Lí thuyết phần quy luật của hiện tượng di truyền

                QUY LUẬT MENĐEN: QUY LUẬT PHÂN LY

Quy luật Menden: Quy luật phân ly

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

1. Phương pháp phân tích di truyền giống lai:

- Bước 1: Tạo các dòng thuần chủng về từng tính trạng.

- Bước 2: Lai các dòng thuần chủng khác biệt nhau bởi 1 hoặc nhiều tính trạng rồi phân tích kết quả lai ở đời F1, F2, F3.

- Bước 3: Sử dụng toán xác suất để phân tích kết quả lai, sau đó đưa ra giả thuyết giải thích kết quả.

- Bước 4: Chứng minh giả thuyết bằng thực nghiệm.

2. Phương pháp phân tích con lai của Menđen:

- Tỷ lệ phân ly ở F2 xấp xỉ 3:1.

- Cho các cây F2 tự thụ phấn rồi phân tích tỷ lệ phân ly ở F3 Menđen thấy tỷ lệ 3: 1 ở F2 thực chất là tỷ lệ 1:2:1

II. Hình thành học thuyết khoa học:

- Mỗi tính trạng đều do 1 cặp nhân tố di truyền quy định và trong tế bào các nhân tố di truyền không hoà trộn vào nhau.

- Giao tử chỉ chứa 1 trong 2 thành viên của cặp nhân tố di truyền.

- Khi thụ tinh các giao tử kết hợp với nhau 1 cách ngẫu nhiên

- 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 chiếm 50%( 0,5).

- Xác suất đồng trội là 0,5X 0,5=0,25 (1/4)

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

- Xác suất đồng lặn là 0,5X 0,5=0,25 (1/4)

Quy luật phân ly:

- Mỗi tính trạng do 1 cặp alen quy định, 1 có nguồn gốc từ bố, 1 có nguồn gốc từ mẹ.

- Các alen của bố và mẹ tồn tại trong tế bào cơ thể con 1 cách riêng rẽ không hoà trộn vào nhau.

- Khi hình thành giao tử các alen phân ly đồng đều về các giao tử cho ra 50% giao tử chứa alen này và 50% giao tử chứa alen kia.

III. Cơ sở tế bào học của quy luật phân ly:
- Trong TB sinh dưỡng, các gen và các NST luôn tồn tại thành từng cặp

- Mỗi gen chiếm 1 vị trí xác định trên NST được gọi là locut.

- Khi giảm phân tạo giao tử, các thành viên của 1 cặp alen phân li đồng đều về các giao tử, mỗi NST trong từng cặp NST tương đồng cũng phân li đồng đều về các giao tử.

                             QUY LUẬT MENĐEN QUY LUẬT PHÂN LY ĐỘC LẬP

I. Thí nghiệm lai hai tính trạng

1. Nội dung QL PLĐL của Menden: Các cặp nhân tố di truyền quy định các tính trạng khác nhau phân li độc lập trong quá trình hình thành giao tử.

II. Cơ sở tế bào học:

- Các cặp gen quy định các cặp tính trạng nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau thì khi giảm phân, các gen sẽ phân li độc lập với nhau.

Quy luật phân ly độc lập

III. Ý nghĩa của các quy luật Menđen

- Dự đoán trước được kết quả lai.

- Là cơ sở khoa học giả thích sự đa dạng phong phú của sinh vật trong tự nhiên.

- Bằng phương pháp lai có thể tạo ra các biến dị tổ hợp mong muốn trong chăn nuôi trồng trọt.

TƯƠNG TÁC GEN VÀ TÁC ĐỘNG ĐA HIỆU CỦA GEN

I. Tương tác gen

- Khái niệm: là sự tác tác động qua lại giữa các gen trong quá trình hình thành một kiểu hình. Bản chất 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 một kiểu hình mới.

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

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

Tương tác gen và tác động đa hiệu của gen

2. Tương tác cộng gộp:

Khái niệm: Là kiểu tương tác trong đó mỗi alen trội đều làm tăng sự biểu hiện của kiểu hình lên 1 chút ít.

Ví dụ: Màu da người ít nhất do 3 gen (A,B,C) nằm trên 3 cặp NST tương đồng khác nhau chi phối.

- Phần lớn các tính trạng số lượng (năng suất) là do nhiều gen quy định tương tác theo kiểu cộng gộp quy định.

II. Tác động đa hiệu của gen:

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

Ví dụ: HbA hồng cầu bình thường

- HbS hồng cầu lưỡi liềm ® gây rối loạn bệnh lý trong cơ thể

Tất cả những trường hợp trên không phủ nhận mà chỉ mở rộng thêm học thuyết Menden.

