PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP HOÁN VỊ GEN I Cơ sở khoa học: - Vì số lượng gen tế bào củng nhiều số cặp NST tương đồng, nên cặp NST tương đồng củng có nhiều cặp gen alen phân bố, cặp gen phân bố NST vị trí định gọi lơcút - Trong q trình giảm phân tạo giao tử kỳ trước giảm phân lần thứ có tượng tiếp hợp hai NST kép cặp tương đồng, nên xảy tượng trao đổi đoạn tương ứng hai crômatit khơng nguồn, gây nên tượng hốn vị gen - Tần số hoán vị gen (p) thể lực liên kết gen NST, nói chung , gen NST có xu hướng liên kết chặt chẽ nên tần số hốn vị gen khơng vượt q 50% ( p 50% ) - Tần số hoán vị gen thể khoảng cách tương đối gen NST: gen nằm xa tần số hoán vị gen lớn ngược lại gen nằm gần tần số hốn vị gen nhỏ - Cơng thức tính tần số HVG (p) (p) = (số giao tử HV / tổng số giao tử tạo thành) x 100% (p) = (số cá thể có kiểu hình HV/ tổng số cá thể thu được) x 100% (p) = x % giao tử HV II.Các dạng tập phương pháp giải dạng tập Dạng I: Dự kiện cho: - Cặp tính trạng trội, lặn hồn tồn - Số tế bào trải qua giảm phân tạo giao tử ,và số tế bào xảy hoán vị gen - Các giao tử tham gia vào trình thụ tinh Yêu cầu: - Xác định tỉ lệ kiểu hình hệ lai Cách giải chung: Bước1:Xác định tần số hoán vị gen *Cơ sở lý thuyết: - tế bào sinh giao tử đực qua giảm phân tạo giao tử đực tham gia thụ tinh - Nếu tế bào sinh giao tử xảy HVG cặp alen cho hai loại giao tử : giao tử liên kết = giao tử HVG=1/2 - Tần số HVG(p) = (số giao tử HV/ tổng số giao tử tạo thành) x 100% Bước2:Xác định tỉ lệ KH hệ lai: - Dựa vào dự kiện biện luận xác định KG P Lập sơ đồ lai tỉ lệ phân tính KH hệ lai Bài tập vận dụng: Ví dụ: Cây đậu lai F1 mang kiểu hình hoa tím- hạt phấn dài tương ứng với có mặt hai cặp gen dị hợp NST tương đồng Giả sử có 1000 tế bào sinh giao tử trải qua giảm phân để phát sinh hạt phấn, có 100 tế bào xảy hoán vị gen Cây F1 dùng làm phép lai phân tích hệ lai.Tính tỉ lệ % loại kiểu hình hệ lai.Biết tất hạt phấn sinh tham gia thụ tinh hoa tím trội hồn tồn so với hoa đỏ, hạt phấn dài trội hoàn toàn so với hạt phấn trịn Bài giải: 1.Xác định tần số Hốn vị gen: - Số hạt phấn hình thành từ 1000 tế bào sinh hạt phấn là: 4.1000 = 4000 - Nếu tế bào sinh hạt phấn xảy hoán vị gen cho hai loại giao tử với tỉ lệ loại giao tử là: + giao tử liên kết = giao tử hoán vị gen = Vì từ 100 tế bào sinh hạt phấn xảy hốn vị gen số hạt phấn xảy hoán vị gen là: 4.100 = 200 Vậy tần số hoán vị gen là: p = 200 x 100% = 5% 4000 2.Xác định tỉ lệ phân tính KH hệ lai(F2) : - Biện luận xác định KG F1 + Qui ước A: hoa tím a: hoa đỏ B: hạt phấn dài b: hạt phấn tròn + F1 mang cặp gen dị hợp cặp NST tương đồng KG F1 AB ab Ab aB + Nếu F1 có KG AB ab AB ab Lai phân tích F1: x Giao tử F1 AB= ab = 47,5% Ab = aB =2,5% Tỉ lệ KG F2→ 47,5% ab ab 100% ab AB ab aB Ab : 47,5% : 2,5% : 2,5% ab ab ab ab Tỉ lệ KH F2 47,5% hoa tím,hạt phấn dài: 47,5% hoa đỏ,hạt phấn trịn : 2,5% hoa tím, hạt phấn trịn: 2,5% hoa đỏ, hạt phấn trịn: + Nếu F1 có KG Ab aB