CHUYÊN đề một số DẠNG bài tập về HOÁN vị GEN TRONG CHƯƠNG TRÌNH ôn THI đại học môn SINH

CHUYÊN ĐỀ ÔN THI ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG NĂM HỌC : 2013 - 2014 CHUYÊN ĐỀ: MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ HỐN VỊ GEN TRONG CHƯƠNG TRÌNH ƠN THI ĐẠI HỌC MÔN SINH Người biên soạn: GV Sinh –Th.S Nguyễn Thị Hồng Trường Tổ Hóa - Sinh – Địa Trường THPT Bình Xuyên Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh lớp 12 thi đại học Dự kiến số tiết bồi dưỡng: tiết học STT 10 11 12 13 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Nội dung Từ viết tắt Biến dị tổ hợp BDTH Di truyền DT Kiểu hình KH Kiểu gen KG Hoán vị gen HVG Qui luật QL Sơ đồ lai SĐL Tính trạng tt Nhiễm sắc thể NST Liên kết gen LKG Thí nghiệm TN Phân li độc lập PLĐL Trao đổi chéo TĐC BỐ CỤC CHUYÊN ĐỀ - Hệ thống lại kiến thức liên quan đến hốn vị gen để học sinh có sở tốt để làm tập tính tốn - Đưa cơng thức tính tần số hốn vị gen (áp dụng trường hợp) - Phân loại, đưa phương pháp chung để làm nhanh tập trường hợp lai hai cặp tính trạng (các gen qui định tính trạng nằm cặp NST) - Phân loại, đưa cách làm nhanh tập trường hợp xuất cặp tính trạng (trong có hai cặp tính trạng nằm cặp NST, cặp lại nằm cặp NST khác) - Hệ thống ví dụ, tập cụ thể lời giải minh họa Đặc biệt ví dụ có nhận xét đề bài, hướng dẫn cách giải chi tiết - Cuối số tập tự giải để học sinh luyện tập thử sức NỘI DUNG I.TỔNG QUAN VẤN ĐỀ HOÁN VỊ GEN Đối tượng phương pháp nghiên cứu a Đối tượng nghiên cứu : ruồi giấm, có nhiều đặc điểm lí tưởng, thuận lợi cho nghiên cứu + Chu trình sống ngắn, điều kiện thuận lợi đẻ nhiều 20 ngày cho lứa, lứa đẻ nhiều trứng, tỉ lệ phát triển thành trưởng thành cao + Số lượng NST NST (2n = 8), dễ quan sát, lại phát sinh nhiều đột biến, tính trạng biểu rõ ràng + Dễ nuôi, dễ lai chúng với Chi phí cho cơng tác thí nghiệm thấp b Phương pháp: Moocgan dùng phương pháp lai phân tích, tiến hành lai thuận lai nghịch để tìm qui luật: DT liên kết hoàn toàn (LKG) liên kết khơng hồn tồn (HVG) Nội dung qui luật HVG: Trong trình giảm phân, NST tương đồng trao đổi đoạn tương ứng cho dẫn đến HVG làm xuất tổ hợp gen Ý nghĩa HVG: - Làm tăng xuất BDTH tạo nguồn biến dị tái tổ hợp, làm cho gen quý có hội tổ hợp lại gen Cung cấp nguyên liệu cho tiến hoá chọn giống - Dựa vào kết phép lai phân tích: tính tần số TĐC (f) từ thiết lập khoảng cách tương đối gen NST thiết lập đồ gen (đơn vị đo khoảng cách tính 1% hay 1cM) - Biết đồ gen dự đoán trước tần số tổ hợp gen phép lai, có ý nghĩa chọn giống (giảm thời gian chọn đơi giao phối cách mị mẫm) nghiên cứu khoa học Đặc điểm HVG * Hiện tượng HVG xảy cromatit khác nguồn gốc cặp NST kép tương đồng , gen có xu hướng LK chủ yếu, HVG xảy hơn, tần số HVG nhỏ 50% * Tỉ lệ loại giao tử mang gen hoán vị phản ánh tần số HVG (f) f phụ thuộc vào khoảng cách gen NST + Các gen xa nhau, dễ hoán vị, xa tâm động dễ hốn vị f lớn + Phụ thuộc tuỳ lồi, giới (có loài xảy giới đực (bướm, tằm,gà…), giới (ruồi giấm…) giới (đa số loài: người…) + HVG xảy thể dị hợp cặp gen trở lên có ý nghĩa, tạo tái tổ hợp gen (còn thể đồng hợp hay dị hợp cặp, TĐC khơng có ý nghĩa) + HVG làm tăng số loại giao tử, loại tổ hợp gen, làm xuất nhiều biến dị tổ hợp, làm thay đổi tỉ lệ KG, KH so với DT phân li độc lập Ngồi TĐC cịn xảy nguyên phân Các phương pháp tính tần số HVG Phương pháp 1: Dựa vào kết phép lai phân tích - Khi lai phân tích cặp gen khơng alen chi phối cặp tính trạng mà đời lai xuất phân lớp kiểu hình khơng nhau, có phân lớp kiểu hình chiếm tỉ lệ lớn 50%, cịn phân lớp khác chiếm tỉ lệ nhỏ 50%, phân lớp tạo trao đổi chéo Dựa vào lý thuyết, tần số trao đổi chéo tính theo cơng thức: Ví dụ: đời lai phân tích thu kết phân lớp kiểu sau: AB- = aabb = m; A-bb = aaB- = n mà m > n thể lai phân tích có kiểu gen dị hợp phân lớp kiểu hình A-bb , aaB- tạo trao đổi chéo có tần số trao đổi chéo: (1) Nếu n > m thể đưa lai phân tích dị hợp tử chéo: (2) Phương pháp 2: Phân tích kết lai F2 lai cá thể F1 dị hợp tử Trường hợp 1: Khi F1 dị hợp tử cặp gen không alen a) Nếu trao đổi chéo xảy giới tính với tần số: Căn vào phần trăm (%) số cá thể mang tính trạng lặn thu F 2, lấy bậc giá trị đó, xác định loại giao tử mang gen lặn (giả sử i%) Ta có tần số loại giao tử có trao đổi chéo 2i% Vậy tần số loại giao tử có trao đổi chéo: f% = 100% - 2i% b) Nếu trao đổi chéo xảy giới tính: Giả sử thể F1 đưa lai kiểu gen di hợp tử thể có trao đổi chéo tạo loại giao tử: AB = ab (giao tử liên kết), aB = Ab (giao tử hốn vị gen), cịn cá thể có loại giao tử: AB = ab = 0,5 Nếu % số cá thể mang cặp gen lặn thu k ta có kết quả: ab x 0,5 = k Suy ra: Vậy tần số trao đổi chéo: Trường hợp 2: Khi cá thể đưa lai dị hợp tử chéo: a) Trao đổi chéo xảy giới tính: Giả sử kiểu gen phép lai: Ở cá thể tạo loại giao tử AB = ab (giao tử LK), Ab = aB (giao tử HV) Còn cá thể đực tạo nên loại AB = ab (giao tử HV), Ab = aB (giao tử LK) Nếu % số cá thể mang tính trạng lặn h Theo lý thuyết ta có hệ phương trình (đặt giao tử ab = x, giao tử đực ab = y) Ta có: Giải hệ phương trình phương pháp tính giá trị x y từ xác định tần số loại giao tử có trao đổi chéo (nếu giả sử tính y = t): f% = 2t b) Trao đổi chéo xảy cá thể có kiểu gen dị hợp tử chéo, cách xác định giống trường hợp phần b Phương pháp 3: Xác định tần số trao đổi chéo trường hợp di truyền cặp gen tồn cặp NST a) Qua phép lai phân tích, để dễ xác định, giả sử ta có kiểu gen ban đầu đưa lai: Aa BC bc ×aa bc bc Đặt giá trị hai loại giao tử HV Bc = bC = x loại giao tử LK BC = bc = 0,5 -x Cặp gen Aa cho loại giao tử A = a = 0,5 Giả sử % số cá thể mang kiểu hình lặn phép lai phân tích g theo lý thuyết ta có phương trình: 0,5 (0,5 – x) = g Suy tần số loại giao tử có trao đổi chéo:  0, 25 − g  ÷= 1− 4g  0,5  f%=  b) Phân tích kết lai F2: Giả sử kiểu gen F1 đưa lai: Aa BC BC ×Aa bc bc * Trao đổi chéo xảy giới tính: Nếu qui ước loại giao tử có trao đổi chéo giao tử bình thường phần a) % số cá thể có kiểu hình lặn tính trạng l dựa vào lý thuyết theo giả thiết ta có phương trình: 0,5× (0,5 – x) × 0,5 (0,5 – x) = l Rút gọn phương trình ta có: 0,25x2 – 0,25x + 0,0625 – l = Giải phương trình xác định giá trị x Nếu cho giá trị x = Q ta có tần số loại giao tử có trao đổi chéo: f% = 2Q * Trao đổi chéo xảy giới tính: Vẫn kí hiệu loại giao tử cá thể có hốn vị gen phần a), cá thể khơng có trao đổi chéo tạo nên loại giao tử: (0,5A : 0,5a) (0,5BC : 0,5 bc) = 0,25ABC : 0,25Abc : 0,25aBC : 0,25abc % số cá thể mang tính trạng lặn s Vậy ta có phương trình: 0,5 (0,5 – x).0,25 = s Từ suy Vậy tần số loại giao tử có trao đổi chéo: II MỘT SỐ DẠNG TOÁN VỀ HOÁN VỊ GEN Dạng 1: Tính tần số hốn vị gen, tính tỉ lệ giao tử sinh từ thể có HVG Ví dụ : Lai phân tích ruồi thân xám, cánh dài thuộc kiểu gen Ab hệ lai aB gồm 376 thân xám, cánh cụt : 375 thân đen, cánh dài : 124 thân xám, cánh dài : 125 thân đen, cánh cụt Tìm tần số hốn vị gen? Nhận xét - Đây phép lai phân tích - Đời gồm phân lớp KH chia thành nhóm đôi Hai KH giống bố mẹ chiếm tỉ lệ lớn, hai KH khác bố mẹ chiếm tỉ lệ nhỏ Hướng dẫn giải Thân xám, cánh dài thân đen, cánh cụt kiểu hình trao đổi chéo tạo ra: →f= 124 + 125 100 = 25% 376 + 375 + 124 + 125 Ví dụ 2: Cho thân cao, hạt dài có kiểu gen Ab tự thụ phấn F1 thu 4000 cây, aB có 160 thấp, hạt trịn Tìm tần số hóa vị gen (f)? Nhận xét: - Biết KG KH P - Dựa vào tỉ lệ thấp, hạt trịn để tính f Hướng dẫn giải Vì P thân, hạt dài F1 có KH thân thấp, hạt tròn mang KG ab 160 = 0,04 chiếm tỉ lệ ab 4000 khác với 0,0625 (1/16) QL PLĐL, khác