Công thức tính tần số hoán vị gen là gì? Hoán vị gen là hiện tượng hai gen liên kết trên cùng một nhiễm sắc thể bị đổi chỗ với nhau trong quá trình giảm phân, tạo ra các giao tử có kiểu gen khác với kiểu gen ban đầu của cha mẹ. Hoán vị gen là một nguồn biến dị di truyền quan trọng, giúp đa dạng hóa kiểu hình và tính trạng của các cá thể trong quần thể. Tần số hoán vị gen là tỉ lệ phần trăm số cá thể có tái tổ hợp gen do hoán vị gen so với tổng số cá thể trong một thế hệ. Tần số hoán vị gen phản ánh mức độ liên kết giữa hai gen và khoảng cách giữa chúng trên nhiễm sắc thể.
Trong bài viết này, hãy cùng Thuonghieuviet tìm hiểu Công thức tính tần số hoán vị gen và cách tính tần số hoán vị gen bằng các công thức đơn giản và áp dụng cho các ví dụ cụ thể.
Cách tính tần số hoán vị gen dựa vào phép lai phân tích- Công thức tính tần số hoán vị gen
Phép lai phân tích là phép lai giữa một cá thể dị hợp hai cặp gen (AB/ab) với một cá thể đồng hợp lặn (ab/ab) để xác định kiểu gen và kiểu hình của các cá thể con. Nếu hai cặp gen không liên kết, tức là phân li độc lập với nhau, thì tỷ lệ kiểu hình ở thế hệ con sẽ là 1:1:1:1. Nếu hai cặp gen liên kết, tức là có hoán vị gen xảy ra, thì tỷ lệ kiểu hình ở thế hệ con sẽ khác 1:1:1:1 và có hai loại kiểu hình có tỷ lệ nhỏ hơn, chính là hai loại kiểu hình có hoán vị gen.
Công thức tính tần số hoán vị gen dựa vào phép lai phân tích là:
Trong đó:
- f là tần số hoán vị gen (%).
- NHV là số lượng cá thể có hoán vị gen (tổng số cá thể có hai loại kiểu hình có tỷ lệ nhỏ nhất).
- NT là tổng số cá thể trong thế hệ con.
Ví dụ: Khi lai cây thân cao, chín sớm (dị hợp tử hai cặp gen) với cây thân thấp, chín muộn (đồng hợp lặn) thu được đời sau:
- 35% cây thân cao, chín sớm.
- 35% cây thân thấp, chín muộn.
- 15% cây thân cao, chín muộn.
- 15% cây thân thấp, chín sớm.
Xác định tần số hoán vị gen?
Giải: Đời sau kiểu hình thân cao, chín muộn và thân thấp, chín sớm có tỷ lệ nhỏ là kiểu hình có hoán vị gen, vậy tần số hoán vị gen (f) = 15% + 15% = 30%.
Cách tính tần số hoán vị gen dựa vào phương pháp phân tích tỷ lệ giao tử mang gen lặn ab
Phương pháp phân tích tỷ lệ giao tử mang gen lặn ab là phương pháp căn cứ vào tỷ lệ xuất hiện kiểu hình mang hai tính trạng lặn ở thế hệ con để suy ra tỷ lệ giao tử mang gen lặn ab của thế hệ cha mẹ. Phương pháp này được áp dụng cho các trường hợp sau:
- Trường hợp xảy ra hoán vị cả hai bên: Được áp dụng cho thực vật, dòng tự thụ, hầu hết các loại động vật (trừ ruồi giấm, bướm, tằm…). Nếu loại giao tử ab lớn hơn 25% thì đây phải là giao tử liên kết gen và các gen liên kết cùng (A liên kết với B, a liên kết với b). Nếu loại giao tử ab nhỏ hơn 25% thì đây phải là giao tử hoán vị gen và các gen liên kết chéo (A liên kết b, a liên kết B).
Công thức tính tần số hoán vị gen dựa vào phương pháp phân tích tỷ lệ giao tử mang gen lặn ab khi xảy ra hoán vị cả hai bên là:
Trong đó:
- f là tần số hoán vị gen (%).
