Ôn tập TN THPT 2023 môn Sinh học - Chuyên đề: Các quy luật di truyền - Trường THPT Lương Tài

Nội dung tài liệu: Ôn tập TN THPT 2023 môn Sinh học - Chuyên đề: Các quy luật di truyền - Trường THPT Lương Tài

1. SỞ GD-ĐT BẮC NINH CHUYÊN ĐỀ ÔN TẬP CỤM THPT LƯƠNG TÀI KỲ THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2023 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Môn: Sinh học ¯¯¯¯¯¯¯¯ TÊN CHUYÊN ĐỀ: CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN Giáo viên biên soạn: Phạm Thị Hoà - Trường THPT Lương Tài số 2. Giáo viên biên soạn: Dương Văn Phong - Trường THPT Lương Tài. PHẦN 1: HỆ THỐNG KIẾN THỨC. A. KIẾN THỨC CƠ BẢN. I. QUY LUẬT PHÂN LI CỦA MENĐEN - Nội dung quy luật phân li : Mỗi tính trạng do một cặp alen quy định, một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ. Các alen tồn tại trong tế bào một cách riêng rẽ, không hòa trộn vào nhau. Khi hình thành giao tử, các thành viên của một cặp alen phân li đồng đều về các giao tử, nên 50% số giao tử chứa alen này còn 50% giao tử chứa alen kia. - Cơ sở tế bào học của quy luật phân li : + Trong tế bào sinh dưỡng, các NST luôn tồn tại thành từng cặp tương đồng và chứa các cặp alen tương ứng. + Khi GP tạo giao tử, mỗi NST trong từng cặp tương đồng phân li đồng đều về các giao tử sự phân li của các alen tương ứng và sự tổ hợp của chúng qua thụ tinh dẫn đến sự phân li và tổ hợp của cặp alen tương ứng. - Ý nghĩa quy luật phân li : + Giải thích tại sao tương quan trội lặn là phổ biến trong tự nhiên, hiện tượng trội cho thấy mục tiêu của chọn giống là tập trung nhiều tính trội có giá trị cao. + Không dùng con lai F1 làm giống vì thế hệ sau sẽ phân li do F1 có kiểu gen dị hợp. II. QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP CỦA MENĐEN - Nội dung quy luật phân li độc lập :Các cặp alen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau thì phân li độc lập và tổ hợp tự do (ngẫu nhiên) trong quá trình hình thành giao tử. - Cơ sở tế bào học quy luật phân li độc lập : + Các cặp alen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau. + Sự phân li độc lập và tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp NST tương đồng trong giảm phân hình thành giao tử dẫn đến sự phân li độc lập và sự tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp alen tương ứng. - Ý nghĩa quy luật phân li độc lập : Quy luật phân li độc lập là cơ sở góp phần giải thích tính đa dạng phong phú của sinh vật trong tự nhiên, làm cho sinh vật ngày càng thích nghi với môi trường sống. Quy luật phân li độc lập còn là cơ sở khoa học của phương pháp lai tạo để hình thành nhiều biến dị, tạo điều kiện hình thành nhiều giống mới có năng suất và phẩm chất cao, chống chịu tốt với điều kiện bất lợi của môi trường. Nếu biết được các gen nào đó là phân li độc lập có thể dự đoán được kết quả phân li kiểu hình ở đời sau. * Chú ý : Khi lai 2 cơ thể có kiểu gen giống nhau, với n cặp alen phân li độc lập với nhau (mỗi cặp alen quy định một tính trạng, trội hoàn toàn) thì ở thế hệ lai thu được : Phép F1 F2 lai KG Số kiểu Số kiểu Số loại Tỉ lệ KG Số loại Tỉ lệ KH giao tử tổ hợp KG KH 1
2. giao tử Lai 1 tính Aa 21 21 x 21 31 (1: 2: 1)1 21 ( 3: 1)1 Lai 2 tính AaBb 22 22 x 22 32 (1: 2: 1)2 22 ( 3: 1)2 Lai 3 tính AaBbDd 23 23 x 23 33 (1: 2: 1)3 23 ( 3: 1)3 Lai n tính AaBbDd 2n 2n x 2n 3n (1: 2: 1)n 2n ( 3: 1)n III. QUY LUẬT TƯƠNG TÁC GEN VÀ TÁC ĐỘNG ĐA HIỆU CỦA GEN 1. Tương tác gen: - Khái niệm: Tương tác gen là sự tác động qua lại giũa các gen trong qua trình hình thành một kiểu hình ( thực chất là tương tác giũa các sản phẩm của gen trong việc hình thành nên kiểu hình). - Ý nghĩa của tương tác gen : Làm tăng xuất hiện biến dị tổ hợp, xuất hiện tính trạng mới chưa có ở bố mẹ. Mở ra khả năng tìm kiếm những tính trạng mới trong công tác lai tạo giống. - Các kiểu tương tác giũa các gen không alen, phân li độc lập + Tương tác bổ sung: Tương tác bổ sung là sự tác động bổ sung cho nhau của sản phẩm các gen thuộc các locut khác nhau lên sự biểu hiện của một tính trạng. Ví dụ : Khi lai 2 dòng hoa thuần