Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học lớp 9 tham khảo (1)

PHẦN I CÁC QUI LUẬT DI TRUYỀN CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ CÁC PHÉP LAI ĐƯỢC SỬ DỤNG TÌM RA CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Tính trạng: Là đặc điểm hình thái, cấu tạo, sinh lý thể nhờ phân biệt thể với thể khác - Có hai loại tính trạng: + Tính trạng tương ứng: biểu khác tính trạng + Tính trạng tương phản: hai tính trạng tương ứng có biểu trái ngược Cặp gen tương ứng: Là cặp gen nằm vị trí tương ứng cặp NST tương đồng qui định cặp tính trạng tương ứng nhiều cặp tính trạng khơng tương ứng ( di truyền đa hiệu) Alen: Là trạng thái khác gen Gen alen: Là trạng thái khác gen tồn vị trí định cặp NST tương đồng giống khác số lượng thành phần, trình tự phân bố Nuclêơtít Gen không alen: Là trạng thái khác cặp gen không tương ứng tồn NST không tương đồng nằm NST thuộc nhóm liên kết Kiểu gen: Là tổ hợp toàn gen tế bào thể thuộc lồi sinh vật Kiểu hình: Là tập hợp tồn tính trạng thể Kiểu hình thay đổi theo giai đoạn phát triển điều kiện môi trường Trong thực tế đề cập đến kiểu hình người ta quan tâm đến hay số tính trạng Giống chủng: Là giống có đặc tính di truyền đồng ổn định, hệ khơng phân li có kiểu hình giống bố mẹ Tính trạng trội: Là tính trạng biểu có kiểu gen dạng đồng hợp tử trội dị hợp tử + Trội hoàn toàn: Là tượng gen trội át chế hoàn toàn gen lặn dẫn đến thể dị hợp biểu kiểu hình trội + Trội khơng hồn tồn: Là tượng gen trội át chế khơng hồn tồn gen lặn dẫn đến thể dị hợp biểu tính trạng trung gian 10 Tính trạng lặn: Là tính trạng xuất kiểu gen trạng thái đồng hợp tử lặn 11 Đồng hợp tử: Là kiểu gen có hai gen tương ứng giống 12 Dị hợp tử: Là kiểu gen có hai gen tương ứng khác 13 Di truyền: Là tượng truyền đạt đặc tính bố mẹ, tổ tiên cho hệ cháu 14 Biến dị: Là tượng sinh khác bố mẹ khác nhiều chi tiết, đơi có thêm đặc điểm khơng biểu đặc điểm bố mẹ 15 Giao tử khiết: Là giao tử chứa nhân tố di truyền cặp nhân tố di truyền hình thành trình phát sinh giao tử II CÁC PHÉP LAI ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ TÌM RA CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN Lai thuận nghịch: Là phép lai thay đổi vị trí bố mẹ ( dùng dạng bố, dùng dạng làm mẹ) nhằm phát định luật di truyền sau: + Định luật di truyền gen nhân gen tế bào chất: Khi lai thuận nghịch cặp tính trạng kết đời khơng thay đổi di truyền gen nhân, đời thay đổi phụ thuộc vào mẹ di truyền gen tế bào chất VD: Di truyền gen nhân - Lai thuận: P Đậu hạt vàng x AA F1 Đậu hạt xanh aa Đậu hạt vàng Aa - Lai nghịch: P Đậu hạt xanh x AA F1 Đậu hạt vàng aa Đậu hạt vàng Aa VD: Di truyền gen tế bào chất - Lai thuận: P Đậu hạt vàng F1 x Đậu hạt xanh Đậu hạt vàng - Lai nghịch: P Đậu hạt xanh F1 x Đậu hạt vàng Đậu hạt xanh + Định luật di truyền liên kết hoán vị gen: Khi lai thuận nghịch mà kết đời thay đổi tỉ lệ phân li kiểu gen, kiểu hình khác tỉ lệ phân li độc lập di truyền liên kết gen hoán vị gen VD: - Phép lai thuận: Khi lai ruồi đực F xám cánh dài với ruồi đen, cánh cụt kết FB xám dài : đen cụt Liên kết gen - Phép lai nghịch: Khi lai ruồi F xám cánh dài với ruồi đen, cánh cụt kết FB 0,41 xám dài : 0,41 đen cụt : 0,009 xám cụt : 0,09 đen dài Hoán vị gen + Định luật di truyền gen liên kết NST giới tính X VD: - Phép lai thuận: Khi lai ruồi mắt đỏ với ruồi đực mắt trắng, kết thu toàn ruồi mắt đỏ - Phép lai nghịch: Khi lai ruồi mắt trắng với ruồi đực mắt đỏ, kết thu ruồi mắt đỏ : ruồi đực mắt trắng Lai phân tích: - Khái niệm: Là phép lai thể mang kiểu hình trội chưa biết kiểu gen với thể mang kiểu hình lặn Nếu đời lai khơng phân tính thể mang tính trạng trội có kiểu gen đồng hợp tử trội, đời lai phân tính thể mang kiểu hình trội có kiểu gen dị hợp - Lai phân tích sử dụng để phát quy luật di truyền sau: + Di truyền