Đề thi ôn tập sinh học 14 di truyền liên kết gen, hoán vị gen

CHUYÊN ĐỀ 10 DI TRUYỀN LIÊN KẾT GEN, HOÁN VỊ GEN I TRỌNG TÂM LÍ THUYẾT Kiến thức di truyền liên kết - Hai cặp gen Aa Bb di truyền phân li độc lập với chúng nằm cặp NST khác nhau; Di truyền liên kết với chúng nằm cặp NST - Các gen NST di truyền tạo thành nhóm gen liên kết Bộ NST lồi 2n số nhóm gen liên kết = n - Trong tế bào, số lượng gen nhiều nhiều so với số lượng NST nên liên kết gen phổ biến - Liên kết gen làm hạn chế xuất biến dị tổ hợp, đảm bảo di truyền bền vững nhóm tính trạng - Trong chọn giống, người ta sử dụng đột biến chuyển đoạn để chuyển gen có lợi vào NST để chúng di truyền tạo nhóm tính trạng tốt Kiến thức hoán vị gen - Hoán vị gen xảy tiếp hợp trao đổi chéo đoạn crômatit tương đồng khác nguồn gốc kì đầu giảm phân - Ở kì đầu ngun phân có hốn vị gen - Tần số hoán vị gen = x100% Tần số HVG tỉ lệ thuận với khoảng cách gen khơng vượt q 50% - Hốn vị gen làm tăng xuất biến dị tổ hợp, tạo điều kiện cho gen tốt tổ hợp với nhau, tạo nhóm tính trạng tốt - Sử dụng hoán vị gen để lập đồ di truyền (1cM = 1% hoán vị gen) Ở ruồi giấm, hoán vị gen diễn - Để xác định cặp tính trạng di truyền phân li độc lập, liên kết hồn tồn hay hốn vị gen so sánh tỉ lệ phân li kiểu hình đời với tích tỉ lệ kiểu hình cặp tính trạng Trong trường hợp cặp tính trạng di truyền phân li độc lập tỉ lệ phân li kiểu hình đời tích tỉ lệ cặp tính trạng Liên kết gen hoàn toàn làm hạn chế biến dị tổ hợp tỉ lệ kiểu hình đời bé trường hợp phân li độc lập Cịn hốn vị gen tỉ lệ kiểu hình lớn trường hợp phân li độc lập - Khi bố mẹ dị hợp cặp gen thì: + Tỉ lệ kiểu hình lặn (aabb) = tỉ lệ giao tử ab x tỉ lệ giao tử ab Tỉ lệ kiểu hình A-bb = aaB- = 0,25 – tỉ lệ kiểu gen aabb Tỉ lệ kiểu hình A-B- = 0,5 + tỉ lệ kiểu gen aabb - Muốn tìm tần số hốn vị gen phải dựa vào kiểu gen đồng hợp lặn đời ab Từ tỉ lệ kiểu gen ab ab  Tỉ lệ giao tử ab  Tần số hoán vị ab Trang - Nếu chưa cho kiểu hình đồng hợp lặn phải tìm kiểu hình đồng hợp lặn dựa nguyên lí: A-B- = 0,5 + aabb A-bb = aaB- = 0,25 – aabb - Nếu phép lai có nhiều nhóm liên kết phải phân tích loại bỏ nhóm liên kết khơng có hốn vị gen, tập trung vào nhóm liên kết có hốn vị gen - Nếu tốn cho loại giao tử phải xác định đâu giao tử liên kết, đâu giao tử hốn vị theo ngun lí: Giao tử hốn vị có tỉ lệ 0, 25 - Tần số hoán vị = x giao tử hoán vị = – x giao tử liên kết II CÂU HỎI KHÁI QUÁT Câu Xét cá thể đực có kiểu gen Aa BD , biết hai gen B D liên kết hồn tồn (khơng có hốn vị bd gen) a Một tế bào cá thể giảm phân bình thường tạo loại giao tử nào? b Cơ thể giảm phân bình thường cho loại giao tử? Hướng dẫn giải a – Trong điều kiện khơng có hốn vị gen, tế bào giảm