chủng đều có màu trắng được F1 toàn hoa đỏ. Cho F1 tự thụ phấn F2 có tỉ lệ 9 cây hoa đỏ: 7 cây hoa trấng. Gen A Gen B Enzim A Enzim B Tiền chất P Sắc tố đỏ Trong(không đó alen màu A 1) tổng hợp enzim AChất có khônghoạt tính, màu alen2 a tổng hợp enzim a không có hoạt tính ; alen B tổng hợp enzim B có hoạt tính, alen b tổng hợp enzim b không có hoạt tính. + Khái niệm tương tác cộng gộp: Khi các alen trội thuộc hai hay nhiều locut gen tương tác với nhau theo kiểu mỗi alen trội (bất kể locut nào) đều làm gia tăng sự biểu hiện của KH lên một chút ít. Ví dụ : Khi đem lai 2 thứ lúa mì thuần chủng hạt đỏ đậm và hạt trắng thì ở F2 thu được 15 hạt đỏ : 1 hạt trắng. - Tính trạng càng do nhiều gen tương tác quy định, thì sự sai khác về KH giữa các KG càng nhỏ, và càng khó nhận biết được các KH đặc thù cho từng KG. - Những tính trạng số lượng thường do nhiều gen quy định, chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường như: Sản lượng sữa, khối lượng gia súc gia cầm, số lượng trứng gà. 2. Gen đa hiệu: Một gen có thể tác động đến sự biểu hiện của nhiều tính trạng khác nhau. Ví dụ: Gen HbA ở người quy định sự tổng hợp chuỗi -hemôglôbin bình thường gồm 146 axit amin. Gen đột biến HbS cũng quy định sự tổng hợp chuỗi -hemôglôbin bình thường gồm 146 axit amin, nhưng chỉ khác một axit amin ở vị trí số 6 (axit amin glutamic thay bằng valin). Gây hậu quả làm biến đổi hồng cầu hình đĩa lõm thành hình lưỡi liềm  Xuất hiện hàng loạt rối loạn bệnh lí trong cơ thể. IV. QUY LUẬT DI TRUYỀN LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN 4.1. Liên kết gen. - Đặc điểm của liên kết hoàn toàn: + Các gen trên cùng 1 NST phân li cùng nhau và làm thành nhóm gen liên kết. + Số nhóm liên kết ở mỗi loài tương ứng với số NST trong bộ đơn bội(n) của loài đó. + Số nhóm tính trạng liên kết tương ứng với số nhóm gen liên kết 2
3. - Ý nghĩa liên kết gen:Liên kết gen làm hạn chế xuất hiện biến dị tổ hợp, đảm bảo sự duy trì bền vững từng nhóm tính trạng quy định bởi các gen trên cùng một NST. Trong chọn giống nhờ liên kết gen mà các nhà chọn giống có khả năng chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn luôn đi kèm với nhau. 4.2. Hoán vị gen. - Thí nghiệm của Moocgan về liên kết không hoàn toàn: Pt/c: ♀ xám, dài x ♂ đen, cụt F1: 100% xám, dài Lai phân tích F1 Pa :♀ (F1) xám – dài x ♂ đen – cụt Fa: 965 xám – dài : 944 đen – cụt : 206 xám – cụt : 185 đen – dài - Cơ sở tế bào học:Sự trao đổi chéo giữa các crômatit khác nguồn gốc của cặp NST tương đồng dẫn đến sự trao đổi (hoán vị) giữa các gen trên cùng một cặp NST tương đồng. Các gen nằm càng xa nhau thì lực liên kết càng yếu, càng dễ xảy ra hoán vị gen. - Nội dung của quy luật hoán vị gen:Trong quá trình giảm phân, các NST tương đồng có thể trao đổi các đoạn tương đồng cho nhau dẫn đến hoán vị gen, làm xuất hiện tổ hợp gen mới. - Ý nghĩa của hoán vị gen:Hoán vị gen làm tăng tần số biến dị tái tổ hợp, tạo điều kiện cho các gen quý có dịp tổ hợp lại với nhau cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc nhân tạo và chọn lọc tự nhiên, có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hoá. Dựa vào kết quả phép lai phân tích có thể tính được tần số hoán vị gen, tính được khoảng cách tương đối giữa các gen rồi dựa vào quy luật phân bố gen theo đường thẳng mà thiết lập bản đồ di truyền. + Tần số hoán vị gen = Tỉ lệ % các loại giao tử mang gen hoán vị. + Trong phép lai phân tích tần số hoán vị gen được tính theo công thức : f% = (Số cá thể có HVG/Tổng số cá thể trong phép lai phân tích)x 100 f ≤ 50%. V. QUY LUẬT DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN 5.1. Nhiễm sắc thể giới tính: - Là NST có chứa gen qui định giới tính (có thể chứa các gen khác). - Cặp NST giới tính XX gồm hai chiếc tương đồng, cặp XY có vùng tương đồng, có vùng không tương đồng. M m M a E e E E Vùng tương đồng Vùng không tương đồng Chứa các locut gen giống nhau Chứa các locut gen khác nhau Gen tồn tại thành cặp alen Gen không tồn tại thành cặp alen. Biểu hiện thành KH như nhau ở cá thể cái và Biểu hiện thành KH khác nhau ở cá thể cái và đực đực NST thường NST giới tính - Luôn tồn tại thành từng cặp - Tồn tại ở cặp tương đồng là XX hoặc không tương đồng tương đồng. hoàn toàn là XY. 3
