KHTN9-CTST | Bài 43. Di truyền nhiễm sắc thể

MỤC TIÊU

- Dựa vào hình vẽ (hoặc sơ đồ, học liệu điện tử) về quá trình nguyên phân, giảm phân nêu được khái niệm nguyên phân và giảm phân.
- Phân biệt được nguyên phân và giảm phân; nêu được ý nghĩa của nguyên phân, giảm phân trong di truyền và mối quan hệ giữa hai quá trình này trong sinh sản hữu tính.
- Trình bày được các ứng dụng và lấy được ví dụ của nguyên phân và giảm phân trong thực tiễn.
- Trình bày được cơ chế biến dị tổ hợp thông qua sơ đồ đơn giản về quá trình giảm phân và thụ tinh.
- Nêu được nhiễm sắc thể vừa là vật chất mang thông tin di truyền vừa là đơn vị truyền đạt vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể.
- Nêu khái niệm nhiễm sắc thể giới tính và nhiễm sắc thể thường.
- Trình bày được cơ chế xác định giới tính. Nêu được một số yếu tố ảnh hưởng đến sự phân hoá giới tính.
- Dựa vào sơ đồ phép lai trình bày được khái niệm di truyền liên kết và phân biệt với quy luật phân li độc lập. Nêu được một số ứng dụng về di truyền liên kết trong thực tiễn.

TÓM TẮT KIẾN THỨC

Khởi động
Trong tự nhiên, ở các loài sinh sản vô tính có các đặc điểm giống hệt nhau giữa các cá thể trong quần thể; trong khi đó, ở các loài sinh sản hữu tính lại có nhiều đặc điểm sai khác giữa các cá thể trong quần thể. Hiện tượng này được giải thích như thế nào?

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào cơ chế nguyên phân, giảm phân (phát sinh giao tử), thụ tinh.
❖ Lời giải chi tiết:
- Ở các loài sinh sản vô tính có các đặc điểm giống hệt nhau giữa các cá thể trong quần thể vì: Trong sinh sản vô tính, cá thể con được tạo ra từ một cá thể mẹ thông qua quá trình nguyên phân dẫn đến không có sự biến đổi vật chất di truyền giữa các thế hệ. Do đó, tất cả các cá thể con được tạo ra từ một cá thể mẹ ban đầu sẽ có hệ gene giống hệt nhau và giống hệt cá thể mẹ ban đầu. Kết quả là ở các loài sinh sản vô tính có các đặc điểm giống hệt nhau giữa các cá thể trong quần thể.
- Ở các loài sinh sản hữu tính lại có nhiều đặc điểm sai khác giữa các cá thể trong quần thể vì: Trong sinh sản hữu tính, cá thể con được tạo ra từ sự kết hợp của 2 cá thể bố và mẹ thông qua quá trình giảm phân và thụ tinh dẫn đến sự tổ hợp lại vật chất di truyền, làm xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp. Kết quả là hình thành nhiều đặc điểm sai khác giữa các cá thể trong quần thể sinh sản hữu tính.

1. NGUYÊN PHÂN

➲ 1.1. Trình bày khái niệm và quá trình nguyên phân

- Nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm) là một hình thức phân chia ở các tế bào nhân thực (tế bào soma, tế bào sinh dục sơ khai) nhằm tạo ra các tế bào mới từ tế bào ban đầu. Trong quá trình nguyên phân, vật chất di truyền được phân chia đồng đều cho các tế bào con.
- Trước khi tiến hành nguyên phân, tế bào diễn ra quá trình nhân đôi DNA và nhiễm sắc thể ở kì trung gian. Quá trình nguyên phân được chia thành hai giai đoạn: phân chia nhân và phân chia tế bào chất; trong đó, giai đoạn phân chia nhân diễn ra qua bốn kì gồm: kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối (Hình 43.1).