trội lặn định luật Men Đen: lai phân tích gen xác định tính trạng, kết có tỉ lệ kiểu hình : P Đậu hạt vàng x Đậu hạt xanh AA F1 aa Đậu hạt vàng Aa P Đậu hạt vàng x Đậu hạt xanh Aa F1 aa Đậu hạt vàng : Đậu hạt xanh Aa aa + Di truyền tương tác nhiều gen xác định tính trạng trường hợp tương tác bổ trợ, át chế, cộng gộp với tỉ lệ kiẻu hình phép lai phân tích tính trạng : : : : :1 : * P gà mào hồ đào x gà mào hình AaBb F1 aabb 1AaBb : Aabb : aaBb : 1aabb hồ đào : hoa hồng : hạt đậu : hình * P Cây cao x AaBb F1 aabb 1AaBb : Aabb : aaBb : 1aabb cao: * P Bí dẹt thấp x AaBb F1 Cây thấp Bí dài aabb 1AaBb : Aabb : aaBb : 1aabb bí dẹt : bí trịn: bí dài + Định luật di truyền liên kết (hoặc đa hiệu gen): Nếu lai phân tích hai cặp tính trạng trở lên mà có tỉ lệ kiểu hình : di truyền liên kết đa hiệu gen + Định luật di truyền hoán vị gen: Nếu lai phân tích hai cặp tính trạng trở lên mà có tỉ lệ kiểu hình khác : : : di truyền hốn vị gen Phân tích kết phân li kiểu hình F2 Khi cho lai F1 với nhau, phát định luật di truyền sau: + Định luật phân tính lai cặp tính trạng cặp gen chi phối có tượng trội hồn tồn khơng hồn tồn F1 Đậu hạt vàng x Đậu hạt vàng Aa F2 KG Aa 1AA KH F1 : 2Aa vàng xanh x Hoa hồng Hoa hồng Aa F2 : 1aa Aa KG 1AA : 2Aa : 1aa KH đỏ : hồng : trắng + Định luật di truyền tương tác nhiều gen quy định tính trạng: Nếu lai tính trạng mà có tỉ lệ kiểu hình : : : : : : 9: : 12 : : 13 : 15 : trường hợp tương tác gen kiểu bổ trợ, át chế, cộng gộp + Định luật di truyền độc lập: Nếu lai hai hay nhiều cặp tính trạng mà tỉ lệ tính trạng nghiệm cơng thức kiểu hình (3 : 1)n tính trạng di truyền độc lập + Định luật di truyền liên kết: Nếu lai hai cặp tính trạng hai cặp gen chi phối mà tỉ lệ kiểu hình F2 : : 2: tính trạng di truyền liên kết hồn tồn + Định luật hốn vị gen: Nếu lai hai cặp tính trạng hai cặp gen chi phối mà tỉ lệ kiểu hình F2 khác : : : tính trạng di truyền liên kết khơng hồn tồn III CÂU HỎI LÝ THUYẾT Di truyền gì? Biến dị gì? Thế tính trạng? có loại tính trạng? Trình bày dạng tính trạng? Thế kiểu gen? Kiểu hình? Phân biệt đồng hợp tử dị hợp tử? Trình bày phép lai sử dụng để tìm qui luật di truyền? 5 Thế lai thuận nghịch? Phép lai thuận nghịch sử dụng để tìm qui luật di truyền nào? Thế lai phân tích? Phép lai phân tích dùng để tìm qui luật di truyền nào? Phương pháp phân tích kết phân li kiểu hình F2 dùng để tìm qui luật di truyền nào? BUỔI + QUY LUẬT TRỘI LẶN HOÀN TOÀN VÀ QUY LUẬT TRỘI LẶN KHƠNG HỒN TỒN I QUI LUẬT TRỘI LẶN HỒN TỒN Quy luật phản ánh qua định luật Men Đen - Nội dung: Khi lai hai thể bố mẹ chủng khác cặp tính trạng tương phản F1 đồng tính tính trạng trội F2 phân tính trội : lặn Hoặc: Trong trình phát sinh giao tử , nhân tố di truyền cặp nhân tố di truyền phân li giao tử giữ nguyên chất hệ P - Thí nghiệm: Khi lai đậu Hà Lan chủng hạt với hạt xanh F toàn hạt vàng, F2 thu tỉ lệ vàng : xanh P Đậu hạt vàng x Đậu hạt xanh AA aa F1 Đậu hạt vàng Aa F1 x F1 Đậu hạt vàng x Đậu hạt vàng Aa F2 KG KH Aa 1AA : 2Aa vàng : 1aa xanh - Cơ chế: + Gen A đứng cạnh gen a thể dị hợp khơng bị hồ lẫn mà giữ nguyên chất, giảm phân cho hai giao tử A a + Sự tổ hợp ngẫu nhiên loại giao tử F cho F2 với tỉ lệ kiểu gen 1AA : 2Aa : 1aa + Do A át hoàn toàn a nên KG AA Aa có KH trội - Điều kiện nghiệm đúng: + P chủng + gen qui định tính trạng + Trội hồn tồn + Số cá thể lai đủ lớn II QUY LUẬT TRỘI LẶN KHƠNG HỒN TỒN - Nội dung: Khi lai hai thể bố mẹ chủng khác cặp tính trạng tương phản F1 biểu tính trạng trung gian bố mẹ F phân tính với tỉ lệ trội : trung gian : lặn P Hoa đỏ x Hoa trắng AA aa F1 Hoa hồng Aa F1 x F1 Hoa hồng x Hoa hồng Aa F2 Aa KG 1AA : 2Aa : 1aa KH đỏ : hồng : trắng III CÂU HỎI LÝ THUYẾT Trình bày thí nghiệm MenĐen lai cặp tính trạng? Viết sơ đồ lai giải thích theo quan điểm MenĐen theo quan điểm di truyền học