4. - Số cặp NST > 1 - Số cặp NST = 1 - Chỉ chứa các gen quy định - Ngoài các gen quy định giới tính còn có các gen quy định tính trạng thường. tính trạng liên kết giới tính. Một số cơ chế tế bào học xác định giới tính bằng NST: * Kiểu XX, XY: - Con cái XX, con đực XY: ĐV có vú, ruồi giấm, người - Con cái XY, con đực XX: Chim bướm, cá , ếch nhái * Kiểu XX, XO - Con cái XX, con đực XO : châu chấu, rệp, bọ xít - Con cái XO, con đực XX : Bọ nhậy * Nhận xét: - Tỉ lệ đực cái trong quần thể luôn xấp xỉ 1:1. - Tạo sự cân bằng giới tính trong sinh giới. 5.2- Di truyền liên kết với giới tính: a- Gen trên NST X * Thí nghiệm: Phép lai thuận Phép lai nghịch P: XWXW x XWY P: XwXw x XWY ( mắt đỏ ) ( mắt trắng ) (mắt trắng) (mắt đỏ) Gp: XW XW, Y Gp: Xw XW , Y W w w F1: 100 % mắt đỏ F1 : X X x X Y W w W F1 x F1: X X x X Y (mắt đỏ) (mắt trắng) W w W W w w GF1 : X , X X , Y GF1 : X , X X , Y W W W W w w W w W w w w F2 : X X , X Y , X X , X Y F2 : X X , X Y , X X , X Y KH: 3 mắt đỏ : 1 mắt trắng ( toàn ruồi KH F2 : 25%♀mắt đỏ : 25%♀mắt trắng : đực ) 25% ♂mắt đỏ : 25% ♂mắt trắng * Nhận xét : Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch của Moocgan là khác nhau và khác kết quả của phép lai thuận nghịch của Menđen, tính trạng phân bố không đồng đều ở 2 giới. * Giải thích : Gen quy định tính trạng màu mắt chỉ có trên NST X mà không có trên Y Vì vậy cá thể đực ( XY) chỉ cần 1 gen lặn nằm trên NST X đã biểu hiện ra KH. * Đặc điểm di truyền của gen trên NST X: Di truyền chéo b- Gen trên NST Y VD: Người bố có túm lông tai sẽ truyền đặc điểm này cho tất cả các con trai mà con gái thì ko bị tật này * Giải thích : Gen quy định tính trạng nằm trên NST Y, không có alen tương ứng trên X Di truyền cho tất cả cá thể mang kiểu gen XY trong dòng họ. * Đặc điểm di truyền của gen trên NST Y: Di truyền thẳng c- Khái niệm: Di truyền liên kết với giới tính là hiện tượng di truyền các tính trạng mà các gen xác định chúng nằm trên NST giới tính d- Ý nghĩa của hiện tượng di truyền liên kết với giới tính - Điều khiển tỉ lệ đực cái theo ý muốn trong chăn nuôi trồng trọt - Nhận dạng được đực cái từ nhỏ đẻ phân loại tiện cho việc chăn nuôi - Phát hiện được bệnh do rối loạn cơ chế phân li, tổ hợp của cặo NST giới tính 5.3- Di truyền ngoài nhân: 4
5. * Hiện tượng : - Thí nghiệm của Coren 1909 với 2 phép lai thuận nghịch trên đối tượng cây hoa phấn (Mirabilis jalapa). - F1 luôn có KH giống mẹ. * Giải thích: Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà không truyền TBC cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất ( trong ti thể hoặc lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho qua tế bào chất của trứng. * Đặc điểm của di truyền ngoài NST( di truyền ở ti thể và lục lạp) : - Lai thuận lai nghịch kết quả khác nhau biểu hiện kiểu hình ở đời con theo dòng mẹ. - Di truyền qua tế bào chất vai trò chủ yếu thuộc về tế bào chất của tế bào sinh dục cái. - Các tính trạng di truyền qua tế bào chất không tuân theo các quy luật của thuyết di truyền NST vì tế bào chất không được phân đều cho các tế bào con như đối với NST. - Các tính trạng di truyền qua tế bào chất được truyền theo dòng mẹ, nhưng không phải tất cả các tính trạng di truyền theo dòng mẹ đều liên quan với các gen trong tế bào chất. - Tính trạng do gen gen trong tế bào chất quy định sẽ vẫn tồn tại khi thay nhân tế bào bằng nhân có cấu trúc di truyền khác. * Phương pháp phát hiện quy luật di truyền: Dùng phép lai thuận nghịch. - DT liên kết với giới tính: kết qủa 2 phép lai thuận nghịch khác nhau và tính trạng phân bố không đồng đều ở 2 giới. - DT qua TBC: kết quả 2 phép lai thuận nghịch khác nhau và con luôn có KH giống mẹ. - DT phân li độc lập: kết quả 2 phép lai thuận nghịch giống nhau. VI. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG LÊN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN 6.1- Con đường từ gen tới tính trạng Gen ( ADN) → mARN →Prôtêin → tính trạng - Qúa trình biểu hiện của gen qua nhiều bước nên có thể bị nhiều yếu tố môi trường bên trong cũng như bên ngoài chi phối theo sơ đồ: 6.2- Sự tương tác giữa KG và MT ĐK mt trong * Hiện tượng: Gen(ADN) Tính trạng ĐK mt ngoài VD: Ở thỏ: Tại vị trí đầu mút cơ thể (tai, bàn chân, đuôi, mõm) lông màu đen; Ở những vị trí khác lông trắng muốt * Giải thích: - Tại các tế bào ở đầu mút cơ thể có nhiệt độ thấp hơn nên có khả năng tổng hợp được sắc tố mêlanin làm cho lông màu đen - Các vùng khác có nhiệt độ cao hơn không tổng hợp mêlanin nên lông màu trắng làm giảm nhiệt độ thì vùng lông trắng sẽ chuyển sang màu đen * Kết luận : Môi trường có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện của KG 6.3- Mức phản ứng của KG * Khái niệm:Tập hợp các kiểu hình của cùng 1 KG tương ứng với các môi trường khác nhau gọi là mức phản ứng của 1 KG VD: Con tắc kè hoa: - Trên lá cây: da có hoa văn màu xanh của lá cây - Trên đá: màu hoa rêu của đá. - Trên thân cây: da màu hoa nâu * Đặc điểm: - Mức phản ứng do gen quy định, trong cùng 1 KG mỗi gen có mức phản ứng riêng 5
6. - Có 2 loại mức phản ứng: mức phản ứng rộng và mức phản ứng hẹp, mức phản ứng càng rộng sinh vật càng dễ thích nghi. - Di truyền được vì do KG quy định. - Thay đổi theo từng loại tính trạng. * Phương phápxác định mức phản ứng:Để xác định mức phản ứng của 1KG cần phải tạo ra các cá thể SV có cùng 1 KG, với cây sinh sản sinh dưỡng có thể xác định mức phản ứng bằng cách cắt đồng loạt cành của cùng 1 cây đem trồng và theo dõi đặc điểm của chúng. 6.4- Sự mềm dẻo về kiểu hình( thường biến): - Khái niệm: Hiện tượng 1 KG có thể thay đổi KH trước những điều kiện môi trường khác nhau gọi là sự mềm dẻo về KH( thường biến). - Mức độ mềm dẻo của KH phụ thuộc vào KG. - Mỗi KG chỉ có thể điều chỉnh KH của mình trong một phạm vi nhất định. - Do sự tự điều chỉnh về sinh lí giúp SV thích nghi với những thay đổi của môi trường. B. BÀI TẬP QUY LUẬT DI TRUYỀN THƯỜNG GẶP I. BÀI TẬP QUY LUẬT CỦA MENDEN DẠNG 1: TÍNH SỐ LOẠI VÀ TÌM THÀNH PHẦN GEN CỦA GIAO TỬ 1- Số loại giao tử:. Trong đó: - KG của cá thể gồm 1 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 21 loại giao tử. - KG của cá thể gồm 2 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 22 loại giao tử. - KG của cá thể gồm 3 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 23 loại giao tử. - Số loại giao tử của cá thể có KG gồm n cặp gen dị hợp = 2n 2- Thành phần gen của giao tử: - Trong 1 tế bào gen tồn tại thành từng cặp ( 2n ). Trong tế bào giao tử gen tồn tại ở trạng thái đơn bội ( n). - Cách xác định giao tử: Sử dụng phương pháp nhân đại số + Đối với cơ thể thuần chủng (đồng hợp) chỉ tạo 1 loại giao tử. Ví dụ: AAbbCCDD cho một loại giao tử AbCD + Đối với cơ thể dị hợp: Tìm giao tử của từng cặp rồi nhân lại. Ví dụ 1: Xác định giao tử của cơ thể có KG AaBbDd Bước 1: Xác định giao tử của từng cặp gen: + Aa cho 2 loại giao tử: A và a; + Bb cho 2 loại giao tử: B và b; + Dd cho 2 loại giao tử: D và d Bước 2: Lấy tích: (A,a).(B,b).(D,d) = ABD; Abd, AbD, Abd, aBD, aBd, abD, abd DẠNG 2: TÍNH SỐ KIỂU TỔ HỢP – KIỂU GEN – KIỂU HÌNH VÀ CÁC TỈ LỆ PHÂN LI Ở ĐỜI CON 1- Số kiểu tổ hợp: Số kiểu tổ hợp = Số loại giao tử đực x Số loại giao tử cái * Chú ý: Khi biết số kiểu tổ hợp biết số loại giao tử đực, giao tử cái biết số cặp gen dị hợp trong kiểu gen của cha hoặc mẹ. VD: 16 tổ hợp = 4 x 4 ( 16 x 1 hoặc 8 x 2). ( số giao tử luôn bằng bội số của các cặp gen dị hợp trong cơ thể vì: n là số cặp gen dị hợp 2n loại giao tử) 2- Số loại và tỉ lệ phân li về KG, KH: ❖ Tỉ lệ KG chung của nhiều cặp gen bằng các tỉ lệ KG riêng rẽ của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. 6