Thảo luận
Câu hỏi 1. Quan sát Hình 43.1, hãy cho biết kết quả của quá trình nguyên phân.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào Hình 43.1 và thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:
Kết quả của quá trình nguyên phân: Từ 1 tế bào mẹ ban đầu (2n) qua 1 lần nguyên phân tạo ra được 2 tế bào con giống nhau (2n) và giống mẹ.

➲ 1.2. Tìm hiểu ý nghĩa và ứng dụng của nguyên phân trong thực tiễn

- Ở sinh vật nhân thực đơn bào và sinh vật đa bào sinh sản vô tính, nguyên phân là phương thức sinh sản của tế bào, các tế bào con có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội giống nhau và giống với tế bào mẹ. Nhờ đó, bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài được di truyền một cách ổn định qua các thế hệ.
- Ở sinh vật đa bào sinh sản hữu tính, nguyên phân làm tăng số lượng tế bào giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển, thay thế những tế bào già hoặc bị tổn thương, tái sinh các mô và cơ quan của cơ thể.
- Trong thực tiễn, quá trình nguyên phân là cơ sở tế bào học của các phương pháp nhân giống vô tính như nuôi cấy hạt phấn, nuôi cấy mô tế bào, ... nhằm nhân nhanh các giống cây trồng có đặc tính tốt; nuôi cấy tế bào, mô, cơ quan của động vật và người để phục vụ cho nghiên cứu và y học.

Thảo luận
Câu hỏi 2. Nêu ý nghĩa của quá trình nguyên phân đối với sinh vật. Cho ví dụ.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:
- Đối với cơ thể đa bào:
+ Nguyên phân làm tăng số lượng tế bào giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển. Ví dụ: sự tăng trưởng kích thước của cây xanh, sự tăng trưởng khối lượng và chiều cao của động vật,..
+ Nguyên phân tạo ra các thế hệ tế bào có bộ nhiễm sắc thể giống nhau và giống với tế bào mẹ để thay thế tế bào già hoặc bị tổn thương, tái sinh các mô và cơ quan của cơ thể. Ví dụ: các vết thương trên da liền lại sau một thời gian, hiện tượng đuôi thằn lằn mọc lại sau khi bị đứt,…
- Đối với những loài nhân thực sinh sản vô tính, nguyên phân là cơ chế sinh sản để sinh ra các thế hệ con cháu có vật chất di truyền giống tế bào mẹ. Ví dụ: Cây khoai tây được mọc lên từ củ, cây lá bỏng được mọc ra từ lá, cây dâu tây được mọc ra từ thân bò,…

Củng cố kiến thức
Ở người, tại sao khi bị đứt tay, sau một thời gian vết thương có thể lành lại?

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào cơ chế và ý nghĩa của quá trình nguyên phân.
❖ Lời giải chi tiết:
Khi vết đứt tay mới xuất hiện, cục máu đông sẽ được hình thành để bịt kín vết thương, sau đó nhờ sự phân chia của các tế bào mà các tế bào bị tổn thương ở khu vực vết thương được thay thế và sau một khoảng thời gian, vùng da bị tổn thương sẽ được chữa lành và liền trở lại.

✍ Ghi nhớ
• Nguyên phân là một hình thức phân chia của tế bào ở sinh vật nhân thực, gồm giai đoạn phân chia nhân và phân chia tế bào chất.
• Các tế bào con được tạo thành từ quá trình nguyên phân có số lượng nhiễm sắc thể giống nhau và giống tế bào ban đầu.
• Nguyên phân tạo ra các tế bào mới thay thế các tế bào già hoặc bị tổn thương, giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển. Trong thực tiễn, quá trình nguyên phân là cơ sở tế bào học của các phương pháp nhân giống vô tính.

2. GIẢM PHÂN

➲ 2.1. Trình bày khái niệm và mô tả quá trình giảm phân

- Giảm phân (phân bào giảm nhiễm) là hình thức phân chia ở các tế bào sinh dục trong thời kì chín để tạo nên các giao tử. Quá trình giảm phân gồm hai lần phân bào (giảm phân I và giảm phân II) diễn ra liên tiếp nhau, trong đó, quá trình nhân đôi DNA và nhiễm sắc thể chỉ diễn ra ở kì trung gian trước lần phân bào I. Mỗi lần phân bào diễn ra gồm bốn kì: kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.
- Ở kì đầu I, các nhiễm sắc thể kép co xoắn, trong mỗi cặp nhiễm sắc thể kép tương đồng diễn ra quá trình tiếp hợp giữa hai chromatid khác nguồn gốc và có thể xảy ra trao đổi chéo. Kết thúc giảm phân I, hai tế bào con có bộ nhiễm sắc thể đơn bội kép được hình thành.
- Các tế bào này tiếp tục tiến hành lần phân bào II. Giảm phân II diễn ra nhanh hơn giảm phân I, có diễn biến tương tự như quá trình nguyên phân (Hình 43.2).
- Sau khi kết thúc giảm phân, từ một tế bào mẹ có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội tạo thành bốn tế bào con (giao tử) có bộ nhiễm sắc thể đơn bội.

Thảo luận
Câu hỏi 3. Quan sát Hình 43.2, hãy cho biết kết quả của quá trình giảm phân.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào Hình 43.2 và thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:
Kết quả của quá trình giảm phân: Từ 1 tế bào mẹ ban đầu (2n) qua giảm phân tạo ra 4 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giảm đi 1 nửa (n).

Củng cố kiến thức
Lập bảng phân biệt nguyên phân và giảm phân dựa vào các tiêu chí sau: nơi diễn ra, số lần phân bào, hiện tượng tiếp hợp và trao đổi chéo, sự sắp xếp nhiễm sắc thể trên thoi phân bào, kết quả, đặc điểm của tế bào con so với tế bào mẹ.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:

Đặc điểm	Nguyên phân	Giảm phân
Nơi diễn ra	Tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai.	Tế bào sinh dục chín.
Số lần phân bào	1 lần	2 lần
Hiện tượng tiếp hợp và trao đổi chéo	Không có.	Xảy ra tiếp hợp và có thể xảy ra trao đổi chéo ở kì đầu giảm phân I.
Sự sắp xếp nhiễm sắc thể trên thoi phân bào	Xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.	Có thể xếp thành 2 hàng (kì giữa I) hoặc 1 hàng (kì giữa 2) trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
Kết quả	Từ 1 tế bào mẹ ban đầu qua 1 lần nguyên phân tạo ra được 2 tế bào con.	Từ 1 tế bào mẹ ban đầu qua giảm phân tạo ra 4 tế bào con.
Đặc điểm tế bào con so với tế bào mẹ	2 tế bào con có bộ NST giống nhau (2n) và giống mẹ.	4 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n) giảm đi một nửa so với tế bào mẹ (2n).

➲ 2.2. Tìm hiểu ý nghĩa của giảm phân trong di truyền và mối quan hệ giữa nguyên phân, giảm phân trong sinh sản hữu tính; ứng dụng của giảm phân trong thực tiễn

- Sự kết hợp giữa quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh góp phần duy trì bộ nhiễm sắc thể đặc trưng qua các thế hệ ở những loài sinh sản hữu tính (Hình 43.3).
- Bên cạnh đó, nhờ sự trao đổi chéo của các nhiễm sắc thể trong kì đầu của giảm phân I, sự phân li và tổ hợp ngẫu nhiên của các nhiễm sắc thể trong giảm phân II đã tạo nên các loại giao tử khác nhau về nguồn gốc và cấu trúc nhiễm sắc thể.
- Thông qua sự kết hợp của các giao tử trong quá trình thụ tinh tạo nên nhiều biến dị tổ hợp ở đời con, cung cấp nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hoá và chọn giống.

