Lý thuyết và bài tập môn di truyền học 4

Lý thuyết và bài tập môn di truyền học

Trang 1

Bùi Tấn Anh

Di truyền liên kết

Bản đồ gen

Bui Tan Anh – College of Natural Sciences

Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên

Trang 2

Thí nghiệm của Bateson & Punnett

• Tiến hành trên đậu thơm (Lathyrus odoratus):

• Kết quả cho thấy các tính trạng không phải luôn

luôn phân ly độc lập

Thí nghiệm của Bateson & Punnett

• Kết quả thu được ở F2khi cho F1tự thụ

Trang 3

TH 1 Gen trên NST thường

Thí nghiệm của Morgan tiến hành trên ruồi giấm

• Lai phân tích ruồi cái F1

Trang 4

• Lai phân tích ruồi cái F1

• Trong quá trình giảm phân tạo giao tử, các gen này

luôn luôn phân ly cùng với nhau

• Do sự tiếp hợp giữa các nhiễm sắc thể tương đồng

nên đôi khi có xảy ra hiện tượng trao đổi chéo

(crossing over) tạo ra các tổ hợp giao tử mới.

Trong thí nghiệm 1

Trang 5

Sơ đồ liên kết và trao đổi chéo trong giảm phân

• Tần số tái tổ hợp (recombinant frequency)

♀ thân nâu, mắt đỏ : ♂ thân vàng, mắt đỏ

F1tạp giao → ♂ F2các cá thể có 4 kiểu hình với số lượng như sau:

thân vàng, mắt đỏ 2302 thân nâu, mắt trắng 2146 thân vàng, mắt trắng 22

Trang 6

Kết luận

1 Trong tế bào số lượng gen > số lượng NST  Mỗi

NST có nhiều gen Các gen này có xu hướng liên

kết nhau khi di truyền tạo thành nhóm gen liên kết

2 Số nhóm gen liên kếtcủa mỗi loài ứng với số đơn

bội nhiễm sắc thể của loài đó

3 Các gen trên cùng cặp nhiễm sắc thể tương đồng

có thể hoán đổi vị trí cho nhau nhờ hiện tượng trao

đổi chéo

4 Tần số trao đổi chéo thể hiện lực liên kết giữa các

gen đồng thời cũng thể hiện khoảng cách tương

đối giữa các gen

Bản đồ liên kết

• đơn vị bản đồ (map unit) là 1% tần số tái tổ hợp

(ký hiệu là m.u.; còn gọi là centiMorgan, cM)

Trang 7

Trao đổi chéo kép

• Ở ruồi giấm xét ba gen đột biến:

cv v v

cv v

v

• Kết quả lai phân tích ♀F1:

• Tần số tái tổ hợp giữa cv và ct:

RF = (45 + 40 + 3 + 5) ÷ 1448 = 6.4%

Nhận xét

• Tần số tái tổ hợp của các gen đều < 50%  cả ba

gen này phải nằm trên cùng một nhiễm sắc thể

• Vì hai locus v và cv có tần số tái tổ hợp lớn nhất nên

chúng phải nằm xa nhất, và gen ct phải nằm ở giữa

Trang 8

ct v v

• Kết quả lai phân tích ♀F1:

Trang 9

• Trong một số trường hợp đặc biệt, I có thể < 0

Tỉ lệ hoặc số thể tái tổ hợp kép quan sát được

C =

Tỉ lệ hoặc số thể tái tổ hợp kép theo dự kiến

• Cho ruồi giấm cái thuần chủng về các gen liên kết a

b c trên nhiễm sắc thể thường lai với ruồi đực thuần

chủng kiểu hình dại, sau đó cho tạp giao giữa các

ruồi F1, kết quả thu được ở F2gồm:

1364 A–B–C–, 365 aabbcc, 87 aabbC–, 84 A–B–cc,

47 aaB–C–, 44 A–bbcc, 5 aaB–cc, 4 A–bbC–.

a) Tính tần số tái tổ hợp giữa a và b, giữa b và c

b) Tính hệ số trùng hợp

Trang 10

Di truyền liên kết

Phân tích bộ bốn

TĐC trong nguyên phân

Thể đơn bội trong phân tích di truyền

• Dễ nuôi cấy và nhân giống

• Có thể nghiên cứu với số lượng lớn

• Là sinh vật chân hạch, đơn bội, các gen luôn biểu

hiện ra kiểu hình

• Nấm và tảo đơn bào thường được dùng để khảo sát

các tế bào đơn bội hình thành trong giảm phân ở

dạng bộ bốn (tetrad)

• Ở một số loài, bốn nang bào tử sắp xếp lộn xộn,

không theo một thứ tự nhất định, được gọi là bộ bốn

không thứ tự (unorder tetrad)

• Ở một số loài khác, các bào tử được sắp xếp theo

một trình tự thẳng hàng, được gọi là bộ bốn thẳng

hàng (linear tetrad)

Trang 11

Các kiểu sắp xếp bào tử nang

Chu trình sống của nấm men S cerevisiae

Chu trình sống của Neurospora crassa

Trang 12

Các bộ bốn kép của Neurospora crassa

Sự tạo thành bộ bốn thẳng hàng

Định vị tâm động

• Định vị tâm động là xác định vị trí tương đối của

tâm động so với các locus gene trên nhiễm sắc thể

• Xét một locus xác định giới tính (mating type locus)

gồm 2 allele A và a ở nấm mốc bánh mì N crassa.

