Giải SGK Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Di truyền liên kết giới tính, liên kết gene và hoán vị gene

Mở đầu (trang 47) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Một số tính trạng ở sinh vật có xu hướng di truyền cùng nhau trong quá trình sinh sản hữu tính. Theo em, nguyên nhân nào gây ra hiện tượng này?

Trả lời:

- Theo em, nguyên nhân gây ra hiện tượng trên là do các gene cùng nằm trên 1 NST → cùng phân li và di truyền cùng nhau.

I. Bối cảnh ra đời thí nghiệm của morgan

Câu hỏi 1 (trang 47) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Nghiên cứu của Morgan phát hiện di truyền liên kết được ra đời trong bối cảnh nào?

Trả lời:

- Công trình của Morgan đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển lĩnh vực di truyền học nửa đầu thế kỉ X. Morgan đã nhận được giải thướng Nobel về Sinh lí học và Y học vào năm 1933.

II. Di truyền giới tính và di truyền liên kết với giới tính

2. Sự di truyền giới tính

Câu hỏi 2 (trang 48) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Dựa vào cơ chế xác định giới tính nhờ nhiễm sắc thể giới tính, giải thích tại sao tỉ lệ giới tính đực : cái trong tự nhiên là 1 : 1. 

Trả lời:

- Do sự phân li của cặp NST XY trong phát sinh giao tử ra hai loại tinh trùng mang NST X và Y với tỉ lệ bằng nhau và bằng 1 : 1. Qua thụ tinh của hai loại tinh trùng này với trứng mang NST X tạo ra hai loại tổ hợp XX và XY với số lượng ngang nhau có sức sống ngang nhau do đó tỉ lệ giới tính thường là 1:1.

3. Sự di truyền liên kết giới tính

Câu hỏi 3 (trang 49) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Morgan đã bố trí thí nghiệm như thế nào khi lai các dòng ruồi giấm khác nhau về màu mắt?

Trả lời:

- Morgan thực hiện các phép lai thuận nghịch dòng ruồi giấm thuần chủng (thể hệ P) có kiểu hình mắt đỏ với dòng đột biến mắt trắng. Kết quả của phép lai thuận và phép lai nghịch khác nhau.

Câu hỏi 4 (trang 50) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Hãy giải thích sự di truyền tính trạng bị chi phối bởi các gene nằm trên X hoặc trên Y là sự di truyền liên kết giới tính?

Trả lời:

- Gene nằm trên X không có allele tương ứng trên Y có xu hướng di truyền liên kết X, được gọi là các gene liên kết X. Gene nằm trên Y không có allele tương ứng trên X quy định tính trạng chỉ có ở cá thể mang Y và di truyền liên kết Y, được gọi là gene liên kết Y.

Luyện tập 1 (trang 50) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Bệnh mù màu đỏ - lục do gene lặn nằm trên X và không có allele tương ứng trên Y. Tại sao bệnh này thường gặp ở nam giới hơn so với ở nữ giới?

Trả lời:

- Vì gene này ở nam thì biểu hiện ngay ra kiểu hình nhưng nếu ở nữ ở trạng thái dị hợp thì không biểu hiện ra kiểu hình.

4. Ứng dụng di truyền giới tính và di truyền liên kết giới tính

Câu hỏi 5 (trang 50) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Nêu một số ứng dụng của sự di truyền giới tính và di truyền liên kết giới tính ở sinh vật trong sản xuất.

Trả lời:

- Ứng dụng của sự di truyền giới tính và di truyền liên kết giới tính ở sinh vật trong sản xuất: Để lấy trứng, sữa, số lượng cá thể cái trong đàn vật nuôi cần nhiều hơn số lượng cá thể đực. Muốn lấy thịt, tơ tằm, lông (để sản xuất len),... số lượng cá thể đực phải nhiều hơn số cá thể cái. 

III. Di truyền liên kết

1. Thí nghiệm của Morgan phát hiện di truyền liên kết gene và hoán vị gene

Câu hỏi 6 (trang 51) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Hãy mô tả thiết kế thí nghiệm của Morgan khi thực hiện các phép lai các dòng ruồi giấm khác nhau về hai tính trạng: màu thân và độ dài cánh.

Trả lời:

- Morgan và cộng sự đã tiến hành phép lai giữa các dòng ruồi giấm thuần chủng, khác nhau về các cặp tính trạng tương phản và lai phân tích; phân tích kiểu hình ở đời lai và so sánh với kết quả thí nghiệm lai trong nghiên cứu của Mendel.

Câu hỏi 7 (trang 52) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: 

a. Từ thí nghiệm ở sơ đồ hình 8.6, hãy giải thích kết quả phép lai từ Pt/c đến F1

b. Nếu hai cặp gene quy định hai cặp tính trạng được theo dõi ở thí nghiệm lai này phân li độc lập, hãy xác định tỉ lệ kiểu hình ở đời lai của phép lai phân tích.

Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Di truyền liên kết giới tính, liên kết gene và hoán vị gene

Trả lời:

- Giải thích kết quả phép lai từ Pt/c đến F1: tính trạng thân xám, cánh dài là tính trạng trội nên biểu hiện 100% ra kiểu hình ở F1.