- Trong thực tiễn, người ta thường sử dụng phương pháp lại hữu tính để tạo ra nhiều biến dị tổ hợp ở các giống cây trồng, vật nuôi để phục vụ cho mục đích sản xuất và công tác chọn giống. Ví dụ: Giống bò thịt cao sản BBB (Blanc Bleu Belge) của Bỉ được lai tạo từ giống bò địa phương của Bỉ với bò Shorthorn (Pháp); tạo các giống ngô lai (CP 511, CP 311, ...) có năng suất cao, tính chống chịu hạn và sâu bệnh tốt hơn.
- Việc xác định được vị trí của gene trên nhiễm sắc thể cùng với cơ chế của quá trình nguyên phân và giảm phân, các nhà khoa học đã đưa ra kết luận rằng sự phân li và tổ hợp của nhiễm sắc thể là cơ sở cho sự di truyền của các gene.

Thảo luận
Câu hỏi 4. Quan sát Hình 43.3, hãy trình bày mối quan hệ giữa nguyên phân, giảm phân trong sinh sản hữu tính.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào Hình 43.3 và thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:
- Nhờ giảm phân, các giao tử đực và cái được sinh ra có bộ NST giảm đi một nửa (mang bộ NST đơn bội) so với các tế bào của cơ thể bố mẹ. Sự kết hợp giữa giao tử đực (n) và giao tử cái (n) trong thụ tinh đã khôi phục lại bộ NST 2n trong các hợp tử được tạo thành.
- Thông qua nguyên phân, bộ NST 2n trong hợp tử được di truyền cho các thế hệ tế bào con. Kết hợp với sự biệt hóa tế bào đã hình thành các mô, cơ quan và hệ cơ quan của cơ thể mang bộ NST 2n đặc trưng của loài.
→ Sự kết hợp giữa nguyên phân, giảm phân và thụ tinh đảm bảo duy trì bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội đặc trưng của các loài sinh sản hữu tính; đồng thời, tạo nên nhiều biến dị tổ hợp, cung cấp nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa và chọn giống.

Thảo luận
Câu hỏi 5. Xác định kiểu gene của các tổ hợp giao tử bằng cách hoàn thành ô trống trong Hình 43.4. Từ đó, giải thích ý nghĩa của giảm phân trong việc tạo ra các biến dị tổ hợp.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào Hình 43.4 và thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:

P	♂ AaBb × ♀ AaBb
GP	♂ \ ♀	AB	Ab	aB	ab
F1	AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
	Ab	AABb	Aabb	AaBb	Aabb
	aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
	ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

- Nhờ sự trao đổi chéo của các nhiễm sắc thể trong kì đầu của giảm phân I và sự phân li, tổ hợp ngẫu nhiên của các nhiễm sắc thể trong kì sau của giảm phân I đã tạo nên các loại giao tử khác nhau về nguồn gốc, cấu trúc NST.
- Thông qua sự kết hợp ngẫu nhiên của các giao tử chứa tổ hợp NST khác nhau trong quá trình thụ tinh tạo nên nhiều biến dị tổ hợp ở đời con.

Củng cố kiến thức
Tại sao nhiễm sắc thể vừa là vật chất mang thông tin di truyền vừa là đơn vị truyền đạt vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể?

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:
- Nhiễm sắc thể là vật chất mang thông tin di truyền vì: NST được cấu tạo từ DNA, do đó trong nhân tế bào, các gene được sắp xếp trong các NST. Vì vậy, NST là vật chất mang thông tin di truyền.
- Nhiễm sắc thể là đơn vị truyền đạt vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể vì: Trong nguyên phân, giảm phân và thụ tinh, nhờ các quá trình nhân đôi, phân li và tổ hợp của các NST mà bộ NST mang thông tin di truyền của loài được truyền đạt cho các thế hệ tế bào của cơ thể và các thế hệ con cháu.
→ Nhiễm sắc thể vừa là vật chất mang thông tin di truyền vừa là đơn vị truyền đạt vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể.