với 0,25 (1/4) LKG Qui luật DT chi phối HVG Đặt f = Tần số hoán vị gen → tỉ lệ giao tử hoán vị gen Ta có f f f ab× ab = 0,04 → f = 8% 2 Ví dụ 3: Có 4000 tế bào sinh tinh tham gia giảm phân tạo giao tử, có 200 tế bào xảy hốn vị gen Tính tần số hốn vị gen Nhận xét - Trong tế bào xảy hoán vị gen có nửa giao tử tạo có TĐC Hướng dẫn giải: f= 200 = 0,025 hay 2,5% × 4000 Một số tự giải Bài 1: Cho 2000 tế bào sinh hạt phấn có kiểu gen Q trình giảm phân có 400 tế bào xảy hoán vị gen Tần số hoán vị gen khoảng cách hai gen NST : A 20% 20 cM B 10% 10 A0 C 20% 20A0 D 10% 10 cM Bài 2: Xét tổ hợp gen Ab Dd, tần số hốn vị gen 18% tỉ lệ phần trăm aB loại giao tử hoán vị tổ hợp gen A ABD = Abd = aBD = abd = 4,5% B ABD = ABd = abD = abd = 4,5% C ABD = Abd = aBD = abd = 9,0% D ABD = ABd = abD = abd = 9,0% Bài 3: Cho thể có kiểu gen dị hợp cặp gen (mỗi cặp gen quy định cặp tính trạng) lai với tạo loại kiểu hình, loại kiểu hình lặn tính trạng chiếm 0,09 Phép lai sau khơng giải thích kết trên? AB với f = 40% xảy bên ab Ab B P có kiểu gen , xảy hoán vị gen bên.với f = 36% aB Ab AB C Bố có kiểu gen với f = 36%, mẹ có kiểu gen khơng xẩy hoán vị gen aB ab AB Ab D Bố có kiểu gen với f = 28%, mẹ có kiểu gen với f = 50% ab aB A P có kiểu gen Bài 4: Ở ruồi giấm có kiểu gen Bv bV , theo dõi 2000 tế bào sinh trứng điều kiện thí nghiệm, người ta phát 360 tế bào có xẩy hốn vị gen V v Như khoảng cách B V là: A 18 cM B cM C 36 cM Bài 5: Quá trình giảm thể có kiểu gen Aa D 3,6 cM Bd xảy hoán vị với tần số 25% Tỉ lệ bD phần trăm loại giao tử hoán vị tạo là: A ABD = Abd = aBD = abd = 6,25% B ABD = abD = Abd = aBd = 6,25% C ABD = aBD = Abd = abd = 12,5% D ABD = ABd = aBD = Abd = 12,5% Đáp án 1.D 2.B 3.B 4.B 5.A Dạng 2: Dữ kiện cho: - Cặp tính trạng trội, lặn hồn tồn - Số tế bào trải qua giảm phân tạo giao tử 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 Phương pháp giải Bước 1: Xác định tần số hoán vị gen * Cơ sở - tế bào sinh giao tử đực qua giảm phân tạo giao tử đực có sức sống ngang nhau, có khả tham gia thụ tinh - Nếu tế bào sinh giao tử xảy HVG cặp alen cho hai loại giao tử tỉ lệ giao tử liên kết tỉ lệ giao tử HVG 1/2 - Tần số HVG (f %) = (số giao tử HV/ tổng số giao tử tạo thành) x 100 Bước 2: Xác định tỉ lệ KH hệ lai: - Dựa vào kiện bài, biện luận xác định KG P - Lập sơ đồ lai ⇒ tỉ lệ phân tính KH hệ lai Ví dụ 1: 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 hốn vị gen Cây F 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 hồn tồn so với hạt phấn trịn Nhận xét - Bài tốn cho biết tính trội lặn tính trạng, qui luật di truyền chi phối - Có thể tính nhanh tần số hốn vị theo công thức f = a x với a số tế bào b xảy hoán vị gen, b tổng số tế bào tham gia giảm phân - Chưa xác định kiểu gen F1 dị hợp tử chéo hay nên có trường hợp Hướng dẫn giải 1.Xác định tần số hoán vị gen: Cách1: tính thơng thường - 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: Tỉ lệ giao tử liên kết = tỉ lệ giao tử hốn vị gen = Vì từ 100 tế bào sinh hạt phấn xảy hoán vị gen số hạt phấn xảy hốn vị gen : 4.100 = 200 Vậy tần số hoán vị gen : f = 200 x 100% = 5% 4000 1.100 =5% 2.1000 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 trịn Cách 2: dùng cơng thức f = + F1 mang cặp gen dị hợp cặp NST tương đồng ⇒ KG F1 Ab aB * Nếu F1 có KG: AB ab - Lai phân tích F1: AB ab - Giao tử F1 : AB = ab = 47,5% Ab = aB = 2,5% Tỉ lệ KG F2→ 47,5% x ab ab 100% ab AB ab Ab aB : 47,5% : 2,5% : 2,5% ab ab ab ab AB hoặc: ab - Tỉ lệ KH F2: 47,5% hoa tím, hạt phấn dài: 47,5% hoa đỏ, hạt phấn tròn: 2,5% hoa tím, hạt phấn trịn: 2,5% hoa đỏ, hạt phấn trịn * Nếu F1 có KG : Ab aB - Lai phân tích F1: Ab aB - Giao tử F1: Ab = aB = 47,5% AB = ab = 2,5% - Tỉ lệ KG F2 : → 2,5% x ab ab 