Lý thuyết KHTN 9 Bài 39 (Cánh diều): Di truyền liên kết và cơ chế xác định giới tính

Lý thuyết KHTN 9 Bài 39: Di truyền liên kết và cơ chế xác định giới tính

I. DI TRUYỀN LIÊN KẾT

- Thomas Hunt Morgan (1866 - 1945) là người đầu tiên phát hiện hiện tượng di truyền liên kết trên ruồi giấm.

1. Khái niệm di truyền liên kết

a. Thí nghiệm

- Cách tiến hành và kết quả thí nghiệm của Morgan được trình bày dưới đây:

P_tc: 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

F_a: 50% ruồi thân xám, cánh dài : 50% ruồi thân đen, cánh cụt

→ Từ thí nghiệm trên cho thấy: Tính trạng thân xám luôn đi cùng với tính trạng cánh dài, tính trạng thân đen luôn đi cùng với tính trạng cánh cụt.

Thí nghiệm phát hiện hiện tượng di truyền liên kết của Morgan

b. 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:

Sơ đồ thí nghiệm của Morgan về hiện tượng di truyền liên kết

c. Khái niệm và đặc điểm về di truyền liên kết

- Khái niệm di truyền liên kết: Di truyền liên kết là hiện tượng các tính trạng được quy định bởi các gene trên cùng một nhiễm sắc thể có xu hướng di truyền cùng nhau.

- 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:

2. Ứng dụng di truyền liên kết trong thực tiễn

- Ứng dụng để chọn 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, từ phép lai giữa lúa mì và lúa mạch đen thu được dòng con lai có sự chuyển đoạn nhiễm sắc thể mang những đặc tính tốt như kháng bệnh gỉ sắt, kháng bệnh phấn trắng và có năng suất cao.

- 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.

II. CƠ CHẾ XÁC ĐỊNH GIỚI TÍNH VÀ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ PHÂN HÓA GIỚI TÍNH

1. Cơ chế xác định giới tính

- Xác định giới tính bởi gene trên nhiễm sắc thể giới tính.

Một số hệ giới tính ở sinh vật

Ví dụ ở người:

+ Cặp nhiễm sắc thể giới tính ở nam là XY, ở nữ là XX và nhiễm sắc thể Y mang gene SRY quy định giới tính nam (yếu tố quyết định sự phát triển của tinh hoàn).

+ Sự phân li và tổ hợp tự do của cặp nhiễm sắc thể giới tính trong giảm phân và thụ tinh giải thích tỉ lệ nam : nữ theo lí thuyết là 1 : 1.

Ở nam giới, khi giảm phân có sự phân li của cặp nhiễm sắc thể giới tính XY, tạo ra hai loại tinh trùng mang X và mang Y với tỉ lệ bằng nhau; còn ở nữ giới, phân li cặp nhiễm sắc thể giới tính XX tạo ra một loại trứng X.

Sự tổ hợp ngẫu nhiên của các NST giới tính khi thụ tinh hình thành hai loại hợp tử với tỉ lệ ngang nhau, hợp tử mang cặp nhiễm sắc thể giới tính XX phát triển thành con gái, hợp tử mang cặp nhiễm sắc thể giới tính XY phát triển thành con trai.

- Xác định giới tính bởi trạng thái bội thể của bộ nhiễm sắc thể: Ở một số loài như ong, kiến,…, giới tính được xác định bằng mức bội thể của cơ thể: Con cái được phát triển từ trứng được thụ tinh, có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n). Con đực phát triển từ trứng không thụ tinh, có bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n).

2. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ PHÂN HÓA GIỚI TÍNH

- Bên cạnh yếu tố di truyền, sự phân hóa giới tính còn chịu ảnh hưởng của yếu tố môi trường:

+ Yếu tố bên trong: Hormone sinh dục có thể tác động vào những giai đoạn sớm trong sự phát triển. Ví dụ: Dùng hormone sinh dục đực methyltestosterone tác động vào cá vàng cái có thể làm cá cái chuyển thành cá đực trong khi cặp NST giới tính không thay đổi.