Vận dụng kiến thức
Kể thêm một số giống vật nuôi, cây trồng mang các đặc tính tốt được tạo ra bằng phương pháp lại hữu tính ở địa phương em.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thông tin trong bài, sách báo, internet.
❖ Lời giải chi tiết:
- Giống lúa SR20 được lai tạo từ nguồn gene cổ truyền trong nước và dòng lúa đen thu từ nước ngoài với nhiều ưu điểm như bông chùm, năng suất cao,…
- Giống lúa lùn IR8 được tạo ra từ phép lai giữa giống lúa Peta của Indonesia và giống lúa lùn Dee – geo woo – gen của Đài Loan.
- Ngô lai LVN223: Thời gian sinh trưởng ngắn, dinh dưỡng cao, giá thành rẻ, mật độ ra bắp cao từ 2-3 bắp/ cây...
- Dưa chuột PC4 được lai từ hai tổ hợp DL7 và TL15, giống cho quả sớm và kéo dài, năng suất cao, hình dạng quả đẹp.
- Cà chua VT10 được lai từ tổ hợp D8 và D12 có thể chống chịu được bệnh do virus và vi khuẩn tốt hơn những giống cà chua thông thường.
- Đậu tương cao sản DT96 được lai từ hai giống DT90 và DT84 có nhiều đặc tính tốt như chịu nóng, chịu lạnh, năng suất cao trong cả 3 vụ xuân, hạ và đông, chất lượng hạt thương phẩm cao, kháng sâu bệnh, thời gian sinh trưởng ngắn...
- Vịt Bạch Tuyết được lai từ vịt Anh Đào và vịt cỏ, đời con có trọng lượng lớn hơn vịt cỏ, lông có thể dùng để chế biến len.
- Lợn lai LY có tốc độ tăng trọng nhanh, sức khỏe tốt, dễ nuôi mà đẻ nhiều.
- Lợn lai kinh tế ỉ Móng Cái có sức sống cao, tăng trọng nhanh, tỉ lệ thịt nạc nhiều hơn.

✍ Ghi nhớ
• Giảm phân là hình thức phân chia của các tế bào sinh dục trong thời kì chín để tạo nên các giao tử, diễn ra gồm hai lần phân bào liên tiếp (gồm giảm phân I và giảm phân II). Từ một tế bào lưỡng bội qua giảm phân hình thành bốn giao tử có bộ nhiễm sắc thể đơn bội.
• Sự kết hợp giữa nguyên phân, giảm phân và thụ tinh đảm bảo duy trì bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội đặc trưng của các loài sinh sản hữu tính; đồng thời, tạo nên nhiều biến dị tổ hợp, cung cấp nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hoá và chọn giống.

3. CÁC LOẠI NHIỄM SẮC THỂ VÀ CƠ CHẾ XÁC ĐỊNH GIỚI TÍNH

➲ 3.1. Tìm hiểu nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính

- Trong tế bào, các nhiễm sắc thể được chia thành hai loại: nhiễm sắc thể thường (kí hiệu là A) mang các gene quy định tính trạng thường, tồn tại thành từng cặp tương đồng trong tế bào lưỡng bội và giống nhau ở hai giới; nhiễm sắc thể giới tính mang các gene quy định tính trạng thường và tính trạng giới tính, tồn tại thành từng cặp tương đồng (XX, giới đồng giao tử) hoặc không tương đồng (XY, giới dị giao tử).
- Ở một số loài côn trùng, nhiễm sắc thể giới tính chỉ có một chiếc (XO).
- Ví dụ: Ở người, trên nhiễm sắc thể giới tính Y chứa gene SRY sản sinh nhân tố xác định tinh hoàn; ở ruồi giấm, gene quy định tính trạng màu mắt nằm trên vùng không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính.

