Tài liệu CHUYÊN ĐỀ SINH HỌC MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HOÁN VỊ GEN TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC PHỔ THÔNG

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT PHÚC YÊN CHUYÊN ĐỀ MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HOÁN VỊ GEN TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC PHỔ THÔNG Giáo viên: Nguyễn Thị Quyến Môn: Sinh học Năm học 2013 - 2014 MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HOÁN VỊ GEN TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC PHỔ THÔNG I. TÊN TÁC GIẢ Nguyễn Thị Quyến – Giáo viên môn Sinh học trường THPT Phúc Yên II. ĐỐI TƯỢNG - Chuyên đề áp dụng cho đối tượng học sinh lớp 12 - Dự kiến số tiết bồi dưỡng: 6 tiết. III. NỘI DUNG A. TỔNG QUÁT * Dạng I: Hai cặp gen trên một cặp NST + Bài toán liên quan đến phép lai phân tích (Fa) + Bài toán liên quan đến phép tạp giao (F2) - Hoán vị hai bên, kiểu gen giống nhau (Cùng dị hợp đều, hoặc cùng dị hợp chéo. - Hoán vị một bên (Bên liên kết hoàn toàn phải dị hợp đều) - Hoán vị hai bên kiểu gen khác nhau (Một bên dị hợp đều một bên dị hợp chéo). - Hoán vị gen đồng thời trội không hoàn toàn. - Hoán vị gen trên NST giới tính (gen lặn trên NST X) - Trường hợp đặc biệt: hoán vị một bên, cả hai bên cùng dị hợp chéo f = 40% cho tỉ lệ kiểu hình 1:2:1 tương tự liên kết gen hoàn toàn. - Trường hợp bài ra cho tỉ lệ cơ thể mang 1 tính trội, một tính lặn. *Dạng II: Ba cặp gen trên hai cặp NST quy định 3 cặp tính trạng. + Bài toán liên quan đến phép lai phân tích (Fa) + Bài toán liên quan đến phép tạp giao (F2) *Dạng III: Ba cặp gen trên hai cặp NST quy định 2 tính trạng (tính trạng thứ nhất di truyền theo quy luật tương tác gen, tính trạng còn lại là tính trạng đơn gen, cặp NST quy định tính trạng này liên kết với một trong hai cặp của kiểu tương tác ở tính trạng thứ nhất). *Dạng IV: Trường hợp có nhiều hơn ba cặp gen trong đó có hai cặp gen cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể liên kết không hoàn toàn. * Dạng V: Ba cặp gen trên một cặp NST + Trao đổi chéo đơn (Tại hai chỗ không cùng lúc) + Trao đổi chéo kép (Tại hai chỗ cùng lúc và không cùng lúc) B. CÁCH NHẬN DẠNG, TÍNH TẦN SỐ HOÁN VỊ GEN, TỈ LỆ KIỂU HÌNH Dạng I: Hai cặp gen trên một cặp NST 1. Tính tần số hoán vị gen thông qua lai phân tích * Nhận dạng: Đời con xuất hiện 4 loại kiểu hình chia thành 2 nhóm: 2 loại kiểu hình có tỉ lệ lớn và bằng nhau, hai loại kiểu hình có tỉ lệ nhỏ và bằng nhau. + Tần số hoán vị ═ tổng số( tổng tỉ lệ ) các kiểu hình có tỉ lệ nhỏ Tổng số đời lai phân tích + Kiểu hình bố mẹ (P): - Nếu nhóm có tỉ lệ kiểu hình nhỏ khác P thì cơ thể dị hợp ở P là dị hợp đều( AB ) ab - Nếu nhóm có tỉ lệ kiểu hình nhỏ giống P thì cơ thể dị hợp ở P là dị hợp chéo ( Ab ) aB 2. Tính tần số hoán vị qua phép tạp giao (F2) a. Hoán vị hai bên, kiểu gen giống nhau (Cùng dị hợp đều, hoặc cùng dị hợp chéo) * Nhận dạng: Nếu bài toán cho từ P-> F1-> F2 thì kiểu gen cơ thể dị hợp chọn làm bố mẹ phải giống nhau, hoặc bài toán cho lai các cây có kiểu hình trội với nhau đời con thu được 4 loại kiểu hình với tỉ lệ khác 9:3:3:1 (nếu tách xét riêng từng tính trạng thì tỉ lệ phân li đều là 3:1). Ngoài ra đề bài còn cho thêm các dữ kiện: - Mọi diễn biến NST của tế bào sinh tinh và tế bào trứng là như nhau trong giảm phân. - Mọi diễn biến NST của tế bào sinh noãn và tế bào sinh hạt phấn là như nhau trong giảm phân. - Mọi diễn biến NST của tế bào sinh giao tử đực và tế bào sinh giao tử cái là như nhau trong giảm phân. - Hoán vị gen (trao đổi chéo) xảy ra ở cả hai bên bố và mẹ. * Cách tính tần số hoán vị gen: - Cả bố và mẹ đều sinh ra giao tử ab với tỉ lệ bằng nhau (m%) - Dựa vào tỉ lệ cơ thể mang hai tính trạng lặn (k%) có kiếu gen ab có tỉ lệ bằng: ab m ab x m ab. - Ta có m = căn bậc hai của k. + Nếu