7. ❖ Số KH tính trạng chung bằng số KH riêng của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Ví dụ 1: A hạt vàng, B hạt trơn, D thân cao. P: AabbDd x AaBbdd. Số cặp gen Tỷ lệ KG Số KG Tỷ lệ KH Số KH riêng riêng Aa x Aa 1AA:2Aa:1aa 3 3 vàng : 1 2 xanh bb x Bb 1Bb:1bb 2 1 trơn : 1 nhăn 2 Dd x dd 1Dd:1dd 2 1 cao : 1 thấp 2 Số KG chung = 3 x 2 x 2 = 12. Số KH chung = 2 x 2 x 2 = 8. Ví dụ 2: Xét phép lai AaBbDd x aaBbdd, mỗi cặp gen quy định một cặp tính trạng và trội hoàn toàn thì ở đời con có số loại KH là: A. 2 B. 3 C. 4 D. 8 3- Mối quan hệ giữa số alen và số KG xuất hiện ở F1: *Trường hợp 1: Nếu gọi r là số alen/ 1gen Số kiểu gen đồng hợp? Số kiểu gen dị hợp? Tổng số kiểu gen? Lập bảng như sau: GEN SỐ ALEN/GEN SỐ KIỂU GEN SỐ KG ĐỒNG HỢP SỐ KG DỊ HỢP I 3 6 3 3 II 4 10 4 6 III 5 15 5 10 . . . . . . . . . . n r r(r 1) r r(r 1) 2 2 Ví dụ: Số alen của gen I, II và III lần lượt là 3, 4 và 5.Biết các gen đều nằm trên NST thường và không cùng nhóm liên kết. Xác định: a. Số kiểu gen đồng hợp về tất cả các gen và dị hợp tất cả các gen lần lượt là: A. 60 và 90 B. 120 và 180 C. 60 và 180 D. 30 và 60 Số KG đồng hợp tất cả các gen = 3.4.5 =60 ; Số KG dị hợp tất cả các gen = 3.6.10 =180 b. Số kiểu gen đồng hợp về 2 cặp gen và dị hợp về 2 cặp gen lần lượt là: A. 240 và 270 B. 180 và 270 C. 290 và 370 D. 270 và 390 Số KG đồng hợp 2 cặp, dị hợp 1 cặp = ( 3.4.10 + 4.5.3 + 3.5.6 ) = 270 Số KG dị hợp 2 cặp, đồng hợp 1 cặp = ( 3.6.5 + 6.10.3 + 3.10.4 ) = 390 c. Số kiểu gen dị hợp: A. 840 B. 690 ` C. 750 D. 660 Số KG dị hợp = ( 6.10.15 ) – ( 3.4.5 ) = 840 *Lưu ý: Nếu số cặp gen dị hợp tử là n thì: n - Số loại giao tử khác nhau ở F1 là 2 n - Số loại kiểu gen ở F2 là 3 n - Số loại kiểu hình ở F2 là 2 *Trường hợp 2:Nếu tỉ lệ trội/ lặn ở các cặp tính trạng không như nhau thì ta phải tính tổng của XS riêng từng cặp: Ví dụ 1: Các gen phân li độc lập, phép lai AaBbDdEE x AabbDdEe cho tỉ lệ kiểu hình gồm: 1 trội và 3 lặn là bao nhiêu? 3 trội và 1 lặn là bao nhiêu? Giải: Ta phân tích từng cặp tính trạng như sau: * cặp 1: Aa x Aa → 3/4 trội ;1/4 lặn * cặp 2: Bb x bb → 1/2 trội ;1/2 lặn 7
8. * cặp 3: Dd x Dd → 3/4 trội ;1/4 lặn * cặp 4: EE x Ee → 1 trội ; 0 lặn KH tổ hợp TRỘI tổ hợp LẶN TỈ LỆ RIÊNG TỈ LỆ CHUNG 4 T 1,2,3,4 0 3/4 . 1/2 . 3/4 . 1 = 9/32 9/32 3T + 1L 4,1,2 3 1. 3/4 . 1/2 . 1/4 = 3/32 4,1,3 2 1. 3/4 . 3/4 . 1/2 = 9/32 15/32 4,2,3 1 1. 1/2 . 3/4 . 1/4 = 3/32 2T + 2L 4,1 2,3 1. 3/4 . 1/2 . 1/4 = 3/32 4,2 1,3 1. 1/2 . 1/4 . 1/4 = 1/32 7/32 4,3 1,2 1. 3/4 . 1/4 . 1/2 = 3/32 1T + 3L 4 1,2,3 1. 1/4 . 1/2 . 1/4 = 1/32 1/32 Ví dụ 2: Trong phép lai: Bố AaBbCcDdEe x Mẹ aaBbccDdee Các cặp gen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau. Hãy cho biết: a. Tỉ lệ đời con có KH trội về tất cả 5 tính trạng là bao nhiêu? b. Tỉ lệ đời con có KH giống mẹ. c. Tỉ lệ đời con có KG giống bố Giải Phân tích từng cặp gen: Số cặp gen Tỷ lệ KG Tỷ lệ KH Aa x aa 1/2 Aa : 1/2 aa 1/2 trội : 1/2 lặn Bb x Bb 1/ 4 BB : 2/4 Bb : 1/4 bb 3/ 4 trội : 1/4 lặn Cc x cc 1/2 Cc : 1/2 cc 1/2 trội : 1/2 lặn Dd x Dd 1/ 4 DD : 2/4 Dd : 1/4 dd 3/ 4 trội : 1/4 lặn Ee x ee 1/2 Ee : 1/2 ee 1/2 trội : 1/2 lặn Tỷ lệ KH trội về gen A là 1/2, về gen B là 3/4, về gen C là 1/2, về gen D là 3/4, về gen E là 1/2. a, Do vậy tỉ lệ đời con có KH trội về tất cả 5 tính trạng = 1/2 x 3/4 x 1/2 x 3/4 x 1/2 = 9/128 b. Tỉ lệ đời con có KH giống mẹ = 1/2 x 3/4 x 1/2 x 3/4 x 1/2 = 9/128 c. Tỉ lệ đời con có KG giống bố = 1/2 x 2/4 x 1/2 x 2/4 x 1/2 = 4/128 = 1/32 *Lưu ý:Sử dụng toán xác suất để giải các bài tập về xác suất trong sinh học - Nếu hai trường hợp độc lập nhưng đồng thời xảy ra chúng ta dùng phương pháp nhân xác suất. - Nếu hai trường hợp độc lập nhưng đối lập nhau ( Nếu trường hợp này xảy ra thì trường hợp kia không xảy ra chúng ta dùng công thức cộng xác suất. Ví dụ 3: Ở cà chua, gen A quy định quả đỏ là trội hoàn toàn so với gen a quy định quả vàng. Khi cho cà chua quả đỏ dị hợp tử tự thụ phấn được F 1. Xác suất chọn được ngẫu nhiên 3 quả cà chua màu đỏ, trong đó có 2 quả đỏ có kiểu gen đồng hợp và 1 quả đỏ có kiểu gen dị hợp từ số quả đỏ ở F1 là: A. 3/32 B. 2/9 C. 4/27 D. 1/32 Giải: P TTP: Aa x Aa → F1: 1/4AA : 2/4 Aa : 1/4aa (1/4 đỏ đồng hợp : 2/4 đỏ dị hợp ) → trong số quả đỏ thì: đồng hợp = 1/3 ; dị hợp = 2/3 2 1 Xác suất cho 2 quả đỏ đồng hợp và 1 quả đỏ dị hợp = (1/3) . 2/3 . C 3 = 2/9 Ví dụ 4: Ở cà chua, gen A quy định quả đỏ là trội hoàn toàn so với gen a quy định quả vàng. Khi cho cà chua quả đỏ dị hợp tử tự thụ phấn được F 1. Xác suất chọn được ngẫu nhiên 3 quả cà chua màu đỏ làm giống từ số quả đỏ ở F1 là: 8