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 3.Dạng Dự kiện cho: - Cho KH P - Tỉ lệ phân tính kiểu hình hệ lai Yêu cầu: - Biện luận viết sơ đồ lai Phương pháp giải chung Bước 1: - Biện luận xác định tính trạng trội, lặn qui luật di truyền chi phối di truyền hai cặp tính trạng * Cơ sở: - Dựa vào qui luật G.Menden 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 2: Xác định tần số hốn vị gen, từ suy KG P tần số hoán vị gen * Cơ sở: Dùng phương pháp phân tích giao tử để xác định tần số HVG (f) Từ tỉ lệ phân tính hệ lai (thường vào tỉ lệ % KH mang hai tính trạng lặn) ⇒ tỉ lệ giao tử liên kết (hoặc tỉ lệ giao tử hoán vị) ⇒ KG cá thể đem lai Bước 3: Lập sơ đồ lai kiểm chứng (HS tự lập) Ví dụ Ở cà chua, tính trạng thân cao trội so với tính trạng thân thấp, tính trạng trịn trội so với tính trạng bầu dục Khi cho giao phấn cà chua thân cao, tròn với cà chua thân thấp, bầu dục, F1 có kết khác nhau: - PL1: 294 cao, tròn; 294 thấp, bầu dục; 56 cao, bầu dục; 56 thấp , bầu dục - PL2: 126 cao, bầu dục; 126 thấp, tròn; 56 cao, tròn; 56 thấp , bầu dục Hãy biện luận viết SĐL Nhận xét: - Bài cho tính trội lặn tính trạng - Đây phép lai phân tích, chưa rõ kiểu gen thân cao, trịn Vì kết lai có KH nên thành phần gen đem lai (Aa, Bb) Hướng dẫn giải: - PL1 * Theo đầu bài: - genqui đinh 1tính trạng Qui ước gen: A- thân cao, a- thân thấp; B- tròn, b- bầu dục * Tách DT cặp tt ra: - Cặp tt chiều cao thân: F1: Cao : thấp =( 294 + 56): ( 294 + 56) = : - Cặp tt hình dạng quả: F1: Trịn : bầu dục =( 294 + 56): ( 294 + 56) = : * Tổ hợp đồng thời cặp tt : (Cao : thấp)( Tròn : bầu dục) = (1 : 1)(1:1)  Kết phép lai phân tích PLĐL * Nhưng thực tế kết KH chung tt : 0,42 : 0,42: 0,08 : 0,08  khác với tỉ lệ phân li độc lập  chứng tỏ xảy tượng HVG * Đây phép lai phân tích, P: bên có KG dị hợp kép(Aa,Bb), bên (aabb) * Do phân lớp KH khác P chiếm tỉ lệ  Đây kết HVG  KG P: f = 0,08 x = 0,16 * SĐL: P G Fa: AB = ab = 0,42 Ab = aB = 0,08 = = 0,42 ; ab =1 = = 0,08 - PL2: giải, biện luận tương tự Chỉ khác: xuất KG giống P chiếm tỉ lệ Ví dụ Cho cà chua F1 có KG với KH cao, đỏ tự thụ phấn F 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 Hướng dẫn giải Nhận xét - F1 có KG, KH - F2 xuất KH với tỉ lệ khác - 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 F 2: 50,16% : 28,84% : 28,84% : 0,16% ≠ : 3: 3:1 ≠ 1: 2: nên di truyền hai cặp tính trạng tuân theo qui luật di truyền hoán vị gen - 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 liên kết ⇒ KG F1 Ab aB tần số HVG( f) = x 4% = 8% Lập sơ đồ lai (HS tự lập) Dạng Dự kiện cho - KH P cho biết trước KG F không cho biết trước KH P kiểu gen cuả F1 - Tỉ lệ % loại KH hệ lai F 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 Phương pháp giải 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 2) Bước - Xác định tần số HVG ⇒ KG F1 ⇒ KG P * Cơ sở : Dùng phương pháp lập phương trình để xác định tần số HVG (f) + Gọi tỉ lệ giao tử F1 AB = ab = x Ab = aB = y Ta có: 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 Bước - Lập sơ đồ lai kiểm chứng (HS tự viết) Ví dụ Khi lai thứ lúa thân cao, hạt gạo với thứ lúa thân thấp, hạt đục F thu toàn thân cao, hạt gạo đục Cho F tự thụ phấn với F2 thu 15600 bao gồm kiểu hình, có 3744 thân cao, hạt (Biết tính trạng gen tác động riêng rẽ qui định) Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2 Nhận xét - F1 đồng tính, tính trạng thân cao, hạt gạo đục tính trạng trội - Mỗi gen qui định tính trạng - Tỉ lệ KH (A -,bb) chiếm 3744/15600 = 0,24 hay 24% ≠ 18,75% (PLĐL) ; ≠ 50% (LKG) Hướng dẫn giải Bước1: - P chủng hai cặp tính trạng đem lai F đồng tính trạng thân cao, hạt gạo đục, ( phù hợp với ĐL đồng tính Men den ) ⇒ tính trạng thân cao(A) trội hồn tồn so với thân thấp (a); hạt gạo đục (B) trội hoàn