- Nab là tỷ lệ (%) cá thể mang kiểu gen lặn ab/ab trong thế hệ con.
Ví dụ: Khi lai giữa P đều thuần chủng, đời F1 chỉ xuất hiện kiểu hình cây quả tròn, ngọt. Cho F1 tự thụ phấn thu được F2 có 4 kiểu hình theo tỷ lệ như sau:
- 66% cây quả tròn, ngọt.
- 9% cây quả tròn, chua.
- 9% cây quả bầu dục, ngọt.
- 16% cây quả bầu dục, chua.
Biết mỗi cặp gen quy định một cặp tính trạng. Xác định tần số hoán vị gen?
Giải: Kiểu hình lặn có kiểu gen ab/ab = 16%, vậy tần số hoán vị gen (f) = 100% – 2 x 16% = 68%.
- Trường hợp xảy ra hoán vị gen ở một trong hai bên bố hoặc mẹ (ruồi giấm, bướm, tằm): Trường hợp này tỷ lệ giao tử giới đực và giới cái không giống nhau. Từ tỷ lệ kiểu hình mang hai tính trạng lặn ở thế hệ con ta phân tích hợp lí về tỷ lệ giao tử mang gen ab của thế hệ trước.
Công thức tính tần số hoán vị gen dựa vào phương pháp phân tích tỷ lệ giao tử mang gen lặn ab khi xảy ra hoán vị một bên là:
Trong đó:
- f là tần số hoán vị gen (%).
- Nab là tỷ lệ (%) cá thể mang kiểu gen lặn ab/ab trong thế hệ con.
Ví dụ: Cặp bố mẹ đem lai với nhau thu được F1 có 4 kiểu hình theo tỷ lệ như sau:
- 42% ruồi giấm mắt đỏ, cánh dài.
- 42% ruồi giấm mắt trắng, cánh ngắn.
- 8% ruồi giấm mắt đỏ, cánh ngắn.
- 8% ruồi giấm mắt trắng, cánh dài.
Biết mỗi cặp gen quy định một cặp tính trạng. Xác định tần số hoán vị gen?
Giải: Kiểu hình lặn có kiểu gen ab/ab = 8%, vậy tần số hoán vị gen (f) = 8% / 2 = 4%.
Cách tính tần số hoán vị gen dựa vào khoảng cách giữa hai gen
Khoảng cách giữa hai gen trên nhiễm sắc thể được đo bằng đơn vị map (m.u) hoặc centimorgan (cM). Một đơn vị map tương ứng với tần số hoán vị gen là 1%. Nếu khoảng cách giữa hai gen càng lớn, thì khả năng xảy ra hoán vị gen càng cao và ngược lại. Công thức tính khoảng cách giữa hai gen là:
d=f×100
Trong đó:
- d là khoảng cách giữa hai gen (m.u hoặc cM).
- f là tần số hoán vị gen (%).
Ví dụ: Tần số hoán vị gen giữa hai gen A và B là 12%, xác định khoảng cách giữa hai gen?
Giải: Khoảng cách giữa hai gen A và B (d) = 12% x 100 = 12 m.u hoặc 12 cM.
Kết luận
Tần số hoán vị gen là một chỉ số quan trọng để nghiên cứu sự liên kết và phân li của các gen trên nhiễm sắc thể. Tần số hoán vị gen có thể được tính bằng nhiều phương pháp khác nhau, tùy thuộc vào loại sinh vật, kiểu lai và dữ liệu thực nghiệm. Tần số hoán vị gen có liên quan chặt chẽ với khoảng cách giữa hai gen, giúp xây dựng bản đồ di truyền của các loài. Tần số hoán vị gen cũng phản ánh sự biến dị di truyền của các cá thể trong quần thể, góp phần vào sự tiến hóa của các loài.
Thuonghieuviet hi vọng rằng những chia sẻ trên về Công thức tính tần số hoán vị gen sẽ hữu ích với bạn!