đại? Nêu nội dung điều kiện nghiệm qui luật phân li? Nêu ví dụ tượng trội khơng hồn tồn? Viết sơ đồ lai nêu nội dung qui luật trội khơng hồn tồn? So sánh quy luật trội lặn hoàn toàn quy luật trội khơng hồn tồn? IV PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP Nhận dạng toán thuộc qui lụât Men Đen a Trường hợp 1: - Nếu đề nêu điều kiện nghiệm định luật Menđen: + gen qui định tính trạng + Trội hoàn toàn + Các cặp gen nằm cặp NST tương đồng khác b Trường hợp 2: - Nếu đề xác định tỉ lệ phân li kiểu hình đời + Nếu lai cặp tính trạng cho kiểu hình có tỉ lệ sau đây: 100%; : 1; :1; : (tỉ lệ gen gây chết); : :1 (di truyền trung gian) + Khi lai hai hay nhiều tính trạng cho kiểu hình có tỉ lệ sau (1 : 1) n , (3 : 1)n, (1 : : 1)n … c Trường hợp 3: - Nếu đề không cho xác đinh tỉ lệ phân li kiểu hình mà cho kiểu hình lai + Khi lai cặp tính trạng, tỉ lệ kiểu hình biết bội số 25% (hoặc 1/4) + Khi lai hai hay nhiều cặp tính trạng, tỉ lệ kiểu hình biết bội số 6,25% (hoặc 1/16) Cách giải tập thuộc định luật MenĐen Thường qua bước: - Bước 1: Qui ước gen + Nếu đề chưa qui ước gen cần xác định tính trội lặn dựa vào tỉ lệ quen thuộc qui ước - Bước 2: Biện luận để xác định KG, KH cặp bố mẹ - Bước 3: Lập sơ đồ lai, nhận xét tỉ lệ KG, KH giải yêu cầu khác Bài tập vận dụng Bài 1: lúa, hạt đục trội hoàn toàn so với hạt Cho lúa hạt đục chủng thụ phấn với lúa hạt a Xác định kết thu F1 F2 b Nếu cho F1 F2 có hạt gạo đực nói lai với nahu kết nào? Giải: Qui ước a A : đục a : Cây P có gạo hạt có kiểu gen: aa Cây P có gạo hạt có kiểu gen: AA Sơ đồ lai: P Gạo hạt đục G x Gạo hạt AA aa A a F1 Gạo hạt đục Aa F1 x F1 Gạo hạt đục x Gạo hạt đục Aa G F1 F2 Aa A,a KG A, a 1AA KH : 2Aa đục : : 1aa b Cây F1 có kiểu gen: Aa, F2 có kiểu gen: AA, Aa Sơ đồ lai: P Gạo hạt đục G x Gạo hạt đục AA Aa A A, a F1 Gạo hạt đục AA : Aa P Gạo hạt đục G F1 KG KH x Gạo hạt đục Aa Aa A,a A, a 1AA : 2Aa đục : : 1aa Bài 2: cà chua, tính trạng thân cao trội hồn tồn so với tính trạng thân thấp Hãy xác định: a Kiểu gen kiểu hình bố mẹ phải để có F phân li theo tỉ lệ cao : thấp? b Kiểu gen kiểu hình bố mẹ phải để có F phân li theo tỉ lệ cao : thấp? c Kiểu gen kiểu hình bố mẹ phải để có F1 đồng tính cao? Giải: Qui ước A: cao a : thấp a F1 phân tính theo tỉ lệ cao : thấp suy F1 có kiểu tổ hợp gen thể P cho hai giao tử A a , thể cho giao tử lặn a Kiểu gen tương ứng P Aa aa Sơ đồ lai: P Cây cao G F1 x Cây thấp Aa aa A, a a KG Aa : aa KH cao : thấp b F1 phân tính theo tỉ lệ cao : thấp suy F có kiểu tổ hợp gen P cho hai giao tử A a tương đương r hai thể Kiểu gen tương ứng P Aa Sơ đồ lai: P Cây cao G F1 KG x Cây thấp Aa Aa A, a A, a 1AA : 2Aa : aa KH cao : thấp c F1 đồng tính cao KH cao có kiểu gen tương ứng AA, Aa, có khả năng: Khả 1: Kiểu gen F1 AA , kiểu gen tương ứng P AA Sơ đồ lai: P Cây cao x Cây cao 10 - Giảm phân diễn qua hai lần phân bào liên tiếp có lần NST tự nhân đơi, lần phân bào gồm có giai đoạn chuẩn bị giai đoạn phân bào thức Lần phân bào I: * Kỳ trung gian I: - Trung tử tự nhân đôi di chuyển dần hai cực tế bào - NST dạng sợi mảnh, tự nhân đơi tạo thành NST kép gồm hai crơmatít giống hệt dính với tâm động - Cuối kỳ trung gian màng nhân nhân bắt đầu tiêu biến * Kỳ đầu I: - Hai trung tử hai cực tế bào hình thành nên thoi phân bào - Các NST kép bắt đầu đóng xoắn, có tượng tiếp hợp trao đổi chéo đoạn tương ứng hai NST kép tương đồng Kết thúc q trình trao đỏi chéo NST đính vào thoi phân bào trượt thoi phân bào tâm động - Màng nhân nhân tiêu biến hoàn toàn * Kỳ I: - Các NST kép đóng xoắn cực đại dàn thành hai hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào * Kỳ sau I: - Các NST kép không tách tâm động, NST kép cặp NST kép tương đồng phân li hai cực tế bào - NST đóng xoắn cực đại * Kỳ cuối I: - Thoi phân bào biến - NST trạng thái kép đóng xoắn cực đại - Màng nhân nhân hình thành, tế bào chất phân chia tạo thành hai tế bào có NST đon bội kép Lần phân bào II * Kỳ trung gian II: - Trung tử tự nhân đôi di chuyển dần hai cực tế bào - NST trạng thái kép đóng xoắn cực đại 68 - Cuối kỳ trung gian màng nhân nhân bắt đầu tiêu biến * Kỳ đầu II: - Hai trung tử hai cực tế bào hình thành nên thoi phân bào - Các NST kép đóng xoắn cực đại trượt thoi phân bào tâm động - Màng nhân nhân tiêu biến hoàn toàn * Kỳ II: - Các NST kép đóng xoắn cực đại dàn thành hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào * Kỳ sau II: - Hai crơmatít NST kép tách tâm động thành NST đơn dàn thành hai nhóm tương đương phân li hai cực tế bào - NST bắt đầu duỗi xoắn * Kỳ cuối II: - Thoi phân bào biến - NST trạng thái sợi mảnh duỗi xoắn hoàn toàn - Màng nhân nhân hình thành, tế bào chất phân chia tạo thành bốn tế bào có NST đơn bội n giống giảm nửa so với tế bào mẹ c ý nghĩa: - Là chế tạo NST đơn bội giao tử, Cơ chế kết hợp với chế tổ hợp NST thụ tinh tạo táI tạo NST lưỡng bội loài hợp tử - Sự phân li độc lập tổ hợp tự NST giảm phân, tiếp hợp dẫn đến trao đổi chéo cặp NST kép tương đồng kỳ đầu I giảm phân góp phần tạo đa dạng giao tử làm xuất nhiều biến dị tổ hợp, có ý nghĩa tiến hố chọn giống Sự phát sinh giao tử: - Giao tử tế bào sinh dục có NST đơn bội hình thành từ trình giảm phân tế bào sinh giao tử có khả thụ tinh tạo thành hợp tử Có hai loại giao tử đực (tinh trùng) giao tử cái(trứng) - Quá trình phát sinh giao tử động vật: + Trong trình phát sinh giao tử đực: Các tế bào mầm nguyên phân liên tiếp nhiều lần tạo nhiều tinh nguyên bào, tinh nguyên bào phát triển thành tinh bào bậc I Tinh 69 bào bậc I tham gia giảm phân, lần I tạo tinh bào bậc 2, lần tạo tế bào từ phát triển thành tinh trùng đèu có kích thước tham gia vào trình thụ tinh + Trong trình phát sinh giao tử cái: Các tế bào mầm nguyên phân liên tiếp nhiều lần tạo nhiều noãn nguyên bào, noãn nguyên bào phát triển thành noãn bào bậc I Noãn bào bậc I tham gia giảm phân, lần I tạo noãn bào bậc thể cực thứ nhất, lần tạo tế bào trứng thể cực thứ hai Kết tạo tế bào trứng thể cực, có tế bào trứng tham gia thụ tinh thể cực bị tiêu biến - Quá trình phát sinh giao tử thực vật: + Trong trình phát sinh giao tử đực: tế bào mẹ tiểu bào tử giảm phân cho tiểu bào tử đơn bội sau hình thành nên hạt phấn Trong hạt phấn, nhân đơn bội lại phân chia cho nhân ống phấn nhân sinh sản, nhân sinh sản lại phân chia tạo giao tử đực + Trong trình phát sinh giao tử cái: tế bào mẹ đại bào tử giảm phân cho đại bào tử, có sống sót lớn lên, nhân nguyên phân liên tiếp lần cho nhân đơn bội chứa túi phôi Trứng nằm phía ci lỗ nỗn túi phơi Thụ tinh - Thụ tinh kết hợp giao tử đực giao tử tạo thành hợp tử - ý nghĩa: + Là chế tạo hợp tử táI tổ hợp NST lưỡng bội lồi, tạo điều kện hình thành thể + Sự tổ hợp ngẫu nhiên loại giao tử thụ tinh tăng biến dị tổ hợp hệ sau Mối liên hệ nguyên phân, giảm phân thụ tinh - Nhờ nguyên phân, hệ tế bào khác thể chứa đựng thông tin di truyền đặc trưng cho loài - Nhờ giảm phân tạo giao tử mang NST đơn bội - Nhờ thụ tinh, giao tử đực kết hợp với tạo hợp tử có NST lưỡng bội đặc trưng cho loài 70 - loài sinh sản hữu tính, kết hợp q trình nguyên phân, giảm phân, thụ tinh chế vừa tạo ổn định vừa làm phong phú, đa dạng thông tin di truyền sinh vật Câu hỏi lý thuyết: Trình bày cấu tạo chức NST? Trình bày đặc tính NST mà coi sở vật chất di truyền cấp đọ tế bào? Trình bày chế trình nguyên phân? ý nghĩa nguyên phân? Trình bày chế trình giảm phân? ý nghĩa giảm phân? So sánh nguyên phân giảm phân? NST kép gì? Cơ chế hình thành và hoạt động nguyên phân giảm phân? Cặp NST tương đồng gì? Nêu chế hình thành cặp NST tương đồng tế bào bình thường? Phân biệt NST kép cặp NST tương đồng? IV PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP Cơ chế nguyên phân * Dạng I: Tính số tế bào sau nguyên phân - Nếu số lần nguyên phân nhau: Tổng số tế bào = a 2x Trong đó: a số tế bào mẹ tham gia nguyên phân x số lần nguyên phân - Nếu số lần nguyên phân không nhau: Tổng số tế bào = 2x1 + 2x2 + ….