LAI HAI CặP TíNH TRạNG ĐịNH LUậT PHÂN LY ĐộC LậP I. Tóm tắt kiến thức cơ bản: 1. Nội dung định luật phân li độc lập: Khi lai 2 cơ thể bố, mẹ thuần chủng và khác nhau về hai hay nhiều cặp tính trạng tơng phản, thì sự di truyền cặp của tính trạng này không phụ thuộc vào sự di truyền của các cặp tính trạng khác. 2. Điều kiện nghiệm đúng của định luật phân li độc lập: Thế hệ xuất phát (P) phải thuần chủng về cặp tính trạng đem lai Mỗi gen quy định một tính trạng Tính trội phải là trội hoàn toàn Số lợng cá thể thu đợc ở F 2 phải đủ lớn Các gen phải nằm trên các NST khác nhau 3. Thí dụ của Menđen về lai hai cặp tính trạng: ở đậu Hà Lan gen A: quy định hạt vàng; gen a quy định hạt xanh; gen B quy định vỏ hạt trơn và gen b quy định vỏ hạt nhăn. Cho đậu Hà Lan thuần chủng có hạt vàng, vỏ hạt trơn giao phấn với đậu thuần chủng có hạt xanh, vỏ hạt nhăn thu đợc F 1 đồng loạt hạt vàng, vỏ hạt trơn. Tiếp tục cho F 1 tự thụ phấn thu đợc F 2 có tỉ lệ kiểu hình xấp xỉ 9 hạt vàng, trơn: 3 hạt vàng, nhăn: 3 hạt xanh, trơn: 1 hạt xanh nhăn. * Sơ đồ lai giải thích: P: AABB (vàng, trơn) x aabb (xanh, nhăn) G P : AB , ab F 1 : Kiểu gen AaBb Kiểu hình 100% vàng, trơn F 1 tự thụ phấn F 1 AaBb x AaBb G F1 : AB: Ab: aB: ab , AB: Ab: aB: ab F 2 : AB Ab aB ab AB AABB AABB AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb Tỉ lệ kiểu gen của F 2 : 1AABB: 2AaBB: 2AABb: 4AaBb: 1AAbb: 2Aabb: 1aaBB: 2aaBb: 1aabb Tỉ lệ kiểu hình của F 2 : 9 vàng, trơn: 3 vàng, nhăn: 3 xanh, trơn: 1xanh nhăn II. Phơng pháp giải bài tập 1. Dạng bài toán thuận: * Cách giải tơng tự nh lai một cặp tính trạng gồm 3 bớc sau: Bớc 1: Quy ớc gen Bớc 2: Xác định kiểu gen của bố mẹ Bớc 3: Lập sơ đồ lai. * Thí dụ: ở cà chua, lá chẻ là trội so với lá nguyên; quả đỏ là trội so với quả vàng. Mỗi tính trạng do 1 gen quy định, các gen nằm trên các NST th- ờng khác nhau. Giải thích kết quả và lập sơ đồ lai từ P đến F 2 khi cho cà chua thuần chủng lá chẻ, quả vàng thụ phấn với cây cà chua thuần chủng lá nguyên, quả đỏ. Giải Bớc 1: Quy ớc gen: Gen A quy định lá chẻ, gen a quy định lá nguyên Gen B quy định quả đỏ, gen a quy định quả vàng Bớc 2: Kiểu gen của bố, mẹ: Cây cà chua thuần chủng lá chẻ, quả vàng có kiểu gen là: AAbb Cây cà chua thuần chủng lá nguyên, quả đỏ có kiểu gen là: aaBB Bớc 3: Sơ đồ lai: P: AAbb (lá chẻ, quả vàng) x aaBB (lá nguyên, quả xanh) G P : Ab , aB F 1 : Kiểu gen AaBb Kiểu hình 100% lá chẻ, quả đỏ F 1 tự thụ phấn F 1 AaBb (lá chẻ, quả đỏ) x AaBb (lá chẻ, quả đỏ) G F1 : AB: Ab: aB: ab , AB: Ab: aB: ab F 2 : AB Ab aB ab AB AABB AABB AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb Tỉ lệ kiểu gen của F 2 : 1AABB: 2AaBB: 2AABb: 4AaBb: 1AAbb: 2Aabb: 1aaBB: 2aaBb: 1aabb Tỉ lệ kiểu hình của F 2 : 9 lá chẻ, quả đỏ: 3 lá chẻ, quả vàng: 3 lá nguyên, quả