• Định vị tâm động dựa trên cơ sở là trong giảm phân,

các chromatid trao đổi chéo ở vùng giữa tâm động

và một locus dị hợp sẽ tạo ra bộ bốn khác với

trường hợp các chromatid không có trao đổi chéo ở

vùng này

Trang 13

Không có trao đổi chéo

• Tất cả các bào tử ở một đầu của nang có cùng một

allele và các sản phẩm giảm phân ở đầu còn lại

mang một allele khác

• Kiểu allele trong các bào tử được gọi là kiểu phân

ly giảm phân I (first division segregation

pattern) hay MI

Kiểu phân ly giảm phân I (MI)

Giảm phân II

Giảm

phân I

Nguyên phân

A

a

Có trao đổi chéo

• Sau giảm phân I các allele A và a không phân ly,

vẫn nằm chung trong nhân

• Đến giảm phân II mới có sự phân ly của các allele

• Kiểu allele của các bộ bốn trong trường hợp này

được gọi là kiểu phân ly giảm phân II (second

division segregation pattern) hoặc MII

• Đặc trưng của MII là sự hiện diện của cả hai allele

ở mỗi nửa bộ bốn

Trang 14

Có trao đổi chéo (MII)

Giảm

phân I

Giảm phân II Nguyên phân

A

a

A

a

Xác định khoảng cách gen – tâm động

Thí dụ 1: Kết quả phân tích bộ bốn ở Neurospora

• Hai octad đầu có kiểu phân ly MI

• Tỉ lệ là (126 + 132)/300 = 86%

Trang 15

• Dùng tần số của kiểu phân ly để xác định khoảng

cách gen – tâm động

• Khi có trao đổi chéo, chỉ có 1/2 sản phẩm của giảm

phân là tái tổ hợp

chỉ có 2 chromatid (2/4) tái tổ hợp.

Trang 16

Trường hợp 2 locus gene/1NST

• Có 3 khả năng:

(1) Các gene/các NST khác nhau

(2) Các gene liên kết nhưng ở hai bên tâm động

(3) Các gene liên kết nhưng ở cùng 1 bên tâm động

(2) Các gene ở hai bên tâm động/cùng 1NST PLĐL

(3) Các gene ở cùng 1 bên tâm động/ cùng 1NST 

trao đổi chéo giữa tâm dộng và cả hai gene

Trang 17

• Locus càng xa tâm động  tần số MII càng lớn

• Về lý thuyết, tần số tối đa là 2/3 (67%)

chéo đa (nhất là trao đổi chéo kép) có thể tạo ra kiểu

MI cùng với kiểu MII

trao đổi chéo kép

kiểu MI

Xác định khoảng cách giữa các gene

• Để xác định khoảng cách giữa các gen, các bộ bốn

được phân chia thành:

–parental ditype (PD): có hai kiểu gen giống P

–nonparental ditype (NPD): có hai KG khác P

–tetratype (T): có 4 kiểu gen

Trang 18

• Trong ba lớp trên, chỉ có NPD và T là có các thể tái

• Nếu RF = 50%  các locus không liên kết

• Nếu RF < 50%  các locus gen có liên kết

đồ

• Tuy nhiên giá trị này thường thấp hơn thực tế do

chưa kể đến trao đổi chéo kép và các mức cao hơn

Trang 19

Hiệu chỉnh RF

• Nếu xét hai gen a và b liên kết, trong giảm phân

một tế bào có thể:

Sự tạo thành các lớp PD, NPD và T

PD = NCO + 1/4 DCO

NPD = 1/4 DCO

T = SCO + 1/2 DCO

Trang 20

Vì NPD = ¼ DCO

 DCO = 4NPD

T = SCO + ½ DCO

 SCO = T – 2NPD

NCO + SCO + DCO = 1

 NCO = 1 – (SCO + DCO)

Trang 21

Vận dụng

• Ở Neurospora, xét phép lai: ab+x a+b Kết quả ghi

nhận ở 100 bộ bốn như sau:

a) Dựa vào đâu để biết hai gen a và b liên kết?

b) Tính khoảng cách từ gen đến tâm động đối với

a+b+

a+bab

ab+

a+b+

a+b

ab+ab

• Phân loại mỗi bào tử nang:

• Xác định kiểu phân ly của mỗi gen:

• Khoảng cách giữa gene và tâm động tính bằng:

1/2 (số bào tử có kiểu phân ly MII/tổng số) x 100

• Khoảng cách từ gene a đến tâm động:

1/2 (3 + 1 + 1) x 100 = 2.5% = 2.5 m.u

• Khoảng cách từ gene b đến tâm động:

1/2 (2 + 3 + 2 + 3 + 3 + 1 + 1) x 100 = 7.5% = 7.5 m.u

Tiêu đề	Di truyền liên kết
Tác giả	Bùi Tấn Anh
Trường học	College of Natural Sciences
Chuyên ngành	Di truyền học
Thể loại	Bài tập

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	0,92 MB