+ 2xa Trong đó: x1, x2,… ,xa số lần nguyên phân tế bào * Dạng 2: Tính số nhiễm sắc thể mơi trường cung cấp số thoi vơ sắc hình thành nguyên phân - Số nhiễm sắc thể môi trường cung cấp cho nguyên phân: + Số NST tương đương với nguyên liệu môI trường cung cấp: Tổng số NST môi trường = (2x – 1) a 2n Trong đó: x số lần nguyên phân số lần nhân đôI NST a số tế bào tham gia nguyên phân 71 2n số NST chứa tế bào + Số NST hoàn tồn mơi trường cung cấp: Tổng số NST mơi trường = (2x – 2) a 2n - Số thoi vơ sắc hình thành ngun phân: Tổng số thoi vô sắc = (2x – 1) a Trong đó: a số tế bào mẹ tham gia nguyên phân x số lần nguyên phân * Dạng 3: Tính thời gian nguyên phân - Nếu tốc độ lần nguyên phân liên tiếp không đổi: Một tế bào nguyên phân x lần liên tiếp với tốc độ khơng đổi Thời gian NP = thời gian lần nguyên phân x - Nếu tốc độ lần nguyên phân liên tiếp không nhau: + Nếu tốc độ nguyên phân lần giảm dần thời gian lần nguyên phân tăng dần + Nếu tốc độ nguyên phân lần tăng dần thời gian lần nguyên phân giảm dần Gọi x số lần nguyên phân U1, u2, … ux thời gian lần nguyên phân thứ 1, thứ 2,….thứ x thời gian NP là: Thời gian nguyên phân = x ( u1 + ux) Gọi d hiệu số thời gian giưũa lần nguyên phân sau với lần nguyên phân liền trước + Nếu tốc độ nguyên phân giảm dần d > + Nếu tốc độ nguyên phân tăng dần d < Thời gian nguyên phân = x [2u1 + (x – 1)d ] 2 Cơ chế giảm phân thụ tinh * Dạng 1: Tính số giao tử số hợp tử tạo thành - Số giao tử hình thành từ loại tế bào sinh giao tử + Số tinh trùng tạo = số tế bào sinh tinh x + Số trứng tạo = số tế bào sinh trứng 72 + Số thể định hướng = số tế bào sinh trứng x - Tính số hợp tử: Số hợp tử = số tinh trùng thụ tinh = số trứng thụ tinh - Hiệu suất thụ tinh tỉ số % số giao tử thụ tinh tổng số giao tử tạo * Dạng 2: Tính số loại giao tử hợp tử khác nguồn gốc cấu trúc NST - Tính số loại giao tử khác nguồn gốc cấu trúc NST Gọi n số cặp NST tế bào xét + Nếu giảm phân khơng có tượng tiếp hợp trao đổi chéo thì: Số loại giao tử có nguồn gốc cấu trúc NST khác = 2n + Nếu giảm phân có tượng tiếp hợp trao đổi chéo dẫn đến hoán vị gen m cặp NST kép tương đồng thì: Số loại giao tử có nguồn gốc cấu trúc NST khác = 2n + m - Tính số kiểu tổ hợp giao tử Số kiểu tổ hợp giao tử = số loại gt đực số loại gt * Dạng 3: Tính số NST mơi trường cung cấp cho q trình tạo giao tử - Số NST mơI trường cung cấp cho tế bào sinh giao tử tạo giao tử số NST chứa tế bào sinh giao tử = a 2n - Số NST môi trường cung cấp cho a tế bào sinh dục sơ khai tạo giao tử số NST giao tử trừ cho số NST chứa a tế bào sinh dục sơ khai ban đầu Tổng số NST môI trường = (2x+ – 1) a 2n Bài tập vận dụng Bài tập nguyên phân * Bài tập 1: Ba tế bào A, B, C có tổng số lần nguyên phân 10 tạo 36 tế bào Biết số lần nguyên phân tế bào B gấp đôi số lần nguyên phân tế bào A Tính số lần nguyên phân số tế bào tạo từ tế bào A, B, C Giải: Gọi a, b, c số lần nguyên phân tế bào A, B, C với a,b, c nguyên dương Theo đề bài: b = 2a suy c = 10 – (a + b) = 10 – 3a Tổng số tế bào tạo là: 73 2a + 2b + 2c = S = 36 2a + 22a + 210-3a = 36 => GiảI phương trình ta a = 2, b = 4, c = Vậy số lần nguyên phân tế bào A số tế bào tạo là: số lần nguyên phân tế bào B số tế bào tạo là: 16 số lần nguyên phân tế bào C số tế bào tạo là: 16 * Bài tập 2: Có 10 hợp tử lồi ngun phân số lần sử dụng môI trường nội bào 2480 NST đơn Trong tế bào tạo thành, số NST hoàn toàn tạo từ nguyên liệu nội bào 2400 Xác định tên lồi Tính số lần ngun phân hợp tử nói Giải: Xác định tên loài: Gọi x số lần nguyên phân hợp tử 2n NST lưỡng bội lồi Ta có: Số NST tương