đỏ: lá nguyên, quả vàng 2. Dạng bài toán nghịch: Từ tỉ lệ phân li kiểu hình ở con lai, nếu xấp xỉ 9: 3: 3: 1, căn cứ vào định luật phân li độc lập của Menđen, suy ra bố mẹ dị hợp tử về 2 cặp gen AaBb. Từ đó quy ớc gen, kết luận tính chất của phép lai và lập sơ đồ lai phù hợp. * Thí dụ: Xác định kiểu gen của P và lập sơ đồ lai khi bố mẹ đều có lá chẻ, quả đỏ; con lai có 64 cây lá chẻ, quả đỏ; 21 cây lá chẻ quả vàng; 23 cây lá nguyên, quả đỏ; 7 cây lá nguyên, quả vàng. Giải Xét tỉ lệ phân li kiểu hình của F 1 : F 1 có 64 cây lá chẻ, quả đỏ: 21 cây lá chẻ quả vàng: 23 cây lá nguyên, quả đỏ: 7 cây lá nguyên, quả vàng. Tỉ lệ xấp xỉ 9: 3: 3: 1, đây kết quả của phép lai tuân theo định luật phân li độc lập khi lai hai cặp tính trạng của Menđen bố, mẹ đều có kiểu gen dị hợp về hai cặp gen. Xét riêng từng tính trạng của con lai ở F 1 : Về dạng lá: La che 64 21 85 3 La nguyen 23 7 30 1 ự ỷ ự õ + = = + ; . Đây là kết quả của phép lai tuân theo quy luật phân li của Menđen. lá chẻ là trội, lá nguyên là lặn Quy ớc gen: Gen A quy định lá chẻ Gen a quy định lá nguyên Về màu quả: Qua o 64 23 87 3 Qua vang 21 7 28 1 ỷ ủ ỷ ỷ ứ + = = + ; Đây là kết quả của phép lai tuân theo quy luật phân li của Menđen. quả đỏ là trội, quả vàng là lặn Gen B quy định quả đỏ Gen b quy định quả vàng Tổ hợp hai tính trạng, bố và mẹ đều dị hợp 2 cặp gen có kiểu gen là AaBb, kiểu hình là lá chẻ, quả đỏ Sơ đồ lai: P: AaBb (lá chẻ, quả đỏ) x AaBb (lá chẻ, quả đỏ) G P : AB: Ab: aB: ab , AB: Ab: aB: ab F 1 : AB Ab aB ab AB AABB AABB AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb Tỉ lệ kiểu gen của F 1 : 1AABB: 2AaBB: 2AABb: 4AaBb: 1AAbb: 2Aabb: 1aaBB: 2aaBb: 1aabb Tỉ lệ kiểu hình của F 1 : 9 lá chẻ, quả đỏ: 3 lá chẻ, quả vàng: 3 lá nguyên, quả đỏ: lá nguyên, quả vàng III. Bài tập và hớng dẫn giải: Bài 1: ở đậu Hà Lan, thân cao và hạt vàng là hai tính trạng trội so với thân thấp và hạt xanh; các tính trạng di truyền độc lập với nhau. Xác định kiểu gen của bố, mẹ và lập sơ đồ lai cho các trờng hợp sau đây: a/ Bố thân cao, hạt xanh; mẹ thân thấp, hạt vàng b/ Bố thuần chủng thân cao, hạt vàng; mẹ thuần chủng thân thấp, hạt xanh. Bài 2: ở một loài côn trùng, gen B quy dịnh thân xám, gen B quy định thân đen; gen S quy định lông ngắn và gen s quy định lông dài. Các gen nói trên nằm trên các NST thờng khác nhau. a/ Cho 2 cơ thể thuần chủng có thân xám, lông dài và thân đen, lông ngắn giao phối với nhau. Lập sơ đồ lai và nhận xét kết quả của con lai F 1 . b/ Nếu cho F 1 giao phối với nhau. Không cần lập sơ đồ lai có thể xác định đợc tỉ lệ kiểu hình của F 2 hây không? c/ Nếu cho F 1 trong phép lai trên lai phân tích thì kết quả nh thế nào? Bài 3: Giao phấn giữa hai cây thuần chủng thu đợc F 1 đồng loạt giống nhau. Tiếp tục cho F 1 tự thụ phấn, F 2 cho tỉ lệ kiểu