m>25% thì kiểu gen bố mẹ là dị hợp đều và tần số hoán vị gen f = 100%- 2m + Nếu m<25% thì kiểu gen bố mẹ là dị hợp chéo và tần số hoán vị gen f = 2m * Tỉ lệ các loại kiểu hình ở đời con - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng trội: 50% + k - Tỉ lệ cơ thể mang 1 tính trạng trội: 25% - k - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng lặn: k * Ví dụ: Cho hai giông lúa thuần chủng thân cao hạt dài và thân thấp hạt tròn lai với nhau F1 thu được đồng loạt cây thân cao hạt tròn. Tiếp tục cho F1 lai với nhau thu được F2 phân li theo tỉ lệ: 54% cây cao hạt tròn 21% cây cao hạt dài 21% cây thấp hạt tròn 4% cây thấp hạt dài Biết rằng mỗi gen quy đinh một tính trạng và mọi diễn biến NST ở tế bào sinh noãn và sinh hạt phấn là như nhau trong giảm phân. a. Biện luận và viết sơ đồ lai từ P->F2 b. Nếu tỉ lệ cây thấp hạt dài thu được là 1%. Xác định tần số hoán vị gen và tỉ lệ các kiểu hình còn lại. Tóm tắt cách giải. a. - Đây là dạng hoán vị gen 2 bên, kiểu gen giống nhau. - m = 20% < 25% ->F1 dị hợp chéo. - F= 40% - Sơ đồ lai viết dựa vào kiểu gen của F1, P và tần số hoán vị f. b. Thân thấp hạt dài là các tính trạng lặn tỉ lệ 1% - k = 1% = m ab x m ab - m = 10% < 25% -> F1 dị hợp chéo - f = 20% - Thân cao hạt tròn = 50% +1% =51% Thân cao hạt dài = 25%-1% = 24% Thân thấp hạt tròn = 25%-1% = 24% b. Hoán vị một bên (bên liên kết hoàn toàn phải dị hợp đều) * Nhận dạng: Bài toán cho lai các cây có kiểu hình trội với nhau đời con thu được 4 loại kiểu hình với tỉ lệ khác 9:3:3:1 (nếu tách xét riêng từng tính trạng thì tỉ lệ phân li đều là 3:1). Ngoài ra đề bài còn cho thêm các dữ kiện: - Cấu trúc NST của tế bào sinh tinh hoặc tế bào trứng không thay đổi trong giảm phân - Cấu trúc NST của tế bào sinh noãn hoặc tế bào sinh hạt phấn không thay đổi trong giảm phân. - Cấu trúc NST của tế bào sinh giao tử đực hoặc tế bào sinh giao tử cái không thay đổi trong giảm phân. - Hoán vị gen (trao đổi chéo) chỉ xảy ra ở một bên bố hoặc mẹ. - Trường hợp đề bài không cho các dữ kiện trên nhưng ở một số loài qua nghiên cứu xác định được hoán vị gen chỉ xảy ra ở một giới, ví dụ ruồi giấm chỉ xảy ra hoán vị ở giới cái, tằm dâu chỉ xảy ra hoán vị ở giới đực…. Vì vậy khi đề bài cho ở các loài này phải khai thác theo hướng hoán vị gen một bên mới cho kết quả đúng. * Cách tính tần số hoán vị gen: - Cả hai bên đều sinh ra giao tử ab, bên liên kết hoàn toàn cho giao tử ab với tỉ lệ 50%, bên hoán vị cho giao tử ab với tỉ lệ m% -Dựa vào tỉ lệ cơ thể mang hai tính trạng lặn (k%) có kiếu gen ab có tỉ lệ bằng: ab m ab x 50%. - Ta có m = 2k. + Nếu m>25% thì kiểu gen cơ thể có hoán vị là dị hợp đều và tần số hoán vị gen f = 100%- 2m + Nếu m<25% thì kiểu gen cơ thể có hoán vị là dị hợp chéo và tần số hoán vị gen f = 2m * Tỉ lệ các loại kiểu hình ở đời con - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng trội: 50% + k - Tỉ lệ cơ thể mang 1 tính trạng trội: 25% - k - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng lặn: k * Ví dụ: Khi cho giao phối giữa hai loại ruồi giấm thuần chủng: Thân xám cánh dài với thân đen cánh ngắn, F1 thu được toàn thân xám cánh dài, cho F1 tạp giao thu được F2 có tỉ lệ phân li như sau: 70% Xám, dài 20% Đen, ngắn 5% Xám, ngắn 5% Đen, dài Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 (hoán vị chỉ xảy ra ở ruồi cái) Tóm tắt cách giải - Đây là dạng hoán vị gen xảy ra ở một bên (ruồi cái) - Cách tính tần số hoán vị gen F1 Đen, Ngắn ( ab ) = 20% = 40% ab x 50% ab ab  Giao tử AB = ab = 40% >25% -> ruồi cái F1 dị hợp đều ( AB ) xảy ra hoán vị gen với tần số f = 20% ab - Sơ đồ lai tương ứng với dạng hoán vị một bên với tần số 20% cho kết quả phù hợp với tỉ lệ đề bài: F2 : 70% Xám, dài = 50% +20% = 50% +k 20% Đen, ngắn = 20% = k 5% Xám, ngắn = 25% -20% = 25% -k 5% Đen, dài = 25% -20% = 25% -k c. Hoán vị