Thảo luận
Câu hỏi 6. Đọc thông tin và quan sát Hình 43.5, hãy:
a) Phân biệt nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính.
b) Xác định số lượng nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính ở người.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào Hình 43.5 và thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:
a) Phân biệt nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính:

NHIỄM SẮC THỂ THƯỜNG	NHIỄM SẮC THỂ GIỚI TÍNH
- Thường có nhiều cặp trong tế bào lưỡng bội.	- Thường chỉ có 1 cặp trong tế bào lưỡng bội.
- Thường có nhiều cặp trong tế bào lưỡng bội.	- Tồn tại thành từng cặp tương đồng (XX, giới đồng giao tử) hoặc không tương đồng (XY, giới dị giao) hoặc một số loài chỉ có 1 chiếc (XO).
- Mang gene quy định tính trạng thường, không liên quan đến giới tính.	- Mang gene quy định giới tính, các gene quy định tính trạng liên quan đến giới tính, các gene quy định tính trạng thường.

b) Người có 2n = 46 (23 cặp nhiễm sắc thể), trong đó:
- Số lượng nhiễm sắc thể thường ở người là 22 cặp (44 chiếc).
- Số lượng nhiễm sắc thể giới tính ở người là 1 cặp (2 chiếc XX hoặc XY).

➲ 3.2. Tìm hiểu cơ chế xác định giới tính

- Giới tính của nhiều loài sinh vật sinh sản hữu tính phụ thuộc vào sự có mặt của cặp nhiễm sắc thể giới tính trong tế bào (Bảng 43.1).
- Giới tính ở các sinh vật này là do sự có mặt của cặp nhiễm sắc thể giới tính trong tế bào, cặp nhiễm sắc thể giới tính được hình thành do sự phân li của các nhiễm sắc thể giới tính trong giảm phân và tổ hợp lại trong thụ tinh (Hình 43.6).
- Ở một số loài côn trùng (ong, kiến, ...), sự xác định giới tính phụ thuộc vào bộ nhiễm sắc thể, con đực có bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n), con cái có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n).

- Sự xác định giới tính ở sinh vật còn chịu ảnh hưởng bởi các nhân tố của môi trường bên trong (hormone sinh dục) và bên ngoài cơ thể (ánh sáng, nhiệt độ, ...).
Ví dụ: Dùng methyl testosterone tác động vào cá vàng cái sẽ gây biển đổi kiểu hình thành giới đực trong khi cặp nhiễm sắc thể giới tính không thay đổi; ở rùa tai đỏ (Trachemys scripta), nếu trứng được ấp trong điều kiện từ 26 – 28 °C sẽ nở thành con đực, từ 31 – 32 °C sẽ nở thành con cái.

Thảo luận
Câu hỏi 7. Quan sát Hình 43.6, hãy trình bày cơ chế xác định giới tính ở người.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào Hình 43.6 và thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:
Cơ chế xác định giới tính ở người là do sự có mặt của cặp nhiễm sắc thể giới tính. Cặp nhiễm sắc thể giới tính được hình thành do sự phân li và sự tổ hợp của các nhiễm sắc thể giới tính trong giảm phân và thụ tinh:
- Ở nam giới, khi giảm phân có sự phân li của cặp NST giới tính XY, tạo ra hai loại tinh trùng X và Y với tỉ lệ bằng nhau; còn ở nữ giới, phân li cặp NST giới tính XX tạo ra một loại trứng X.
- Sự tổ hợp của các NST giới tính khi thụ tinh hình thành hai loại hợp tử, hợp tử mang cặp NST giới tính XX phát triển thành con gái, hợp tử mang cặp NST giới tính XY phát triển thành con trai.

✍ Ghi nhớ
• Dựa vào chức năng, nhiễm sắc thể được chia thành nhiễm sắc thể thường (mang các gene quy định tính trạng thường) và nhiễm sắc thể giới tính (mang các gene quy định tính trạng thường và tính trạng giới tính).
• Cơ chế xác định giới tính ở nhiều loài sinh sản hữu tính là do sự có mặt của cặp nhiễm sắc thể giới tính hoặc bộ nhiễm sắc thể trong tế bào. Cặp nhiễm sắc thể giới tính được hình thành do sự phân li và tổ hợp của các nhiễm sắc thể giới tính trong giảm phân và thụ tinh. Giới tính của sinh vật còn chịu ảnh hưởng của các nhân tố môi trường trong và ngoài cơ thể.