hình nh sau: 176 cây thân cao, hạt tròn: 59 cây thân cao, hạt dài: 60 cây thân thấp, hạt tròn: 20 cây thân thấp, hạt dài. a/ Xác định tính trội lặn và quy ớc gen cho các tính trạng nói trên. b/ Lập sơ đồ lai từ P đến F 2 . Cho biết mỗi tính trạng do 1 gen quy định và các gen nằm trên các NST khác nhau. Giải a/ Xác định tính trội lặn và quy ớc gen: Xét riêng từng tính trạng ta có: Xét tính trạng chiều cao thân: Than cao 176 59 3 Than thap 60 20 1 õ õ ỏ + = + ; . Đây là kết quả của phép lai tuân theo quy luật phân li của Menđen. thân cao là trội, thân thấp là lặn. Quy ớc gen: A quy định thân cao; a quy định thân thấp Xét tính trạng hình dạng hạt Hat tron 176 60 3 Hat dai 59 20 1 ù ứ ù ứ + = + ; . Đây là kết quả của phép lai tuân theo quy luật phân li của Menđen. hạt tròn là trội, hạt dài là lặn. Quy ớc gen: B quy định hạt tròn; b quy định hạt dài b/ F 2 có tỉ lệ phân li kiểu hình là 176: thân cao, hạt tròn: 59 thân cao, hạt dài: 60 thân thấp hạt tròn: 20 thân thấp, hạt dài ; 9: 3: 3: 1 = 16 tổ hợp = 4 giao tử đực x 4 giao tử cái F 1 dị hợp về 2 cặp gen và có kiểu gen là AaBb Vậy để F 1 có kiểu gen là AaBb và P thuần chủng thì kiểu gen của 2 cây P là: AABB (thân cao, hạt tròn) và aabb (thân thấp, hạt dài) hoặc AAbb (thân co, hạt dài) và aaBB (thân thấp, hạt tròn. * Sơ đồ lai từ P đến F 1 : P: AABB (thân cao, hạt tròn) x aabb (thân thấp, hạt dài) G P : AB , ab F 1 : AaBb Kiểu hình 100% thân cao, hạt tròn P: AAbb (thân co, hạt dài) x aaBB (thân thấp, hạt tròn. G P : Ab , aB F 1 : AaBb Kiểu hình 100% thân cao, hạt tròn Sơ đồ lai từ F 1 đến F 2 : F 1 : AaBb (thân cao, hạt tròn) x AaBb (thân cao, hạt tròn) G: AB: Ab: aB: ab , AB: Ab: aB: ab F 2 : AB Ab aB ab AB AABB AABB AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb Tỉ lệ kiểu gen của F 2 : 1AABB: 2AaBB: 2AABb: 4AaBb: 1AAbb: 2Aabb: 1aaBB: 2aaBb: 1aabb Tỉ lệ kiểu hình của F 1 : 9 thân co, hạt tròn: 3 thân cao, hạt dài: 3 thân thấp, hạt tròn: 1 thân thấp, hạt dài Bài 4: Cho hai kiểu gen AAbb và aaBB thụ phấn với nhau. Biết các gen phân li độc lập và tổ hợp tự do. 1. Lập sơ đồ lai để xác định kiểu gen của F 1 2. Cho F 1 tự thụ phấn. Không cần lập sơ đồ lai, hãy xác định tỉ lệ phân li kiểu hình của F 2 trong hai trờng hợp sau: a/ Trờng hợp 1: A: lá dài; a lá ngắn; B hoa thơm; b hoa không thơm b/ Trờng hợp 2: A lá ngắn; a lá dài; B hoa không thơm; b hoa thơm Bài 5: ở cà chua, gen D quy định màu quả đỏ, gen d quy định màu quả vàng. Gen T quy định dạng quả tròn, t quy định dạng quả bầu dục. Hai cặp gen nói trên nằm trên hai cặp NST khác nhau. a/ Xác định tỉ lệ kiểu hình của F 2 khi lai hai cây cà chua P thuần chủng quả đỏ, tròn và quả vàng, bầu dục. b/ khi lai 2 cây cà chua thuần chủng quả đỏ, bầu dục và quả vàng, tròn thì kết quả của F 1 và F 2 có gì khác so với