9. A. 1/64 B. 1/27 C. 1/32 D. 27/64 . Giải P TTP: Aa x Aa → F2: 1/4AA : 2/4 Aa : 1/4aa (1/4 đỏ đồng hợp : 2/4 đỏ dị hợp ) → trong số quả đỏ thì: đồng hợp = 1/3 ; dị hợp = 2/3 Xác suất được cả 3 quả đỏ đồng hợp = 1/3.1/3.1/3 = 1/27 DẠNG 3: TÌM SỐ KIỂU GEN CỦA 1 CƠ THỂ VÀ SỐ KIỂU GIAO PHỐI Một cơ thể có n cặp gen nằm trên n cặp NST tương đồng, trong đó có k cặp gen dị hợp và m = n – k cặp gen đồng hợp. Số kiểu gen có thể có của cơ thể đó tính theo công thức: n k n k m m A Cn 2 Cn 2 Trong đó: A là số kiểu gen có thể có của cơ thể đó n là số cặp gen; k là số cặp gen dị hợp ; m là số cặp gen đồng hợp Ví dụ 1: Xét 5 locut gen phân ly độc lập trên NST thường, mỗi locut có hai alen. Tính số kiểu gen khác nhau trong quần thể thuộc các trường hợp sau đây: 1 1 a) Số kiểu gen đồng hợp 1 cặp gen = 2 .C5 = 2 x 5 = 10 2 2 b) Số kiểu gen đồng hợp 2 cặp gen = 2 .C5 = 40 3 3 c) Số kiểu gen đồng hợp 3 cặp gen = 2 .C5 = 80 4 4 d) Số kiểu gen đồng hợp 4 cặp gen = 2 .C5 = 80 5 5 e) Số kiểu gen đồng hợp 5 cặp gen = 2 .C5 = 32 Tổng số kiểu gen khác nhau = 35 = 243 Ví dụ 2: Trong cơ thể có 4 cặp gen nằm trên 4 cặp NST tương đồng, cơ thể bố có 3 cặp gen dị hợp, 1 cặp gen đồng hợp. còn mẹ thì ngược lại. Có bao nhiêu kiểu giao phối có thể xáy ra? A. 64 B.16 C.256 D.32 Áp dụng công thức tính: Số kiểu gen có thể có của cơ thể bố là: 4! A C1 21 21 4 2 8 4 4 1 !1! Số kiểu gen có thể có của cơ thể mẹ là: 4! B C 3 23 23 4 8 32 4 4 3 !3! Suy ra, số kiểu giao phối là: 8 . 32 = 256 chọn đáp án C II. CÁC DẠNG BÀI TẬP TƯƠNG TÁC GEN 1- Các tỉ lệ cơ bản của các kiểu tương tác: - Tương tác bổ sung( tương tác bổ trợ), gồm các tỉ lệ: 9:3:3:1 hoặc 9:6:1 hoặc 9:7 - Tương tác át chế: + Tương tác át chế do gen trội: 12:3:1 hoặc 13:3 + Tương tác át chế do gen lặn: 9:3:4 - Tương tác cộng gộp( kiểu không tích lũy các gen trội): 15: 1( tỉ lệ: 1: 4: 6: 4: 1). 2- Tương tác giữa các gen không alen: Mỗi kiểu tương tác có 1 tỉ lệ KH tiêu biểu dựa theo biến dạng của (3:1)2 như sau: 2.1- Các kiểu tương tác gen: - Tương tác bổ sung có 3 tỉ lệ KH: 9:3:3:1 hoặc 9:6:1 hoặc 9:7. 9
10. + Tương tác bổ trợ gen trội hình thành 4 KH: 9 : 3 : 3 : 1 A-B- ≠ A-bb ≠ aaB- ≠ aabb + Tương tác bổ trợ gen trội hình thành 3 KH: 9 : 6 : 1 A-B- ≠ (A-bb = aaB-) ≠ aabb + Tương tác bổ trợ gen trội hình thành 2 KH: 9 : 7 A-B- ≠ (A-bb = aaB- = aabb) - Tương tác át chế có 3 tỉ lệ KH: 12 : 3 : 1 hoặc 13 : 3 hoặc 9 : 3 : 4 + Tương tác át chế gen trội hình thành 3 KH: 12:3:1 (A-B- = A-bb) ≠ aaB- ≠ aabb + Tương tác át chế gen trội hình thành 2 KH: 13:3 (A-B- = A-bb = aabb) ≠ aaB- + Tương tác át chế gen lặn hình thành 3 KH: 9:3:4 A-B- ≠ aaB- ≠ (A-bb = aabb) - Tác động cộng gộp (tích lũy) hình thành 2 KH: 15:1 (A-B- = A-bb = aaB-) ≠ aabb Tổng quát n cặp gen tác động cộng gộp => tỉ lệ KH theo hệ số mỗi số hạng trong khai triển của nhị thức Newton (A + a)n. * Lưu ý: - Tương tác bổ trợ kèm theo xuất hiện tính trạng mới - Tương tác át chế ngăn cản tác dụng của các gen không alen. - Tương tác cộng gộp mỗi gen góp phần như nhau vào sự phát triển. 2.2. Dạng toán thuận: * Cho biết kiểu tương tác tìm tỉ lệ phân li ở đời con Ví dụ: Ở ngựa sự có mặt của 2 gen trội A và B cùng kiểu gen qui định lông xám, gen A có khả năng đình chỉ hoạt động của gen B nên gen B cho lông màu đen khi không đứng cùng với gen A trong kiểu gen. Ngựa mang 2 cặp gen đồng hợp lặn cho kiểu hình lông hung. Các gen phân li độc lập trong quá trình di truyền. Tính trạng màu lông ngựa là kết quả của hiện tượng nào? A. Tác động cộng gộp B. Tác động ác chế C. Trội không hoàn toàn D. Tác động bổ trợ Giải:Theo đề gen A có khả năng đình chỉ hoạt động của gen B, gen B chỉ biểu hện kiểu hình khi không đứng cùng với gen A trong cùng 1 kiểu gen.Hay nói cách khác là gen A át chế hoạt động của gen trội B Suy ra, Tính trạng màu lông ngựa là kết quả của hiện tượngtương