Thayhienedu.com chia sẽ đến các bạn lý thuyết Sinh 12 Kết Nối Tri Thức
LÝ
THUYẾT MÔN SINH HỌC LỚP LỚP 12
BÀI 10. DI TRUYỀN
GIỚI TÍNH VÀ DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH
I. DI TRUYỀN GIỚI TÍNH
1. Nhiễm sắc thể giới tính
- Khái niệm: Nhiễm sắc thể (NST) giới tính là loại NST ngoài chứa các
gene quy định giới tính của một sinh vật còn chứa các gene quy định các tính trạng
thường.
- Đặc điểm:
+ Tùy theo từng loài, NST giới tính có thể tồn tại thành từng cặp
tương đồng (giống nhau về hình dạng, kích thước, trình tự gene) hoặc không
tương đồng (khác nhau về kích thước và trình tự gene).
+ Ở người, cặp NST giới tính có hai vùng tương đồng nằm ở hai đầu
NST (kí hiệu là PAR1, PAR2) chứa các gene giống nhau, và đoạn không tương đồng
mang các gene khác nhau.
+ Gene SRY nằm trên vùng không tương đồng của NST
Y, đóng vai trò quyết định giới tính nam ở người và các loài thú.
- Ví dụ thực tế: Ở người, sự hiện diện của gene SRY trên
NST Y kích hoạt sự phát triển của tuyến sinh dục trung tính thành tinh hoàn,
hình thành nên giới tính nam. Ngược lại, nếu phôi thai có cặp NST XY nhưng gene
SRY bị đột biến mất chức năng hoặc bị mất đoạn chứa gene này, phôi đó
sẽ phát triển thành cơ thể nữ giới.
2. Di truyền giới tính
- Khái niệm: Di truyền giới tính là kiểu di truyền các NST giới tính quy
định đặc điểm giới tính của một sinh vật.
- Các kiểu di truyền giới tính phổ biến ở các loài sinh vật:
|
Kiểu NST giới tính |
Đại diện tiêu biểu |
Giới đực |
Giới cái |
|
Kiểu XX - XY |
Người,
động vật có vú, ruồi giấm, một số loài thực vật (liễu, gai dầu,...) |
XY
(Dị giao tử) |
XX
(Đồng giao tử) |
|
Kiểu ZZ - ZW |
Chim,
một số loài cá, bò sát, một số loài côn trùng (bướm) |
ZZ
(Đồng giao tử) |
ZW
(Dị giao tử) |
|
Kiểu XX - XO |
Châu
chấu, rệp, gián, dế |
XO (Chỉ có 1 NST X) |
XX (Cặp NST X tương đồng) |
+ Ở
một số loài ong và kiến, giới tính được xác định bằng mức bội thể
của cơ thể: Con cái phát triển từ trứng thụ tinh là lưỡng bội (2n); con đực
phát triển từ trứng không thụ tinh là đơn bội (n).
+ Ở
một số loài bò sát như rùa và cá sấu, nhiệt độ môi trường
trong quá trình phát triển phôi là yếu tố quyết định giới tính của con non.
- Ví
dụ thực tế: Khi ấp trứng rùa biển, nếu nhiệt độ
cát dưới bãi đẻ thấp hơn 27.7°C, trứng sẽ nở ra hầu hết là rùa đực; còn nếu nhiệt
độ cát trên 31°C, trứng sẽ nở ra hầu hết là rùa cái. Hiểu biết này giúp các nhà
bảo tồn điều chỉnh nhiệt độ ấp nhân tạo để cân bằng tỉ lệ giới tính cho các
loài bò sát quý hiếm đang bị đe dọa.
II. DI
TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH
- Khái
niệm: Sự di truyền của các tính trạng do gene
quy định nằm trên NST giới tính gọi là di truyền liên kết với giới tính. Hiện
tượng này được nhà bác học Thomas Hunt Morgan phát hiện đầu tiên khi nghiên cứu
di truyền màu mắt ở ruồi giấm (Drosophila melanogaster).