đương với ngun liệu môi trường nội bào là: (2x – 1) 10 2n = 2480 (1) Số NST hoàn toàn môI trường nội bào cung cấplà: (2x – 2) 10 2n = 2400 (2) Lấy (1) – (2), ta được: 10 2n = 80 => 2n = Đây NST ruồi giấm Số lần nguyên phân hợp tử: Ta có  (2x – 1) 10 2n = 2480 x = Vậy số lần nguyên phân hợp tử lần Bài tập giảm phân thụ tinh * Bài tập: Một thỏ sinh thỏ Biết hiệu suất thụ tinh trứng 50% , tinh trùng 6,25% Tính số tế bào sinh tinh sinh trứng tham gia trình Giải: Có thỏ phát triển từ hợp tử suy số trứng thụ tinh = số tinh trùng thụ tinh = Hiệu suất thụ tinh trứng 50%, tinh trùng 6,25% nên: 74 Số trứng tạo là: 100 = 12 trứng 50 100 Số tinh trùng tạo là: 6,25 = 96 tinh trùng Số tế bào sinh trứng = số trứng tạo = 12 trứng Số tế bào sinh tinh = 96 : = 24 tế bào BUỔI 18 CHƯƠNG IV BIẾN DỊ A KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BIẾN DỊ I Khái niệm: - Biến dị tượng sinh khác với bố mẹ khác nhiều chi tiết II Phân loại - Biến dị gồm hai loại: Biến dị không di truyền (Thường biến) biến dị di truyền Biến dị không di truyền: a Khái niệm: - Thường biến biến đổi kiểu hình kiểu gen, phát sinh trình phát triển cá thể ảnh hưởng trực tiếp môi trường b Tính chất: - Khơng di truyền - Thường biến xuất đồng loạt theo hướng xác định nhóm cá thể có kiểun gen, sống điều kiện môI trường giống - Thường biến phát sinh suốt trình phát triển thể chịu ảnh hưởng trực tiếp mơI trường - Có tính thích nghi tạm thời c ý nghĩa: - Giúp cá thể sinh vật biến đổi thích nghi với điều kiện mơI trường sống 75 d Mối quan hệ kiểu gen, môi trường kiểu hình: - Bố mẹ khơng truyền cho tính trạng hình thành sẵn mà truyền đạt cho kiểu gen quy định cách phản ứng trước môI trường - Kiểu gen quy định cách phản ứng thể trước mơI trường - Kiểu hình kết tương tác kiểu gen mơI trường Mỗi loại tính trạng chịu ảnh hưởng khác môI trường: + Các tính trạng chất lượng phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen, nhoặc khơng chịu ảnh hưởng mơI trường + Các tính trạng số lượng thường chịu ảnh nhiều môI trường điều kiện trồng trọt chăn nuôI nên biểu khác Nắm mức ảnh hưởng mơI trường lên tính trạng người ta chủ động sử dụng tác động mơI trường theo hướng có lợi để nâng cao suất, phẩm chất trồng vật nuôi e Mức phản ứng: - Là giới hạn thường biến kiểu gen trước biến đổi môI trường - Tính chất: + Mỗi kiểu gen có mức phản ứng riêng + Kiểu gen quy định mức phản ứng, điều kiện mơI trường quyu đinh kiểu hình cụ thể nằm mức phản ứng - Ứng dụng: + Giống qui định giới hạn suất + Kỹ thuật qui định suất cụ thể + Năng suất tác động qua lại giống kỹ thuật + Tuỳ điều kiện nơi, giai đoạn ta nhấn mạnh vai trò giống hay kỹ thuật Biến dị di truyền: a Khái niệm: - Là biến đổi vật chất di truyền di truyền cho hệ sau b Phân loại: - Biến dị di truyền gồm: Đột biến biến dị tổ hợp * Đột biến: 76 - Là biến đổi vật chất di truyền, xảy cấp độ phân tử(AND) hay cấp độ tế bào(NST) - Bao gồm hai loại: Đột biến gen đột biến NST + Đột biến gen: Là biến đổi cấu trúc gen, liên quan cặp nuclêơtít, xảy điểm phân tử AND biểu dạng: mất, thêm, thay thế, đảo vị trí nuclêơtít + Đột biến NST: Là biến đổi xảy NST bao gồm: - Đột biến cấu trúc NST với dạng: đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn - Đột biến số lượng NST với dạng: Dị bội thể đa bội thể * Biến dị tổ hợp: Là biến đổi xếp lại vật chất di truyền bố mẹ thông qua đường sinh sản làm xuất hệ tính trạng vốn có chưa có bố mẹ III Đột biến gen, đột biến nhiễm sắc thể biến dị tổ hợp Đột biến gen a Khái niệm: - Là biến đổi cấu trúc gen, liên quan cặp nuclêơtít, xảy điểm phân tử AND - Gồm dạng: mất, thêm, thay thế, đảo vị trí nuclêơtít b Ngun nhâ chế phát sinh đột biến gen: - Đột biến gen phát sinh tác nhân gây đột biến lí hố ngoại cảnh rối loạn qua strình sinh lí, hố sinh tế bào gây nên sai sót trình tự AND trực tiếp