Di truyền liên kết là một trong những nội dung quan trọng trong chương trình môn Sinh học. Ngoài ra đây cũng là đối tượng được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm, nghiên cứu. Cùng tìm hiểu di truyền liên kết là gì cũng như ví dụ cụ thể di truyền liên kết ngay nội dung bài viết sau đây của chúng tôi!
Di truyền liên kết là gì?
Thế nào là di truyền liên kết? Di truyền liên kết là hiện tượng 1 nhóm trình tự gen cùng được nằm trên nhiễm sắc thể được di truyền cùng nhau trong quá trình giảm phân của sinh sản hữu tính.
Hai gen cùng được nằm trên nhiễm sắc thể có locus (vị trí của gen trên nhiễm sắc thể) càng gần nhau sẽ càng khó để hoán đổi vị trí cho nhau trong quá trình tiếp hợp, cũng như trao đổi chéo giữa các nhiễm sắc tử không chị em trong cặp nhiễm sắc thể tương đồng của kì đầu giảm phân I.
Trong khi đó, hai gen cùng nằm trên nhiễm sắc thể có locus càng xa nhau sẽ càng dễ để hoán đổi vị trí cho nhau. Hai gen cùng nằm trên một nhiễm sắc thể được gọi là hai gen liên kết.
Liên kết gen được xem là trường hợp ngoại lệ đặc biệt, chúng đại diện tiêu biểu cho quy luật phân li của Mendel. Sự ra đời của “liên kết gen” không hề chống lại quy luật phân li của Mendel, mà lại bổ sung, lấp đầy khoảng trống của di truyền Mendel.
Di truyền liên kết có hai loại gồm:
- Di truyền liên kết hoàn toàn
- Di truyền liên kết dạng không hoàn toàn (còn gọi là hoán vị gen)
Nội dung về di truyền liên kết được học ở chương trình THCS, cụ thể là bài 13: di truyền liên kết sinh 9
Xem thêm: Thế nào là lai hai cặp tính trạng? Bài tập lai hai cặp tính trạng
Ví dụ về di truyền liên kết
Ví dụ về di truyền liên kết qua thí nghiệm của Morgan:
Thomas Hunt Morgan (25.9.1866 – 1945) là một nhà di truyền học vô cùng nổi tiếng người Mỹ. Thí nghiệm trên ruồi giấm của ông đã mang tới những thành quả vô cùng to lớn đối với các hoạt động nghiên cứu di truyền, đặc biệt là di truyền liên kết.
Lý do Morgan chọn ruồi giấm làm đối tượng thí nghiệm?
Sở dĩ Morgan chọn ruồi giấm làm đối tượng thí nghiệm bởi những đặc điểm sau đây:
- Ruồi giấm là sinh vật dễ sống trong ống nghiệm
- Ruồi giấm là loài sinh sản nhiều
- Vòng đời của chúng ngắn (chỉ 10 – 14 ngày)
- Có nhiều biến dị giúp việc quan sát trở nên dễ dàng
- Nhiễm sắc thể của ruồi giấm có số lượng vô cùng ít (2n = 8).
Nội dung thí nghiệm
Thực hiện lai hai dòng ruồi giấm thuần chủng: 1 là thân xám, cánh dài x 1 là thân đen, cánh cụt.
Ta có, F1 thu được: 100% con sinh ra thân xám, cánh dài
Tiếp tục tiến hành lai phân tích: đực F1 x cái đen, cụt
Ta thu được thế hệ sau là 1 thân xám, cánh dài: 1 thân đen, cánh cụt
Có thể thấy rằng: Thân xám và cánh dài di truyền đồng thời với nhau. Điều này xảy ra tương tự với con thân đen và cánh cụt.
Xem thêm:
Giải thích thí nghiệm
Đời F1 sec cho kết quả 100% ruồi thân xám, cánh dài, vậy có nghĩa là thân xám trội so với thân đen và đặc điểm cánh dài là trội hơn so với cánh ngắn.
P thuần chủng, chúng có sự khác nhau về 2 cặp tính trạng tương phản.
Cùng với đó, F1 dị hợp về 2 cặp gen, nếu tiến hành lai phân tích thì sẽ cho tỉ lệ: 1 : 1 : 1 : 1 nhưng F2 sẽ cho ra tỉ lệ 1:1. Vậy F1 chỉ tạo nên 2 loại giao tử với tỉ lệ là ngang bằng nhau.
Suy ra, ta có hai cặp gen cùng nằm trên 1 NST.
ta có sơ đồ lai của thí nghiệm trên như sau:
Quy ước: A: là đặc điểm thân xám -> a: là thân đen; B: là cánh dài -> b: cánh cụt.