hai bên kiểu gen khác nhau (một bên dị hợp đều một bên dị hợp chéo). * Nhận dạng: Nếu lai các kiểu hình trội với nhau đời con thu được 4 loại kiểu hình với tỉ lệ khác 9:3:3:1 (nếu tách xét riêng từng tính trạng thì tỉ lệ phân li đều là 3:1). Ngoài ra đề bài còn cho thêm các dữ kiện: - Các cơ thể đem lai có kiểu hình trội về hai cặp tính trạng đem lai nhưng có kiểu gen khác nhau - Mọi diễn biến NST của tế bào sinh tinh và tế bào trứng là như nhau trong giảm phân. - Mọi diễn biến NST của tế bào sinh noãn và tế bào sinh hạt phấn là như nhau trong giảm phân. - Mọi diễn biến NST của tế bào sinh giao tử đực và tế bào sinh giao tử cái là như nhau trong giảm phân. - Hoán vị gen (trao đổi chéo) xảy ra ở cả hai bên bố và mẹ. * Cách tính tần số hoán vị gen: - Cả bố và mẹ đều sinh ra giao tử ab với tỉ lệ khác nhau (m%) - Một bên cho tỉ lệ giao tử ab là m% - Bên còn lại cho tỉ lệ giao tử ab là n% (n% = 50% - m%) - Dựa vào tỉ lệ cơ thể mang hai tính trạng lặn (k%) có kiếu gen ab có tỉ lệ bằng ab m ab x n ab. - Ta có m x n =k. m + n =50% - Vai trò của m, n là như nhau, dựa vào phương trình trên xác định được f = 2n (hoặc f = 2m) * Tỉ lệ các loại kiểu hình ở đời con - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng trội: 50% + k - Tỉ lệ cơ thể mang 1 tính trạng trội: 25% - k - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng lặn: k * Ví dụ: Cho các cây lúa thân cao hạt tròn có kiểu gen khác nhau lai với nhau thu được đời con gồm 1500 cây trong đó có 60 cây thân thấp hạt dài. Biết rằng mỗi gen quy đinh một tính trạng và mọi diễn biến NST ở tế bào sinh noãn và sinh hạt phấn là như nhau trong giảm phân. Xác định tần số hoán vị gen và tỉ lệ các kiểu hình còn lại. Tóm tắt các giải. Đây là dạng hoán vị gen 2 bên, kiểu gen khác nhau. - m + n = 50%. - m x n = 4% - Giải hệ phương trình trên được nghiệm m = 40%, n = 10% (hoặc m =10%, n = 40%) - f= 20% Thân cao hạt tròn = 50% + 4% = 54% Thân cao hạt dài = 25% - 4% = 21% Thân thấp hạt tròn = 25% - 4% = 21% d. Hoán vị gen đồng thời trội không hoàn toàn. * Nhận dạng: Tách xét từng cặp tính trạng rút ra quy luật di truyền. * Cách tính tần số hoán vị tương tự với trường hợp trội hoàn toàn. * Ví dụ: Khi lai hai thứ cây thuần chủng là cây hạt trơn, hoa trắng và cây hạt nhăn hoa đỏ thu được F1 toàn cây hạt trơn hoa màu hồng (tính trạng hoa đỏ là trội so với tính trạng hoa trắng). Cho các cây F1 giao phấn với nhau thu được F2 có kiểu hình phân li như sau: - 840 Cây hạt trơn, hoa màu hồng - 480 Cây hạt trơn, hoa màu trắng - 320 Cây hạt nhăn, hoa màu đỏ - 180 Cây hạt trơn, hoa màu đỏ - 160 Cây hạt nhăn, hoa màu hồng - 20 Cây hạt nhăn, hoa màu trắng. a. Biện luận và viết sơ đồ lai từ P-> F2 b. Cho F1 lai phân tích, kết quả thu được của phép lai sẽ như thế nào. Biết rằng không có đột biến xảy ra. Tóm tắt cách giải - Xét tỉ lệ : hạt trơn : hạt nhăn =1500 : 500 = 3:1. Đây là tỉ lệ của quy luật phân li. Quy ước A quy định hạt trơn, a quy định hạt nhăn. - Xét tỉ lệ: Hoa đỏ: hoa hồng : hoa trắng = 1:2:1. Đây là quy luật trội không hoàn toàn. Quy ước: BB hoa đỏ, Bb hoa hồng, bb hoa trắng. - Tỉ lệ chung cho cả hai tình trạng: 42%:24% : 16% : 9% : 8% : 1% tỉ lệ này khác tỉ lệ cơ bản là: (1:2:1)(3:1)= 3:6:3:1:2:1. Kết luận: có hoán vị gen trong quá trình hình thành giao tử. - Cây hạt nhăn hoa trắng có kiểu gen: ab ab chiếm tỉ lệ1% = 10%ab x 10% ab - ab = 10% <25% -> dị hợp chéo và tần số hoán vị gen f = 20% - Sơ đồ lai. P: Hạt trơn, hoa trắng x Hạt nhăn, hoa đỏ Ab Ab F1 : aB aB Ab aB (100% hạt trơn, màu hồng) F1 x F1 : Ab aB X Ab aB F2 : - 42% Cây hạt trơn, hoa màu hồng. - 24% Cây hạt trơn, hoa màu trắng. - 16% Cây hạt nhăn, hoa màu đỏ. - 9% Cây hạt trơn, hoa màu đỏ. - 8% Cây hạt nhăn, hoa màu hồng. - 1% Cây hạt nhăn, hoa màu trắng. - Tỉ lệ này phù hợp với tỉ lệ đề bài. b. Phép lai phân tích