HOÁN VỊ GEN
1. Thí nghiệm của Morgan
1.1.Nội dung
1.2. Giải thích kết quả thí nghiệm
Kết quả phân tích các thể cái F1 cho thấy cho thấy gen quy định màu sắc thân và chiều dài cánh cùng nằm trên 1 NST nhưng ở giới cái đã xảy ra hoán vị gen, giới đực không xảy ra hiện tượng hoán vị gen.
2. Cơ sở tế bào học của hiện tượng hoán vị gen- Trong quá trình phân bào, ở kỳ trước I của quá trình giảm phân đã xảy ra hiện tượng bắt chéo giữa 2 crômatit khác nguồn trong 4 crômatit của cặp NST kép tương đồng. Sau đó, ở một vài tế bào đôi khi xảy ra hiện tượng trao đổi đoạn làm cho các gen trên 2 đoạn NST cũng trao đổi chỗ cho nhau=>hoán vị gen, làm xuất hiện các tổ hợp gen mới.
- Tần số hoán vị gen = Tỉ lệ % các loại giao tử mang gen hoán vị. Trong phép lai phân tích, tần số hoán vị gen được tính theo công thức:
f[%]=Sốcáthểhoánvịgen×100Tổngsốcáthểtrongphéplaiphântích
- Tần số hoán vị phản ánh khoảng cách tương đối giữa 2 gen không alen trên cùng một NST. Khoảng cách càng lớn thì lực liên kết càng nhỏ và tần số hoán vị gen càng cao. Dựa vào đó người ta lập bản đồ di truyền.
- Tần số hoán vị gen không vượt quá 50% vì hiện tượng trao đổi chéo chỉ xảy ra giữa 2 trong 4 crômatit trong cặp NST kép tương đồng.
3. Kết luận
- HVG là hiện tượng các gen nằm trên cặp NST tương đồng có thể đổi chỗ cho nhau do sự trao đổi chéo giữa các crômatit trong quá trình phát sinh giao tử.
- Do các gen có xu hướng liên kết hoàn toàn nên hiện tượng hoán vị gen ít xảy ra. Các giao tử hoán vị gen chiếm tỉ lệ thấp.
- Tần số hoán vị gen thể hiện lực liên kết và khoảng cách tương đối của các gen. Khoảng cách giữa 2 gen/NST càng lớn thì lực liên kết càng nhỏ và tần số hoán vị càng cao nhưng không vượt quá 50%.
- Một số điểm cần lưu ý:
+ Sự trao đổi chéo kép để phát hiện được, phải cần có lôcut thứ ba mới có thể phát hiện được.
+ Khi xét 3 gen trở lên thì khái niệm trao đổi chéo và hoán vị gen không đồng nghĩa. Trao đổi chéo xảy ra giữa 2 gen với số lần lẻ thì mới có hoán vị gen. Trao đổi chéo có thể đồng nghĩa với hoán vị đoạn nhiễm sắc thể.
4. Ý nghĩa của hoán vị gen
- Hoán vị gen làm tăng tần số biến dị tái tổ hợp, tạo điều kiện cho các gen quý có dịp tổ hợp lại với nhau cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc nhân tạo và chọn lọc tự nhiên, có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hoá.
- Dựa vào kết quả phép lai phân tích có thể tính được tần số hoán vị gen, tính được khoảng cách tương đối giữa các gen rồi dựa vào quy luật phân bố gen theo đường thẳng mà thiết lập bản đồ di truyền.
5. Bản đồ di truyền [bản đồ gen]
- Bản đồ di truyền [bản đồ gen] là sơ đồ phân bố các gen trên các nhiễm sắc thể của cùng một loài.
- Trong bản đồ di truyền [bản đồ gen]+ Các nhóm gen liên kết được đánh số theo thứ tự của nhiễm sắc thể trong bộ đơn bội của loài như: I, II, III, IV
+ Các gen trên nhiễm sắc thể chiếm một vị trí xác định [lôcut] và được kí hiệu bằng các chữ cái của tên các tính trạng bằng tiếng Anh.
+ Đơn vị bản đồ là centimoocgan [cM] ứng với tần số hoán vị gen 1%.
+ Vị trí tương đối của các gen trên một nhiễm sắc thể thường được tính từ một đầu mút của nhiễm sắc thể.
- Nguyên tắc lập bản đồ di truyền [bản đồ gen]: Dựa vào việc xác định tần số hoán vị gen, người ta xác lập trình tự và khoảng cách phân bố của các gen trên nhiễm sắc thể. Như vậy, muốn xác định vị trí của một gen bất kì nào đó, phải tiến hành lai phân tích và qua hai bước lớn:
+ Căn cứ vào tỉ lệ phân li để xác định nhóm gen liên kết.
+ Dựa vào tần số tái tổ hợp để xác định khoảng cách tương đối giữa 2 gen, đồng thời so sánh với 2 gen khác để xếp vào vị trí phù hợp trên nhiễm sắc thể.
- Ý nghĩa của bản đồ di truyền [bản đồ gen]
+ Dự đoán trước tính chất di truyền của các tính trạng mà gen được sắp xếp trên bản đồ.
+ Giúp nhà tạo giống rút ngắn thời gian tạo giống mới.
Xem video cơ chế hoán vị gen:
Chuyển vị gen là một khám phá quan trọng trong tế bào học. Vậy cơ sở tế bào học của hoán vị gen là gì? Nêu đặc điểm và ý nghĩa của hoán vị gen? Mọi thắc mắc sẽ được Tip.edu.vn Đáp án trong bài về hoán vị gen dưới đây, chúng ta cùng tìm hiểu nhé!
Hoán vị gen là gì? Tìm hiểu cơ sở tế bào học của hoán vị gen
Hoán vị gen là gì?
Trước khi tìm hiểu về cơ sở tế bào học của hoán vị gen, trước hết chúng ta hãy tìm hiểu khái niệm hoán vị gen.
Nói cách khác, hoán vị gen là sự trao đổi các gen tương ứng trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng. Vậy hoán vị gen xảy ra ở kì nào? Quá trình này xảy ra khi bắt đầu meiosis đầu tiên.
Sau khi hoán vị gen kết thúc, số lượng giao tử và biến dị tổ hợp sẽ tăng lên. Tuy nhiên, chúng ta cũng cần phân biệt để tránh nhầm lẫn giữa chuyển đoạn gen với chuyển đoạn nhiễm sắc thể. Vì chuyển đoạn NST là một dạng đột biến cấu trúc NST dẫn đến những hậu quả có hại cho sinh vật.
Tìm hiểu cơ sở tế bào học của hoán vị gen
Cơ sở tế bào học của chuyển đoạn gen là sự tiếp xúc chéo giữa hai crômatit và hai crômatit này phải không liên quan trong cặp tương đồng. Quá trình này diễn ra trong lần meiosis đầu tiên. Nhờ đó, 2 gen alen có thể hoán đổi vị trí cho nhau và hình thành quá trình hoán vị gen.
Chúng ta cũng cần phân biệt giữa hoán vị gen và tái tổ hợp gen. Không giống như hoán vị gen, Cơ sở tế bào học của tái tổ hợp gen là trao đổi chéo giữa các đoạn tương ứng của cặp nhiễm sắc thể tương đồng. Điều này dẫn đến sự hoán vị của các alen và sự tái tổ hợp của các gen không alen. Chính việc tạo ra các tổ hợp gen không alen này đã phân biệt hai khái niệm.
Tần suất và tính di truyền hoàn toàn liên kết với nhau
Tần số hoán vị gen
Nói đến hoán vị gen thì không thể bỏ qua tần số hoán vị. Vì thế Tần số hoán vị gen là gì?? Tần số hoán vị là phần trăm số cá thể có thể tái tổ hợp hay có thể hiểu là phần trăm số giao tử mang gen hoán vị.
Tần số hoán vị gen được tính theo công thức: [ frac {SCTTTH times 100} {TSCTDC} ]
Bên trong:
- SCTTTH là số lượng cá thể tái tổ hợp
- TSCTDC là tổng số con
Tần số hoán vị gen cho biết điều gì? Theo nghiên cứu, tần số này biểu thị 3 đặc điểm của hoán vị gen, đó là:
- Phản ánh khoảng cách giữa hai gen không alen trên cùng một nhiễm sắc thể. Khoảng cách càng lớn thì lực liên kết càng nhỏ. Do đó, tần số hoán vị cũng sẽ cao hơn.
- Tần số hoán vị gen thường từ 0 đến 50%. Hai gen càng gần nhau thì tần số sẽ càng giảm.
- Hoán vị gen thường nhỏ hơn 50 vì các phép lai chéo để gây ra hoán vị gen sẽ chỉ xảy ra giữa 2 crômatit trong tổng số 4 crômatit.
Di truyền liên kết hoàn toàn
Hoán vị gen còn được gọi là kế thừa liên kết không hoàn toàn. Chúng ta cần hiểu rõ hai cách này để tránh nhầm lẫn với di truyền liên kết hoàn toàn. Vì thế Cơ sở tế bào học của sự liên kết hoàn chỉnh là gì? Liên kết đầy đủ còn được gọi là liên kết gen. Đây là khi các gen trên cùng một nhiễm sắc thể được di truyền cùng nhau.
Vì vậy, cơ sở của quá trình liên kết gen là hiện tượng các gen quy định các tính trạng khác nhau như màu sắc thân hay hình dạng cánh,… sẽ cùng nằm trên một nhiễm sắc thể. Do đó, các gen này sẽ được di truyền cùng nhau.
Ý nghĩa của chuyển đoạn gen
Hoán vị gen có những ý nghĩa sau đây chúng ta cần hiểu:
- Hiện tượng hoán vị gen làm tăng tính đa dạng ở các loài giao phối vì kết quả cuối cùng của quá trình này làm tăng số lượng giao tử và biến dị tổ hợp.
- Ngoài ra, hoán vị gen tốt kế thừa liên kết không đầy đủ đã sẵn sàng tạo cơ hội cho các gen quý hình thành các gen liên kết mới. Điều này có ý nghĩa to lớn đối với quá trình tiến hoá cũng như chọn giống.
- Nhờ hoán vị gen, các nhà khoa học đã xác lập được khoảng cách tương đối giữa các gen trong nhiễm sắc thể. Từ đó tạo cơ sở để thành lập bản đồ gen và dự đoán khoảng cách tương đối giữa các gen trên nhiễm sắc thể. Kết quả là, các nhà khoa học đã có thể giảm thời gian chọn một cặp giao phối.
Vậy cơ sở tế bào học của hoán vị gen là gì? Có ý nghĩa gì? Chắc chắn lúc này chúng ta đã có thể tự trả lời. Tuy nhiên, cần phân biệt giữa hoán vị gen, liên kết gen và tái tổ hợp gen để tránh nhầm lẫn. Và nếu có bất kỳ thắc mắc nào về hoán vị gen nói chung hay cơ sở tế bào học của hoán vị gen nói riêng, hãy nhanh tay để lại bình luận bên dưới để cùng Tip.edu.vn thảo luận và trao đổi nhé.
Xem thêm >>> Chu trình Calvin là gì? Sản phẩm của chu trình Calvin
Xem thêm >>> Mối quan hệ giữa gen và ARN
Xem thêm nhiều bài viết hay về Hỏi Đáp Sinh Học