Hoán Vị Gen Là Gì? Ý Nghĩa, Quy Luật Liên Kết Và Bài Tập – VUIHOC

Hoán vị gen là dạng bài tập thường nằm trong những câu ở mức độ vận dụng cao trong đề thi trung học phổ thông Quốc gia. Đây được xem là một trong những nội dung quan trọng và rất khó trong chương trình sinh học lớp 12. Để hoàn toàn có thể đạt được điểm số tuyệt đối ở những bài tập link gen và hoán vị gen, những em cần nắm thật chắc kim chỉ nan và rèn luyện thật nhiều phần bài tập này .

1. Hoán vị gen là gì ? Thế nào là tần số hoán vị ?

   1.1. Thí nghiệm của Moocgan

Giải thích kết quả thí nghiệm của Moocgan:
Từ kết quả lai phân tích ở FB, Moocgan cho rằng trong quá trình tạo giao tử ở phép lai phân tích:

• Ruồi (đực) thân đen, cánh cụt  giảm phân tạo 1 loại giao tử bv.

  Bạn đang đọc: Hoán Vị Gen Là Gì? Ý Nghĩa, Quy Luật Liên Kết Và Bài Tập – VUIHOC

• Ruồi (cái) F1  giảm phân tạo 4 loại giao tử với tỷ lệ không bằng nhau: giao tử BV = bv = 41%; Bv = bV = 9%.

Đặc điểm so sánh	Thí nghiệm link gen	Thí nghiệm hoán vị gen
Cá thể đem lai nghiên cứu và phân tích	Đực F1	Cái F1
Số loại kiểu hình phép lai nghiên cứu và phân tích Fb :	2 kiểu hình	4 kiểu hình
Tỉ lệ phân li kiểu hình Fb :	1 : 1	41,5 : 41,5 : 8,5 : 8,5

Hiện tượng này Open là do trong quy trình giảm phân giao tử ở ruồi ( cái ) : 2 gen B và V cũng như b và v link không trọn vẹn, đã xảy ra hiện tượng kỳ lạ hoán vị giữa alen B và alen b dẫn tới sự Open thêm 2 loại giao tử Bv và bV, dẫn đến sự tổng hợp lại những tính trạng cha mẹ .

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

• Tại kỳ đầu của giảm phân 1, ở một số ít tế bào đã xảy ra hiện tượng kỳ lạ tiếp hợp và trao đổi chéo giữa 2 crômatit khác nguồn trong 4 crômatit của cặp NST tương đương → Kết quả là những gen hoàn toàn có thể đổi vị trí cho nhau và làm Open những tổng hợp gen mới .
• Tổ hợp gen mới gồm có 2 nhóm giao tử :

– Giao tử link .
– Giao tử hoán vị .

1.2. Định nghĩa hoán vị gen và tần số hoán vị

– Hoán vị gen là hiện tượng kỳ lạ những gen cùng nằm trên một NST nhưng link không trọn vẹn trong quy trình phân bào. Kết thúc giảm phân tạo ra tổng hợp giao tử mới .
– Tần số hoán vị gen là thước đo xác lập khoảng cách tương đối giữa những gen nằm trên 1 NST. Tần số hoán vị gen ( Khoảng cách tương đối ) giao động từ 0 % – 50 % .
– Đặc điểm của hoán vị gen :

• Tần số hoán vị được xác lập bằng tỉ lệ phần trăm số thành viên có tái tổ hợp gen :

Tần số hoán vị gen ( f ) = USD ( Số thành viên có kiểu hình tái tổng hợp ) ( Tổng số thành viên đời con ) x 100 % USD

• Tần số số hoán vị gen ( f ) bằng tổng tỷ suất những giao tử mang gen hoán vị .

• Tần số hoán vị gen (f) giữa 2 locus gen nào đó luôn  50%.