trờng hợp trên? c/ Hãy cho biết kết quả khi giao phấn cây cà chua F 1 nói trên với cây cà chua có quả vàng, bầu dục. Bài 6: ở bí, quả tròn và hoa vàng là hai tính trạng trội so với quả dài và hoa trắng. Mỗi tính trạng do 1 gen quy định và các gen nằm trên các NST khác nhau. Trong một phép lai phân tích của cây F 1 ngời ta thu đợc 4 kiểu hình với tỉ lệ ngang nhau là 1 quả tròn, hoa vàng: 1quả tròn, hoa trắng: 1 quả dài, hoa vàng: 1 quả dài, hoa trắng. a/ Xác định kiểu gen và kiểu hình của F 1 . b/ Cây F 1 nói trên có thể đợc tạo ra từ những phép lai P nh thế nào? Bài 7: ở ruồi giấm, gen A quy định thân xám, gen a quy định thân đen; gen B quy định lông ngắn, b quy định lông dài. Các gen phân li độc lập. a/ Lập sơ đồ lai khi cho ruồi giấm thân xám, lông dài giao phối với ruồi thân đen lông ngắn. b/ Ruồi cái P thân đen, lông dài. Để tạo ra ruồi con có thân xám, lông ngắn có thể cho giao phối với ruồi đực có kiểu gen nh thế nào? C. DI TRUYềN GIớI TíNH Và LIÊN KếT GIớI TíNH I. Tóm tắt kiến thức cơ bản: 1. Nhiễm sắc thể giới tính: Trong tế bào sinh dỡng của các loài động vật phân tính, bên cạnh các đôi NST thờng còn có một đôi NSt giới tính. Sự khác nhau giữa NST thờng và NST giới tính đợc tóm tắt nh sau: NST thờng NST giới tính Luôn sắp xếp thành từng cặp tơng đồng Có nhiều cặp trong tế bào Không xác định giới tính Chứa gen quy định tính trạng thờng Có thể xếp thàng cặp tơng đồng hay không tơng đồng Chỉ có một cặp trong tế bào Xác định giới tính Chứa gen quy định tính trạng thờng nhng có liên quan đến giới tính. 2. Một số hiện tợng phân hoá giới tính ở động vật: Cặp NST giới tính Đực Cái Đa số loài (thú, ruồi giấm ) Một số loài (chim, bớm, bò sát, cá ) Bọ xít, châu chấu, rệp Bọ nhậy XY XX XO XX XX XY XX XO 3. Cơ chế xác định giới tính ở động vật: Do phân li của cặp NST giới tính trong giảm phân kết hợp với sự tổ hợp của chúng trong thụ tinh Thí dụ: ở đa số các loài động vật, cá thể cái mang cặp NST giới tính XX, cá thể đực mang cặp NST giới tính XY. Trong giảm phân: Cá thể cái (XX) tạo ra một loại trứng duy nhất mang 1 NST giới tính X. Cá thể đực (XY) tạo ra hai loại tinh trùng là 1 loại mang NST giới tính X và 1 loại mang NST giới tính Y với tỉ lệ xấp xỉ nhau. Trong thụ tinh: Trứng mang NST giới tính X kết hợp với tinh trùng mang NST giới tính X tạo thành hợp tử mang cặp NST giới tính XX phát triển thành cá thể cái. Trứng mang NST giới tính X kết hợp với tinh trùng mang NST giới tính Y tạo thành hợp tử mang cặp NST giới tính XY phát triển thành cá thể đực. Sơ đồ giải thích: P: XX (cái) x XY (đực) G: X , X: Y F 1 : XX (cái): XY (đực) Tỉ lệ đực cái trong mỗi loài luôn xấp xỉ 1: 1 II. Phơng pháp giải bài tập Đối với bài tập lai cặp một tính trạng với gen nằm trên NST giới tính. Nói chung ở hai dạng toán thuận và toán