- Nếu hai cặp gene quy định hai cặp tính trạng được theo dõi ở thí nghiệm lai này phân li độc lập, tỉ lệ kiểu hình ở F1 là 1:1:1:1.

Luyện tập 2 (trang 53) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Tại sao việc sử dụng phép lai phân tích trong thí nghiệm của Morgan giúp dễ dàng phát hiện các giao tử tái tổ hợp?

Trả lời:

Việc sử dụng phép lai phân tích trong thí nghiệm của Morgan giúp dễ dàng phát hiện các giao tử tái tổ hợp vì nếu chỉ liên kết gene thì chỉ có 2 tổ hợp khi đem F1 lai phân tích.

2. Ý nghĩa của liên kết gene và hóa vị gene

Câu hỏi 8 (trang 54) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Nêu ý nghĩa của liên kết gene, hoán vị gene đối với sự thích nghi của sinh vật và chọn, tạo giống vật nuôi, cây trồng.

Trả lời:

- Di truyền liên kết duy trì các tổ hợp kiểu gene giúp sinh vật thích nghi với môi trường và tạo nên tính ổn định, đặc trưng ở các loài sinh vật. Liên kết gene giải thích được hiện tượng di truyền cùng nhau của nhiều tính trạng ở các cá thể. 

- Hoán vị gene cùng với sự phân li, tổ hợp ngẫu nhiên của các nhiễm sắc thể khi giảm phân và sự kết hợp ngẫu nhiên của các giao tử khi thụ tinh là các cơ chế hình thành biến dị tổ hợp ở sinh vật sinh sản hữu tính. Nhờ đó, biến dị di truyền ở sinh vật trở nên phong phú. Những biến dị tổ hợp này là nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hoá và chọn giống.

3. Bản đồ di truyền và ý nghĩa của bản đồ di truyền

Tìm hiểu thêm (trang 54) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: A.H. Sturtevant, học trò và cũng là cộng sự của Morgan, đã đề xuất sự liên quan giữa tần số trao đổi chéo (tần số tái tổ hợp) và khoảng cách giữa các gene, cơ sở để lập bản đồ di truyền liên kết. Tần số hoán vị gene phụ thuộc khoảng cách giữa hai gene trên nhiễm sắc thể: Hai gene nằm càng xa nhau trên nhiễm sắc thể thì tần số hoán vị giữa chúng càng cao và ngược lại. Nói cách khác, hai gene càng nằm gần nhau càng có xu hướng di truyền liên kết nhau. Tần số tái tổ hợp 1% tương ứng khoảng cách 1cM (centiMorgan) được gọi là đơn vị bản đồ (m.u.,mapping unit). Dựa vào bản đồ di truyền ở hình 8.3, hãy xác định khoảng cách giữa hai gene quy định thân vàng và gene quy định mắt trắng ở ruồi giấm.

Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Di truyền liên kết giới tính, liên kết gene và hoán vị gene

Trả lời:

- Khoảng cách giữa hai gene quy định thân vàng và gene quy định mắt trắng ở ruồi giấm là 1,5 cM.

Luyện tâp 3 (trang 55) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Một cặp vợ chồng không bị bệnh máu khó đông nhưng người vợ có bố mắc bệnh này. Nếu cặp vợ chồng này sinh con thì con của họ có nguy cơ bị bệnh máu khó đông không? Giải thích. Biết rằng, máu khó đông là bệnh do gene đột biến lặn liên kết X.

Trả lời:

Người bố bị bệnh chắc chắn truyền allele gây bệnh cho người con nên người vợ mang allele gây bệnh

→ Nếu cặp vợ chồng này sinh con thì con của họ có nguy cơ bị bệnh máu khó đông.

Vận dụng 1 (trang 55) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Để tăng số lượng cá thể trong đàn lợn nuôi, cần tăng số lượng cá thể cái hay số lượng cá thể đực trong đàn? Khi đó, tinh trùng mang nhiễm sắc thể X hay tinh trùng mang nhiễm sắc thể Y được lựa chọn để tạo con giống? Giải thích.

Trả lời:

- Để tăng số lượng cá thể trong đàn lợn nuôi cần tăng số lượng cá thể cái trong đàn. Khi đó, cần lựa chọn tinh trùng mang nhiễm sắc thể X để tạo con giống vì tinh trùng mang nhiễm sắc thể X sẽ tạo ra con cái do con cái có khả năng sinh sản.

Vận dụng 2 (trang 55) Sinh 12 Cánh Diều Bài 8: Hãy trình bày quan điểm của em về vai trò của sự cân bằng tỉ lệ giới tính ở người.

Trả lời:

Sự cân bằng tỉ lệ giới tính ở người đóng vai trò quan trọng trong nhiều khía cạnh của xã hội, bao gồm:

+ Phát triển kinh tế:

+ Ổn định xã hội:

+ Sức khỏe cộng đồng:

+ Giữ gìn bản sắc văn hóa:

→ Vì vậy, việc duy trì sự cân bằng tỉ lệ giới tính ở người là vô cùng quan trọng.