Di truyền giới tính & di truyền liên kết với giới tính
Nhiễm sắc thể giới tính, các kiểu xác định giới tính, thí nghiệm Morgan, gene trên NST X – Y, di truyền chéo – di truyền thẳng và phương pháp giải bài tập xác suất
NST giới tính là loại NST chứa các gene quy định giới tính của sinh vật. Tùy loài, NST giới tính có thể tồn tại thành cặp tương đồng hoặc không tương đồng (khác nhau về kích thước, trình tự gene không hoàn toàn giống nhau).
▸ Ở người
Cặp XX quy định giới tính nữ, cặp XY quy định giới tính nam. NST X và Y chỉ có hai vùng tương đồng ở hai đầu (PAR1, PAR2); phần không tương đồng mang các gene khác nhau. Gene SRY trên NST Y có vai trò quyết định giới tính nam.
Di truyền giới tính là kiểu di truyền các NST giới tính quy định đặc điểm giới tính của sinh vật. Một số kiểu phổ biến (A là NST thường):
| Kiểu | Con cái | Con đực | Gặp ở |
|---|---|---|---|
| XX – XY | XX | XY | Người, thú, ruồi giấm |
| ZZ – ZW | ZW | ZZ | Chim, một số cá, côn trùng |
| XX – XO | XX | XO | Châu chấu, dế |
Ngoài ra: ở một số loài ong, kiến, giới tính do mức bội thể quyết định (con cái lưỡng bội từ trứng thụ tinh, con đực đơn bội từ trứng không thụ tinh). Ở rùa, cá sấu, nhiệt độ môi trường khi phát triển phôi quyết định giới tính.
Ngay cùng kiểu XX – XY, cơ chế xác định giới tính cũng khác nhau giữa các loài. Ở người, hợp tử có NST Y → con trai, không có Y → con gái.
Di truyền liên kết với giới tính là sự di truyền các tính trạng (không liên quan đến đặc điểm giới) do gene nằm trên NST giới tính quy định. Hiện tượng này được Morgan phát hiện khi nghiên cứu màu mắt ở ruồi giấm (Drosophila melanogaster).
▸ Thí nghiệm (1910)
Morgan phát hiện một con ruồi đực mắt trắng giữa các con mắt đỏ. Ông tiến hành các phép lai thuận và lai nghịch:
| Phép lai | Kết quả F1 |
|---|---|
| Lai thuận: cái đỏ t/c × đực trắng | F1 toàn mắt đỏ |
| Lai nghịch: cái trắng × đực đỏ | F1 cái mắt đỏ, đực mắt trắng |
Kiểu hình màu mắt khác nhau giữa hai giới, và lai thuận khác lai nghịch → gene quy định màu mắt liên quan tới giới tính.
Gene lặn trên NST X di truyền theo quy luật di truyền chéo: bố truyền cho con gái, rồi biểu hiện ở cháu trai.
▸ Một số bệnh ở người do gene trên X
| Bệnh / tính trạng | Kiểu gene quy định |
|---|---|
| Máu khó đông | Gene lặn trên X |
| Mù màu | Gene lặn trên X |
| Còi xương do giảm phosphate máu | Gene trội trên X |
▸ Di truyền liên kết với NST Y
Hiện tượng này khá hiếm. Ở người, tính trạng được cho là do gene trên NST Y (không có allele tương ứng trên X) là tật có túm lông trên vành tai. Gene trên NST Y luôn truyền từ bố sang con trai → quy luật di truyền thẳng.
▸ Ứng dụng của di truyền liên kết với giới tính
| Ứng dụng | Ví dụ |
|---|---|
| Phân biệt giới tính sớm trong chăn nuôi | Dựa vào màu sắc trứng để phân biệt giới tính tằm ngay từ giai đoạn trứng, chọn tằm đực nuôi (cho nhiều tơ hơn) |
| Phòng trừ côn trùng | Chuyển gene kháng thuốc trừ sâu sang NST Y của muỗi sốt rét để dễ thu được muỗi đực, phục vụ thả con đực bất dục |
| Điều khiển giới tính vật nuôi | Ở bò sữa, tách tinh trùng X và Y rồi dùng tinh trùng X để thụ tinh nhân tạo → chủ động tạo bê cái cho sữa. Tương tự có thể tạo bê đực để lấy thịt. Lợi ích: tăng hiệu quả kinh tế, giảm chi phí nuôi cá thể không đúng mục đích sản xuất |
▸ Quy ước viết kiểu gene (gene trên X, lặn $a$, trội $A$, không có allele trên Y)
| Giới | Các kiểu gene |
|---|---|
| Nữ (XX) | $X^A X^A$, $X^A X^a$ (bình thường, mang gene), $X^a X^a$ (biểu hiện tính trạng lặn) |
| Nam (XY) | $X^A Y$ (bình thường), $X^a Y$ (biểu hiện tính trạng lặn) |
Lai thuận khác lai nghịch · Có di truyền chéo
Mẹo viết giao tử: bố $X^A Y$ cho 2 loại giao tử $X^A$ và $Y$; con trai luôn nhận $Y$ từ bố và $X$ từ mẹ → tính trạng lặn trên X ở con trai là do mẹ truyền.
▸ Dạng 1: Xác định vị trí gene từ kết quả lai
• Phân bố đều ở hai giới, lai thuận = lai nghịch → gene trên NST thường.
• Lai thuận khác lai nghịch, kiểu hình khác nhau ở hai giới, có di truyền chéo → gene trên NST X.
• Chỉ xuất hiện ở một giới, truyền thẳng bố → con trai → gene trên NST Y.
▸ Dạng 2: Tỉ lệ kiểu hình đời con (gene trên X)
▸ Dạng 3: Xác suất phả hệ
▸ Ghi nhớ nhanh
| Nội dung | Điểm cần nhớ |
|---|---|
| Người | XX = nữ, XY = nam; gene SRY trên Y quyết định giới nam |
| Gene lặn trên X | Di truyền chéo; nam dễ biểu hiện hơn nữ |
| Gene trên Y | Di truyền thẳng (bố → con trai) |
| Con trai | Nhận $Y$ từ bố, $X$ từ mẹ |
▸ Một số sai lầm thường gặp
| Sai lầm | Đính chính |
|---|---|
| NST giới tính chỉ mang gene quy định giới | Còn mang gene không quy định giới (màu mắt, máu khó đông, mù màu) |
| Mọi loài: cái XX, đực XY | Tùy loài: chim ZZ(đực)–ZW(cái); châu chấu XX–XO; ong/kiến theo bội thể; rùa/cá sấu theo nhiệt độ |
| Viết gene trên X như gene thường ($AA$, $Aa$) | Phải gắn với X: nữ $X^A X^A, X^A X^a, X^a X^a$; nam $X^A Y, X^a Y$ |
| Con trai nhận tính trạng lặn trên X từ bố | Con trai nhận $Y$ từ bố, $X$ từ mẹ → bệnh lặn trên X do mẹ truyền |
| Lai thuận và lai nghịch luôn giống nhau | Với gene trên NST giới tính, lai thuận khác lai nghịch |
| Quên nhân $\dfrac{1}{2}$ xác suất giới tính | Hỏi "sinh con trai/gái bị bệnh" → nhân thêm $\dfrac{1}{2}$; hỏi "trong số con trai" → không nhân |
Cùng luyện Bài 10 – Di truyền giới tính & liên kết giới tính!
27 câu: 21 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 4 tự luận
Tuyệt vời!
Cô Nguyễn Ngọc Châu
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú