểm tra Sinh học đạt được điểm cao. Nếu có gì chưa rõ về nội dung trong bài, hãy đặt câu hỏi bên dưới để chúng tôi giải đáp chi tiết nhé.