nghịch, cách giải cũng tơng tự nh ở các dạng tơng ứng thuộc định luật Menđen (xem lại phần hớng dẫn ở lai một cặp tính trạng theo định luật Menđen). III. Bài tập và hớng dẫn giải: Bài 1: ở loài bớm tằm, cá thể đực mang cặp NST giới tính XX; cá thể cái mang cặp NST giới tính XY. a/ Trình bày cơ chế xác định giới tính của bớm tằm kèm theo sơ đồ minh hoạ. b/ Tỉ lệ đực: cái ở loài bớm tằm có xấp xỉ 1: 1 hay không? Tại sao? Đáp số: a/ b/ Bài 2: ở ruồi giấm, gen A quy định màu mắt đỏ và gen a quy định màu mắt trắng. Các gen nằm trên NST giới tính X. a/ Hãy viết kiểu gen quy định màu mắt đỏ và màu mắt trắng ở ruồi giấm đực và ruồi giấm cái. b/ Xác định kiểu gen và kiểu hình của con lai F 1 khi: + Bố mắt đỏ và mẹ mắt trắng + Bố mắt trắng và mẹ mắt đỏ c/ Nếu con lai F 1 có mắt đỏ đợc sinh ra từ ruồi mẹ mắt trắng thì kiểu gen và kiểu hình của ruồi bố nh thế nào? Ruồi F 1 đã cho thuộc giới tính nào? Đáp số: a/ b/ c/ Bài 3: ở ngời, bệnh teo cơ do gen d nằm trên NST giới tính X quy định; gen trội D quy định cơ phát triển bình thờng. a/ Nếu mẹ có kiểu gen dị hợp và bố bình thờng thì các con sinh ra sẽ nh thế nào? b/ Nếu các con trong một gia đình có con trai bình thờng, có con trai teo cơ, có con gái bình thờng, có con gái teo cơ thì kiểu gen và kiểu hình của bố và mẹ nh thế nào? Lập sơ đồ lai minh hoạ. Đáp số: a/ b/ Bài 4: ở ngời, bệnh dính ngón tay thứ 2 và thứ 3 đợc quy định bởi gen nằm trên NSt giới tính Y. a/ Bệnh này có thể có ở nữ không? Giải thích. b/ Viết sơ đồ lai biểu thị sự biểu hiện của bệnh. Đáp số: a/ b/ Bài 5: ở ngời, gen A quy định nhìn màu bình thờng, gen a quy định mù màu. Các gen nằm trên NST giới tính X. a/ Viết các kiểu gen quy định các kiểu hình tơng ứng có thể có ở nam và nữ. b/ Lập sơ đồ lai và xác định kiểu gen, kiểu hình của con khi: Bố bình thờng và mẹ mù màu Bố mù màu và mẹ bình thờng Đáp số: a/ b/ Bài 6: Bệnh máu khó đông ở ngời do gen a nằm trên NST giới tính X quy định, gen trội A quy định máu đông bình thờng. a/ Một cặp vợ chồng sinh đợc một đứa con gái bị bệnh máu khó đông thì kiểu gen và kiểu hình của họ nh thế nào? b/ Một cặp vợ chồng khác sinh đợc một đứa con trai bình thờng thì kiểu gen và kiểu hình của họ nh thế nào? . kiểu hình của F 2 : 9 lá chẻ, quả đỏ: 3 lá chẻ, quả vàng: 3 lá nguyên, quả đỏ: lá nguyên, quả vàng 2. Dạng bài toán nghịch: Từ tỉ lệ phân li kiểu hình ở con lai, nếu xấp xỉ 9: 3: 3: 1, căn cứ. cây lá nguyên, quả vàng. Tỉ lệ xấp xỉ 9: 3: 3: 1, đây kết quả của phép lai tuân theo định luật phân li độc lập khi lai hai cặp tính trạng của Menđen bố, mẹ đều có kiểu gen dị hợp về hai cặp gen. Xét. F 2 có tỉ lệ phân li kiểu hình là 176: thân cao, hạt tròn: 59 thân cao, hạt dài: 60 thân thấp hạt tròn: 20 thân thấp, hạt dài ; 9: 3: 3: 1 = 16 tổ hợp = 4 giao tử đực x 4 giao tử cái F 1