phân cho loại giao tử - Tế bào có kiểu gen Aa BD giảm phân cho loại tinh trùng ABD, abd Abd , aBD bd b Kiểu xếp thứ - Cơ thể có kiểu gen Aa Kiểu xếp thứ hai BD giảm phân, có kiểu xếp NST hình (chữ X tượng trưng bd cho NST kép) Mỗi kiểu xếp tạo loại giao tử với tỉ lệ - Cơ thể có hàng triệu tế bào, có 50% số tế bào xảy trường hợp 1, 50% số tế bào xảy trường hợp Do thể giảm phân bình thường cho loại giao tử ABD, abd , Abd , aBD Câu Một cá thể đực có kiểu gen BD , biết tần số hoán vị gen hai gen B D 20% bd a Một tế bào cá thể giảm phân bình thường tạo loại giao tử nào? b Cơ thể giảm phân bình thường cho loại giao tử với tỉ lệ loại bao nhiêu? Hướng dẫn giải Trang a Tần số hoán vị hai gen 20% có nghĩa giảm phân có số tế bào xảy hốn vị, số tế bào khơng có hốn vị Vì hỏi tế bào giảm phân cho loại giao tử phải xét trường hợp: (một trường hợp có hốn vị trường hợp khơng có hốn vị gen) - Trường hợp 1: Khơng có hốn vị gen Khi khơng có hốn vị tế bào giảm phân tạo loại giao tử với tỉ lệ Tế bào có kiểu gen BD giảm phân tạo loại giao tử BD, bd bd -Trường hợp 2: Có hốn vị gen Khi có hốn vị gen tế bào có kiểu gen BD giảm phân tạo loại giao tử với tỉ lệ 1:1:1:1 (Bạn đọc bd xem kĩ hình 11, trang 48 sách giáo khoa sinh học 12) Như vậy, tế bào có kiểu gen BD giảm phân có hốn vị gen tạo loại tinh trùng bd 1BD,1bd ,1Bd ,1bD b Cơ thể giảm phân bình thường cho loại giao tử với tỉ lệ loại bao nhiêu? + Cơ thể BD có tần số hốn vị 20% giảm phân tạo loại giao tử BD, bd , Bd , bD Trong bd giao tử Bd bD loại giao tử hoán vị (do hoán vị sinh ra), giao tử BD, bd loại giao tử liên kết + Giao tử hốn vị có tỉ lệ nửa tần số hoán vị  20% 0,1 + Giao tử liên kết có tỉ lệ = 0,5 – giao tử hoán vị = 0,5 – 0,1 = 0,4 Vậy thể có kiểu gen BD bd với tần số hốn vị 20% tạo loại giao tử 0, BD;0, 4bd ;0,1Bd ;0,1bD Cần phân biệt loại giao tử tế bào sinh hay thể sinh Một tế bào giảm phân khơng có hốn vị ln ln tạo loại giao tử, có hốn vị tạo loại giao tử với tỉ lệ 1:1:1:1 Tỉ lệ giao tử thể sinh phụ thuộc vào tần số hoán vị gen cặp gen kiểu gen thể Câu Một lồi thực vật có NST 2n = 14 Trong điều kiện không phát sinh đột biến NST, loài sinh vật tạo tối đa loại giao tử trường hợp: a Vào kì đầu giảm phân có tiếp hợp trao đổi chéo điểm cặp NST, cặp NST khác khơng có hốn vị gen b Cặp NST số có trao đổi chéo điểm, cặp NST số số có xảy trao đổi chéo điểm, cặp NST số khơng có trao đổi chéo Hướng dẫn giải Trang Lồi sinh vật có 2n = 14  có cặp NST a – Cặp NST có trao đổi chéo điểm tạo loại giao tử  Có cặp NST xảy trao đổi chéo điểm tạo 42 loại giao tử – Cặp NST khơng có trao đổi chéo tạo loại giao tử  Có cặp NST khơng xảy trao đổi chéo tạo 25 loại giao tử Tối đa có số loại giao tử 25.42 