Lai phân tích F1: Giao tử F1 Ab aB ab ab x Ab = aB= 47,5% AB = ab= 2,5% Tỉ lệ KG F2→ 2,5% 100% ab aB ab AB Ab : 2,5% : 47,5% : 47,5% ab ab ab ab Tỉ lệ KH F2 2,5% hoa tím,hạt phấn dài : 2,5% hoa đỏ,hạt phấn tròn : 47,5% hoa tím, hạt phấn trịn: 47,5% hoa đỏ, hạt phấn trịn: Dạng II: Dự kiện cho: - Cho KH P -Tỉ lệ phân tính kiểu hình hệ lai Yêu cầu: -Biện luận viết sơ đồ lai Cách giải chung: Bước - Biện luận xác định tính trạng trội lặn, qui luật di truyền chi phối di truyền hai cặp tính trạng *Cơ sở lý thuyết: - Dựa vào định luật đồng tính, phân tính G Mendel để xác định tính trạng trội lặn - Nếu hệ lai xuất loại KH phân tính 9:3:3:1 (hay 1:1:1:1 lai phân tích) di truyền chi phối tn theo qui luật di truyền hoán vị gen Bước Xác định tần số hốn vị gen từ suy KG P tần số hoán vị gen *Cơ sở lý thuyết: - Dùng phương pháp phân tích giao tử để xác định tần số HVG(p) - Từ tỉ lệ phân tính hệ lai( thường vào tỉ lệ % KH mang hai tính trạng lặn) tỉ lệ giao tử liên kết( tỉ lệ giao tử hoán vị) KG cá thể đem lai Bước 3: Lập sơ đồ lai kiểm chứng Bài tập vận dụng: 1.Trường hợp HVG xảy bên bố mẹ Ví dụ 1: Khi cho giao phấn hai loài, người ta thu F1 có tỉ lệ phân ly sau: 70% cao, tròn; 20% thấp, bầu dục; 5% cao, bầu dục; 5% thấp, tròn; Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F1 Bài giải: Bước1 -Biện luận: + Phân tích tỉ lệ phân tính KH cặp tính trạng riêng rẽ + Tính trạng chiều cao: cao : thấp = cao : thấp ( phù hợp với ĐL phân tính Mendel) cao(A) trội hồn toàn so với thấp (a) P Aa x Aa(1) + Tính trạng dạng quả: trịn : bầu dục = tròn : bầu dục ( phù hợp ĐL phân tính Mendel) trịn (B) trội hồn tồn so với bầu dục(b) P Bb x Bb(2) từ (1) (2) P (Aa,Bb) x (A a,Bb) *Phân tích tỉ lệ phân tính KH đồng thời hai cặp tính trạng: cao, tròn : cao, bầu dục : thấp, tròn : thấp, bầu dục = 70%: 5%: 5%: 20% 9:3:3:1 hai cặp tính trạng di truyền tuân theo qui luật hoán vị gen Bước2: F1 câythấp, bầu dục( ab )= 20% = 40% ab x 50% ab ab +1 P cho giao tử AB = ab = 40% Ab = aB = 10% 25% giao tử AB xảy hoán vị gen với tần số p = 20% ab AB +1 P AB = ab =50% KG P (liên kết gen) ab HVG KG P Bước3: Viết sơ đồ lai( HS tự lập) 2.Trường hợp HVG xảy hai bên bố mẹ Ví dụ 2: Cho cà chua F1 có KG với KH cao, đỏ tự thụ phấn F2 thu tỉ lệ phân tính kiểu hình: 50,16% cao, đỏ : 24,84% cao, vàng : 24,84% thấp, đỏ : 0,16% thấp, vàng Biện luận viết sơ đồ lai từ F1 đến F2 Bài giải: Bước1: -Biện luận: + F2 xuất tính trạng thấp, vàng F1 khơng chủng có kiểu gen dị hợp hai cặp gen.Vậy cao, đỏ biểu kiểu gen dị hợp tính trạng trội Qui ước: A qui định cao ; a qui định thấp B qui định đỏ ; b qui định vàng F1 ( Aa,Bb) x F1 (Aa,Bb) +Tỉ lệ phân tính kiểu hình F2: 50,16% : 28,84% : 28,84% : 0,16% : 3: 3:1 1: 2: nên di truyền hai cặp tính trạng tn theo qui luật di truyền hốn vị gen Bước 2: -F2 thấp, vàng( ab ) = 0,16% = 4% ab x 4% ab Hoán vị gen xảy hai bên ab bố mẹ F1 đem lai -AB = ab = 4% 25% giao tử HVG -Ab = aB = 46% 25% giao tử bình thường KG F1 Ab aB tần số HVG( p) = x 4% = 8% Bước3: Lập sơ đồ lai(HS tự lập) DạngIII: Dự kiện cho: - KH P cho biết trước KG F1 không cho biết trước KH P kiểu gen cuả F1 -Tỉ lệ % loại KH hệ lai F2 khơng phải mang hai tính trạng lặn (aa,bb), mà thường mang tính trạng trội tính trạng lặn(A-,bb aa,B-) Yêu cầu: -Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2 Cách giải chung: Bước -Biện luận xác định tính trạng trội, lặn xác định qui luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng (thực tương tự bước dạng II) Bước -Xác định tần số HVG KG F1 KG củaP *Cơ sở lý thuyết: Dùng phương pháp lập phương trình để xác định tần số HVG (p) Gọi tỉ lệ giao tử F1 AB = ab = x Ab = aB = y x + y = 0,5(1) +Dựa vào tỉ lệ KH mang tính trạng trội, tính trạng lặn (A-bb; aaB-) = a% để lập phương trình y2 + 2xy = a% (2) giải hệ phương trình(1) & (2) chọn ẩn phù hợp từ suy tần số HVG kiểu gen P F1 Bước3 -Lập sơ đồ lai kiểm chứng: 1.Trường hợp 1: Đề cho biết KH P biết trước KG F1 Ví dụ1 Khi lai thứ lúa thân cao, hạt gạo với thứ lúa thân thấp, hạt đục F thu toàn thân cao, hạt gạo đục Cho F1 tự thụ với F2 thu 15600 bao gồm kiểu hình, có 3744 thân cao, hạt trong.( Biết tính trạng gen tác động riêng rẽ qui định) Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài giải: Bước1 -P chủng hai cặp tính trạng đem lai F1 đồng tính trạng thân cao, hạt gạo đục ( phù hợp ĐL đồng tính Men del ) tính trạng thân cao(A ) trội hoàn toàn so với thân thấp(a); hạt gạo đục (B ) trội hoàn toàn so với hạt gạo trong(b) kiểu gen F1(Aa, Bb) -Tỉ lệ cao, hạt trong(A-bb) F2 = 3744 x 100% = 24%(0,24) 15600 ) 25%( ) qui luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng qui luật 16 Ab aB Ab di truyền hoán vị gen KG(p) x KG(F1) aB Ab aB 18,75%( Bước Gọi tỉ lệ giao tử F1 AB = ab = x Ab = aB = y Ta có y2 + 2xy = 0,24 (1) x+y= (2) Giải hệ phương trình (1) & (2) ta có x= 0,1 ; y = 0,4 tần số HVG (p) = 0,2 Bước3 Lập sơ đồ lai từ p đến F2( HS tự lập) 2.Trường hợp 2: Đề chưa cho biết KH P chưa biết KG F1 Ví dụ2: Đem giao phối bố mẹ chủng khác hai cặp gen tương phản thu F1 đồng loạt cao, chín sớm F2 có kiểu hình kiểu hình cao, chín muộn chiếm 12,75% Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài giải: Bước1: -P chủng hai cặp tính trạng tương phản đem lai F1 đồng tính trạng cao, chín sớm( phù hợp định luật đồng tính Melđen ) cao, sớm trội so với thấp muộn + Qui ước A: cao a: thấp B: chín sớm b: chín muộn + F1 có kiểu gen dị hợp hai cặp gen (Aa,Bb) - Tỉ lệ phân tính kiểu hình F2 cao, chín muộn ( A-;bb) = 12,75% → qui luật di truyền chi phối di 16 truyền hai cặp tính trạng qui luật di truyền hoán vị gen Bước2: - Gọi tỉ lệ giao tử F1 AB = ab = x Ab = aB = y Ta có y2 + 2xy = 0,1275(1) x + y = (2) giải hệ phương trình (1) & (2) ta có + x = 0,35 0,25 ( giao tử liên kết) ; + y = 0,15 0,25 (giao tử hoán vị gen) AB tần số HVG (p) = 0,15 x = 0,3 ab ab AB + Kiểu gen P x ab AB + Suy kiểu gen F1 - Bước 3: Lập sơ đồ lai từ P đến F2 (HS tự lập)