Tính quy luật của hiện tượng di truyền – Sinh học 12

Tính quy luật của hiện tượng di truyền Nằm trong chương 2 của chương trình Sinh học 12. Đây là chuyên đề trọng tâm trong quá trình ôn thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia môn Sinh. Chính vì vậy, ôn thi sao cho hiệu quả là điều rất nhiều bạn học sinh thắc mắc. Chính vì vậy, Onthidgnl xin được chia sẻ kiến thức về chuyên đề này!

TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN – SINH HỌC 12

QUY LUẬT MENĐEN QUY LUẬT PHÂN LY

I.  Phương pháp nghiên cứu di truyền học của Menđen:

1. Phương pháp lai:

– Bước 1: Tạo ra các dòng thuần chủng theo từng tình trạng

– Bước 2: Lai giữa các dòng thuần chủng khác biệt nhau bởi 1 hay nhiều tình trạng rồi phân tích kết quả lai tạo ở các đời F1, F2, F3.

– Bước 3: Sử dụng phương pháp tính toán xác suất thống kê để phân tích kết quả lai tạo, sau đó đưa ra giả thuyết giải thích kết quả.

– Bước 4: Chứng minh giả thuyết đã đưa ra

2. Phương pháp phân tích con lai của Menđen:

– Tỷ lệ phân ly ở đời F2 gần bằng 3:1.

– Cho các cây F2 tiến hành tự thụ phấn rồi phân tích tỷ lệ phân ly ở F3, Menđen đã thực nghiệm và đưa ra kết luận tỷ lệ 3: 1 ở F2 thực chất là tỷ lệ 1:2:1

II.  Hình thành học thuyết khoa học:

1. Giả thuyết của Menđen:

– Với mỗi trường hợp đều do 1 cặp nhân tố di truyền quyết định và ở trong tế bào các nhân tố di truyền không hoà trộn với nhau.

– Giao tử chỉ chứa 1 trong 2 thành phần của cặp nhân tố di truyền.

– Trong quá trình thụ tử, các giao tử kết hợp với nhau một cách ngẫu nhiên

2.  Chứng minh giả thuyết:

– Mỗi giao tử chỉ chứa 1 trong 2 thành viên của cặp nhân tố di truyền do đó sẽ hình thành 2 loại giao tử và mỗi loại có xác xuất chiếm khoảng 50%.

– Xác suất đồng trội được tính theo bằng: 0,5X 0,5=0,25 (1/4)

– Xác suất dị hợp tử được tính là là 0,25+ 0,25=0,5 (2/4)

– Xác suất đồng lặn được tính bằng là 0,5X 0,5=0,25 (1/4)    

3. Quy luật phân ly:

– Mỗi tình trạng có nguyên nhân do 1 cặp alen quy định, trong đó có 1 gốc từ bố và 1 nguồn gốc từ mẹ.

– Các alen của bố và mẹ đều tồn tại trong tế bào cơ thể con nhưng tồn tại một cách riêng rẽ chứ không hòa trộn và kết hợp với nhau.

– Trong quá trình hình thành giao tử các alen được phân ly đồng đều về các giao tử, chính vì vậy ta sẽ có tỉ lệ 50% giao tử chứa alen này và 50% giao tử chứa alen kia.

III.  Cơ sở tế bào học của quy luật phân ly

1.  Các quan niệm sau Menden

Trong tế bào sinh dưỡng các NST và gen luôn luôn tồn tại thành từng cặp xác định.

Trong quán trình giảm phân tạo giao tử mỗi alen, NST cũng sẽ phân ly đồng đều về các giao tử.

2. Theo quan niệm hiện đại

– Mỗi gen chiếm 1 vị trí nhất định trên NST. Người ta gọi đó là locut.

– Một gen có thể tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau. Mỗi trạng thái này được gọi là alen

 

QUY LUẬT MENĐEN: QUY LUẬT PHÂN LY ĐỘC LẬP

I. Thí nghiệm lai hai tính trạng:

1. Thí nghiệm:

Ptc: Hạt vàng, trơn    X   Hạt xanh, nhăn

F₁: 100% cây cho hạt vàng trơn

F₂: 315 hạt vàng, trơn: 108 hạt vàng nhăn:

     101 hạt xanh, trơn: 32 hạt xanh nhăn

2. Giải thích thí nghiệm lai 2 tình trạng:

Ta quy định:

A quy định cho hạt vàng; a quy định cho hạt xanh

B quy định cho hạt trơn; b quy định cho hạt nhăn

Ptc hạt vàng, trơn có kiểu gen là: AABB

Ptc hạt xanh, nhăn có kiểu gen là: aabb

Khi viết sơ đồi lai đến đời F₂ ta sẽ thu được tỷ lệ phân ly kiểu hình như sau: 9/16 vàng, trơn (A–B– ); 3/16 vàng, nhăn (A–bb); 3/16 xanh, trơn (aaB–); 1/16 xanh, nhăn (aabb)

II. Cơ sở tế bào học

1. Trường hợp 1: (Các gen  A – hạt vàng và B – hạt trơn; a – xanh và b – hạt nhăn đều phân ly cùng nhau). Chính vì vậy, ta thu được kết quả cho ra 2 loại giao tử AB và ab với tỷ lệ bằng nhau.

2. Trường hợp 2: (Các gen  A – hạt vàng và b – hạt nhăn ; a – xanh và B – hạt trơn phân ly cùng nhau). Chính vì vậy, ta thu được kết quả cho ra 2 loại giao tử Ab và aB với tỷ lệ ngang nhau.

Kết quả chung: Sự phân ly của các cặp nhiễm sắc thể theo 2 trường hợp trên với xác suất bằng nhau nên kiểu gen AaBb cho ra 4 loại giao tử bao gồm: AB, Ab, aB, ab với tỷ lệ bằng nhau.

III. Ý nghĩa của các quy luật Menđen

– Giúp ta có thể dự đoán được kết quả của việc lai tạo

– Là cơ sở khoa học có thể giả thích sự đa dạng và phong phú của sinh vật trong tự nhiên.

– Bằng phương pháp lai có thể tạo các biến dị tổ hợp như mong muốn theo mục đích trong ngành trồng trọt và chăn nuôi.

TƯƠNG TÁC GEN VÀ TÁC ĐỘNG ĐA HIỆU CỦA GEN

I. Tương tác gen

– Tương tác gen là sự tác tác động qua lại giữa các gen trong quá trình hình thành kiểu hình. Bản chất chính là sự tương tác giữa các sản phẩm của chúng trong quá trình hình thành kiểu hình.

1.  Tương tác bổ sung

Khái niệm : Tương tác bổ sung là kiểu tương tác trong đó các gen cùng tác động sẽ hình thành ra một kiểu hình mới.

Ví dụ : A-B- quy định hoa đỏ và các kiểu :  A-bb;  aaB- ;  aabb quy định hoa có màu trắng trắng.

 => P : AaBb x AaBb => F₁ Cho tỷ lệ kiểu hình 9 Hoa đỏ: 7 Hoa trắng

 2.  Tương tác cộng gộp

Khái niệm: Là kiểu tương tác mà trong đó các gen trội sẽ cùng tác động tới mức độ biểu hiện của kiểu hình.

Ví dụ: Màu da người sẽ bao gồm 3 gen (A,B,C) nằm trên 3 cặp NST tương đồng khác nhau chi phối màu da.

Phần lớn các tính trạng liên quan tới số lượng (năng xuất) là do nhiều loại gen quy định tương tác theo kiểu cộng gộp tác động tới.

II.  Tác động đa hiệu của gen:

1.  Khái niệm:  Một gen ảnh hưởng tới sự biểu hiện của nhiều tính trạng khác nhau thì được gọi là gen đa hiệu.

Ví dụ:      – HbA hồng cầu bình thường

– HbS khiếm hồng cầu lưỡi liềm lại gây rối loạn bệnh lý trong cơ thể

 

LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN

I. Liên kết gen

1.  Thí nghiệm:

– Ptc:Thân xám, cánh dài  X  đen, cụt => F1L 100% thân xám, cánh dài.