- Yếu tố bên ngoài: Rùa tai đỏ (Trachemys scripta elegans), nhiệt độ ấp trứng trong khoảng 25 - 26 °C nở ra toàn rùa đực, trong khoảng 28 - 29 °C nở ra số lượng con đực và con cái tương đương nhau, trên 30 °C nở ra toàn rùa 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; dưa chuột được hun khói thì tỉ lệ hoa cái tăng;…

Trắc nghiệm: Di truyền liên kết và cơ chế xác định giới tính

Câu 1. Hiện tượng nhiều gene cùng phân bố trên chiều dài của nhiễm sắc thể hình thành nên

A. các cặp gene tương phản.

B. nhóm gene độc lập.

C. nhóm gene liên kết.

D. cặp nhiễm sắc thể tương đồng.

Câu 2. Cơ thể ruồi giấm đực có kiểu gene $\frac{AB}{ab}$ sẽ cho mấy loại giao tử, biết quá trình giảm phân diễn ra bình thường và không có trao đổi chéo?

Trả lời: ………………..

Câu 3. Khi nghiên cứu về hiện tượng di truyền liên kết, Morgan đã sử dụng đối tượng nào?

A. Chuột bạch.

B. Tinh tinh.

C. Ruồi giấm.

D. Đậu hà lan.

Câu 4. Theo lí thuyết, phép lai nào sau đây được xem là phép lai phân tích ở ruồi giấm?

A. Thân xám, cánh cụt × Thân đen, cánh dài.

B. Thân xám, cánh dài × Thân xám, cánh dài.

C. Thân xám, cánh cụt × Thân đen, cánh cụt.

D. Thân xám, cánh dài × Thân đen, cánh cụt.

Câu 5. Trong tế bào sinh dưỡng ở một loài sinh vật, nhận thấy có 24 nhóm gene liên kết. Bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài này là bao nhiêu?

A. 12.

B. 24.

C. 96.

D. 48.

Câu 6. Ai là người phát hiện ra hiện tượng di truyền liên kết ở sinh vật?

A. Morgan.

B. Mendel.

C. Paplop.

D. Lamarck.

Câu 7. Đặc điểm nào sau đây không phải là của ruồi giấm?

A. Đẻ nhiều, vòng đời ngắn.

B. Dễ nuôi trong ống nghiệm.

C. Số lượng nhiễm sắc thể nhiều.

D. Có nhiều biến dị dễ quan sát.

Câu 8. Khi nghiên cứu về hiện tượng di truyền liên kết trên ruồi giấm, Morgan đã lựa chọn những tính trạng nào?

A. Màu sắc mắt và kích thước cơ thể.

B. Chiều dài chân và màu sắc mắt.

C. Màu sắc bụng và độ dày của cánh.

D. Màu sắc thân và chiều dài cánh.

Câu 9. Hiện tượng di truyền liên kết có ý nghĩa gì?

A. Đảm bảo sự di truyền bền vững của nhóm tính trạng.

B. Tăng cường sự trao đổi chéo giữa các nhiễm sắc thể.

C. Làm xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp, tạo ra sự đa dạng cho sinh giới.

D. Quy định giới tính của các loài động vật.

Câu 10. Morgan đã dùng phép lai nào sau đây để phát hiện ra hiện tượng di truyền liên kết ở ruồi giấm?

A. Lai trở lại (cho cơ thể F₁ lai với P).

B. Lai giữa các con lai F₁ với nhau.

C. Lai xa (cho lai giữa hai loài khác nhau).

D. Lai phân tích.

Câu 11. Trong thí nghiệm với ruồi giấm, điều gì trong kết quả thí nghiệm đã khiến Morgan phát hiện ra hiện tượng di truyền liên kết?

A. Tỉ lệ đời con ở phép lai phân tích là 50% thân xám, cánh dài : 50% thân đen, cánh cụt.

B. Tỉ lệ kiểu hình đời con ở phép lai phân tích không giống nhau giữa giới tính đực và cái.

C. Lai hai dòng thuần chủng có kiểu gene khác nhau, đời con 100% có kiểu gene giống nhau.

D. Luôn chỉ có hai kiểu gene thuần chủng là thân xám, cánh dài hoặc thân đen, cánh cụt.

Câu 12. Ở một loài côn trùng, gene quy định màu mắt và chiều dài cánh cùng nằm trên một nhiễm sắc thể. Hiện tượng này được gọi là gì?

A. Di - nhập gene.

B. Đột biến gene.

C. Liên kết gene.

D. Hoán vị gene.

Câu 13. Ở ruồi giấm, tính trạng thân xám trội so với thân đen, tính trạng cánh dài trội so với cánh cụt. Khi lai ruồi thân xám, cánh dài thuần chủng với ruồi thân đen, cánh cụt thu được F₁ toàn thân xám, cánh dài. Khi con đực F₁ lai với con cái thân đen, cánh cụt sẽ cho ra đời con có bao nhiêu kiểu hình? Biết các gene quy định hai tính trạng trên cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng.