biến đổi cấu trúc - Đột biến gen phụ thuộc vào loại tác nhân, liều lượng, cường độ tác nhân đặc điểm cấu trúc gen - Sự biến đổi nuclêơtít đầu xảy mạch AND dạng tiền đột biến Lúc enzim sửa chữa có thẻ sửa sai làm cho tiền đột biến trở dạng ban đầu Nếu sai sót khơng sửa chuẫ qua lần tự nuclêôtit lắp sai liên kết với nuclêơtit bổ sung với làm phát sinh đột biến gen c Cơ chế biểu đột biến gen: - đột biến gen phát sinh táI qua chế tự nhân đôI AND 77 - Nếu đột biến phát sinh giảm phân tạo đột biến giao tử qua thụ tinh đI vào hợp tử Đột biến trội biểu thành kiểu hình thể mang đột biến Đột biến lặn vào hợp tử dạng dị hợp qua giao phối lan truyền dần quần thể, gặp tổ hợp đồng hợp trhì biểu thành kiểu hình - Khi đột biến xảy nguyên phân, chúng phát sinh tế bào sinh dưỡng nhân lên mô Nếu đột biến trội biểu phần thể tạo nên thể khảm Đột biến soma nhân lên sinh sản sinh dưỡng di truyền qua sinh sản hữu tính - Nếu đột biến xảy lần nguyên phân hợp tử, giai đoạn – tế bào (đột biến tiền phơi) đI vào trình hình thành giao tử truyền qua hệ sau sinh sản hữu tính d Hậu quả: - Sự biến đổi dãy nuclêôtit gen cấu trúc dẫn đến biến đổi dãy ribônuclêôtit mARN qua làm biến đổi dãy axitamin prơtêin tương ứng, cuối biểu thành biến đổi đột ngột, gián đoạn tính trạng thể quần thể - Đa số đột biến gen thường có hại phá vỡ hài hồ cấu trúc gen, số đột biến gen lại có lợi e ý nghĩa: - Đột biến gen xem nguồn ngun liệu cho tiến hố vì: + Tuy đa số đột biến gen có hại cho thân sinh vật đột biến làm tăng sai khác thể, tạo nhiều kiểu gen, kiểu hình mới, cung cấp nguyên liệu cho trình chọn lọc tự nhiên, có ý nghĩa tiến hố sinh giới + Trong loại độ biến đột biến gen xem nguồn nguyên liệu chủ yếu so với đột biến NST đột biến gen phổ biến hơn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức sống sinh sản thể sinh vật Đột biến nhiễm sắc thể: a Đột biến cấu trúc NST - Khái niệm: biến đổi cấu trúc NST gồm dạng đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn 78 - Nguyên nhân: Do tác nhân gây đột biến lí hố mơI trường biến đổi sinh lí nội bào làm phá vỡ cấu trúc NST ảnh hưởng tới quas trình táI bản, tiếp hợp, trao đổi chéo NST - Cơ chế hậu quả: + Mất đoạn: Một đoạn NST bị đứt làm giảm số lượng gen NST ĐOạn bị phía ngồi phía cánh Đột biến đoạn thường làm giảm sống gây chết Ví dụ: người, NSt thứ 21 bị đoạn gây ung thư máu + Lặp đoạn: Một đoạn NST lặp lần hay nhiều lần làm tăng số lượng gen loại Đột biến lặp đoạn đoạn NST bị đứt nối xen vào NST tương đồng dóNT tiếp hợp khơng bình thường, trao đổi chéo khơng crơmatít Đột biến lặp đoạn làm tăng cường hay giảm sút mức biểu tính trạng Ví dụ: lặp đoạn 16A ri giấm làm mắt lồi thành mắt dẹt, lặp nhiều mắt dẹt hay đại mạch, đột biến lặp đoạn làm tăng hoạt tính enzim amilaza có ý nghĩa sản xuất bia + Đảo đoạn: Đoạn bị đứt quay ngược 180 o gắn vào chỗ bị đứt làm thay đổi trật tự phân bố gen NST Đoạn bị đảo mang tâm động khơng mang tâm động, đảo đoạn trong, đảo đoạn ngoài, đảo đoạn cánh bé cánh lớn NST Đột biến thường ảnh hưởng tới sức sống thể vật chất di truyền không bị Sự đảo đoạn NST tạo nên đa dạng nòi phạm vi loài + Chuyển đoạn: Một đoạn NST bị đứt gắn vào NST khác NST khác cặp bị đứt đoạn trao đổi cho đoạn bị đứt Có hai kiểu chuyển đoạn chuyển đoạn tương hỗ chuyển đoạn không tương hỗ Sự chuyển đoạn thường làm phân bố lại gen phạm vi cặp NST hay cặp NST khác tạo nên nhóm gen liên kết Chuyển đoạn lớn thường gây chết làm khả sinh sản nhiên thiên nhiên tượng chuyển đoạn nhỏ phổ biến lúa, chuối, đậu Trong thực nghịêm người ta chuyển nhóm gen mong muốn từ NST lồi sang NST loài khác c Đột biến số lượng NST - Khái niệm: Là biến đổi số lượng NST xảy cặp NST toàn cặp NST 79 - Nguyên nhân chế phát sinh: + Do tác nhân gây đột biến vật lí, hố học ngoại cảnh rối loạn q trình sinh lí tế bào thể ảnh hưởng đến