    ♂ F1 thân xám, cánh dài X ♀ thân đen, cánh, cụt

  Fa 1 thân xám, cánh dài: 1 thân đen, cánh cụt

2.  Giải thích thí nghiệm trên:

– Với mỗi nhiễm sắc thể bao gồm một phân tử ADN. Trên một phân tử có chứa nhiều gen, mỗi gen chiếm một vị trí xác định trên ADN. Các gen trên một NST sẽ di truyền cùng nhau dẫn đến nhóm gen liên kết.

– Số nhóm gen liên kết bằng số lượng NST trong bộ đơn bội (n).

II. Hoán vị gen

1. Hiện tượng hoàn vị gen và thí nghiệm Moocgan

• Thí nghiệm của Moocgan

♀ F₁ thân xám, cánh dài X ♂ thân đen, cánh, cụt

=>Fa: 495 thân xám, cánh dài : 944 thân đen, cánh cụt

          206 thân xám, cánh cụt : 185 thân đen, cánh dài.

2.  Cơ sở tế bào học trong hoán vị gen:

– Các Gen quy định các tính chất: kích thước và màu thân cánh nằm ở trên cùng 1 NST.

– Trong quá trình giảm phân tạo ra giao tử xảy ra hiện tượng tiếp hợp dẫn đến trao đổi các đoạn NST giữa 2 NST trong các cặp tương đồng (đoạn trao đổi chứa 1 trong 2 gen trên) từ đó xảy ra hiện tượng hoán vị gen.

– Tần số hoán vị gen (f%) = ∑ tỷ lệ giao tử hoán vị.

– Tần số hoán vị gen (f%) trong khoảng từ 0% – 50% (f% =< 50%)

– Các gen càng gần nhau trên NST thì f% càng nhỏ và ngược lại, các gen càng xa nhau trên NST thì f% càng lớn.

III.  Ý nghĩa của hiện tượng liên kết gen và hoán vị gen

1.  Ý nghĩa của hiện tượng liên kết gen:

– Các gen trên cùng 1 NST sẽ di truyền cùng nhau. Trong tự nhiên, nhiều loại gen khác nhau giúp cho các sinh vật thích nghi với môi trường xung quanh có thể được tập hợp trên cùng NST từ đó giúp duy trì sự tồn tại của giống loài

– Liên kết gen trong chọn giống có thể gây ra hiện tượng đột biến chuyển đoạn, chuyển những gen có lợi vào cùng 1 NST từ đó, có thể tạo ra những giống loài có đặc điểm phù hợp như mong muốn.

2.  Ý nghĩa của hiện tượng hoán vị gen:

– Hiện tượng hoán vị gen sẽ tạo ra nhiều loại giao tử khác nhau, từ đó hình thành nên nhiều tổ hợp gen mới. Đây chính là nguồn nguyên liệu quý giá cho việc tiến hóa cũng như trong quá trình chọn giống.  

– Căn cứ vào tần số hoán vị gen, các nhà khoa học có thể xác định được trình tự các gen trên NST (từ đó xây dựng nên bản đồ gen).

– Quy ước 1% hoán vị gen = 1 cM(centimoocgan).

– Bản đồ di truyền giúp các nhà khoa học có thể dự đoán tần số tổ hợp gen mới trong các phép lai, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc lựa chọn giống và nghiên cứu khoa học.

 

DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN

I. Di truyền liên kết với giới tính

1. NST giới tính và cơ chế tế bào học xác định giới tính bằng NST

a. NST giới tính

– Đây là các nhiễm sắc thể quy định về giới tính

– Các cặp nhiễm sắc thể giới tính có thể tương đồng (ví dụ XX) hoặc không tương đồng (ví dụ XY).

b. Một số số dạng NST giới tính bao gồm có:

+ Dạng XX và XY

– ♀ XX, ♂ XY: Người, lớp thú, ruồi giấm…

– ♂ XX, ♀ XY: Chim, bướm…

+ Dạng XX và XO: Châu chấu ♀ XX, ♂ XO

2. Sự di truyền liên kết với nhiễm sắc thể giới tính:

a. Gen trên nhiễm sắc thể X

Đặc điểm của gen trên NST X: gen quy định nằm trên NST X sẽ không có alen tương ứng trên Y nên con đực (XY) chỉ có duy nhất 1 gen lặn là được biểu hiện qua kiểu hình

Mặc dù tình trạng này đều xuất hiện trên cả 2 giới nhưng tỉ lệ không tương đồng với nhau

Có xuất hiện hiện tượng di truyền chéo (Ví dụ: Bố  chỉ truyền cho con gái không cho con trai)

b. Gen trên nhiễm sắc thể Y

Đặc điểm: Gen nằm trên NST Y không có alen trên X.

