Trả lời nhanh
Cơ sở tế bào học của hiện tượng hoán vị gen là sự trao đổi chéo (trao đổi đoạn) giữa hai crômatit khác nguồn gốc của cặp nhiễm sắc thể kép tương đồng ở kì đầu giảm phân I. Sự trao đổi này làm đổi chỗ các alen trên cùng cặp NST, tạo ra tổ hợp gen mới và giao tử mang gen hoán vị.
Giải thích vì sao đáp án là trao đổi chéo giữa các crômatit khác nguồn
Ở kì đầu giảm phân I, hai NST kép trong cặp tương đồng (một có nguồn gốc từ bố, một từ mẹ) tiếp hợp, nằm sát nhau theo chiều dọc. Lúc này, hai crômatit không phải chị em (một của NST bố, một của NST mẹ) có thể bắt chéo và trao đổi cho nhau những đoạn tương ứng.
Khi đoạn trao đổi nằm giữa hai gen đang xét, các alen trên hai crômatit đó đổi chỗ. Kết quả là xuất hiện crômatit mang tổ hợp alen mới, chẳng hạn từ AB và ab thành Ab và aB.
Phân tích từng ý dễ gây nhầm
Đề này thường đưa ra các cách diễn đạt gần giống nhau. Bạn hãy so sánh với bảng dưới đây để loại trừ.
| Cách diễn đạt | Đúng/Sai | Lý do |
|---|---|---|
| Trao đổi chéo giữa 2 crômatit khác nguồn gốc của cặp NST tương đồng, kì đầu giảm phân I | Đúng | Làm đổi chỗ alen, tạo tổ hợp gen mới trên cùng một cặp NST. |
| Trao đổi chéo giữa 2 crômatit cùng nguồn gốc (chị em) | Sai | Hai crômatit chị em giống hệt nhau nên trao đổi không tạo alen mới. |
| Phân li độc lập, tổ hợp tự do của các cặp NST tương đồng | Sai | Đây là cơ sở của quy luật phân li độc lập (các gen nằm trên các cặp NST khác nhau). |
| Chỉ có sự tiếp hợp của các NST tương đồng | Sai (chưa đủ) | Tiếp hợp chỉ là điều kiện; chưa có trao đổi đoạn thì chưa có hoán vị. |
| Xảy ra ở kì giữa hoặc kì sau giảm phân I | Sai | Trao đổi chéo chỉ diễn ra ở kì đầu I, lúc NST đang tiếp hợp. |
Hoán vị gen tạo ra những loại giao tử nào?
Xét cơ thể dị hợp hai cặp gen, các gen liên kết trên cùng một cặp NST, kiểu gen AB/ab.
- Giao tử liên kết (giống NST gốc): AB và ab, chiếm tỉ lệ lớn.
- Giao tử hoán vị: Ab và aB, chiếm tỉ lệ nhỏ.
Tần số hoán vị gen (f) bằng tổng tỉ lệ các giao tử hoán vị. Giá trị f không vượt quá 50%, và hai gen càng xa nhau thì f càng lớn.
Ví dụ tự đặt: cơ thể AB/ab có f = 20%. Giao tử hoán vị Ab = aB = 20% : 2 = 10%. Giao tử liên kết AB = ab = (100% − 20%) : 2 = 40%.
Mẹo nhớ
- Hoán vị = hoán đổi vị trí alen → cần trao đổi chéo, nên nhớ cụm “crômatit khác nguồn”.
- Phân li độc lập = nhiều cặp NST khác nhau; hoán vị = chỉ một cặp NST.
- Thời điểm duy nhất: kì đầu giảm phân I.
Lỗi sai thường gặp
- Chọn “trao đổi chéo giữa các crômatit chị em”, vì thấy chữ “trao đổi chéo” mà không đọc kĩ nguồn gốc.
- Nhầm hoán vị gen với đột biến chuyển đoạn: hoán vị xảy ra giữa NST tương đồng và là trao đổi tương hỗ, không làm đổi nhóm gen liên kết.
- Cho rằng hoán vị gen làm thay đổi số lượng gen. Thực tế chỉ đổi vị trí alen, số gen không đổi.
Luyện tập
- Cơ thể Ab/aB giảm phân có hoán vị với f = 30%. Tính tỉ lệ giao tử AB.
Đáp án: AB là giao tử hoán vị, bằng 30% : 2 = 15%. - Vì sao tần số hoán vị gen không vượt quá 50%?
Đáp án: Trao đổi chéo chỉ xảy ra giữa 2 trong 4 crômatit, nên nhiều nhất một nửa số giao tử là giao tử hoán vị. - Hiện tượng nào làm tăng biến dị tổ hợp nhưng không cần các gen nằm trên các cặp NST khác nhau?
Đáp án: Hoán vị gen, vì các gen liên kết vẫn có thể tái tổ hợp nhờ trao đổi chéo.
Ý nghĩa của hoán vị gen
Hoán vị gen làm tăng biến dị tổ hợp, cung cấp nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống. Dựa vào tần số hoán vị, người ta lập được bản đồ di truyền (1% hoán vị tương ứng 1 cM).
Câu hỏi thường gặp
Hoán vị gen xảy ra ở kì nào của giảm phân?
Hoán vị gen xảy ra ở kì đầu của giảm phân I, khi các NST kép trong cặp tương đồng tiếp hợp và trao đổi chéo.
Hoán vị gen khác phân li độc lập ở điểm nào?
Phân li độc lập liên quan đến các gen nằm trên các cặp NST khác nhau. Hoán vị gen liên quan đến các gen cùng nằm trên một cặp NST và cần có trao đổi chéo.
Tần số hoán vị gen tối đa là bao nhiêu?
Tối đa 50%. Khi đó các gen biểu hiện như phân li độc lập, nhưng thực chất vẫn nằm trên cùng một cặp NST.
Hoán vị gen có làm thay đổi số lượng gen trên NST không?
Không. Hoán vị chỉ đổi chỗ các alen tương ứng giữa hai crômatit khác nguồn nên số lượng và trình tự các gen không đổi.