Trả lời: ………………….

Câu 14. Phép lai nào sau đây cho kết quả phân li kiểu hình: 50% thân cao, chín sớm : 50% thân thấp, chín muộn? Biết A quy định thân cao, a quy định thân thấp, B quy định chín sớm, b quy định chín muộn; các gene quy định hai tính trạng này cùng nằm trên một cặp NST tương đồng.

A. $\frac{AB}{AB}\times \frac{ab}{ab}$

B. $\frac{AB}{ab}\times \frac{AB}{ab}$

C. $\frac{ab}{ab}\times \frac{ab}{ab}$

D. $\frac{AB}{ab}\times \frac{ab}{ab}$

Câu 15. Ở người, theo lý thuyết về cơ chế xác định giới tính, tỉ lệ giới tính khi sinh (trong điều kiện tự nhiên không bị ảnh hưởng, có sự can thiệp) là bao nhiêu?

A. 1 nam : 1 nữ.

B. 3 nam : 2 nữ.

C. 1 nam : 2 nữ.

D. 2 nam : 1 nữ.

Câu 16. Theo cơ chế xác định giới tính ở người, mỗi người con trai sẽ được nhận được những nhiễm sắc thể nào từ bố?

A. 44A + Y.

B. 22A + Y.

C. 44A + X.

D. 22A + X.

Câu 17. Cơ chế xác định giới tính ở các loài thú do yếu tố nào sau đây quyết định?

A. Sự phân li, tổ hợp cặp NST giới tính.

B. Mức bội thể của cơ thể.

C. Môi trường sống ngoài cơ thể.

D. Hoạt động của các hormone sinh dục.

Câu 18. Lựa chọn nội dung phù hợp.

Ở ruồi giấm (2n = 8), cá thể có kiểu gene 6A + XX sẽ mang giới tính đực cái .

Câu 19. Theo cơ chế xác định giới tính ở người, nếu người bố mang allele bị bệnh nằm trên NST Y, tỉ lệ con trai sinh ra sẽ có bao nhiêu phần trăm mang allele bị bệnh trên?

A. 25%.

B. 100%.

C. 50%.

D. 20%.

Câu 20. Một loài chim có 2n = 32. Số cặp NST thường của loài chim này là bao nhiêu?

Trả lời: …………………

Câu 21. Ở một số loài bò sát, giới tính của cá thể được xác định bởi

A. nhiệt độ.

B. ánh sáng.

C. độ ẩm.

D. dinh dưỡng.

Câu 22. Ở người, bệnh teo cơ Duchenne do gene lặn nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X quy định. Một cặp vợ chồng bình thường sinh được một con trai bị bệnh. Xác suất để họ sinh người con thứ hai là con gái bình thường là bao nhiêu?

A. 0%.

B. 100%.

C. 25%.

D. 50%.

Câu 23. Trong trồng trọt dưa chuột vào vụ đông, thời điểm cây chớm ra hoa, một số nhà nông đã dựng phên che gió mùa đông bắc cho các giàn dưa, kết hợp hun khói trong ruộng. Điều này đã làm cho sản lượng dưa chuột thu được tăng gấp 3 lần so với bình thường. Cơ sở khoa học của biện pháp này là gì?

A. Bảo vệ cây khỏi gió độc và côn trùng gây hại.

B. Tăng nồng độ CO₂ giúp cây tăng cường quang hợp.

C. Tỉ lệ ra hoa ở dưa chuột phụ thuộc vào chế độ gió tĩnh.

D. Nhiệt độ cao giúp gia tăng tỉ lệ cây ra hoa cái.

Câu 24. Sắp xếp các nhóm loài, nhóm sinh vật dưới đây với cơ chế xác định giới tính tương ứng.

Câu 25. Di truyền liên kết có thể xảy ra khi

A. cặp bố mẹ thuần chủng và khác nhau bởi hai tính trạng tương phản.

B. các cặp gene quy định các tính trạng nằm trên cùng một cặp nhiễm sắc thể tương đồng.

C. các gene nằm trên các cặp nhiễm sắc thể khác nhau.

D. không có hiện tượng di truyền liên kết với giới tính.