toàn so với hạt gạo (b) kiểu gen F1(Aa, Bb) - Tỉ lệ cao, hạt (A-bb) F = 3744 x 100% = 24%(0,24) ≠ 18,75% ≠ 25% 15600 ⇒ qui luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng qui luật di truyền hoán vị gen ⇒ KG (P) Ab aB Ab x ⇒ KG(F1) Ab aB aB Bước 2: + Gọi tỉ lệ giao tử F1: AB = ab = x Ab = aB = y + Ta có hệ pt: 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 (f) = 0,2 Bước 3: Lập sơ đồ lai từ p đến F2( HS tự lập) Ví dụ Đem giao phấn bố mẹ chủng, khác hai cặp gen tương phản thu F1 đồng loạt cao, chín sớm F2 có kiểu hình kiểu hình thấp, chín sớm chiếm 12,75% Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2 Nhận xét - P chủng khác tính trạng F1 đồng tính trạng trội - F2 có KH KH 1lặn, 1trội chiếm 12,75% ≠ 18,75% (PLĐL) ≠ 50% (LKG với P dị chéo) Hướng dẫn giải Bước1: - P chủng hai cặp tính trạng tương phản đem lai, F1 đồng tính trạng cao, chín sớm (phù hợp qui luật Menđen ) ⇒ Tính trạng cao, chín sớm trội so với thấp, chín 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 : Cây thấp, chín sớm ( aa,B-) = 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 hệ pt: y + 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 (f) = 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) Ví dụ Ở lồi, gen A- cao, a- thấp; B- hạt tròn, b- hạt dài Khi cho giao phấn thứ chủng loài với F1 Cho F1 tiếp tục giao phấn với F có 20002 cây, có 199 thấp, hạt dài a Xác dịnh KG, KH P b Xác định tỉ lệ loại KH lại phương pháp ngắn gọn Nhận xét - Đề cho tính trội, lặn tính trạng - P chủng, F1 đồng tính, F2 có KH mang tính trạng lặn chiếm xấp xỉ 1% Hướng dẫn giải Biện luận - Theo đầu cho : gen – tt, tính trội, lặn thể hoàn toàn, F1 dị hợp kép - Ở F2 thu loại KH: thấp, hạt dài( tt lặn): với tổ hợp gen: (aa,bb): có 199 chiếm x 100 = 0,01% - Kết trái với kết qui luật PLĐL (6,25%), QL LKG ( 25%), tương tác gen  QLDT HVG chi phối: + Ta có: KH lặn = 0,01 = 0,1 ab ♀ x 0,1 ab ♂ Do giao tử 10% ab < 25%  giao tử HV  HVG xảy bên P  F1 dị hợp chéo : hạt tròn  P(t/c) phải có KG:  cao, x  KH: Cây cao, hạt trắng x thấp, hạt vàng + Như F1 cho: giao tử HV = AB = ab = 0,1 = 10%  f = 10% x2 = 20%  Giao tử LK có tỉ lệ Ab = aB = 0,4 * SĐL: P(tc) : x G(P) : Ab aB F1: : 100% cao, hạt vàng G(F1) : Giao tử LK: Ab = aB = 0,4 Giao tử HV: AB = ab = 0,1 b Xác định số lượng có KH lại PP nhanh : - Cây cao, hạt dài: 3A-, bb = +2 = (Ab)2 + 2Ab ab = 0,16 + 3aa,B- +2 = (aB)2 + 2aB ab = 0,16 + 2.0,4.0,1 = 0,24 = 24% - Cây thấp, hạt tròn: =1 2.0,4.0,1 = 0,24 = 24% - Cây cao, hạt vàng: 100% -( 24% + 24% + 1%) = 51% BÀI TẬP TỰ GIẢI: Bài 1: Cho lai hai nòi thỏ chủng khác hai cặp tính trạng tương ứng tương phản lông dài, đen lông ngắn, trắng, F thu tồn thỏ lơng ngắn, trắng Cho F1 tạp giao với nhau, F2 thu 502 thỏ lông ngắn, trắng: 166 thỏ lông dài, đen: 16 thỏ lông dài, trắng: 18 thỏ lông ngắn, đen Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài 2: Khi lai hai thứ cà chua chủng cao, hạt tròn với thấp, hạt dài, F thu đồng loạt cao, hạt dài Cho F tự thụ phấn, F2 thu 4000 có 160 thấp, hạt tròn Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài 3: Cho lai thứ chủng khác hai cặp tính trạng tương ứng tương phản, F1 thu đồng loạt cao, hoa có màu Cho F giao phấn với cao, hoa trắng, F2 thu 1600 thuộc kiểu tổ hợp giao tử, có 480 cao, hoa trắng Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài 4: Cho thứ lúa chủng khác cặp tt tương ứng: cao, hạt dài thụ phấn với thấp, hạt tròn, F 100% cao, hạt tròn Lấy hạt F đem gieo cho tự thụ phấn F có tổng số 4987 cây, có 50 thấp, hạt dài Còn lại cây: cao- tròn, cao- dài, thấp- trịn BL giải thích kết Bài 5: Khi lai thứ lúa thân cao, hạt tròn với thứ lúa thân thấp, hạt dài, F toàn cao, hạt tròn Cho F tự thụ phấn, F2 gồm 85000 với loại KH khác nhau, có6256 thấp, hạt tròn Cho biết gen – tt, diễn biến giảm phân TB sinh hạt phấn sinh noãn giống BL viết SĐL mang tt lặn F2 Dạng (dạng phức tạp nhất) Trong trường hợp toán xuất cặp tính trạng, cặp nằm cặp NST tương đồng, cặp lại nằm cặp NST tương đồng khác Phương pháp chung Bước 1: Ta tách tỉ lệ kết phép lai Ví dụ: Con lai thu có kiểu hình (lặn, lặn, lặn) = a.