Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Tính quy luật của hiện tượng di truyền - Coggle Diagram
Tính quy luật của hiện tượng di truyền
Quy luật Menđen - Quy luật phân li
Hình thành học thuyết khoa học
Nội dung giả thuyết
Mỗi tính trạng dều do 1 cặp nhân tố di truyền qui định. Trong tế bào nhân tố di truyền không hòa trộn vào nhau.
Bố (mẹ) chỉ truyền cho con (qua giao tử) 1 trong 2 thành viên của nhân tố di truyền.
Khi thụ tinh, các giao tử kết hợp với nhau một cách ngẫu nhiên tạo nên các hợp tử.
Kiểm tra giả thuyết
Bằng phép lai phân tích (lai kiểm nghiệm): Tiến hành ở 7 tính trạng khác nhau, cho F1 lai với cây hoa trắng cho tỉ lệ kiểu hình xấp xỉ 1:1.
Nội dung qui luật
Mỗi tính trạng được qui định bởi 1 cặp alen.
Các alen của bố, mẹ tồn tại trong tế bào của cơ thể con một cách riêng rẽ, không hòa trộn vào nhau.
Khi hình thành giao tử, các thành viên của cặp alen phân li đồng đều về các giao tử, nên 50% số giao tử chứa alen này và 50% số giao tử chứa alen kia.
Phương pháp nghiên cứu di truyền học của Menden
Thí nghiệm và cách suy luận khoa học của Menđen
Bố mẹ thuần chủng: cây hoa đỏ x cây hoa trắng
F1: 100% hoa đỏ
Cho F1 tự thụ phấn ⇒ F2
F2: 705 cây hoa đỏ: 224 cây hoa trắng (xấp xỉ 3 đỏ: 1 trắng)
Phương pháp lai và phân tích con lai của Menđen.
Tạo dòng thuần về từng tính trạng.
Lai các dòng thuần chủng khác biệt về 1 hoặc 2 tính trạng rồi phân tích kết quả lai ở F1, F2, F3.
Sử dụng toán xác suất để phân tích kết quả lai sau đó đưa ra giả thuyết để giải thích kết quả.
Cơ sở tế bào học của luật phân li
Trong tế bào sinh dưỡng, các gen và các NST luôn tồn tại thành từng cặp. Các gen nằm trên các NST.
Khi giảm phân tạo giao tử, các thành viên của một cặp alen, mỗi NST trong từng cặp NST tương đồng phân li đồng đều về các giao tử.
Locus: là vị trí xác định của gen trên NST.
Alen: là những trạng thái khác nhau của cùng 1 gen.
Quy luật phân li độc lập
Thí nghiệm lai hai tính trạng
Thí nghiệm ở đậu Hà lan
Nhận xét kết quả thí nghiệm
Tỉ lệ phân li KH chung ở F2 = 9 : 9 : 3 : 1
Tỉ lệ phân li KH nếu xét riêng từng cặp tính trạng đều = 3 : 1
Mối quan hệ giữa các tỉ lệ KH chung và riêng là (3 : 1) x (3 :1) = 9 : 3 : 3 : 1
Nội dung định luật phân li độc lập
Các cặp nhân tố di truyền quy định các tính trạng khác nhau phân li độc lập trong quá trình hình thành giao tử
Ý nghĩa của quy luật phân li độc lập
Quy luật phân li độc lập cho thấy khi các cặp alen phân li độc lập nhau thì quá trình sinh sản hữu tính sẽ tạo ra một số lượng lớn biến dị tổ hợp và sinh vật đa dạng,phong phú
Nếu biết được 2 gen nào đó phân li độc lập, thì dựa vào quy luật này ta sẽ đoán trước được kết quả phân li ở đời sau
Biến dị tổ hợp: kiểu hình mới xuất hiện ở đời con do sự tổ hợp lại các alen từ bố và mẹ. Biến dị tổ hợp phụ thuộc vào số tổ hợp gen (tổ hợp giao tử) ở con lai, số tổ hợp giao tử càng lớn thì biến dị tổ hợp càng cao
Điều kiện cần thiết để có thể xảy ra phân li độc lập là các cặp gen quy định các cặp tính trạng phải nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau
Số tổ hợp giao tử = số giao tử đực x số giao tử cái trong phép lai đó
Cơ sở tế bào học của quy luật phân li độc lập
Các cặp alen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau
Sự phân li độc lập và tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp NST tương đồng trong giảm phân hình thành giao tử dẫn đến sự phân li độc lập và sự tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp alen tương ứng
Tương tác gen và tác động đa hiệu của gen
Tương tác gen
Tương tác gen là sự tác động qua lại giữa các gen thuộc các lôcut khác nhau, (gen không alen) trong quá trình hình thành một kiểu hình.