29 loại giao tử b – Một cặp NST có trao đổi chéo điểm tối đa tạo loại giao tử – Có cặp NST xảy trao đổi chéo điểm tạo 42 loại giao tử – Có cặp NST không xảy trao đổi chéo tạo số loại giao tử 24 Tối đa có số loại giao tử 8.42.24 211 loại giao tử - Ở lồi, điều kiện giảm phân khơng phát sinh đột biến cặp NST phân li cho loại giao tử, có trao đổi chéo điểm cặp NST cho loại giao tử, có trao đổi chéo hai điểm cặp NST cho loại giao tử - Số loại giao tử tạo tích số loại giao tử cặp NST Câu Cho thân cao, hoa đỏ tự thụ phấn, đời F1 có tỉ lệ 66% thân cao, hoa đỏ: 9% thân thấp, hoa đỏ: 9% thân cao, hoa trắng: 16% thân thấp, hoa trắng Cho biết cặp tính trạng cặp gen quy định diễn biến trình sinh hạt phấn q trình sinh nỗn diễn giống a Hãy xác định quy luật di truyền chi phối phép lai b Tìm tần số hốn vị gen kiểu gen bố mẹ Hướng dẫn giải a Hãy xác định quy luật di truyền chi phối phép lai - Tìm quy luật di truyền cặp tính trạng: + Tính trạng chiều cao Cây cao : Cây thấp = (66% + 9%) : (16% + 9%) = 75% : 25% = 3:1  Cây cao tính trạng trội so với thấp Quy ước: A quy định cao, a quy định thấp + Tính trạng màu hoa Hoa đỏ : hoa trắng = (66% + 9%) : (16% + 9%) = 75% : 25% = 3:1  Hoa đỏ tính trạng trội so với hoa trắng Quy ước: B quy định hoa đỏ, b quy định hoa trắng - Tìm quy luật di truyền mối quan hệ hai tính trạng Tích tỉ lệ hai cặp tính trạng = (3:1)(3:1) = 9:3:3:1 Tỉ lệ phân li kiểu hình toán 66% : 16% : 9% : 9% = 66 : 16 : : Trang Vậy tích tỉ lệ hai cặp tính trạng (9:3:3:1) khác tỉ lệ phân li toán (66:16:9:9)  Hai cặp tính trạng di truyền theo quy luật liên kết khơng hồn tồn (có hốn vị gen) b Tìm tần số hốn vị gen kiểu gen bố mẹ Muốn tìm tần số hốn vị gen phải dựa vào tỉ lệ loại kiểu hình lặn - Ở đời con, loại kiểu hình lặn (cây thấp, hoa trắng ) chiếm tỉ lệ 16%  Kiểu gen ab = 0,16 ab Vì diễn biến trình sinh hạt phấn sinh noãn giống nhau, tức có hốn vị gen hốn vị gen giới đực có tần số tần số hốn vị gen giới 0,16 ab 0, 4ab.0, 4ab ab Cơ thể có cặp gen dị hợp (Aa Bb) sinh loại giao tử nên tỉ lệ trung bình loại giao tử 0, 25 Trong trường hợp có hốn vị gen, giao tử hốn vị ln có tỉ lệ thấp tỉ lệ trung bình, giao tử liên kết có tỉ lệ cao tỉ lệ trung bình  Tần số hốn vị = – 2.giao tử liên kết = – 2.0,4 = 0,2  ab giao tử liên kết nên kiểu gen bố mẹ AB ab (Nếu ab giao tử hốn vị kiểu gen bố mẹ AB ) ab Câu Cho biết A quy định thân cao trội hoàn toàn so với a quy định thân thấp, B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với b quy định hoa trắng Cho thân cao hoa đỏ tự thụ phấn đời F1 có loại kiểu hình, cao hoa trắng chiếm tỉ lệ 16% Cho biết diễn biến trình giảm phân tạo hạt giống với q trình giảm phân tạo nỗn Hãy xác định tần số