Khoa học tự nhiên lớp 9 · KNTT · Chương 13
Lý thuyết KHTN 9 Bài 45: Di truyền liên kết
Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 45: Di truyền liên kết theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi trắc nghiệm tự luận có lời giải chi tiết.
1. Thí nghiệm của Morgan
- Thomas Hunt Morgan (1866 - 1945) là nhà di truyền học người Mĩ, ông là người đầư tiên phát hiện hiện tượng di truyền liên kết trên ruồi giấm vào năm 1910.
- Cách tiến hành và kết quả thí nghiệm của Morgan được trình bày dưới đây:
Ptc: Ruồi thân xám, cánh dài × Ruồi thân đen, cánh cụt
F1: 100% ruồi thân xám, cánh dài
Cho ruồi đực F1 lai phân tích:
♂ F1 ruồi thân xám, cánh dài × ♀ ruồi thân đen, cánh cụt
Fa: 50% ruồi thân xám, cánh dài : 50% ruồi thân đen, cánh cụt
Thí nghiệm phát hiện hiện tượng di truyền liên kết của Morgan
2. Giải thích thí nghiệm
- P thuần chủng, F1 thu được 100% ruồi thân xám, cánh dài, nên thân xám và cánh dài là tính trạng trội, thân đen và cánh cụt là tính trạng lặn → Quy ước gene: Gene B quy định thân xám, allele b quy định thân đen; gene V quy định cánh dài, allele v quy định cánh cụt.
- P thuần chủng khác nhau về 2 tính trạng tương phản → F1 dị hợp 2 cặp gene → Nếu gene quy định các tính trạng màu thân và chiều dài cánh phân li độc lập thì kết quả phép lai phân tích hai tính trạng có tỉ lệ kiểu hình là 1 : 1 : 1 : 1. Trong khi đó, kết quả phép lai phân tích trên chỉ thu được hai loại kiểu hình với tỉ lệ 1 : 1 nên không di truyền theo quy luật phân li độc lập.
- Mặt khác, tính trạng thân xám luôn đi cùng với tính trạng cánh dài, tính trạng thân đen luôn đi cùng với tính trạng cánh cụt nên hai cặp gene (Bb, Vv) quy định hai tính trạng này cùng nằm trên một cặp NST tương đồng và di truyền cùng nhau.
- Sự phân li và tổ hợp của hai cặp gene nằm trên một cặp NST tương đồng trong giảm phân và thụ tinh được thể hiện như sau:
Giải thích thí nghiệm của Morgan
3. Khái niệm và đặc điểm về di truyền liên kết
- Khái niệm di truyền liên kết: Di truyền liên kết là hiện tượng các gene quy định các tính trạng cùng nằm trên một NST có xu hướng di truyền cùng nhau trong quá trình giảm phân.
- Đặc điểm của di truyền liên kết:
+ Các cặp allele quy định các tính trạng cùng nằm trên một cặp NST tương đồng.
+ Có sự phân li và tổ hợp cùng nhau của các allele cùng nằm trên một cặp NST trong giảm phân và thụ tinh.
+ Di truyền liên kết làm hạn chế sự xuất hiện biến dị tổ hợp, đảm bảo sự di truyền bền vững của nhóm tính trạng luôn đi cùng với nhau.
- Phân biệt di truyền liên kết với phân li độc lập:
|
Nội dung so sánh |
Phân li độc lập |
Di truyền liên kết |
|
Vị trí của các gene trên NST |
Các cặp allele quy định các tính trạng nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau. |
Các cặp allele quy định các tính trạng nằm trên một cặp NST tương đồng khác nhau. |
|
Sự phân li và tổ hợp của các gene |
Các gene phân li độc lập và tổ hợp tự do trong giảm phân và thụ tinh → Các tính trạng phân li độc lập. |
Các gene phân li và tổ hợp cùng nhau trong giảm phân và thụ tinh → Các tính trạng luôn đi cùng nhau. |
|
Số lượng biến dị tổ hợp |
Làm xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp, là một trong những nguyên nhân giải thích sự đa dạng, phong phú của các loài sinh sản hữu tính. |
Làm hạn chế sự xuất hiện của biến dị tổ hợp, đảm bảo sự di truyền ổn định của từng nhóm tính trạng ở sinh vật. |
II - ỨNG DỤNG VỀ DI TRUYỀN LIÊN KẾT
- Ứng dụng để chọn và tạo được những nhóm tính trạng tốt luôn đi kèm với nhau, tạo các tổ hợp gene quy định các tính trạng mong muốn phù hợp với mục tiêu sản xuất của con người. Ví dụ: Chuyển gene để tạo thành nhóm gene quy định cây trồng có sức đề kháng với thuốc diệt cỏ, thuốc diệt côn trùng, tăng sản lượng hoặc nâng cao giá trị dinh dưỡng.