1. Thí
nghiệm của Morgan phát hiện ra sự di truyền liên kết với NST X
- Thí
nghiệm:
+ Phép
lai thuận:
+ Pₜc:
♀ Mắt đỏ (XAXA) × ♂ Mắt trắng (XaY)
+ F₁:
100% Mắt đỏ (gồm 50% ♀ XAXa và 50% ♂ XAY)
+ F₂:
3 Mắt đỏ : 1 Mắt trắng (nhưng toàn bộ ruồi mắt trắng đều là con đực XaY)
+ Phép
lai nghịch:
+ Pₜc:
♀ Mắt trắng (XaXa) × ♂ Mắt đỏ (XAY)
+ F₁:
50% ♀ Mắt đỏ (XAXa) : 50% ♂ Mắt trắng (XaY)
+ F₂:
1 ♀ Mắt đỏ (XAXa) : 1 ♀ Mắt trắng (XaXa) : 1 ♂ Mắt đỏ (XAY) : 1 ♂ Mắt trắng
(XaY)
- Nhận
xét: Kết quả của phép lai thuận và phép lai
nghịch cho tỉ lệ kiểu hình khác nhau ở hai giới → Gene quy định màu mắt nằm
trên NST giới tính X, tại vùng không tương đồng với NST Y.
- Đặc
điểm di truyền của gene trên NST X:
+ Di
truyền chéo: Gene từ bố truyền cho con gái, gene
từ mẹ truyền cho con trai.
+ Tính
trạng lặn dễ biểu hiện ở giới dị giao tử (như ♂ XY ở người) vì chỉ cần 1 allele
lặn đã biểu hiện ra kiểu hình, trong khi giới đồng giao tử (như ♀ XX) cần đến 2
allele lặn mới biểu hiện.
+ Ở
người, một số bệnh di truyền do gene lặn trên NST X quy định như: bệnh máu khó
đông, mù màu đỏ - lục. Bệnh còi xương do giảm phosphate máu do allele trội trên
NST X quy định.
- Ví
dụ thực tế: Bệnh mù màu đỏ - lục ở người do
allele lặn nằm trên NST X quy định. Một người con trai mắc bệnh mù màu chắc chắn
nhận allele bệnh Xa từ người mẹ của mình (mẹ có thể bình thường nhưng mang gene
dị hợp XAXa). Do đó, tỉ lệ nam giới bị mù màu trong cộng đồng luôn cao hơn rất
nhiều so với nữ giới.
2. Di
truyền liên kết với NST Y
- Đặc
điểm di truyền:
+ Gene
nằm ở vùng không tương đồng trên NST Y (không có allele tương ứng trên NST X).
+ Di
truyền theo dòng thẳng: Tính trạng do gene này quy định truyền trực tiếp từ bố
sang 100% con trai qua các thế hệ.
- Ví
dụ thực tế: Tật có túm lông ở vành tai ở người
do gene nằm trên vùng không tương đồng của NST Y quy định. Nếu người bố mắc tật
này thì tất cả con trai của ông đều sẽ có túm lông ở vành tai, trong khi các
con gái hoàn toàn bình thường.
III.
ỨNG DỤNG CỦA DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH
- Trong
chăn nuôi:
+ Nhận
biết sớm giới tính của vật nuôi dựa vào các tính trạng liên kết với giới tính để
phân loại, chăm sóc phù hợp với mục đích kinh tế.
- Trong phòng trừ dịch hại:
+ Sử dụng các dòng đột biến chuyển đoạn mang gene kháng thuốc hoặc
gây vô sinh liên kết với giới tính để kiểm soát số lượng côn trùng gây hại (như
muỗi truyền bệnh sốt rét).
- Ví dụ thực tế: Trong ngành trồng dâu nuôi tằm, tằm đực ăn ít
hơn nhưng cho sản lượng tơ nhiều và chất lượng tơ tốt hơn tằm cái đến 30%. Người
ta đã lai giống tằm có gene quy định màu sắc trứng liên kết với NST Z (trứng tằm
đực có màu sáng, trứng tằm cái có màu sẫm). Nhờ đó, người chăn nuôi có thể dùng
máy quét quang học phân loại màu sắc tự động để chỉ giữ lại trứng tằm đực để ấp
nuôi, giúp tiết kiệm chi phí thức ăn và tăng cao hiệu quả kinh tế.