hoán vị gen kiểu gen bố mẹ Hướng dẫn giải * Phải dựa vào kiểu hình lặn để xác định tỉ lệ giao tử mang gen lặn Nếu giao tử có tỉ lệ bé tỉ lệ trung bình giao tử hốn vị Từ giao tử hoán vị suy tần số hoán vị kiểu gen bố mẹ Theo cao hoa trắng đời chiếm tỉ lệ 16%  Cây thấp hoa trắng có tỉ lệ 25% - 16% = 9% Mà thấp hoa trắng có kiểu gen ab ab đời F1 có 0, 09 ab ab Mọi diễn biến trình giảm phân tạo hạt phấn giống với q trình tạo nỗn tức hốn vị gen xảy bố mẹ với tần số Trang  0, 09 ab 0,3ab 0,3ab Giao tử ab có tỉ lệ 0,3 ab Cơ thể có loại giao tử nên tỉ lệ trung bình loại giao tử 0,25 Trong trường hợp có hốn vị gen, giao tử hốn vị có tỉ lệ thấp tỉ lệ giao tử liên kết nên giao tử hốn vị ln có tỉ lệ thấp tỉ lệ trung bình, giao tử liên kết có tỉ lệ cao tỉ lệ trung bình Giao tử ab có tỉ lệ = 0,3  0, 25 nên giao tử liên kết  Giao tử hốn vị có tỉ lệ 0,5 – 0,3 = 0,2 Vậy tần số hoán vị 0, 2 0, 40% Vì giao tử ab giao tử liên kết nên kiểu gen P AB ab - Dựa vào tỉ lệ giao tử mang gen lặn để tính tần số hốn vị gen Xác định tỉ lệ giao tử mang gen lặn từ kiểu hình đồng hợp lặn tất tính trạng - Khi bố mẹ dị hợp hai cặp gen sử dụng ngun lí: Tỉ lệ kiểu hình aabb = tỉ lệ giao tử ab nhân với tỉ lệ giao tử ab Tỉ lệ kiểu hình A-bb = aaB- = 0,25 – aabb Tỉ lệ kiểu hình A-B- = 0,5 + aabb Do vậy, biết tỉ lệ loại kiểu hình tính tỉ lệ tất kiểu hình lại Câu Cho biết gen quy định tính trạng trội hồn tồn Xét phép lai AB Ab  , biết ab aB tần số hoán vị hai gen A B 40% a Đời có loại kiểu gen, loại kiểu hình? b Tỉ lệ kiểu hình đời Hướng dẫn giải a Đời có loại kiểu gen, loại kiểu hình? - Nếu khơng có hốn vị gen đời có loại kiểu gen, loại kiểu hình - Nếu có hốn vị gen đời có 10 loại kiểu gen, loại kiểu hình Theo lí thuyết hốn vị gen tượng phổ biến tự nhiên nên đề khơng nói rõ có hốn vị hay không làm xem có hốn vị gen - Như phép lai AB Ab  có số loại kiểu gen 10 ab aB Có số loại kiểu hình kiểu hình Tại có hốn vị gen phép lai AB Ab  lại có 10 loại kiểu gen, loại kiểu hình? Cách tính ab aB nào? Để cho đơn giản, xem hai cặp gen giống phân li độc lập AB Ab   Aa Aa   Bb Bb  Ở hai cặp gen  Aa Aa   Bb Bb  có số loại kiểu gen 3 9; số ab aB Trang loại kiểu hình 2 4 Tuy nhiên, trường hợp liên kết gen số loại kiểu gen trường hợp phân li độc lập cộng thêm (vì kiểu gen AaBb kiên kết có kiểu gen AB Ab ) ab aB b Tỉ lệ kiểu hình đời Tần số hốn vị 40% giao tử hốn vị có tỉ lệ = 0,2; giao tử liên kết có tỉ lệ = 0,5 – 0,2 = 0,3 Cơ thể AB giảm phân sinh giao tử ab 0,3 ab (Vì thể Cơ thể AB , ab giao tử liên kết) ab Ab giảm phân sinh giao tử ab 0, aB (Vì thể Ab , ab giao tử hốn vị) aB Theo cơng thức: Tỉ lệ kiểu hình aabb = tỉ lệ giao tử ab nhân với tỉ lệ giao tử ab Tỉ lệ kiểu hình A-bb = aaB- = 0,25 – aabb Tỉ lệ kiểu hình A-B- = 0,5 + aabb Ta có: - Kiểu hình lặn ab có tỉ lệ 0,3ab 0, 2ab 0, 06 ab - Kiểu hình có tính trạng trội A  bb aaB  0, 25  0, 06 0,19 - Kiểu hình có tính trạng trội A  B  0,5  0, 06 0,56 Câu Cho biết tính trạng gen quy định trội hoàn toàn Ở đời phép lai ♀ AB AB Dd ♂ Dd , loại kiểu hình A-B-dd có tỉ lệ 17,5% Cho biết giới đực khơng có hốn vị gen ab ab Hãy xác định tần số hoán vị gen giới Hướng dẫn giải ♀ AB AB  AB AB  Dd ♂ Dd     Dd Dd  ab ab  ab ab  Vì hốn vị gen xảy nhóm gen liên kết mà không xảy cặp gen phân li độc lập nên khử cặp gen phân li độc lập Dd Ở cặp lai Dd x Dd sinh kiểu hình dd với tỉ lệ Trang Bài cho biết kiểu hình A-B-dd có tỉ lệ 17,5%  Nếu khơng tính dd kiểu hình A-B- chiếm tỉ lệ 17,5% : 70% 0, Vậy ta có: Phép lai ♀ lai ♀ AB AB Dd ♂ Dd sinh đời có kiểu hình A-B-dd chiếm tỉ lệ 17,5%  Phép ab ab AB AB ♂ sinh đời có kiểu hình A-B- chiếm tỉ lệ 70% ab ab - Vận dụng nguyên lí: A  B  0,5  ab ab  0,  0,5 0, ab ab - Vì hốn vị gen có giới nên 0, ab 0,5ab 0, 4ab ab - Giao tử ab có tỉ lệ = 0,4  giao tử liên kết Vậy tần số hoán vị = – x 0,4 = 0,2 = 20% Câu Cho biết cặp tính trạng cặp gen quy định trội hồn tồn Tần số hốn vị A B 20% Xét phép lai AB AB Dd  Dd ab ab a Theo lí thuyết kiểu hình aaB-D- đời chiếm tỉ lệ %? b Theo lí thuyết loại kiểu hình có tính trạng trội đời chiếm tỉ lệ %? Hướng dẫn giải a Tìm tỉ lệ kiểu hình aaB-D- đời con: Xét tỉ lệ phân li kiểu hình nhóm liên kết - Ở nhóm liên kết AB Ab  (tần số hoán vị gen 20%) cho đời 0.16aabb ab ab  Kiểu hình aaB- = 0,25 – 0,16 = 0,09 - Ở nhóm liên kết Dd x Dd, cho kiểu hình D- với tỉ lệ Ở phép lai 0, 75 AB Ab Dd  Dd , kiểu hình aaB-D- đời 0,09 x 0,75 = 0,0375 = 6,75% ab ab b Loại kiểu hình có tính trạng trội gồm có A-B-dd + A-bbD- + aaB-D- Ở nhóm liên kết AB Ab  (tần số hoán vị gen 20%) cho đời có loại kiểu hình ab ab 0.16aabb: 0,09aaB- : 0,09A-bb : 0,66A-B- Ở nhóm liên kết Dd x Dd, cho kiểu hình D- với tỉ lệ = 0,75 Và kiểu hình dd với tỉ lệ = = 0,25 4  Loại kiểu hình A-B-dd có tỉ lệ = 0,66 x 0,25 Loại kiểu hình A-bbD- có tỉ lệ = 0,09 x 0,75 Loại kiểu hình aaB-D- có tỉ lệ = 0,009 x 0,75 Trang Loại kiểu hình có tính trạng trội có tỉ lệ = 0.3 Câu Một thể đực có kiểu gen AbDEGh tiến hành giảm phân tạo giao tử aB deg H Biết không xảy đột biến Theo lí thuyết, cho biết: a Cơ thể giảm phân tạo tối đa loại giao tử? b Giả sử thể giảm phân, tế bào xảy trao đổi chéo điểm tạo tối đa loại giao tử? c Giả sử có tế bào sinh tinh tiến hành giảm phân có hốn vị gen có tối đa loại tinh trùng? d Giả sử có 100 tế bào sinh tinh tiến hành giảm phân có hốn vị gen có tối đa loại tinh trùng? Hướng dẫn giải Cơng thức giải nhanh Trên nhóm gen liên kết có