(lặn, lặn) x b.lặn Lúc tốn trở dạng có chứa cặp gen cặp gen độc lập với Bước 2: Ta xét toán với hai cặp gen cặp gen Bước 3: Xác định yêu cầu toán Một vài ý 1.Dạng toán hoán vị gen trường hợp có cặp tính trạng nằm cặp NST tường đồng, hai cặp NST PLĐL với ta tách ra, bên cặp nằm cặp NST có hốn vị gen, cịn cặp tính trạng nằm cặp NST cịn lại Sau tùy thuộc vào u cầu tốn mà ta có cách giải cho phù hợp Đối với trường hợp hai cặp gen dị hợp nằm cặp NST có hốn vị gen, trường hợp khơng xuất kiểu hình (lặn, lặn) Ta có số nhận xét sau - Gọi x kiểu hình (lặn, lặn) ⇒ trội, lặn = 0,25-x lặn, trội = 0,25-x trội, trội = 0,5 + x trội, trội – lặn, lặn = 0,5 Ví dụ (ĐH 2010): Ở 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 nằm cặp nhiễm sắc thể tương đồng số Alen D quy định trịn trội hồn tồn so với alen d quy định dài, cặp gen Dd nằm cặp nhiễm sắc thể tương đồng số Cho giao phấn hai (P) chủng F1 dị hợp cặp gen Cho F giao phấn với thu F 2, có kiểu hình thân thấp, hoa vàng, dài chiếm tỉ lệ 4% Biết hoán vị gen xảy trình phát sinh giao tử đực giao tử với tần số Tính theo lí thuyết, có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, tròn F2 chiếm tỉ lệ A 54,0% B 66,0% C 16,5% D 49,5% Nhận xét - Đây dạng tốn lai phức tạp, lai cặp tính trạng nằm cặp NST - Có thể làm theo cách, cách làm thông thường, cách dùng phép nhân xác suất Hướng dẫn giải Cách 1: Giải toán theo cách giải thơng thường Theo ta có : 4% ab dd = 20% giao tử abd x 20% giao tử abd ab Vì giao tử abd > 12,5% nên giao tử liên kết => kiểu gen bố mẹ F1 là: AB Dd ab (F1 x F1) AB Dd ab x AB Dd ab GF1: : ABD = ABd= 20% ABD = ABd= 20% abD = abd = 20% abD = abd = 20% AbD = Abd = 5% AbD = Abd = 5% aBD = aBd = 5% aBD = aBd = 5% F2: Để đời mang ba tính trạng trội (T,T,T) hợp tử phải có kiểu gen: ( AB D−) −− Nếu làm theo cách thông thường ta lấy tất giao tử bố kết hợp với giao tử mẹ để xuất đời mang tính trạng trội Giao tử số giao tử mẹ tỉ lệ giao tử Cơ thể mang bố kết hợp để xuất cỏ thể tính trạng mang tính trạng trội trội ABD = 20% kết hợp với tất ABD = ABd = 20% (T,T,T) =20% abD = abd = 20% AbD = Abd = 5% aBD = aBd = 5% ABd = 20% giao tử ABD = abD = 20% (T,T,T) =10% AbD = aBD = 5% abD = 20% giao tử ABD = ABd = 20% (T,T,T) = 8% abd = 20% giao tử ABD = 20% (T,T,T) = 4% AbD = 5% giao tử ABD = ABd =20% (T,T,T)=2,5% aBD = AbD = 5% Abd = 5% giao tử ABD = 20% (T,T,T)=1,25% aBD = 5% aBD = 5% giao tử ABD = ABd =20% (T,T,T) = 2,5% AbD = Abd = 5% aBd = 5% giao tử ABD = 20% (T,T,T)=1,25% AbD = 5% Với cách tính thơng thường học sinh tính có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, tròn F2 là: (20% + 10% + 8% + 4% + 2,5% + 1,25% + 2,5% + 1,25%) = 49,5% Với cách giải ta thấy nhiều thời gian mà kết thu chưa xác Trong thời gian thi trắc nghiệm hạn chế, giải tốn theo cách Cách 2: Dùng qui tắc nhân xác suất - Do cặp gen nằm hai cặp NST nên tách chúng để tính AB Dd ab x AB Dd ⇒ ab Dd x Dd (1) ⇒ dd = 1/4 D- = 3/4 AB ab - Theo kiểu hình (lặn, lặn, lặn) = 4% x AB (2) ab ab ab dd = 16% x 1/4dd ab ab - Đối với phép lai (2) ta áp dụng: (trội, trội) = 0,5 + (lặn, lặn) ⇒ (trội, trội) = 0,5 + 0,16= 0,66 Vì cặp tính trạng nằm cặp NST nên tính trạng cặp độc lập với Vậy kiểu hình thân cao, hoa đỏ, tròn F bằng: 0,66 x 3/4 = 0,495 (49,5%), với kết tốn Ví dụ 2: (Đại học 2011) Ở ruồi giấm, alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen; alen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt Các gen quy định màu thân hình dạng cánh nằm nhiễm sắc thể thường Alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X Cho giao phối ruồi thân xám, cánh dài, mắt đỏ với ruồi đực thân xám, cánh dài, mắt đỏ (P), tổng số ruồi thu F 1, ruồi có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt trắng chiếm tỉ lệ 2,5% Biết không xảy đột biến, tính theo lí thuyết tỉ lệ kiểu hình thân xám, cánh dài, mắt đỏ F1 là: A.7,5% B.45,0% C.30,0% D 60,0% Nhận xét - Đây tốn lai cặp tính trạng, gen nằm cặp NST khác loại (NST thường NST giới tính) - Đối tượng đem lai ruồi giấm, có HV xảy - Nên tách riêng rẽ tính trạng, dùng qui tắc nhân xác suất để tính chung tính trạng Hướng dẫn giải *Ta xét cặp tính trạng màu mắt - Tính trạng màu mắt nằm NST X khơng có alen Y Ruồi mắt đỏ x mắt đỏ trắng ⇒ bố mẹ có kiểu gen: XDXd x XDY - Nên ruồi mắt trắng (XdY) có tỉ lệ 1/4 D D D D - ruồi mắt đỏ (X X ; X X ;X Y) có tỉ lệ 3/4 - Theo F1 thu 2,5% ruồi thân đen, cánh cụt, mắt trắng ⇒ ruồi thân đen, cánh cụt chiếm tỉ lệ là: a ta có a.1/4 = 2,5% ⇒ a=10% * Xét hai cặp tính trạng hình dạng cánh màu sắc thân kiểu hình (trội, trội) thân xám, cánh dài = 0,5 + (lặn, lặn) =0,5+0,1=0,6 Vậy tỉ lệ kiểu hình thân xám, cánh dài mắt đỏ là: 0,6x3/4 = 0,45 (45%) Ví dụ 3: Ở ruồi giấm, gen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen, gen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt Hai cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường Gen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng Gen quy định màu mắt nằm nhiễm sắc thể giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Phép lai: XDXd × AB ab AB D X Y cho F1 có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt đỏ chiếm tỉ lệ 15% Tính ab theo lí thuyết, tỉ lệ ruồi F1 có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt trắng là? Hướng dẫn giải * Xét tính trạng màu mắt Theo tính trạng màu mắt nằm NST giới tính X khơng có alen tương ứng Y nên ta có P: XDXd x XDY ⇒ F1: XDXd ; XDXD; XDY; XdY ⇒ F1 : 3/4 mắt đỏ; 1/4 mắt trắng * Trong trường hợp cặp tính trạng F1 thu kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt đỏ 15% ⇒ ruồi thân đen, cánh cụt chiếm tỉ lệ (thân đen, cánh cụt) x 3/4 (mắt đỏ) = 15% ⇒ (thân đen, cánh cụt) =15% x 4/3 = 20% Vậy ruồi có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt trắng F1 là: 20% x 1/4 = 5% Ví dụ 4: Ở 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 hồn tồn so với alen b quy định hoa trắng; alen D quy định đỏ trội hoàn toàn với alen d quy định vàng; alen E quy định tròn trội hoàn toàn so với alen e quy định dài Tính theo lí thuyết, phép lai (P) AB DE ab de x AB DE ab de trường hợp giảm phân bình thường, trình phát sinh giao tử đực giao tử xảy hoán vị gen alen B b với tần số 20%, alen E e có tần số 40%, cho F có kiểu hình thân cao, hoa tím, đỏ, trịn chiếm tỉ lệ: A.38,94% B.18,75 C 56,25 % D 30,25% Nhận xét: - Bài toán liên quan tới cặp tính trạng (tính trội, lặn rõ) nằm cặp NST tương đồng khác nhau, xảy hoán vị với tần số (đối với cặp) - Chú ý f B/b= 20%, f E/e = 40% - Với ta tách để chúng trở toán hai cặp tính trạng sau giải theo phương phápnhân xác suất kết nhanh chóng xác Hướng dẫn giải - AB DE Nhận thấy: phép lai ab de x AB DE ab de tổ hai phép lai  AB AB   DE DE  x x  .   