không phân li cặp NST toàn cặp NST - Phân loại: Bao gồm thể dị bội thể đa bội + Thể dị bội: thể mà tế bào sinh dưỡng có cặp NST bị thay đổi số lượng bao gồm dạng: ++ Thể nhiễm (2n – 1): Trong tế bào sinh dưỡng chứa NST cặp NST tương đồng ++ Thể nhiễm (2n + 1): Trong tế bào sinh dưỡng cặp NST tương đồng có thêm NST ++ Thể khuyết nhiễm (2n – 2): Trong tế bào sinh dưỡng NST tương đồng bị ++ Thể đa nhiễm (2n + 2): Trong tế bào sinh dưỡng có thêm cặp NST tương đồng * Cơ chế hình thành thể dị bội: Trong trình phát sinh giao tử, cặp NST khơng phân li trình phân bào giảm phân tạo hai loại giao tử (n +1) (n - 1) Các giao tử kết hợp ngẫu nhiên thụ tinh tạo thể dị bội * Hậu quả: Thường có hại cho thể sinh vật đột biến ba nhiễm NST 21 gây hội chứng Đao (cổ ngắn, gáy rộng dẹt, khe mắt xếh, lông mi ngắn thưa, lưỡi dài day, ngón tay ngắn, thể phát triển chậm, si đần thường vơ sinh), đột biến NST giới tính gây hội chứng: hội chứng 3X (ở nữ, buồng trứng không phát triển, thường rối loạn kinh nguyệt khó có con); Hội chứng tơcnơ (OX: nữ lùn cổ ngắn, khơng có kinh nguyệt, vú khơng phát triển, nhỏ, trí tuệ chậm phát triển); Hội chứng claiphentơ(XXY: nam, mù màu, thân cao,chân tay dài, tinh hoàn nhỏ, si đần, vô sinh) thực vật thường gặp chi cà lúa thường làm sai khác hình dạng, kích thước * ý nghĩa: Tuy thể dị bội gây hại cho thể sinh vật lại góp phần tạo sai khác NST lồi làm tăng tính đa dạng cho lồi Trong thực tế sản xuất, dạng dị bội tìm thấy vật nuuôI trồng giúp người chọn lọc dạng lạ 80 + Thể đa bội: thể mà tế bào sinh dưỡng có số NST bội số n, thường có hai dạng đa bội chắn (4n, 6n…) đa bội lẻ (3n, 5n…) * Cơ chế hình thành thể đa bội: Sự hình thành đa bội chẵn: Trong trình nguyên phân, NST tự nhân đôi thoi phân bào khơng hình thành làm cho tất cặp NST không phân li kết NST tăng lên gấp bội Sự hình thành đa bội lẻ: Trong giảm phân hình thành giao tử, NST phân li không đồng giao tử tạo giao tử có 2n NST, giao tử kết hợp giao tử n tạo hợp tử 3n, hình thành thể tam bội * Tính chất biểu hiện: - Cơ thể đa bội có hàm lượng AND tăng gấp bội dẫn tới trao đổi chất tăng cường, tế bào quan có kích thước lớn, phát triển khoẻ chống chịu tốt với điều kiện môi trường - Các thể đa bội lẻ thường khơng có khả sinh sản hữu tính q trình giảm phân bị cản trở - Thể đa bội thường gặp phổ biến thực vật, động vật giao phối thường gặp * ý nghĩa: Góp phần tạo sai khác lớn cấu truc sdi truyền cá thể lồi, tạo phân hố thành phần kiểu gen quần thể, nguồn nguyên liệu cho trình phát sinh lồi mới, có ý nghĩa tiến hoá Thể đa bội sử dụng làm nguyên liệu sản xuất, chọn lọc giống trồng có khả chống chịu tốt, có suất cao Biến dị tổ hợp - Khái niệm: Biến dị tổ hợp biến đổi xếp lại vật chất di truyền bố mẹ thông qua đường sinh sản làm xuất hệ tính trạng vốn có chưa có bố mẹ - Cơ chế phát sinh: Sự xếp lại vật chất di truyền làm phát sinh biến dị tổ hợp nhờ chế sau: + Sự phân li độc lập tổ hợp tự NST dẫn đến phân li độc lập tổ hợp tự gen nằm NST giảm phân, kết hợp với tổ hợp ngẫu nhiên giao tử thụ tinh 81 + Sự trao đổi chéo cặp NST kép tương đồng kì đầu I giảm phân dẫn đến hoán vị gen + Sự tương tác gen không alen dẫn đến làm xuất kiểu hình khác bố mẹ - ý nghĩa: + Trong tiến hố: làm tăng tính đa dạng, tạo nguồn biến dị phong phú cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên, thúc đẩy sựu tiến hoá sinh giới + Trong chọn giống: tạo nhiều kiểu gen kiểu hìnhcung cấp nguyên liệu cho người chọn lọc trì kiểu gen tốt Tạo kiểu gen mang tính trạng tốt tập hợp thể, loại bỏ tính trạng khơng mong muốn nhằm đáp ứng nhu cầu phức tạp đa dạng sống B CÂU HỎI LÝ THUYẾT Nêu kháI niệm phân loại biến dị theo di truyền học đại? Đột biến gen gì? Nêu nguyên nhân, chế phát sinh chế biểu đột biến gen? Nêu hậu ý nghĩa đột biến gen? Trình bày đột biến cấu trúc Nhiễm sắc thể? