Lý thuyết Di truyền giới tính và di truyền liên kết với giới tính (Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 10)

Với tóm tắt lý thuyết Sinh 12 Bài 10: Di truyền giới tính và di truyền liên kết với giới tính hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Sinh học 12.

Lý thuyết Di truyền giới tính và di truyền liên kết với giới tính (Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 10)

TRẮC NGHIỆM ONLINE

I. DI TRUYỀN GIỚI TÍNH

1. Nhiễm sắc thể giới tính

- Khái niệm NST giới tính: NST giới tính là một loại NST chứa các gene quy định giới tính của một sinh vật.

- Sự khác biệt giữa NST thường và NST giới tính:

Bộ nhiễm sắc thể của người

NST thường	NST giới tính
- Thường có nhiều cặp trong tế bào lưỡng bội.	- Thường chỉ có 1 cặp trong tế bào lưỡng bội.
- Thường tồn tại thành cặp tương đồng trong tế bào lưỡng bội.	- Có thể tồn tại thành cặp tương đồng (XX) hoặc không tồn tại thành cặp tương đồng (XY, XO) trong tế bào lưỡng bội.
- 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.

- Ở người, cặp NST tương đồng XX quy định giới tính nữ, cặp XY quy định giới tính nam chỉ có hai vùng tương đồng nằm ở hai đầu NST. Đoạn không tương đồng mang các gene khác nhau. Gene SRY có vai trò quyết định giới tính nam và nằm trên NST Y.

Cặp nhiễm sắc thể giới tính XY ở người

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.

- Một số kiểu di truyền giới tính ở động vật:

Di truyền giới tính ở một số loài với A là NST thường

+ Kiểu XX – XY: Ở người, một số loài động vật có vú khác và ruồi giấm,… cặp NST giới tính của con cái là XX và con đực là XY.

+ Kiểu ZZ – ZW: Ở chim, một số loài cá và một số loài côn trùng,… cặp NST giới tính của con cái là ZW và con đực là ZZ.

+ Kiểu XX – XO: Ở châu chấu, dế và một số loài côn trùng,… cặp NST giới tính của con cái là XX, con đực là XO.

Cơ chế di truyền giới tính ở người

Ở động vật, khi xét riêng nhiễm sắc thể giới tính, một giới có hai chiếc nhiễm sắc thể giới tính giống nhau (giới đồng giao tử), quá trình giảm phân chỉ cho một loại giao tử; một giới còn lại có hai chiếc nhiễm sắc thể giới tính khác nhau hoặc chỉ một chiếc nhiễm sắc thể (giới dị giao tử), quá trình giảm phân cho hai loại giao tử mang nhiễm sắc thể giới tính khác nhau với tỉ lệ ngang nhau. Các giao tử thụ tinh với xác suất như nhau nên tỉ lệ giới tính theo lí thuyết là 1 : 1.

+ Ở động vật có vú, ruồi giấm,…

+ Ở châu chấu, dế,…

+ Ở cá, chim, gà, bướm,…

- Ở một số loài, giới tính có thể bị chi phối bởi một số kiểu khác:

+ 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 đã được thụ tinh và là cơ thể lưỡng bội. Con đực được phát triển từ trứng không được thụ tinh và là cơ thể đơn bội.

Ong đực có bội nhiễm sắc thể đơn bội

+ Một số loài như rùa và cá sấu, điều kiện nhiệt độ của môi trường trong quá trình phát triển phôi lại là yếu tố quyết định giới tính.

- Đi sâu vào phân tích cơ chế di truyền xác định giới tính, các nhà khoa học nhận thấy, ngay cả cùng một kiểu di truyền xác định giới tính là XX (con cái), XY (con đực) các cơ chế xác định giới tính cũng khác nhau. Ví dụ: Ở người, hợp tử có NST Y sẽ phát triển thành con trai, hợp tử không có Y sẽ phát triển thành con gái và cơ chế xác định giới tính gồm nhiều gene tương tác với nhau rất phức tạp.

II. DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH

- Sự di truyền của các tính trạng không liên quan đến các đặc điểm giới do gene quy định nằm trên NST giới tính được gọi là di truyền liên kết với giới tính.

- Hiện tượng này lần đầu được Morgan phát hiện khi nghiên cứu sự di truyền màu mắt ở ruồi giấm (Drosophila melanogaster).

Thomas Hunt Morgan

1. Thí nghiệm của Morgan phát hiện ra sự di truyền liên kết với nhiễm sắc thể X

- Năm 1910, Thomas Hunt Morgan đã tình cờ phát hiện thấy một con ruồi đực duy nhất có mắt màu trắng, trong khi tất cả các con ruồi khác đều có mắt đỏ. Ông đã tiến hành lai con ruồi đực mắt trắng này với ruồi cái mắt đỏ và sau đó tiến hành thêm các phép lai khác:

Sơ đồ phép lai khám phá quy luật di truyền liên kết với giới tính ở ruồi giấm:

(a) Phép lai thuận (b) Phép lai nghịch

+ Phép lai thuận:

+ Phép lai nghịch:

- Kết quả cho thấy có sự khác biệt kiểu hình giữa hai giới chứng tỏ có sự liên quan giữa tính trạng màu mắt với giới tính của ruồi giấm. Kết quả thu được ở F₂ của phép lai thuận là 75% ruồi mắt đỏ : 25% ruồi mắt trắng (100% ruồi mắt trắng là con đực). Kết quả thu được ở F₂ của phép lai nghịch là 50% ruồi mắt đỏ : 50% ruồi mắt trắng (tính trạng xuất hiện đồng đều ở 2 giới).

- Từ dữ liệu thu được, Morgan nhận định rằng, tính trạng màu mắt được quy định bởi gene nằm trên nhiễm sắc thể giới tính. Gene quy định màu mắt nằm trên nhiễm sắc thể X và không có gene tương ứng trên nhiễm sắc thể Y.

Sơ đồ lai về sự di truyền liên kết giới tính

+ Ở thế hệ F₂ của phép lai thuận, tính trạng màu mắt phân bố không đều ở hai giới, tính trạng lặn chỉ xuất hiện ở cá thể đực. Do đó, có thể thấy gene quy định tính trạng màu mắt nằm trên nhiễm sắc thể giới tính vì nếu nằm trên nhiễm sắc thể thường thì 1/2 số ruồi trắng là con đực và 1/2 là con cái.

+ Ở ruồi giấm, con cái có nhiễm sắc thể giới tính XX, con đực là XY. Do đó, ở thế hệ F₂ của phép lai nghịch, việc con đực có màu mắt trắng cho thấy gene quy định tính trạng màu mắt nằm trên nhiễm sắc thể X mà không có locus tương ứng trên Y vì nếu có locus tương ứng trên Y thì tất cả con đực trong phép lai nghịch đều phải có kiểu hình mắt đỏ do nhận Y^A từ ruồi đực mắt đỏ thuần chủng P.

→ Thông qua thí nghiệm chứng minh giả thuyết gene nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X phù hợp với kết quả thí nghiệm của Morgan.

- Đặc điểm của gene nằm trên X không có allele tương ứng trên Y (gene liên kết X):

+ Gene lặn trên X được truyền từ cá thể có cặp XY đến đời con có cặp XX, sau đó truyền cho đời cháu có cặp XY (di truyền chéo).

+ Tính trạng do gene lặn liên kết X thường gặp ở cá thể có cặp XY hơn so với ở cá thể có cặp XX.

+ Với kiểu hình do gene trội liên kết X, cá thể có cặp XY biểu hiện kiểu hình trội luôn sinh con có cặp XX biểu hiện kiểu hình đó.

- Hiện tượng di truyền liên kết với NST X cũng được phát hiện ở người. Một số bệnh di truyền ở người do allele lặn nằm trên NST X là bệnh máu khó đông, mù màu. Bệnh còi xương do giảm phosphate máu ở người là do allele trội nằm trên NST X quy định.

2. Di truyền liên kết với nhiễm sắc thể Y

- Hiện tượng di truyền liên kết với NST Y khá hiếm gặp:

+ Một số loài có nhiễm sắc thể Y không mang gene hoặc mang rất ít gene.

+ Nhiễm sắc thể Y của người có hơn 200 gene. Trong đó, một số gene trên nhiễm sắc thể Y không có allele trên X.

- Đặc điểm di truyền gene trên NST Y không có allele trên X: Gene trên nhiễm sắc thể Y không có allele trên X di truyền thẳng theo giới dị giao tử.

- Ở người, một số tính trạng hoặc khuyết tật do gene trên nhiễm sắc thể Y mà không có allele trên nhiễm sắc thể X, tất cả các con trai bị bệnh và con gái không bị bệnh (di truyền từ bố sang con trai và mang tính chất "dòng họ nội"). Ví dụ: Tật nhiều lông mọc ở vành tai; tật dính ngón tay 2, 3;...

Hình ảnh minh họa tật có túm lông ở vành tai và đặc điểm di truyền liên kết với NST Y

III. ỨNG DỤNG CỦA DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH

- Trong chăn nuôi, điều chỉnh giới tính vật nuôi hay xác định giới tính sớm (dựa vào các tính trạng do gene trên NST giới tính quy định) để phù hợp với mục tiêu sản xuất, giúp mang lại lợi ích kinh tế cao.

Ví dụ:

+ Dựa vào màu sắc trứng có thể phân biệt được giới tính của tằm ngay từ giai đoạn trứng, từ đó lựa chọn những trứng nở ra tằm đực để nuôi vì tằm đực cho nhiều tơ cao hơn so với tằm cái.

+ Ở gà, phân biệt gà trống hay mái ngay khi con non mới nở từ trứng dựa vào tính trạng có vằn trên đầu do gene trội trên nhiễm sắc thể Z quy định, do đó, con trống có hai nhiễm sắc thể Z mang hai gene trội thì mức độ vằn rõ hơn so với con mái có kiểu nhiễm sắc thể ZW nên chỉ có một gene. Từ đó có thể lựa chọn gà trống cho mục đích nuôi thịt hoặc gà mái cho mục đích lấy trứng hay sinh sản.

- Đã có công trình nghiên cứu dùng đột biến chuyển đoạn để chuyển gene quy định gene kháng thuốc trừ sâu ở muỗi sốt rét từ NST thường sang NST Y, nhờ vậy, các nhà nghiên cứu có thể dễ dàng thu được các con muỗi đực (muỗi cái không có gene kháng thuốc sẽ bị chết khi bám lên bề mặt có thuốc). Muỗi đực được nhân nuôi hàng loạt dùng cho mục đích phòng trừ côn trùng bằng biện pháp thả con đực bất dục.

TRẮC NGHIỆM ONLINE

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Sinh học lớp 12 Kết nối tri thức hay khác:

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 9: Mở rộng học thuyết Mendel

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 11: Liên kết gene và hoán vị gene

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 12: Đột biến nhiễm sắc thể

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 13: Di truyền học người và di truyền y học

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 14: Thực hành: Quan sát một số dạng đột biến nhiễm sắc thể

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 15: Di truyền gene ngoài nhân

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Sinh học 12 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Sinh 12 Kết nối tri thức
• Giải SBT Sinh học 12 Kết nối tri thức
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---