ab ab   de de   AB AB  x  hoán vị gen a len B b với tần số 20% Giao - Xét phép lai   ab ab  tử bố mẹ là: AB = ab = 40% Ab = aB = 10% Xét thể có kiểu hình (lặn, lặn) = 40%.40% = 0,16 ⇒ trội, trội = 0,5+0,16= 0,66  DE DE  x  hoán vị gen a len E e với tần số 40% Giao tử  de de  - xét phép lai  bố mẹ là: DE = de = 30% De = dE = 20% Xét thể có kiểu hình (lặn, lặn) = 30%.30% = 0,09 ⇒ trội, trội = 0,5+009= 0,59 Vậy F1 có kiểu hình thân cao, hoa tím, đỏ, trịn chiếm tỉ lệ là: (T,T,T,T) = 0,66x 0,59=0,3894 = 38,98% (ĐA: A) BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1(ĐH 2013): Ở loài động vật, alen A quy định lơng xám trội hồn tồn so với alen a quy định lông hung; alen B quy định chân cao trội hoàn toàn so với alen b quy định chân thấp; alen D quy định mắt nâu trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt đen Phép lai P : ♀ AB ab X D Xd × ♂ Ab aB Xd Y thu đđược F1 Trong tổng số cá thể F1, số cá thể có lơng hung, chân thấp, mắt đen chiếm tỉ lệ 1% Biết q trình giảm phân khơng xảy đột biến xảy hoán vị gen hai giới với tần số Theo lí thuyết, số cá thể lông xám dị hợp, chân thấp, mắt nâu F1 chiếm tỉ lệ A 8,5% B 17% C 2% D 10% Bài (ĐH 2013): Ở loài sinh vật, hai cặp gen A,a B,b nằm cặp nhiễm sắc thể cách 20cM Hai cặp gen D,d E, e nằm cặp nhiễm sắc thể khác cách 10cM Cho phép lai: AB De ab de × AB de ab de Biết không phát sinh đột biến hoán vị gen xảy hai giới với tần số Theo lí thuyết, tổng số cá thể thu đời con, số cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn tất gen chiếm tỉ lệ A 0,8% B 8% C 2% D 7,2% Bài 3(ĐH 2013): Cho biết gen quy định tính trạng, alen trội trội hồn tồn, q trình giảm phân khơng xảy đột biến xảy hoán vị gen hai giới với tần số Tiến hành phép lai P: AB ab Dd × AB ab Dd , tổng số cá thể thu F1, số cá thể có kiểu hình trội ba tính trạng chiếm tỉ lệ 50,73% Theo lí thuyết, số cá thể F1 có kiểu hình lặn ba tính trạng chiếm tỉ lệ A 11,04% B 16,91% C 22,43% D 27,95% Bài 4(ĐH 2013): Cho biết gen quy định tính trạng, alen trội trội hồn tồn, q trình giảm phân khơng xảy đột biến xảy hoán vị gen hai giới với tần số 24% Theo lí thuyết, phép lai AaBb De dE × aaBb De dE cho đđời có tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử bốn cặp gen tỉ lệ kiểu hình trội bốn tính trạng A 7,22% 19,29% B 7,22% 20,25% C 7,94% 19,29%.D 7,94% 21,09% Bài (ĐH 2013): Ở ruồi giấm, gen quy định màu mắt nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X có alen, alen A quy định mắt đỏ hoàn toàn so với alen a quy định mắt trắng Lai ruồi mắt đỏ với ruồi đực mắt trắng (P) thu F gồm 50% ruồi mắt đỏ, 50% ruồi mắt trắng Cho F giao phối tự với thu F2 Theo lí thuyết, tổng số ruồi F2, ruồi mắt đỏ chiếm tỉ lệ A 6,25% B 31,25% C 75% D 18,75% Bài (ĐH 2012): Ở ruồi giấm, alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen; alen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt; alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quyđịnh mắt trắng Thực phép lai P: AB D d AB D X X * X Y Trong tổng số ruồi F1, ruồi thân xám, cánh dài, mắt đỏ ab ab chiếm tỉ lệ 52,5% Biết khơng xảy đột biến, theo lí thuyết, F tỉ lệ ruồi đực thân xám, cánh cụt, mắt đỏ A 1,25% B 3,75% C 2,5% D 7,5% Bài 7(ĐH 2012): Ở ruồi giấm, xét hai cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường Cho hai cá thể ruồi giấm giao phối với thu F1 Trong tổng số cá thể thu F1, số cá thể có kiểu gen đồng hợp tử trội số cá thể có kiểu gen đồng hợp tử lặn hai cặp gen chiếm tỉ lệ 4% Biết không xảy đột biến, theo lí thuyết, F1 số cá thể có kiểu gen dị hợp tử hai cặp gen chiếm tỉ lệ A 2% B 4% C 26% D 8%  ... hốn vị gen Tần số hoán vị gen khoảng cách hai gen NST : A 20% 20 cM B 10% 10 A0 C 20% 20A0 D 10% 10 cM Bài 2: Xét tổ hợp gen Ab Dd, tần số hoán vị gen 18% tỉ lệ phần trăm aB loại giao tử hoán vị. .. lệ giao tử liên kết = tỉ lệ giao tử hoán vị gen = Vì từ 100 tế bào sinh hạt phấn xảy hốn vị gen số hạt phấn xảy hoán vị gen : 4.100 = 200 Vậy tần số hoán vị gen : f = 200 x 100% = 5% 4000 1.100... % số cá thể mang tính trạng lặn s Vậy ta có phương trình: 0,5 (0,5 – x).0,25 = s Từ suy Vậy tần số loại giao tử có trao đổi chéo: II MỘT SỐ DẠNG TỐN VỀ HỐN VỊ GEN Dạng 1: Tính tần số hốn vị gen,