tác át chế chọn đáp án: B * Cho biết kiểu gen (kiểu hình) của bố mẹ tìm tỉ lệ phân li về kiểu gen và kiểu hình ở đời con. Ví dụ1: Lai hai dòng bí thuần chủng quả tròn được F 1 toàn quả dẹt; F 2 gồm 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài. Sự di truyền hình dạng quả tuân theo quy luật di truyền nào? A. Tương tác át chế B. Tương tác cộng gộp C. Trội không hoàn toàn D. Tương tác bổ trợ Giải:Xét tỉ lệ KH đời con là: 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài 9 quả dẹt : 6 quả tròn : 1 quả dài Quy luật di truyền chi phối là: Tương tác bổ trợ Chọn đáp án D Chú ý: Đối với các bài toán dạng này, ta coi số nhỏ nhất như 1 đơn vị, rồi chia các số lớn hơn với nó Ví dụ2: Cho lai hai dòng vẹt thuần chủng lông vàng với lông xanh, được F 1 toàn màu hoa thiên lý (xanh-vàng).F2 gồm 9/16 màu thiên lý : 3/16 lông vàng : 3/16 lông xanh : 1/16 lông trắng. Tính trạng này di truyền theo quy luật: A. Phân li độc lập C.Trội không hoàn toàn B. Tương tác gen D. Liên kết gen Giải:Tỉ lệ phân tính về KH ở thế hệ F2 là: 9:3:3:1. Mà đây là kết quả của phép lai của hai cá thể về một cặp tính trạng tương phản . Nên suy ra tính trạng này di truyền theo quy luật tương tác gen Chọn đáp án B 2.3.Dạng toán nghịch. 10
11. Thường dựa vào kết quả phân tính ở thế hệ lai để suy ra số kiểu tổ hợp giao tử và số loại bố mẹ số cặp gen tương tác. Sau khi xác định số cặp gen tương tác, đồng thời xác định được kiểu gen của bố mẹ và suy ra sơ đồ lai có thể có của phép lai đó để thấy tỉ lệ KG thuộc dạng nào, đối chiếu với kiểu hình của đề bài để dự đoán kiểu tương tác. Thường thì tổng tỉ lệ chẩn ở thế hệ con bao giờ cũng là một số chẵn bởi nó là tích của một số chẵn với một số nguyên dương khác khi thực hiện phép nhân xác suất trong quần thể. Từ đó, suy ra số loại giao tử của bố mẹ. - Khi lai F1 x F1 tạo ra F2 có 16 kiểu tổ hợp như: 9:3:3:1; 9:6:1; 9:7; 12:3:1; 13:3, 9:3:4; 15:1. ( 16 = 4 x 4 P giảm phân cho 4 loại giao tử) - Khi lai F1 với cá thể khác tạo ra F2 có 8 kiểu tổ hợp như: 3:3:1:1; 4:3:1; 3:3:2; 5:3; 6:1:1; 7:1. ( 8 = 4 x 2 một bên P cho 4 loại giao tử, một bên P cho 2 loại giao tử) - Khi lai phân tích F1 tạo ra F2 có 4 kiểu tổ hợp như: 3:1; 1:2:1; 1:1:1:1. (4 = 4 x 1 một bên P cho 4 loại giao tử, một bên P cho 1 loại giao tử) Ví dụ 1: Khi lai cây hoa đỏ thuần chủng với cây hoa trắng thuần chủng, F1 thu được 100% hoa đỏ. Cho lai F1 với cây hoa trắng thuần chủng ở trên, F 2 thu được 3 hoa trắng : 1 hoa đỏ. Sự di truyền tính trạng trên tuân theo quy luật nào? Giải:Pt/c, F1 thu được 100% hoa đỏ => tính trạng hoa đỏ trội hoàn toàn so với hoa trắng( theo ĐL đồng tính của Menden). Mà tính trạng hoa trắng là tính trạng do gen lặn quy định nên hoa trắng chỉ cho 1 loại giao tử. Trong khi đó F 2 = 3 + 1 = 4 kiểu tổ hợp, vậy con lai F 1 phải cho 4 loại giao tử F1 dị hợp 2 cặp gen( AaBb), lúc đó KG của hoa trắng thuần chủng là aabb, kiểu gen của cây hoa đỏ thuần chủng là AABB. Sơ đồ lai: Pt/c: AABB x aabb (hoa đỏ) (hoa trắng) F1: AaBb (100% hoa đỏ) F1 x Pt/c(hoa trắng): AaBb x aabb hoa đỏ hoa trắng F2: 1AaBb 1Aabb 1aaBb 1aabb Mà kết quả kiểu hình của đề bài là 3 hoa trắng: 1hoa đỏ. Ta đã xác định được ở trên KG aabb quy định tính trạng hoa trắng, AaBb quy định tính trạng hoa đỏ. Từ đó ta có thể kết luận 2 KG còn lại là Aabb và aaBb quy định tính trạng hoa trắng. Kết luận sự di truyền tính trạng trên tuân theo quy luật tương tác gen, kiểu tương tác bổ trợ gen trội. Ví dụ 2:Ở đậu thơm, sự có mặt của 2 gen trội A, B trong cùng kiểu gen qui định màu hoa đỏ, các tổ hợp gen khác chỉ có 1 trong 2 loại gen trội trên, cũng như kiểu gen đồng hợp lặn sẽ cho kiểu hình hoa màu trắng. Cho biết các gen phân li độc lập trong quá trình di truyền. lai 2 giống đậu hoa trắng thuần chủng, F 1 thu được toàn hoa màu đỏ. Cho F 1 giao phấn với hoa trắng thu được F2 phân tính theo tỉ lệ 37.5% đỏ: 62,5% trắng. Kiểu gen hoa trắng đem lai với F1 là: A. Aabb hoặc aaBb B. Aabb hoặc AaBB C. aaBb hoặc AABb D. AaBB hoặc AABb Giải:F2 phân tính có tỉ lệ: 37.5% đỏ: 62,5% trắng = 3 đỏ : 5 trắng = 8 tổ hợp = 4 giao tử x 2 giao tử. Theo giả thuyết thì những cây hoa trắng có thể có là một trong các kiểu gen sau: 11