có kết quả: - 40% hạt trơn, hoa trắng - 40% hạt trơn, hoa hồng - 10% hạt trơn, hoa hồng - 40% hạt nhăn, hoa trắng e. Hoán vị gen trên NST giới tính (gen lặn trên NST X) * Nhận dạng: tách xét từng tính trạng, tính trạng phân bố không đều ở hai giới, lai thuận nghịch cho kết quả khác nhau. * Cách tính tần số hoán vị gen căn cứ vào các bài toán cụ thể, về nguyên tắc thì tương tự trên NST thường nhưng thường dựa vào tỉ lệ cơ thể đực mang cả hai tính trạng lặn. * Ví dụ: Ở ruồi giấm alen lặn a quy định mắt có màu hạt lựu, liên kết với gen b quy định cánh xẻ. Các tính trạng tương phản là mắt đỏ và cánh bình thường. Kết quả một phép lai P cho những số liệu như sau: Ruồi đực F1 - 7,5% mắt đỏ cánh bình thường - 7,5% mắt hạt lựu cánh xẻ - 42,5% mắt đỏ cánh xẻ - 42,5% mắt hạt lựu cánh bình thường. Ruồi cái F1 - 50%mắt đỏ cánh bình thường - 50% mắt đỏ cánh xẻ Biện luận và lập sơ đồ lai nói trên. Tóm tắt cách giải - Mắt lựu chỉ có ở ruồi đực chứng tỏ gen a nằm trên NST giới tính X. Gen a liên kết với gen b chứng tỏ cả hai gen cùng liên kết với NST X. + Ruồi đực F1 có tỉ lệ - 7,5% mắt đỏ cánh bình thường - 7,5% mắt hạt lựu cánh xẻ - 42,5% mắt đỏ cánh xẻ - 42,5% mắt hạt lựu cánh bình thường. Đây là tỉ lệ của quy luật hoán vị gen f = 7,5% +7,5% = 15%. - Ruồi đực F1 có 7,5% mắt đỏ cánh bình thường kiểu gen phải là X ABY, nhận XAB từ ruồi cái P, nhận Y từ ruồi đực P - Ruồi đực F1 có 7,5% mắt hạt lựu cánh xẻ kiểu gen phải là XabY, nhận Xab từ ruồi cái P, nhận Y từ ruồi đực P. - Hai giao tử XAB và Xab có tỉ lệ nhỏ chứng tỏ được tạo ra từ hoán vị gen. Nên ruồi cái P phải có kiểu gen XAbXaB . - Ruồi cái F1 có kiểu hình mắt đỏ cánh bình thường phải có kiểu gen: X ab XaB, Ruồi cái F1 còn có kiểu hình mắt đỏ cánh xẻ phải có kiểu gen XAb X-b -> XAb Xab - Ruồi đực của P phải có kiểu gen XabY. Sơ đồ lai XAbXaB x XabY (Tần số hoán vị f = 15%). ( Kết quả thu được phù hợp với tỉ lệ đề bài). f. Trường hợp bài ra cho tỉ lệ cơ thể mang 1 tính trội, một tính lặn.(A-,bb hoặc aa,B-) Cách 1: từ tỉ lệ cơ thể mang 1 tính trạng trội, 1 tính trạng lặn xác định tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng lặn (k= 25% - tỉ lệ 1tính trội, 1 tính lặn). Cách 2: Gọi tỉ lệ giao tử của F1 AB = ab = x Ab = aB = y Ta có y2 + 2xy = tỉ lệ Trội-Lặn x+y= 1 (2) 2 Giải ra tìm được x,y - f = 2x (nếu x<25%) thường mang một tính trạng trội và một tớnh trạng lặn - Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 Gọi tỉ lệ giao tử của F1 AB = ab = x Ab = aB = y x + y = 0,5(1) + Dựa vào tỉ lệ KH mang 1 tính trạng trội, 1 tính trạng lặn (A-bb; aaB-) = m % để lập phương trình y2 + 2xy = m % (2) rồi giải hệ phương trình (1) & (2) chọn ẩn phù hợp từ đó suy ra tần số HVG và kiểu gen của P và F1 * Ví dụ: Khi lai thứ ngô thuần chủng thân cao, hạt trắng với thứ ngô thân thấp, hạt vàng. F1 thu được toàn cây thân cao, hạt vàng. Cho các cây F 1 tự thụ phấn với nhau ở F2 thu được 18400 cây bao gồm 4 kiểu hình, trong đó có 4416 cây thân cao, hạt trắng. (Biết rằng mỗi tính trạng do một gen qui định) Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 Tóm tắt cách giải - Nhận dạng P thuần chủng hai cặp tính trạng đem lai F 1 đồng tính trạng thân cao, hạt vàng (phù hợp ĐL đồng tính Men đen)  tính trạng thân cao (A) là trội hoàn toàn so với thân thấp (a); hạt vàng (B) là trội hoàn toàn so với hạt trắng (b) và kiểu gen F1 (Aa, Bb) -Tỉ lệ cây cao, hạt trắng (A-bb) ở F 2 = 4416 3 x 100% = 24%(0,24)  18,75%( )  18600 16 1 4 25%( )  qui luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng là qui luật di truyền hoán vị gen  KG (p) Ab aB Ab x  KG (F1) Ab aB aB - Cách giải quyết Gọi tỉ lệ giao tử của F1 AB = ab = x Ab = aB = y Ta có y2 + 2xy = 0,24 (1) x+y= 1 (2) 2 Giải hệ phương tình (1) & (2) ta có x= 0,1; y = 0,4 tần số HVG (f) = 0,2 => Giao tử liên kết = 80% Viết sơ đồ lai theo dựa vào kiểu gen của P, F1 và tần số hoán vị thu được tỉ lệ kiểu hình ở F2 phù hợp với số liệu đề bài. F2 51% cao, vàng; 24% cao, trắng; 24% thấp, vàng; 1% thấp, trắng Dạng 2: Ba cặp gen trên hai cặp nhiễm sắc thể quy định 3 cặp tính trạng 1. Bài toán với phép lai phân tích * Nhận dạng: Khi phân tích một phép lai cho thấy một bên là cơ thể mang 3 tính trạng trội và một bên là cơ thể mang cả 3 tính trạng lặn. Đời con xuất hiện 8 loại kiểu hình chia thành 2 nhóm, một nhóm gồm 4 loại kiểu hình có tỉ lệ lớn và bằng nhau, nhóm khác gồm 4 loại kiểu hình có tỉ lệ nhỏ hơn, hoặc F1 (P) chứa 3 cặp gen dị hợp giảm phân cho 8 loại giao tử chia thành 2 nhóm, một nhóm gồm 4 loại có tỉ lệ (số lượng) lớn, một nhóm gồm 4 loại có tỉ lệ (số lượng) nhỏ hơn. Đây chính là trường hợp ba cặp gen trên hai cặp nhiễm sắc thể. * Cách tính tần số hoán vị gen: +Tần số hoán vị = tổng số( tổng tỉ lệ ) các kiểu hình có tỉ lệ nhỏ Tổng số đời lai phân tích * Ví dụ: F1 chứa 3 cặp gen dị hợp, khi giảm phân thấy xuất hiện 8 loại giao tử với số liệu sau đây ABD = 10 ABd = 10 AbD = 190 Abd = 190 aBD = 190 aBd = 190 abD = 10 abd = 10 Xác định tần số hoán vị gen của F1? Tóm tắt cách giải. - Nhận dạng: F1(P) chứa 3 cặp gen dị hợp giảm phân cho 8 loại giao tử chia thành 2 nhóm, một nhóm gồm 4 loại có tỉ lệ (số lượng) lớn, nhóm gồm 4 loại có tỉ lệ (số lượng) nhỏ hơn. Đây chính là trường hợp ba cặp gen trên hai cặp nhiễm sắc thể. - Tần số hoán vị gen = 10 x 4 4(10+190) 2. Bài toán với phép lai tạp giao. * Nhận dạng: Mỗi cặp tính trạng khi tách xét đều phân li với một tỉ lệ nhất định, xét chung tỉ lệ khác với tỉ lệ cơ bản, nhóm từng nhóm hai tính trạng nhận thấy hai trong 3 cặp gen liên kết không hoàn toàn với nhau, đồng thời phân li độc lập với cặp còn lại. * Cách giải quyết: Đối với hai cặp gen liên kết không hoàn toàn cách làm đã giới thiệu ở mục I, tiến hành xét chung với cặp tính trạng còn lai theo quy tắc nhân. * Ví dụ: F1 có kiểu gen Aa Bd . Ta có tỉ lệ các kiểu hình: (50%+k: 25%- k: bD 25%-k: k) x ( 3A- :1aa) Tính tần số hoán vị gen thông qua tỉ lệ cơ thể mang các tính trạng lặn. Dạng III: Ba cặp gen trên hai cặp NST quy định 2 tính trạng (tính trạng thứ nhất di truyền theo quy luật tương tác gen, tính trạng còn lại là tính trạng đơn gen, cặp NST quy định tính trạng này liên kết với một trong hai cặp của kiểu tương tác ở tính trạng thứ nhất). * Nhận dạng: tách xét rút ra quy luật di truyền chi phối các tính trạng, tỉ lệ chung khác tỉ lệ cơ bản (tích các tỉ lệ thành phần). * Cách tính tần số hoán vị: tuỳ từng trường hợp nhưng nguyên tắc chung là dựa vào một trong số các kiểu hình thu được để biện luận xác định nhóm liên kết (cặp gen quy định tính trạng đơn gen liên kết với cặp nào trong kiểu tương tác), xác định kiểu liên kết (các cơ thể dị hợp là dị hợp đều hay dị hợp chéo) cuối cùng xác đinh tần số hoán vị gen. * Ví dụ: Cho F1 lai phân tích được thế hệ lai gồm - 21 cây quả tròn hoa tím 129 cây quả dài hoa tím - 54 cây quả tròn hoa trắng 96 cây quả dài hoa trắng. Cho biết hoa tím trội so với hoa trắng. Biện luận và viết sơ đồ lai. Tóm tắt cách giải. -Xét tỉ lệ hình dạng quả : tròn : dài= 1:3 . Fa cho 4 tổ hợp gen do đó F1 phải dị hợp về 2 cặp gen (Tương tác bổ sung hoặc át chế). Quy ước AaBb - Xét tính trạng màu hoa : Tím : trắng= 1:1-> F1 dị hợp 1 cặp gen. Quy ước Dd. F1 dị hợp 3 cặp gen chi phối 2 tính trạng. Tỉ lệ phép lai khác tỉ lệ cơ bản -> cặp gen Dd phải liên kết với một trong 2 cặp gen của kiểu tương tác AaBb. Tỉ lệ cây quả tròn hoa tím = 7% = 7% ABD x 100% abd-> Giao tử ABD sinh ra do hoán vị gen. Có 2 kiểu tương tác thoả mãn: *Tương tác bổ sung: trong kiểu tương tác này vai trò của các gen là như nhau do đó cặp Dd có thể liên kết với 1 trong 2 cặp của kiểu tương tác đều cho kết quả đúng. Tần số hoán vị gen f =28% Trường hợp : Dd liên kết với Aa (F1 dị hợp chéo vì AB D sinh ra do hoán vị) (Sơ đồ lai cho kết quả đúng) Trường hợp 2: Dd liên kết với Bb (F1 dị hợp chéo vì ABD sinh ra do hoán vị) (Sơ đồ lai cho kết quả đúng) *Tương tác át chế: Vai trò của các gen là không giống nhau nên thường chỉ 1 trường hợp cho kết quả đúng. Dạng IV: Trường hợp có nhiều hơn ba cặp gen trong đó có hai cặp gen cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể liên kết không hoàn toàn. * Nhận dạng: Bài toán có thể cho kiểu gen của P, hoặc kiểu hình P. Từ số liệu kiểu hình, phân tích cho thấy có nhiều hơn ba cặp gen trong đó có hai cặp gen cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể liên kết không hoàn toàn. * Cách giải quyết : Xác định kiểu gen của P Xác định số loại giao tử đối với từng cặp NST Giả sử cặp NST thứ nhất chứa cặp gen Bb cho 2 loại giao tử. Cặp NST thứ hai chứa 2 cặp gen Aa và Dd - Liên kết không hoàn toàn (hoán vị gen) cho 4 loại giao tử - Số loại giao tử xét ở cả hai cặp NST bằng tích số loại giao tử ở từng cặp, cụ thể trong trường hợp ở trên xét ở 2 cặp NST Cặp NST thứ ba chứa 1 cặp gen Mm + Số giao tử là 2x4x2 = 16 ( viết tương tự nhân đa thức) ( B , b)( AD, Ad, aD, ad) ( M, m) = B ADM, B Ad m…. *Tần số hoán vị và sơ đồ lai viết tương tự cách làm ở dạng III * Ví dụ: Ở tằm dâu, tính trạng kén trắng có thể là trội hoặc lặn so với tính trạng kén vàng và chịu sự kiểm soát của ba cặp gen Aa, Ii và Cc ở trên nhiễm sắc thể số 2, 9 và 12 tương ứng. Mỗi gen trội A hoặc C quy định kén trắng, nhưng tổ hợp AC cho kén vàng. Gen trội I ức chế hoàn toàn sự biểu hiện màu vàng của kén. Gen trội B quy định tằm da khoang, alen b cho tằm da trơn. Khoảng cách giữa hai lôcut A và B trên nhiễm sắc thể là 20cM. Hãy tính tỉ lệ các kiểu gen và kiểu hình ở đời con (F1) trong hai phép lai sau: AB iiCc ab Ab b) P: ♀ iicc Ab a) P: ♀ Ab iicc Ab AB ♂ iiCc ab x ♂ x * Tóm tắt cách giải AB iiCc x ab 1 1 1 1 G: ABiC : ABic : abiC : abic 4 4 4 4 1 AB 1 AB F1 : iiCc : iicc : 4 Ab 4 Ab a) P: ♀ ♂ Ab iicc Ab Abic 1 Ab iiCc 4 ab (vàng, khoang) (trắng, trơn) (vàng, trơn)  25% vàng, khoang : 50% trắng, trơn : 25% vàng, trơn b) P: ♀ G: Abic Ab iicc Ab x ♂ : 1 Ab iic 4 ab (trắng, trơn) AB iiCc ab ABiC = ABic = abiC = abic = 0,2 AbiC = Abic = aBiC = aBic = 0,05 F1 : AB iiCc (kén vàng, da khoang) Ab AB 0,2 iicc (kén trắng, da khoang) Ab Ab 0,2 iiCc (kén vàng, da trơn) ab Ab 0,2 iicc (kén trắng, da trơn) ab 0,2 Ab iiCc (kén vàng, da trơn) Ab Ab 0,05 iicc (kén trắng, da trơn) Ab Ab 0,05 iiCc (kén trắng, da khoang) aB Ab 0,05 iicc (kén trắng, da khoang) aB 0,05 20%vàng, khoang: 25%vàng, trơn : 30%trắng, khoang : 25%trắng, trơn Dạng V: Ba cặp gen trên một cặp NST 1.Trao đổi chéo đơn (Tại hai chỗ không cùng lúc) * Nhận dạng: Kết quả lai phân tích cho ra 6 loại kiểu hình chia thành 3 nhóm * Cách giải quyết: Nhóm 2 loại kiểu hình chiếm tỉ lệ lớn nhất được sinh ra do giao tử liên kết hoàn toàn, 2 nhóm còn lại sinh ra do hoán vị gen, giá trị phụ thuộc mức độ liên kết chủ yếu do khoảng cách giữa chúng quy định (tần số hoán vị được tính bằng khoảng cách - Đơn vị Mooc gan) * Ví dụ: Khi lai cây ngô di hợp tử cả 3 cặp gen với cây đồng hợp tử lặn cả 3 cặp gen ở F1 thu được: A-B-D - = 113 cây aabbD- = 64 cây aabbdd = 105 cây A-B-dd = 70 cây A-bbD- = 17 cây aaB-dd = 21 cây Hãy xác định trật tự sắp xếp các gen trong NST và khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu đơn vị trao đổi chéo? Tóm tắt cách giải: - Kiểu hình: A-B-D-, aabbdd chiếm tỉ lệ lớn nhất sinh ra do liên kết. -fAD = (70+64)/390 - fBD= (17+21/390 - Trật tự các gen: A D B 2. Trao đổi chéo kép (Tại hai chỗ cùng lúc và không cùng lúc) * Nhận dạng: Kết quả lai phân tích cho 8 loại kiểu hình chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm gồm 2 loại kiểu hình. * Cách giải quyết: - Xác định loại