P thuần chủng như sau: ♀ ABABABAB x ♂ abababab
GP : AB ab
F1: ABabABab 100% thân xám, cánh dài
Lai phân tích thuận
Fb: ♂ ABabABab x ♀ abababab
GFb: AB , ab ab
F2: ABabABab : abababab [50% TX, CD] : [50% TĐ, CC]
Nguyên nhân, ý nghĩa của di truyền liên kết là gì?
Nguyên nhân
Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng di truyền liên kết là bởi vì số lượng nhiễm sắc thể nhỏ hơn nhiều so với số lượng gen.
Hiện tượng di truyền liên kết được xảy ra khi và chỉ khi các cặp gen quy định các cặp tính trạng cùng được nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng thì chúng sẽ có hiện tượng di truyền liên kết.
Ý nghĩa của di truyền liên kết
Ý nghĩa của di truyền liên kết như sau:
- Liên kết gen là trường hợp ngoại lệ đặc biệt tiêu biểu cho quy luật phân li của Mendel, giúp bổ sung, lấp đầy khoảng trống của di truyền Mendel.
- Di truyền liên kết hạn chế sự xuất hiện của những biến dị tổ hợp, đảm bảo di truyền bền vững đối với từng nhóm tính trạng quy định bởi các gen trên một NST.
- Trong tế bào mỗi NST mang nhiều gen giúp tạo thành nhóm gen liên kết. Người ta có thể chọn các nhóm tính trạng tốt nhất đi kèm với nhau khi chọn giống.
Tìm hiểu về quá trình tái kết hợp đồng nhất
Trong quá trình phân bào, các nhiễm sắc thể được tái tổ hợp. Trong quá trình tái tổ hợp tương đồng, NST có thể được cắt ra tại các điểm ngẫu nhiên và kết hợp với một bản sao khác của NST tương đồng đã bị cắt tại cùng một điểm. Nhờ cách làm này DNA từ một NST kết thúc trong một NST tương đồng khác.
NST là các chuỗi DNA có chứa hàng trăm, hàng ngàn gen. Hầu hết các sinh vật sinh sản hữu tính sẽ có 2 bản sao của mỗi NST. Cả 2 bản sao của mỗi NST đều có thể chứa một alen khác nhau. Hai NST sẽ có thể cùng gen, ngay cả khi chúng sở hữu những alen khác nhau, gọi là NST tương đồng.
Tuy nhiên, có 1 loại tế bào chỉ có bản sao của mỗi NST thay vì 2 loại chính là giao tử (trứng và tinh trùng trong trường hợp của con người). Để hình thành được giao tử các tế bào cần phải trải qua quá trình phân bào, theo đó các tế bào con sẽ có được một bản sao của mỗi NST thay vì là 2, đó là khi trình giảm phân tái tổ hợp tương đồng xảy ra.
Sự tái hợp của các gen liên kết là gì?
Việc cần phải hiểu sự tái tổ hợp tương đồng để có thể hiểu hơn về các loại di truyền liên kết. Chúng ta đã biết rằng các NST được cắt tại những nơi ngẫu nhiên trong quá trình tái tổ hợp tương đồng.
Để hiểu rõ hơn, ta sẽ xét trên ví dụ sau đây: tàn nhang và tóc đỏ.
Chúng ta có thể bắt gặp rất nhiều trong cuộc sống những người có khuôn mặt xuất hiện tàn nhang cùng với mái tóc màu đỏ. Trong khi đó điều này lại hoàn toàn trái ngược với những người có mái tóc ngả vàng hay nâu (khuôn mặt ít tàn nhang hơn).
Giải thích cho vấn đề này các nhà khoa học cho biết: các gen mã hóa tàn nhang và các gen mã hóa tóc đỏ nằm sát nhau cùng một nhiễm sắc thể. Khi diễn ra tái tổ hợp tương đồng, việc DNA bị cắt ở giữa hai gen khó có thể xảy ra bởi khả năng mã hóa của hai DNA này bị tách là rất thấp, cho nên cho dù trải qua nhiều lần các tái tổ hợp tương đồng, hầu hết thời gian thì hai tính trạng này đều vẫn sẽ được di truyền cùng nhau.
Hy vọng, những thông tin mà thapgiainhietliangchi.com mang tới trên đây đã giúp bạn đọc có thể hiểu được di truyền liên kết là gì, cũng như nguyên nhân, ý nghĩa của di truyền liên kết. Từ đó, giúp bạn đọc có thể hiểu rõ hơn về vấn đề của di truyền.
