Hoán vị gen là gì? Đặc điểm, ý nghĩa của hoán vị gen

Hoán vị gen là một khái niệm được các cô giáo nhắc nhiều tới trong những bài học gen và di truyền. Vậy bạn đã thực sự hiểu về hoán vị gen chưa? Đặc điểm và ý nghĩa của hoán vị gen như thế nào? Pud.edu.vn sẽ lần lượt giúp bạn tháo gỡ những thắc mắc trên ngay sau đây nhé.

Trước khi tìm hiểu về cơ sở tế bào học của hoán vị gen, chúng ta sẽ tìm hiểu về khái niệm của hoán vị gen trước nhé.

Có thể hiểu, hoán vị gen là hiện tượng đổi chỗ cho nhau của các gen tương ứng trên một cặp nhiễm sắc thể đồng dạng. Vậy hoán vị gen xảy ra ở kì nào? Quá trình này xảy ra ở thời kì đầu của giai đoạn giảm phân lần thứ nhất.

Sau khi hoán vị gen kết thúc, số giao tử và sự biến dị tổ hợp sẽ tăng lên. Tuy nhiên, chúng ta cũng cần phân biệt để tránh nhầm lẫn giữa hoán vị gen là hiện tượng chuyển đoạn nhiễm sắc thể. Bởi chuyển đoạn NST là hiện tượng đột biến cấu trúc NST dẫn tới những hậu quả có hại cho các loài sinh vật.

Cơ sở tế bào học của hoán vị gen là sự tiếp xúc trao đổi chéo giữa 2 crômatit và 2 cromatit này phải không có quan hệ với nhau trong cặp NST tương đồng. Quá trình này diễn ra ở kì đầu giảm phân lần đầu. Nhờ đó, 2 gen alen có thể hoán đổi vị trí với nhau và tạo thành quá trình hoán vị gen.

Chúng ta cũng cần phân biệt giữa hoán vị gen và tái tổ hợp gen. Khác với hoán vị gen, cơ sở tế bào học của tái tổ hợp gen là sự trao đổi chéo giữa những đoạn tương ứng của cặp nhiễm sắc thể tương đồng. Từ đó dẫn đến sự hoán vị các gen alen và tạo ra sự tổ hợp lại các gen không alen. Chính việc tạo ra các tổ hợp gen không alen này đã tạo nên sự khác biệt giữa hai khái niệm.

Nhắc tới hoán vị gen, chắc chắn không thể bỏ qua tần số hoán vị. Vậy tần số hoán vị gen là gì? Tần số hoán vị là tỉ lệ % số cá thể có thể tái tổ hợp lại với nhau hay có thể hiểu là % các giao tử mang gen có thể hoán vị.

Tần số hoán vị gen được tính theo công thức: (frac{SCTTTHtimes 100 }{TSCTDC})

Trong đó:

• SCTTTH là số cá thể tái tổ hợp
• TSCTDC là tổng số cá thể đời con

Tần số hoán vị gen cho biết điều gì? Theo nghiên cứu, tần số này cho biết 3 đặc điểm của hoán vị gen, đó là:

• Phản ánh khoảng cách giữa 2 gen không alen ở trên cùng một nhiễm sắc thể. Nếu khoảng cách càng lớn thì lực liên kết sẽ càng nhỏ. Do vậy, tần số hoán vị cũng sẽ cao hơn.
• Tần số hoán vị gen thường dao động từ 0 – 50%. Với 2 gen càng gần nhau thì tần số sẽ càng nhỏ.
• Hoán vị gen thường nhỏ hơn 50 vì hiện tượng hiện tượng trao đổi chéo để gây ra hiện tượng hoán vị gen sẽ chỉ xảy ra giữa 2 crômatit trên tổng số tất cả 4 crômatit.

Hoán vị gen hay còn được biết tới với tên gọi là sự di truyền liên kết không hoàn toàn. Chúng ta cần nắm rõ 2 cách gọi này để tránh nhầm lẫn với di truyền liên kết hoàn toàn. Vậy cơ sở tế bào học của sự liên kết hoàn toàn là gì? Liên kết hoàn toàn hay còn được biết tới là quá trình liên kết gen. Đây là hiện tượng các gen trên cùng một nhiễm sắc thể di truyền cùng với nhau.

Chính vì thế, cơ sở của quá trình liên kết gen là hiện tượng các gen quy định các tính trạng khác nhau, như màu thân hay dạng cánh… sẽ cùng nằm trên một nhiễm sắc thể. Do đó, các gen này sẽ di truyền cùng nhau.  

Hoán vị gen có các ý nghĩa sau chúng ta cần nắm được:

• Hiện tượng hoán vị gen làm tăng tính đa dạng ở các loài giao phối vì kết quả của quá trình này khi kết thúc sẽ làm tăng số giao tử và sự biến dị tổ hợp.
• Đồng thời, hoán vị gen hay sự di truyền liên kết không hoàn toàn đã giúp các gen quý có cơ hội được tạo thành các gen có liên kết mới. Đây là một ý nghĩa vô cùng to lớn đối với quá trình tiến hóa cũng như chọn giống.
• Nhờ hoán vị gen, các nhà khoa học đã thiết lập được khoảng cách tương đối giữa các gen trong nhiễm sắc thể. Qua đó tạo cơ sở để thiết lập bản đồ gen và dự đoán được khoảng cách tương đối giữa các gen trên nhiễm sắc thể. Kết quả là các nhà khoa học có thể giảm được thời gian chọn đôi giao phối.

Hy vọng với những thông tin trên đây về hoán vị gen sẽ khiến bạn hài lòng và giúp bạn có cái nhìn tổng quan về sự biến đổi vị trí gen, biến dị tổ hợp trên cá thể. Chúng tôi luôn sẵn sàng đón nhận những ý kiến đóng góp để bài viết được hoàn thiện hơn.