Thực tế, các gen trong tế bào không trực tiếp tương tác với nhau mà do sản phẩm của chúng tác động qua lại với nhau để tạo kiểu hình.
Tương tác cộng gộp
Kết luận
Sự xuất hiện của mỗi alen trội trong kiểu gen trên làm gia tăng khả năng tổng hợp melanine nên làm da có màu sậm hơn.
Mỗi gen trội đều đóng góp 1 phần như nhau trong việc tổng hợp sắc tố da (tác động cộng gộp).
Tương tác bổ sung
Kết luận
Sự có mặt của 2 gen trội không alen (A và B) trong cùng 1 kiểu gen làm xuất hiện màu đỏ (kiểu hình mới). Ta nói A và B đã tác động bổ sung cho nhau trong việc quy định màu đỏ.
Tương tác kiểu bổ sung có 2 tỉ lệ F2 là: 9: 6: 1 và 9: 7.
Sự tác động riêng lẻ của các gen trội và gen lặn khác qui định kiểu hình hoa trắng.
Tác động đa hiệu của gen
Khái niệm tác động đa hiệu của gen
Tác động đa hiệu của gen là hiện tượng 1 gen tác động đến sự biểu hiện của nhiều tính trạng khác nhau.
Một gen có thể tác động đến sự biểu hiện của nhiều tính trạng khác nhau được gọi là gen đa hiệu.
Ví dụ
Gen HbA ở người quy định tổng hợp chuỗi b-hemôglôbin bình thường gồm 146 axit amin. Gen đột biến HbS cũng quy định sự tồng hợp chuỗi b-hemôglôbin bình thường gồm 146 axit amin, nhưng chỉ khác 1 aixt amin ở vị trí số 6 (axit amin glutamic thay bằng valin). Gây hậu quả làm biến đổi hồng cầu hình đĩa lõm thành hình lưỡi liềm.
→ Xuất hiện hàng loạt rối loạn bệnh lí trong cơ thể.
Liên kết gen và hoán vị gen
Liên kết gen
Mỗi NST gồm một phân tử ADN. Trên một phân tử chứa nhiều gen, mỗi gen chiếm một vị trí xác định trên ADN (locut) --> các gen trên một NST di truyền cùng nhau tạo thành nhóm gen liên kết.
Số nhóm gen liên kết = số lượng NST trong bộ đơn bội (n).
Hoán vị gen
Cơ sở tế bào học của hiện tượng hoán vị gen
Trong kì đầu giảm phân I hình thành giao tử, 2 NST trong cặp tương đồng xảy ra tiếp hợp và trao đổi chéo tạo ra hoán vị gen.
Tần số hoán vị gen (f%) = ∑ tỷ lệ giao tử hoán vị.
Tần số hoán vị gen (f%) ≤ 50%)
Các gen càng gần nhau trên NST thì f % càng nhỏ và ngược lại f % càng lớn.
Thí nghiệm của Moocgan và hiện tượng hoán vị gen
Ý nghĩa của hiện tượng liên kết gen và hoán vị gen
Ý nghĩa của hiện tượng liên kết gen
Các gen trên cùng 1 NST luôn di truyền cùng nhau. Trong tự nhiên nhiều gen khác nhau giúp sinh vật thích nghi với môi trường có thể được tập hợp trên cùng NST giúp duy trì sự ổn định của loài.
Trong chọn giống có thể gây đột biến chuyển đoạn, chuyển những gen có lợi vào cùng 1 NST tạo ra các giống có các đặc điểm mong muốn.
Ý nghĩa của hiện tượng hoán vị gen
Căn cứ vào tần số hoán vị gen để xác định trình tự các gen trên NST (xây dựng được bản đồ gen).
Bản đồ di truyền giúp dự đoán tần số tổ hợp gen mới trong các phép lai, có ý nghĩa trong công tác chọn giống và nghiên cứu khoa học: giảm thời gian kết đôi giao phối.
Hiện tượng hoán vị gen tạo ra nhiều loại giao tử là cơ sở hình thành nhiều tổ hợp gen mới
--> Tạo nguồn nguyên liệu biến dị di truyền cho quá trình tiến hóa và công tác chọn giống.
Di truyền liên kết với giới tính và di truyền ngoài nhân
Di truyền liên kết với giới tính
Di truyền liên kết với giới tính
Gen trên NST X
Giải thích
Cá thể đực XY chỉ cần 1 alen mằn trên X đã biểu hiện ra kiểu hình.
Gen qui định tính trạng màu mắt chỉ có trên NST X mà không có trên NST Y.
Kết luận: Gen trên NST X di truyền theo qui luật di truyền chéo: Ông ngoại (P) → con gái (F1) → Cháu trai (F2)
Gen trên NST Y
Thường NST Y ở các loài chứa ít gen.
Gen ở đoạn không tương đồng trên NST Y thì tính trạng do gen này quy định chỉ được biểu hiện ở 1 giới.
Gen nằm trên NST Y di truyền thẳng.
Ý nghĩa của di truyền liên kết giới tính
Trong thực tiễn sản xuất người ta dựa vào những tính trạng liên kết với giới tính để sớm phân biệt đực cái, điều chỉnh tỉ lệ đực cái theo mục tiêu sản xuất.
Nhiễm sắc thể giới tính và cơ chế tế bào học xác định giới tính bằng NST
Một số cơ chế tế bào học xác định giới tính bằng NST
Kiểu XX và XY
Ở người, động vật có vú, ruồi giấm, cây gai, cây chua me: con cái XX, con đực XY.
Ở chim, ếch nhái, bò sát, bướm: con cái XY, con đực XX.
Kiểu XX và XO
châu chấu, rệp, bọ xít: con cái XX, con đực XO.
Bọ nhậy: con cái XO, con đực XX.
NST giới tính
NST giới tính là loại NST có chứa gen qui định giới tính và các gen khác.
Mỗi NST giới tính có 2 đoạn
Đoạn không tương đồng chứa các gen đặc trưng cho từng NST.
Đoạn tương đồng chứa các lôcút gen giống nhau.
Di truyền ngoài nhân
Thí nghiệm của Coren 1909 với 2 phép lai thuận nghịch trên đối tượng cây hoa phấn.
Nhận xét: Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch là khác nhau, F1 có kiểu hình giống mẹ.
Giải thích: Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà hầu như không truyền tế bào chất cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất (trong ti thể hoặc trong lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho qua tế bào chất của trứng.
Kết luận: Tính trạng di truyền ngoài nhân di truyền theo dòng mẹ (không theo QLDT)
Ảnh hưởng của môi trường lên sự biểu hiện của gen
Mối quan hệ giữa gen và tính trạng
Sự biểu hiện của gen qua nhiều bước nên có thể bị nhiều yếu tố môi trường bên trong cũng như bên ngoài cơ thể chi phối.
Sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường
Kết luận
Trong sinh sản hữu tính, bố mẹ không truyền đạt cho con những tính trạng đã hình thành sẵn, mà truyền lại cho con các alen.
Kiểu hình là kết quả của sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường:
Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trước các điều kiện môi trường.
Môi trường quy định các trạng thái khác nhau của cùng một kiểu gen.
Mức phản ứng của kiểu gen
Đặc điểm
Do gen quy định, trong cùng 1 kiểu gen mỗi gen có mức phản ứng riêng.
Di truyền được vì do kiểu gen quy định.
Thay đổi theo từng loại tính trạng. Để xác định mức phản ứng của 1 kiểu gen cần phải tạo ra các cá thể sinh vật có cùng 1 kiểu gen, theo dõi đặc điểm của chúng trong những điều kiện môi trường khác nhau.
Phương pháp xác định mức phản ứng
Để xác định mức phản ứng của 1 kiểu gen cần phải tạo ra các cá thể sinh vật có cùng 1 kiểu gen, theo dõi đặc điểm của chúng trong những điều kiện môi trường khác nhau.
Khái niệm
Tập hợp các kiểu hình của cùng một kiểu gen tương ứng với các môi trường khác nhau là mức phản ứng của kiểu gen.
Hiện tượng một kiểu gen có thể thay đổi kiểu hình trước những điều kiện môi trường khác nhau gọi là sự mềm dẻo về kiểu hình (hay còn gọi là thường biến).
Thường biến
Không di truyền được vì không liên quan đến sự biến đổi kiểu gen.
Là những biến đổi ở kiểu hình của cùng một kiểu gen, phát sinh trong đời sống cá thể do ảnh hưởng của điều kiện môi trường, không do biến đổi trong kiểu gen.
Ý nghĩa: Đảm bảo sự thích ứng của sinh vật trước những biến đổi của điều kiện môi trường à Có ý nghĩa gián tiếp trong tiến hóa.
Đồng loạt theo một hướng xác định đối với tất cả các cá thể có cùng kiểu gen.