Tính trạng này chỉ biểu hiện ở một giới (giới chứa NST Y).

Có xảy ra hiện tượng di tuyền thẳng (Ví dụ: Bố truyền cho con trai)

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

Phát hiện sớm giới tính của vật nuôi giúp chăn nuôi hiệu quả cao.

II. Di truyền ngoài nhân

1. Ví dụ: thực hiện thí nghiệm trên cây hoa phấn Mirabilis jalapa

Lai thuận:              ♀ lá đốm X ♂ lá xanh          => F₁ 100% lá đốm.

Lai nghịch:            ♀ lá xanh X ♂ lá đốm          => F₁ 100% lá xanh.

2. Giải thích cho thí nghiệm trên

– Trong quá trình thụ tinh giao tử đực chỉ truyền nhân cho trứng.

– Các gen nằm bên trong tế bào chất (bên trong ti thể hoặc lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho con thông qua tế bào chất của trứng.

– Kiểu hình của các đời con đều giống mẹ

Kết luận: Ta có 2 hệ thống di truyền là là di truyền trong nhân và di truyền ngoài nhân (di truyền ngoài nhân còn được gọi là theo dòng mẹ)

 

ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG LÊN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN

I. Mối liên hệ giữa gen và tính trạng

1. Mối quan hệ giữa gen và tính trạng

Gen (ADN)  =>  mARN  =>  Pôlipeptit  => Prôtêin  => Hình thành tính trạng.

2. Đặc điểm

Sự biểu hiện kiểu hình của gen thông qua nhiều bước. Chính vì vậy sự biểu hiện kiểu hình có thể bị ảnh hưởng bởi môi trường bên trọng và môi trường bên ngoài tác động lên.

II. Sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường

Loài thỏ Himalaya có bộ lông trắng muốt toàn thân, tuy nhiên ở các đầu mút của cơ thể như: tai, chân đuôi,… lại có lông màu đen.

Điều này được giải thích là do những tế bào tại những vị trí đầu mút cơ thể có nhiệt độ thấp hơn chính vì vậy, tại những vị trí này có khả năng tổng hợp được sắc tố melanin làm cho lông đen.

III. Mức phản ứng của kiểu gen

1. Khái niệm

– Mức phản ứng của kiểu gen là tập hợp những loại kiểu hình khác nhau của cùng 1 kiểu gen tương ứng khi ở các môi trường khác nhau.

2. Đặc điểm

– Mỗi loại kiểu gen lại mức phản ứng khác nhau khi ở những môi trường sống khác nhau.

– Tính trạng có hệ số di truyền thấp là tính trạng có mức phản ứng rộng; thường là các tính trạng liên quan tới số lượng (năng suất, sản lượng trứng…)

– Tính trạng có hệ số di truyền cao là những tính trạng có mức phản ứng hẹp. Những tính trạng này thường là các tính trạng liên quan tới chất lượng (như: Protein trong sữa, chất lượng của hạt gạo…)

Trên đây là tóm tắt toàn bộ nội dung chuyên đề Tính quy luật của hiện tượng di truyền của chương trình Sinh học 12 và trong quá trình ôn thi tốt nghiệp THPT. Onthidgnl hy vọng đây sẽ là những kiến thức bổ ích giúp các bạn hệ thống lại kiến thức của chuyên đề này.

Theo dõi MXH của Onthidgnl để update nhiều tài liệu miễn phí nhé:

FB: https://www.facebook.com/onthidgnlcom

Group: https://www.facebook.com/groups/2k7onthidgnl

Threads: https://www.threads.net/@onthidgnl2k7