n cặp gen dị hợp (Ví dụ AbDEGhmn ) aBdegHMN - Số loại giao tử tối đa = 2n - Nếu có x tế bào sinh tinh có hốn vị gen số loại giao tử 2x  (không vượt 2n ) - Nếu tế bào có trao đổi chéo điểm số loại giao tử tối đa = 2n Chứng minh công thức: a Số loại giao tử tối đa = 2n Vì có n cặp gen dị hợp có tối đa 2n loại giao tử b Nếu có x tế bào sinh tinh số loại tinh trùng 2x  (không vượt 2n ) - Mỗi tế bào giảm phân có hốn vị cho loại giao tử, có loại giao tử liên kết, loại giao tử hốn vị - Có x tế bào giảm phân số loại giao tử hốn vị = 2x; Số loại giao tử liên kết = Vì có cặp NST nên có loại giao tử liên kết  Số loại giao tử tối đa = 2x + Tuy nhiên, có n cặp gen dị hợp nên tối đa có 2n loại giao tử Do đó, số loại giao tử khơng vượt q 2n c – Nếu tế bào có trao đổi chéo điểm với n cặp gen dị hợp có số điểm trao đổi chéo = n – - Có (n – 1) điểm trao đổi chéo tạo số loại giao tử hoán vị = 2(n – 1); Số loại giao tử liên kết =  Tổng số loại giao tử = 2(n-1) + = 2n - Nếu có vô số tế bào giảm phân tế bào có trao đổi chéo điểm số loại giao tử tối đa = 2n Trang Giải tốn: Một thể động vật có kiểu gen AbDEGh tiến hành giảm phân tạo giao tử  Cơ thể có cặp gen aBdegH dị hợp (n = 6) Vận dụng cơng thức giải nhanh ta có: a Cơ thể giảm phân tạo tối đa 64 loại giao tử = 2n = 26 = 64 b Mỗi tế bào xảy trao đổi chéo điểm tạo tối đa số loại giao tử = 2n = 12 c Có tế bào sinh tinh tiến hành giảm phân có hốn vị gen có tối đa loại tinh trùng = 2x + = 2x3 + = loại d – Vì có cặp gen dị hợp nên tối đa sinh số loại giao tử = 26 = 64 loại - Có 100 tế bào sinh tinh, áp dụng công thức = 2x + số loại giao tử = x 100 + = 102 Tuy nhiên, có cặp gen dị hợp nên số loại giao tử không vượt qua 64 loại  Có tối đa 64 loại tinh trùng Câu 10 Ở loài thực vật, A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với quy định hoa trắng; B quy định to trội hoàn toàn so với b quy định nhỏ Thực phép lai P: AB Ab  , thu ab ab F1 có 20% số hoa trắng, nhỏ Biết không xảy đột biến Hãy xác định tỉ lệ loại kiểu hình sau F1 a) Kiểu hình hoa đỏ, to b) Kiểu hình hoa đỏ, nhỏ c) Kiểu hình hoa trắng, to Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh Nếu P dị hợp cặp gen giao phấn với dị hợp cặp gen ( AB Ab Ab Ab   ), thu F1 ab ab aB ab Theo lí thuyết, F1 có tỉ lệ loại kiểu sau: Kiểu hình đồng hợp lặn ( ab ) chiếm tỉ lệ = giao tử ab đực x giao tử ab ab Kiểu hình A-bb có tỉ lệ 0,5  ab ab Kiểu hình aaB- có tỉ lệ 0, 25  ab ab Kiểu hình A-B- có tỉ lệ 0, 25  ab ab Kiểu hình A-bb chủng có tỉ lệ 0, 25  ab ab Chứng minh: - Vì cặp lai Aa x Aa đời cịn có A- chiếm tỉ lệ 0,75; aa chiếm tỉ lệ 0,25 aa + A- có tỉ lệ = Bb x bb đời có B- chiếm tỉ lệ 0,5; bb chiến tỉ lệ 0,5 bb + B- có tỉ lệ = Trang 10