giao tử liên kết hoàn toàn: tạo ra nhóm kiểu hình có tỉ lệ lớn nhất - Tính tần số trao đổi chéo đơn. - Tính tần số trao đổi chéo kép. - Tính hệ số trùng hợp: f kép thực tế/ f kép lí thuyết (f kép lí thuyết = tích các f đơn) * Ví dụ: Khi cho lai 2 cơ thể thực vật thuần chủng: cây hoa đỏ, quả dẹt và ngọt với cây hoa vàng, quả tròn và chua thu được F 1 dị hợp cả 3 cặp gen và có kiểu hình là cây hoa đỏ, quả tròn và ngọt. Đem các cây F 1 lai phân tích, đời con thu được kết quả sau: 222 cây hoa đỏ, quả dẹt, ngọt 26 cây hoa đỏ, quả dẹt, chua 212 cây hoa vàng, quả tròn, chua 20 cây hoa vàng, quả tròn, ngọt 52 cây hoa vàng, quả dẹt, ngọt 8 cây hoa đỏ, quả tròn, ngọt 54 cây hoa đỏ, quả tròn, chua 6 cây hoa vàng, quả dẹt, chua - Xác định khoảng cách của các gen trên nhiễm sắc thể. - Xác định hệ số trùng hợp. Tóm tắt cách giải: - Quy ước gen: A : Hoa đỏ a: Hoa vàng B : Quả tròn b: Quả dẹt D : Quả ngọt d : Quả chua Kiểu hình: Hoa đỏ, quả dẹt, ngọt và cây hoa vàng, quả tròn, chua chiếm tỉ lệ lớn nhất sinh ra do liên kết. - Kiểu hình hoa đỏ quả tròn, ngọt và hoa vàng quả dẹt, chua có tỉ lệ nhỏ nhất do đó gen B phải nằm giữa A và D -fAB = (54+ 52+ 8 +6)/600 - fBD= (26 + 20 + 8 +6)/600 - Trật tự các gen: A b D a B d - fkép thực tế =(8+6)/600 - fkép lí thuyết = fAB xfBD. - Hệ số trùng hợp = fkép thực tế / fkép lí thuyết * Bài tập tự giải Bài 1. Cho những cây đậu F1 có cùng kiểu gen với kiểu hình hoa tím, hạt phấn dài tự thụ phấn. F2 thu được tỉ lệ phân tính kiểu hình: 50,16% hoa tím, hạt phấn dài : 24,84% hoa tím, hạt phấn tròn : 24,84% hoa đỏ, hạt phấn dài : 0,16% hoa đỏ, hạt phấn tròn. Biện luận và viết sơ đồ lai từ F 1 đến F2 (cho biết mỗi gen quy định một tính trạng). Bài 2. Ở ruồi giấm gen A quy định cánh bình thường, gen a quy định cánh xẻ. Gen B quy định mắt, đỏ gen b quy định mắt trắng liên kết với nhau trên NST giới tính X. 1. Lai ruồi giấm dị hợp về 2 gen trên với ruồi giấm đực có kiểu hình cánh xẻ mắt trắng. Trình bày phương pháp xác định tần số hoán vị gen. 2. Lai ruồi cái dị hợp về 2 cặp gen trên với ruồi đực có kiểu hình cánh bình thường mắt đỏ. Trình bày phương pháp xác định tần số hoán vị gen. So với trường hợp trên phương pháp này khác ở điểm nào? Tại sao có những sai khác đó? Bài 3. Đem giao phấn giữa bố mẹ đều thuần chủng khác nhau về hai cặp gen tương phản thu được F1 đồng loạt cây cao, chín sớm. F2 có 4 kiểu hình trong đó kiểu hình cây cao, chín muộn chiếm 12,75%. Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F 2 (cho biết mỗi gen quy định một tính trạng). Bài 4. Cho chuột thuần chủng lông trắng ngắn với chuột thuần chủng lông trắng dài. Thu được F1 đồng loạt là chuột lông trắng dài. Cho các chuột F1 giao phối với chuột có kiểu gen chưa biết được F2 như sau: - 62,5% chuột lông trắng dài - 18,75% chuột lông trắng ngắn - 12,5% chuột lông nâu dài - 2,5% chuột lông nâu ngắn. 1. Giải thích kết quả và lập sơ đồ lai từ P->F2 2. Nếu F1 lai phân tích và thu được tỉ lệ kiểu hình là: - 47,5% chuột lông trắng dài - 27,5% chuột lông trắng ngắn - 2,5% chuột lông nâu dài - 22,5% chuột lông nâu ngắn. Giải thích kết quả và lập sơ đồ lai phân tích. Biết gen quy định tính trạng nằm trên NST thường và kích thước của lông do một cặp gen quy định. Bài 5. Một cỏ thể F1 dị hợp về 3 cặp gen, kiểu hình thân cao, quả tròn, hoa đỏ; lai phân tích với cá thể tương ứng là thân thấp, quả dài, hoa vàng thu được FB như sau: Thân cao, quả tròn, hoa đỏ: 278 cây. Thân thấp, quả dài, hoa vàng: 282 cây. Thân cao, quả dài, hoa đỏ: 165 cây. Thân thấp, quả tròn, hoa vàng: 155 cây. Thân cao, quả dài, hoa vàng: 62 cây. Thân thấp, quả tròn, hoa đỏ: 58 cây. Xác định nhóm gen liên kết và trình tự phân bố gen liên kết trên NST Bài 6. Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp; alen B quy định hoa tím trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa trắng; alen D quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định quả vàng; alen E quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen e quy định quả dài. Tính theo lí thuyết, phép lai (P): AB DE x AB DE trong trường hợp giảm phân bình thường ab de ab de quá trình phát sinh giao tử đực và giao tử cái đều xảy ra hoán vị gen giữa các alen B và b với tần số 20%, giữa các alen E và e với tần số 40%. Cho F1 có kiểu hình thân cao, hoa tím, quả đỏ, tròn chiếm tỉ lệ: A. 18,75%. B. 38,94%. C. 30,25%. D. 56,25%. Bài 7. Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa trắng; alen D quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen d quy định quả dài. Cho cây thân cao, hoa đỏ, quả tròn (P) tự thụ phấn, thu được F1 gồm 301 cây thân cao, hoa đỏ, quả dài; 99 cây thân cao, hoa trắng, quả dài; 600 cây thân cao, hoa đỏ, quả tròn; 199 cây thân cao, hoa trắng, quả tròn; 301 cây thân thấp, hoa đỏ, quả tròn; 100 cây thân thấp, hoa trắng, quả tròn. Biết rằng không xảy ra đột biến, kiểu gen của (P) là: A. Bd Aa B. AB Dd C. Ad Bb D. AD Bb bD ab aD ad Bài 8. Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp; alen B quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định quả vàng. Cho cây thân cao, quả đỏ giao phấn với cây thân cao, quả đỏ (P), trong tổng số các cây thu được ở F1, số cây có kiểu hình thân thấp, quả vàng chiếm tỉ lệ 1%. Biết rằng không xảy ra đột biến, tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình thân cao, quả đỏ có kiểu gen đồng hợp tử về cả hai cặp gen nói trên ở F1 là: A. 66%. B. 1%. C. 51%. D. 59%. Bài 9. Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa vàng. Hai cặp gen này nằm trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng số 1. Alen D quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen d quy định quả dài, cặp gen Dd nằm trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng số 2. Cho giao phấn giữa hai cây (P) đều thuần chủng được F1 dị hợp về 3 cặp gen trên. Cho F1 giao phấn với nhau thu được F2, trong đó cây có kiểu hình thân thấp, hoa vàng, quả dài chiếm tỉ lệ 4%. Biết rằng hoán vị gen xảy ra cả trong quá trình phát sinh giao tử đực và giao tử cái với tần số bằng nhau. Tính theo lí thuyết, cây có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, quả tròn ở F 2 chiếm tỉ lệ: A. 54,0%. B. 66,0%. C. 16,5%. D. 49,5%. Bài 10. Ở ruồi giấm, gen A quy định thân xám là trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen, gen B quy định cánh dài là trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt. Hai cặp gen này cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể thường. Gen D quy định mắt đỏ là trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng. Gen quy định màu mắt nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X, không có alen tương ứng trên Y. Phép lai: AB/ab XDXd x AB/ab XDY cho F1 có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt đỏ chiếm tỉ lệ 15%. Tính theo lí thuyết, tỉ lệ ruồi đực F1 có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt đỏ là: A. 7,5%. B. 5%. C. 2,5%. D. 15%. Bài 11. Ở một lòai thực vật nếu trong kiểu gen có mặt cả hai alen trội A và B thì cho kiểu hình thân cao, nếu thiếu một hoặc cả hai alen trội nói trên thì cho kiểu hình thân thấp. Alen D qui định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen d qui định hoa trắng. Cho giao phấn giữa các cây dị hợp về 3 cặp gen trên thu được đời con phân li theo tỉ lệ 9 cây thân cao, hoa đỏ : 3 cây thân thấp, hoa đỏ : 4 cây thân thấp, hoa trắng. Biết các gen qui định các tính trạng này nằm trên nhiễm sắc thể thường, quá trình giảm phân không xảy ra đột biến và hoán vị gen. Phép lai nào sau đây là phù hợp với kết quả trên A. ABD AbD x abd aBd B. AD AD Bb x Bb ad ad C. Bd Bd Aa x Aa bD bD D. ABd Abd x abD aBD