Vận dụng kiến thức
Trong thực tiễn, người ta có thể chủ động điều chỉnh tỉ lệ đực : cái ở vật nuôi cho phù hợp với mục đích sản xuất. Giải thích cơ sở của việc làm này. Cho ví dụ.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:
- Cơ sở của việc chủ động điều chỉnh tỉ lệ đực : cái ở vật nuôi cho phù hợp với mục đích sản xuất: Người ta có thể điều chỉnh tỉ lệ đực : cái ở vật nuôi nhờ nắm được cơ chế chính xác định giới tính và các yếu tố ảnh hưởng tới sự phân hóa giới tính đối với từng loài vật nuôi. Điều này giúp đáp ứng mục tiêu sản xuất.
- Ví dụ:
+ Dùng methyl testosterone tác động vào cá vàng cái có thể biến thành cá đực (về kiểu hình).
+ Ở một số loài rùa, nếu trứng được ủ ở nhiệt độ dưới 28°C sẽ nở thành con đực, nếu nhiệt độ trên 32°C trứng nở thành con cái.
+ Hoa lan (Catasetum viridiflavum) sinh trưởng và phát triển trong điều kiện có ánh sáng mạnh cho hoa cái, ngược lại trong điều kiện có ánh sáng yếu cho hoa đực.

4. DI TRUYỀN LIÊN KẾT

➲ 4.1. Tìm hiểu khái niệm di truyền liên kết

Thomas Hunt Morgan và cộng sự đã thực hiện thí nghiệm nghiên cứu sự di truyền các tính trạng ở ruồi giấm (Drosophila melanogaster). Từ kết quả thí nghiệm, ông đã phát hiện được hiện tượng liên kết gene (Hình 43.7).

Từ kết quả thí nghiệm, Morgan cho rằng sự di truyền đồng thời của tính trạng màu sắc thân và kích thước cánh ở ruồi giấm là do hiện tượng di truyền liên kết của các gene cùng nằm trên một nhiễm sắc thể. Trong đó, gene quy định tính trạng thân xám và cánh dài; gene quy định tính trạng thân đen và cánh cụt nằm trên cùng một nhiễm sắc thể nên phân li cùng nhau về một giao tử trong quá trình giảm phân và tổ hợp cùng nhau qua quá trình thụ tinh.

Thảo luận
Câu hỏi 8. Quan sát Hình 43.7, hãy:
a) Nhận xét sự di truyền của các gene quy định màu sắc thân và kích thước cánh ở ruồi giấm.
b) Cho biết hiện tượng di truyền liên kết là gì.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào Hình 43.7 và thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:
a) Nhận xét sự di truyền của các gene quy định màu sắc thân và kích thước cánh ở ruồi giấm: Các gene quy định màu sắc thân và kích thước cánh ở ruồi giấm di truyền liên kết do cùng nằm trên một nhiễm sắc thể. Trong đó, gene quy định tính trạng thân xám và cánh dài, gene quy định tính trạng thân đen và cánh cụt nằm trên một nhiễm sắc nên phân li cùng nhau về một giao tử trong quá trình giảm phân và tổ hợp cùng nhau qua quá trình thụ tinh.
b) Hiện tượng di truyền liên kết là hiện tượng một nhóm tính trạng được quy định bởi các gene nằm cùng một nhiễm sắc thể di truyền cùng nhau.