- Các trình tự nucleotide đặc biệt di truyền liên kết với các gene liên quan đến đặc tính nào đó của sinh vật được dùng để làm chỉ thị cho đặc tính ấy, phát hiện ra cá thể mang đặc tính quan tâm ở giai đoạn sớm. Ví dụ: Trong lai tạo giống lúa, những cây kháng bệnh đạo ôn có thể được phát hiện nhờ chỉ thị DNA liên kết với gene kháng bệnh đạo ôn ở giai đoạn cây non.
Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm
| Tiêu chí | Di truyền Độc lập (Gregor Mendel) | Di truyền Liên kết (Thomas Hunt Morgan) |
|---|---|---|
| Vị trí các gene trên NST | Mỗi gene nằm trên một nhiễm sắc thể riêng biệt khác nhau | Các gene cùng nằm trên một nhiễm sắc thể |
| Hiện tượng di truyền | Các cặp gene phân li độc lập và tổ hợp tự do về các giao tử | Các gene cùng phân li và cùng tổ hợp với nhau trong phân bào |
| Kết quả lai phân tích | Cho tỉ lệ kiểu hình phân li đồng đều (4 tổ hợp) | Cho tỉ lệ kiểu hình phân li đúng (2 tổ hợp kiểu hình giống bố mẹ) |
| Sự xuất hiện biến dị tổ hợp | Làm xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp mới lạ khác bố mẹ | Hạn chế tối đa sự xuất hiện biến dị tổ hợp, duy trì nhóm tính trạng ổn định |
| Ý nghĩa trong chọn giống | Tạo nguồn biến dị phong phú để chọn lọc giống mới | Duy trì nguyên vẹn các nhóm tính trạng quý luôn đi liền với nhau |
Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"
📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:
- Kiến thức then chốt 1: Di truyền liên kết là hiện tượng các gene nằm trên cùng một phân tử DNA của một nhiễm sắc thể di truyền cùng nhau trong quá trình phân bào và thụ tinh.
- Kiến thức then chốt 2: Nhà di truyền học Thomas Hunt Morgan phát hiện ra quy luật di truyền liên kết thông qua các thí nghiệm lai giống trên đối tượng ruồi giấm ().
- Kiến thức then chốt 3: Thí nghiệm của Morgan: Cho ruồi giấm thân xám, cánh dài lai với ruồi thân đen, cánh cụt thuần chủng toàn thân xám, cánh dài; cho ruồi đực lai phân tích với ruồi cái đen cụt thu được tỉ lệ kiểu hình đúng xám, dài : đen, cụt (chứng minh hai gene quy định màu thân và độ dài cánh cùng nằm trên 1 NST).
- Kiến thức then chốt 4: Nhóm gene liên kết: Tất cả các gene nằm trên cùng một nhiễm sắc thể hợp thành một nhóm gene liên kết; số nhóm gene liên kết của một loài bằng đúng số nhiễm sắc thể trong bộ đơn bội () của loài đó (ở người , ruồi giấm ).
- Kiến thức then chốt 5: Ý nghĩa của di truyền liên kết: Hạn chế sự xuất hiện của các biến dị tổ hợp không mong muốn, bảo đảm sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng tốt luôn đi kèm với nhau trong quá trình chọn giống vật nuôi cây trồng.
🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)
- Di truyền liên kết là hiện tượng các gene nằm trên cùng một phân tử DNA của một nhiễm sắc thể di truyền cùng nhau trong quá trình phân bào và thụ tinh.
- Nhà di truyền học Thomas Hunt Morgan phát hiện ra quy luật di truyền liên kết thông qua các thí nghiệm lai giống trên đối tượng ruồi giấm ().
- Thí nghiệm của Morgan: Cho ruồi giấm thân xám, cánh dài lai với ruồi thân đen, cánh cụt thuần chủng toàn thân xám, cánh dài; cho ruồi đực lai phân tích với ruồi cái đen cụt thu được tỉ lệ kiểu hình đúng xám, dài : đen, cụt (chứng minh hai gene quy định màu thân và độ dài cánh cùng nằm trên 1 NST).
- Nhóm gene liên kết: Tất cả các gene nằm trên cùng một nhiễm sắc thể hợp thành một nhóm gene liên kết; số nhóm gene liên kết của một loài bằng đúng số nhiễm sắc thể trong bộ đơn bội () của loài đó (ở người , ruồi giấm ).
- Ý nghĩa của di truyền liên kết: Hạn chế sự xuất hiện của các biến dị tổ hợp không mong muốn, bảo đảm sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng tốt luôn đi kèm với nhau trong quá trình chọn giống vật nuôi cây trồng.