LIÊN KẾT GEN

1 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 (lôcut) \rightarrow các gen trên một NST di truyền cùng nhau \rightarrow nhóm gen liên kết.

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

2. 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.

HOÁN VỊ GEN

1. Khái niệm

- Hiện tượng các gen alen đổi chỗ cho nhau trên cặp NST tương đồng gọi là HVG.

2. Cơ sở tế bào học của hiện tượng hoán vị gen:

- Trong giảm phân tạo giao tử xảy ra tiếp hợp và trao đổi chéo đều giữa 2 NST trong cặp tương đồng ® hoán vị gen.

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

- Tần số hoán vị gen (f%)» 0% - 50% (f% \leq 50%)

- Các gen càng gần nhau trên NST thì f % càng nhỏ và ngược lại f % càng lớn.

3. Ý nghĩa của hiện tượng hoán vị gen:

- Do hiện tượng hoán vị gen \rightarrow tạo ra nhiều loại giao tử \rightarrow hình thành nhiều tổ hợp gen mới tạo nguồn nguyên liệu biến dị di truyền cho quá trình tiến hoá và công tác chọn giống.

- Căn cứ vào tần số hoán vị gen \rightarrow trình tự các gen trên NST (xây dựng được bản đồ gen).

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

- 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 chọn đôi giao phối

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

- Là NST chứa các gen quy định giới tính. Có thể có gen quy định tính trạng thường.

- Cặp NST giới tính có thể tương đồng (ví dụ XX) hoặc không tương đồng (ví dụ XY).

- Trên cặp NST giới tính XY đoạn tương đồng (giống nhau giữa 2 NST) và những đoạn không tương đồng (chứa các gen khác nhau đặc trưng cho NST đó)

b. Một số cơ chế TBH xác định giới tính bằng NST giới tính.

+ 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 giới tính:

a. Gen trên NST X

Đặc điểm:

- Kết quả lai thuận và nghịch khác nhau.

- Gen quy định nằm trên NST X không có alen tương ứng trên Y nên con đực (XY) chỉ có 1 gen lặn là được biểu hiện ra kiểu hình.

- Tính trạng xuất hiện ở cả 2 giới nhưng tỷ lệ không đều nhau.

- Có hiện tượng di truyền chéo

b. Gen trên NST Y

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

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

- Có hiện tượng di truyển thẳng (Truyền 100% cho giới dị giao tử)

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

- Phát hiện sớm giới tính của vật nuôi nhờ các gen quy định các tính trạng dễ nhận biết liên kết giới tính giúp chăn nuôi hiệu quả cao.

II. Di truyền ngoài nhân

Di truyền ngoài nhân

1.Biểu hiện:

- Kết quả lai thuận, nghịch khác nhau.

- Con lai luôn có kiểu hình giống mẹ.

2. Giải thích

- Khi thụ tinh giao tử đực chỉ truyền nhân cho trứng.

- Các gen nằm trong tế bào chất (trong ty thể hoặc lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho con qua tế bào chất của trứng.

- Kiểu hình của đời con luôn giống mẹ.

Kết luận: Có 2 hệ thống di truyền là di truyền trong nhân và di truyền ngoài nhân (di truyền theo dòng mẹ)

ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG LÊN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN

I. Mối quan hệ giữa gen và tính trạng

Gen (ADN) \rightarrow mARN \rightarrow Pôlipeptit \rightarrow Prôtêin \rightarrow Tính trạng.

II. Sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường:

- Nhiều yếu tố của MT có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện của kiểu gen.

III. Mức phản ứng của kiểu gen

1. Khái niệm

- Tập hợp những kiểu hình khác nhau của cùng 1 kiểu gen tương ứng với các môi trường khác nhau là mức phản ứng của kiểu gen.

2. Đặc điểm

- Hiện tượng 1 kiểu gen có thể thay đổi kiểu hình trước các điều kiện MT khác nhau được gọi là sự mềm dẻo kiểu hình(thường biến).

- Thường biến giúp SV thích nghi trước sự thay đổi ĐK MT.

- Mỗi kiểu gen có mức phản ứng khác nhau trong các 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 số lượng (năng suất, sản lượng trứng...)

- Tính trạng có hệ số di truyền cao ® tính trạng có mức phản ứng hẹp thường là các tính trạng chất lượng (Tỷ lệ Protein trong sữa hay trong gạo...