12. Aabb Aabb aaBB aaBb aabb Trong đó, Kiểu gen AAbb, aaBB, aabb sẽ giảm phân cho 1 loại giao tử Kiểu gen Aabb, aaBb giảm phân cho 2 loại giao tử Vậy chỉ có KG Aabb, aaBb là thỏa mãn, để khi lai với cây F1 cho ra 8 tổ hợp. Do đó cây đem lai sẽ cho 2 loại giao tử. nên cây đem lai với F 1 sẽ có kiểu gen là: Aabb hoặc aaBb. Chọn đáp án A Ví dụ 3: Lai 2 dòng bí thuần chủng quả tròn, thu được F 1 toàn quả dẹt; cho F 1 tự thụ phấn F 2 thu được 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài. Kiểu gen của bố mẹ là: A. Aabb x aaBB C. AaBb x AaBb B. AaBB x Aabb D. AABB x aabb Giải: Xét F2 có 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài = 9 quả dẹt : 6 quả tròn : 1 quả dài F2 có 9 + 6 + 1 = 16 tổ hợp = 4 giao tử x 4 giao tử Suy ra F1 dị hợp 2 cặp gen : AaBb, cơ thể bố mẹ thuần chủng về hai cặp gen. Quy ước: A-B- : quả dẹt; A-bb và aaB-: quả tròn; Aabb : quả dài Vậy kiểu gen bố mẹ thuần chủng là: Aabb x aaBB chọn đáp án A III. LIÊN KẾT GEN HOÀN TOÀN DẠNG 1 : NHẨM NGHIỆM KG DỰA VÀO KIỂU HÌNH Lai 2 tính : Sẽ xuất hiện tỉ lệ của lai 1 tính . - 3 :1 Kiểu gen của cơ thể đem lai : AB/ab x AB/ab . - 1 :2 :1 Kiểu gen của cơ thể đem lai : Ab/aB x Ab/aB ; Ab/aB x AB/ab - 1 :1 Kiểu gen của cơ thể đem lai : Nếu #P AB/ab x ab/ab hoặc Nếu ≠P Ab/aB x ab/ab . - 1 :1 :1 :1 Ab/ab x aB/ab DẠNG 2 : SỐ LOẠI GIAO TỬ VÀ TỶ LỆ GIAO TỬ * Với x là số cặp NST tương đồng mang gen Số loại giao tử = 2x VD: AB/ab x =1 ; số loại giao tử = 21 * Với a (a≤x) số cặp NST tương đồng chứa các gen đồng hợp Số loại giao tử = 2x-a VD: Aa bd/bd có x = 2 và a = 1 2 2-1 = 2 loại giao tử - Tỷ lệ giao tử của KG = tích tỷ lệ giao tử từng KG VD: Ab DE GH 3 aB de gh Có x = 3 Số loại giao tử = 2 = 8 Tỷ lệ: aBDEgh = 1/2 x 1/2 x 1/2 = 12,5% hoặc AbDeGH = 1/2 x 0 x 1/2 = 0% IV. DI TRUYỀN LIÊN KẾT GEN KHÔNG HOÀN TOÀN (HOÁN VỊ GEN)) 1- Cách nhận dạng: - Cấu trúc của NST thay đổi trong giảm phân . - Là quá trình lai 2 hay nhiều tính trạng, tỉ lệ phân tính chung của các cặp tính trạng không phù hợp với phép nhân xác suất nhưng xuất hiện đầy đủ các loại kiểu hình như phân li độc lập . 2- Cách giải : - Bước 1 : Qui ước . - Bước 2 : Xét từng cặp tính trạng - Bước 3 : Xét cả 2 cặp tính trạng - Bước 4 : Xác định kiểu gen của cá thể đem lai và tần số hoán vị gen : a- Lai phân tích : 12
13. - Tần số hoán vị gen bằng tổng % các cá thể chiếm tỉ lệ thấp . - Nếu ở đời sau xuất hiện kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ cao KG : AB/ab x ab/ab . - Nếu ở đời sau xuất hiện kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ thấp KG : Ab/aB x ab/ab . b- Hoán vị gen xảy ra 1 bên : % ab x 50% = % kiểu hình lặn . - Nếu % ab 25 % Đây là giao tử liên kết . + Tần số hoán vị gen : f % = 100 % - 2 x % ab + Kiểu gen : AB/ab x AB/ab . c- Hoán vị gen xảy ra 2 bên : (% ab)2 = % kiểu hình lặn - Nếu % ab 25 % Đây là giao tử liên kết . + Tần số hoán vị gen : f % =100% - 2 x % ab + Kiểu gen : AB/ab x AB/ab . d- Hoán vị gen xảy ra 2 bên nhưng đề bài chỉ cho 1 kiểu hình( 1 trội : 1 lặn ): Gọi x là % của giao tử Ab %Ab = %aB = x% . %AB = %ab = 50% - x% . Ta có x2 - 2x(50% - x%) = kiểu hình (1 trội , 1 lặn ). - Nếu x 25% %Ab = %aB (Đây là giao tử liên kết ) + Tần số hoán vị gen : f % = 100 % - 2 x % ab + Kiểu gen : Ab/aB x Ab/aB . - Bước 5 : Viết sơ đồ lai . 3- Bài tập: Tấn số hoán vị gen( f ) : Là tỉ lệ % các loại giao tử hoán vị tính trên tổng số giao tử được sinh ra. Và f 50% f - tỉ lệ giao tử hoán vị = 2 1- f - tỉ lệ giao tử liên kết =( ) 2 3.1- Quá trình giảm phân xảy ra hoán vị gen giữa A và B với f = 40% và giữa B và D với f = 20% Xác định số loại giao tử, thành phần các loại giao tử, tỉ lệ các loại giao tử trong các trường hợp sau: Ab a. → 4 giao tử: 2 giao tử hvị AB = ab = f / 2 = 40% / 2 = 20% aB 2 giao tử liên kết Ab = aB = (1 –f ) / 2 = 30% ABe b. → 4 kiểu giao tử: 2 giao tử hvị AbE = aBe = f / 2 = 40% / 2 = 20% abE 2 giao tử liên kết ABe = abE = (1 –f ) / 2 = 30% 13