2. Nội dung của quy luật hoán vị gen

– Trong quy trình giảm phân, đã xảy ra sự tiếp hợp và trao đổi chéo giữa những crômatit khác nguồn gốc trong cặp tương đương trong kì đầu của giảm phân I, dẫn đến hiện tượng kỳ lạ hoán vị gen làm Open tổng hợp gen mới .
– Vì có hiện tượng kỳ lạ tiếp hợp – trao đổi chéo nên trong trong thực tiễn số nhóm gen link nhiều hơn số NST trong bộ NST đơn bội ( n ) của loài .
– Đối với những nhóm gen link ở trạng thái đồng hợp hay chỉ có một cặp dị hợp tử thì khi xảy ra hoán vị gen cũng sẽ không gây hậu quả gì .
– Hai gen nằm càng gần nhau lực link càng lớn thì tần số hoán vị gen càng nhỏ → Tần số hoán vị gen tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa những gen trên NST .
– Tần số hoán vị gen ( f ) bằng tổng tỷ suất những giao tử mang gen hoán vị .
– Hoán vị gen thường có tần số không khi nào vượt quá 50 %, giao động từ 0 – 50 % → tỷ suất giao tử hoán vị gen không vượt quá 25 % .
– Hoán vị gen hoàn toàn có thể xảy ra ở một giới ( VD : ruồi giấm, tằm dâu … ) hoặc xảy ra ở cả hai giới ( VD : đậu hà lan, người … ). Tần số hoán vị gen ở mỗi giới cũng hoàn toàn có thể khác nhau ở 1 số ít loài ( VD : ở người, tần số hoán vị gen ở nữ thường cao hơn nam ) .
– Để xác lập tần số hoán vị gen, người ta thường sử dụng phép lai nghiên cứu và phân tích .

Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập kiến thức và xây dựng lộ trình 9+ thi tốt nghiệp THPT môn Sinh sớm ngay từ bây giờ

3. Hoán vị gen có ý nghĩa gì trong thực tiễn ?

– Ý nghĩa của hiện tượng kỳ lạ hoán vị gen là tạo ra những giao tử mang tổng hợp gen mới do đó quy trình thụ tinh đã tạo ra vô số những biến dị tổng hợp → tạo nguồn biến dị di truyền đa dạng và phong phú cho quy trình tiến hóa -> làm tăng tính phong phú của những loài giao phối .
– Nhờ hoán vị gen mà những gen quý trên những NST tương đương có năng lực tổng hợp với nhau làm thành nhóm gen link mới rất có ý nghĩa trong tiến hóa và chọn giống .
– Xác định tần số hoán vị gen sẽ giúp xác lập trình tự và khoảng cách tương đối giữa những gen trên NST trong việc thiết lập map di truyền .
– Việc Dự kiến được khoảng cách tương đối của những gen trên 1 NST cũng giúp những nhà khoa học giảm được thời hạn tìm đôi giao phối -> tăng hiệu suất cao và hiệu suất giao phối .

* Bản đồ di truyền:
– Bản đồ di truyền (bản đồ gen) là bản đồ về trình tự sắp xếp và vị trí tương đối của các gen được xây dựng trên tần số hoán vị gen.

– Khoảng cách giữa những gen được đo bằng tần số hoán vị gen ( HVG ) ; đơn vị chức năng đo khoảng cách được tính bằng tần số HVG gọi là centiMoocgan ( cM ) [ 1 cM = 1 % tần số HVG ] .
– Nếu biết được tần số hoán vị gen của hai gen nào đó ta hoàn toàn có thể tiên đoán được tần số những tổng hợp gen mới trong những phép lai, nhờ đó rút ngắn được thời hạn tạo giống vì không phải mất thời hạn do chọn đôi giao phối một cách mò mẫm .

4. Mối quan hệ giữa hoán vị gen và link gen

– Hoán vị gen xảy ra trên cơ sở khởi đầu là những gen link cùng nằm trên 1 NST nhưng xảy ra hoán vị do sự link không trọn vẹn. Theo cách hiểu khác, do khoảng cách những gen trên NST xa nhau -> tăng năng lực xảy ra hoán vị ; hoán vị gen cũng không riêng gì nhờ vào đơn thuần vào khoảng cách những gen trên 1 NST .
– Mặc dù có xảy ra hiện tượng kỳ lạ hoán vị nhưng xu thế đa phần giữa những gen vẫn là hiện tượng kỳ lạ link và di truyền cùng nhau .
– Sau khi có hiện tượng kỳ lạ hoán vị gen ở kì đầu giảm phân 1 thì những gen sẽ tái xuất hiện trở lại hiện tượng kỳ lạ link gen do xu thế của những gen trên cùng 1 NST là hiện tượng kỳ lạ link .

5. Các dạng bài tập hoán vị gen và chiêu thức giải

Dạng 1 : Xác định quy luật hoán vị gen

Phương pháp giải :
– Cấu trúc của NST đổi khác trong quy trình giảm phân .
– Lai 2 hay nhiều tính trạng mà tỷ suất phân tính chung của những cặp tính trạng không tương thích với phép nhân Phần Trăm nhưng lại Open đủ những loại kiểu hình như quy luật phân li độc lập .
– Trong điều kiện kèm theo một gen lao lý một tính trạng, trội – lặn trọn vẹn. Khi ta xét sự di truyền về hai cặp tính trạng, nếu xảy ra một trong những tín hiệu sau, ta Kết luận sự di truyền hai cặp tính trạng đó tuân theo quy luật di truyền link gen không trọn vẹn ( hoán vị gen ) của Moocgan .
a. Khi tự thụ phấn hoặc giao phối giữa hai cặp gen, nếu hiệu quả của thế hệ lai Open 4 kiểu hình tỉ lệ khác 9 : 3 : 3 : 1, ta Kết luận được hai cặp tính trạng đó được di truyền tuân theo quy luật hoán vị gen
P : ( Aa, Bb ) x ( Aa, Bb ) → F1 có 4 kiểu hình tỉ lệ ≠ 9 : 3 : 3 : 1
=> Quy luật hoán vị gen
b. Khi lai nghiên cứu và phân tích thành viên dị hợp về hai cặp gen, nếu Fb Open 4 kiểu hình với tỉ lệ khác 1 : 1 : 1 : 1, ta Tóm lại được hai cặp tính trạng đó được di truyền theo quy luật hoán vị gen
P : ( Aa, Bb ) x ( aa, bb ) → FB có 4 kiểu hình, tỉ lệ ≠ 1 : 1 : 1 : 1
=> Quy luật hoán vị gen
Tổng quát : Nếu tỉ lệ chung của cả hai tính trạng bộc lộ tăng biến dị tổng hợp và không bằng tích những nhóm tỷ suất tính trạng khi xét riêng, ta suy ra hai cặp tính trạng đó được di truyền theo quy luật link gen không trọn vẹn ( hoán vị gen ) .
Ví dụ 1 : Khi lai cây thân cao, chín sớm ( dị hợp tử hai cặp gen ) với cây thân thấp, chín muộn ( đồng hợp lặn ) Fa thu được 35 % cây thân cao, chín sớm : 35 % cây thân thấp, chín muộn : 15 % cây thân cao, chín muộn : 15 % cây thân thấp, chín sớm. Xác định quy luật di truyền những gen nói trên ?
Giải :

 Fa xuất hiện 4 loại kiểu hình,

Tỷ lệ phân li kiểu hình là 35 : 35 : 15 : 15
=> Tỷ lệ khác 1 : 1 : 1 : 1 và 1 : 1 => những gen không phân li độc lập với nhau
=> Vậy hai cặp gen lao lý tính trạng di truyền theo hoán vị gen .
Ví dụ 2 : P : Khi cho cây hoa kép màu đỏ dị hợp tử hai cặp gen tự thụ phấn F1 thu được 59 % cây hoa kép, màu đỏ : 16 % cây hoa kép, màu trắng : 16 % cây hoa đơn, màu đỏ : 9 % cây hoa đơn, màu trắng. Hãy xác lập quy luật di truyền của phép lai trên ?
Giải :
F1 Open 4 loại kiểu hình khác với tỷ suất 9 : 3 : 3 : 1 của phân li độc lập chứng tỏ hai cặp gen lao lý hai cặp hai cặp tính trạng trên cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đương và có hiện tượng kỳ lạ hoán vị gen .

Dạng 2 : Xác định tần số hoán vị và tỉ lệ giao tử

Lý thuyết cần nhớ :
Tần số hoán vị gen ( TSHVG ) là tỉ lệ phần trăm những loại giao tử hoán vị, tính trên tổng số giao tử được sinh ra ( < 50 % ) Gọi x là TSHVG, trong trường hợp xét hai cặp alen

+ Tỉ lệ giao tử hoán vị  = 

+ Tỉ lệ giao tử không hoán vị (giao tử liên kết) = 
Cách giải :

– Tính số loại giao tử được tạo ra
– Xác định giao tử hoán vị và giao tử link dựa vào kiểu gen
– Tính tỉ lệ kiểu giao tử theo công thức .

Dạng 3 : Biết gen trội lặn, kiểu gen P và tần số hoán vị xác lập hiệu quả lai

Phương pháp giải :
+ Xác định tỉ lệ từng loại giao tử của P
+ Lập bảng, suy ra tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ con

Ví dụ 4 : Cho phép lai P:  (tần số hoán vị gen là 30%). Các cơ thể lai mang hai tính trạng lặn chiếm tỷ lệ:

A. 50 %. B. 35 %. C. 15 % D. 30 % .
Bài giải
Ta có A >> a ; B >> b

Xét phép lai  có , f = 30% cho các giao tử : AB = ab = 35%; Ab = aB = 15% ababchỉ tạo ra một loại giao tử ab

Vậy các cơ thể lai mang 2 tính trạng lặn chiếm tỉ lệ : = 0,35( ab)  x 1 (ab)  = 0,35 =  35%

=> Đáp án B .

PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA

Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT:  

⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+  

⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích  

⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô  

⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi

⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề

⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập

Đăng ký học thử miễn phí ngay!!

 

Dạng 4 : Phương pháp xác lập tần số hoán vị gen khi biết tỉ lệ kiểu hình ở đời con

a. Trường hợp xảy ra hoán vị cả hai bên
– Được vận dụng cho thực vật, dòng tự thụ phấn và hầu hết những loại động vật hoang dã ( trừ ruồi giấm, bướm, tằm … )
– Trường hợp này ta địa thế căn cứ vào tỷ suất Open kiểu hình mang hai tính trạng lặn ở thế hệ sau suy ra tỷ suất % giao tử mang gen lặn ab => f .
– Nếu loại giao tử ab lớn hơn 25 % thì đây phải là giao tử link gen và những gen link cùng ( A link với B, a link với b ) .
– Nếu loại giao tử ab nhỏ hơn 25 % thì đây phải là giao tử hoán vị gen và những gen link chéo ( A liên kết b, a link B ) .
b. Trường hợp xảy ra hoán vị gen ở một trong hai bên bố hoặc mẹ ( ruồi giấm, bướm, tằm )
– Trường hợp này tỷ suất giao tử giới đực và giới cái không giống nhau .
– Từ tỉ lệ kiểu hình mang hai tính trạng lặn ở thế hệ sau ta nghiên cứu và phân tích phải chăng về tỷ suất giao tử mang gen ab của thế hệ trước => f :
+ Nếu ab là giao tử hoán vị thì f = ab. 2
+ Nếu ab là giao tử link thì f = 100 % – 2. ab
Ví dụ 5 : Khi lai giữa P đều thuần chủng, đời F1 chỉ Open kiểu hình cây quả tròn, ngọt. Cho F1 tự thụ phấn thu được F2 có 4 kiểu hình theo tỷ suất như sau :

• 66 % cây quả tròn, ngọt
• 9 % cây quả tròn, chua
• 9 % cây quả bầu dục, ngọt
• 16 % cây quả bầu dục, chua

Biết mỗi cặp gen lao lý một cặp tính trạng. Xác định tần số hoán vị gen .
Giải :
Quy ước :
A – quả tròn >> a bầu dục
B – quả ngọt >> b quả chua
Đời con Open 4 loại kiểu hình
Tỉ lệ kiểu phân li kiểu hình ở đời con là : 66 : 16 : 9 : 9
=> những gen nằm trên cùng một NST và có hiện tượng kỳ lạ hoán vị gen
Kiểu hình lặn có kiểu gen abab = 16 % = 0.4 ab x 04 ab
=> ab phải là giao tử link => f = 100 % – 40 % x 2 = 20 %

6. Những câu hỏi thường gặp về hoán vị gen

6.1. Hoán vị gen xảy ra khi nào ?

Quá trình hoán vị gen xảy ra ở thời kì đầu của quy trình tiến độ giảm phân lần thứ nhất. Sau khi quy trình này kết thúc, sự biến dị tổng hợp và số giao tử sẽ tăng lên .

6.2. Tần số hoán vị gen nhờ vào vào điều gì ?

Tần số hoán vị gen phụ thuộc vào vào khoảng cách giữa những gen trên nhiễm sắc thể. Khi những gen càng xa nhau thì tần số hoán vị gen càng cao .

6.3. Hoán vị gen xảy ra ở giới nào ?

Trong tự nhiên, hoán vị gen phụ thuộc vào vào giới tính của từng loài. Ví dụ ở ruồi giấm, hoán vị gen chỉ xảy ra ở giới cái ( như ruồi giấm mà Moocgan đã thí nghiệm ), ở tằm, hoán vị gen chỉ xảy ra ở giới đực .

Trên đây là toàn bộ những thông tin cần thiết liên quan đến lý thuyết và bài tập của hoán vị gen. Đây là một phần vô cùng quan trọng trong chương trình sinh học 12 và đòi hỏi các em phải nắm thật chắc kiến thức, chúc các em ôn tập tốt. Ngoài ra, em có thể truy cập ngay Vuihoc.vn để đăng ký tài khoản hoặc liên hệ trung tâm hỗ trợ để nhận thêm nhiều bài học hay và chuẩn bị được kiến thức tốt nhất cho kỳ thi THPT quốc gia sắp tới nhé!

Đăng ký ngay để được tư vấn lộ trình ôn thi phù hợp dành riêng cho bản thân ngay!

>> Xem thêm: Tương tác gen là gì? Quy luật tương tác và tính đa hiệu của gen

Source: https://vh2.com.vn
Category : Điện Tử