Củng cố kiến thức
Lập bảng phân biệt di truyền liên kết và phân li độc lập dựa vào các tiêu chí sau: vị trí của các gene trên nhiễm sắc thể, sự phân li và tổ hợp của các gene, số lượng biến dị tổ hợp, kết quả phép lai phân tích.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:

Đặc điểm phân biệt	Đặc điểm phân biệt	Phân li độc lập
Vị trí của các gene trên nhiễm sắc thể	Các gene nằm gần nhau trên cùng một nhiễm sắc thể.	Các gene nằm trên các nhiễm sắc thể khác nhau.
Sự phân li và tổ hợp của các gene	Các gene phân li và tổ hợp cùng nhau trong giảm phân và thụ tinh.	Các gene phân li độc lập và tổ hợp tự do trong giảm phân và thụ tinh.
Số lượng biến dị tổ hợp	Làm xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp.	Làm hạn chế sự xuất hiện của biến dị tổ hợp.
Kết quả phép lai phân tích	Tạo ra ít loại kiểu gene và kiểu hình hơn (trong phép lai của Morgan là 2 loại kiểu gene và 2 loại kiểu hình).	Tạo ra nhiều loại kiểu gene và kiểu hình hơn (trong phép lai của Mendel là 4 loại kiểu gene và 4 loại kiểu hình).

Mở rộng
Có phải các gene nằm trên cùng một nhiễm sắc thể lúc nào cũng di truyền cùng nhau
- Trong thí nghiệm về ruồi giấm, khi đem lại phân tích ruồi cái F₁ Morgan đã thu được ở đời con bốn kiểu hình với tỉ lệ: 11,5% thân xám, cánh dài : 11,5% thân đen, cánh cụt : 8,5% thân xám, cánh cụt : 8,5% thân đen, cánh dài.
- Morgan đã giải thích kết quả thí nghiệm dựa trên hiện tượng trao đổi đoạn giữa các chromatid khác nguồn trong cặp nhiễm sắc thể kép tương đồng ở kì đầu của giảm phân I.
- Kết quả là các gene nằm trên từng đoạn nhiễm sắc thể tương ứng có thể đổi chỗ cho nhau (hoán vị gene), hình thành những tổ hợp gene mới.

➲ 4.2. Tìm hiểu ứng dụng của di truyền liên kết trong thực tiễn

- Mặc dù di truyền liên kết làm hạn chế sự xuất hiện các biến dị tổ hợp nhưng đảm bảo được sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng được quy định bởi các gene nằm trên một nhiễm sắc thể.
- Trong chọn giống, người ta có thể chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn đi kèm với nhau, hạn chế các tính trạng xấu tổ hợp với nhau.
Ví dụ: Ở ngô, gene oyl mã hoá enzyme tham gia tổng hợp diệp lục và gene orp2 mã hoá enzyme tham gia chuyển hoá tryptophan đều nằm trên cánh ngắn của nhiễm sắc thể số 10, sự liên kết của hai gene này được ứng dụng trong việc chọn lọc các giống ngô có khả năng quang hợp và chuyển hoá tryptophan cao, tích luỹ nhiều chất dinh dưỡng nhằm tăng năng suất cây trồng.

Thảo luận
Câu hỏi 9. Hiện tượng di truyền liên kết có ý nghĩa như thế nào đối với sinh vật và con người?

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thông tin trong bài.
❖ Lời giải chi tiết:
Ý nghĩa của hiện tượng di truyền liên kết:
- Đối với sinh vật, hiện tượng liên kết đảm bảo sự di truyền ổn định của từng nhóm tính trạng ở sinh vật.
- Đối với con người, trong chọn giống, con người có thể sử dụng hiện tượng di truyền liên kết trong việc chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn di truyền cùng nhau, tạo các tổ hợp gene quy định các tính trạng mong muốn.

✍ Ghi nhớ
• Di truyền liên kết là hiện tượng một nhóm tính trạng được quy định bởi các gene nằm trên cùng một nhiễm sắc thể di truyền cùng nhau.
• Di truyền liên kết đảm bảo sự di truyền ổn định của từng nhóm tính trạng ở sinh vật, nhờ đó, người ta có thể ứng dụng hiện tượng di truyền liên kết trong việc chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn di truyền cùng nhau, tạo các tổ hợp gene quy định các tính trạng mong muốn.

BÀI TẬP

Đang cập nhật

SÁCH HỌC SINH (bản in thử)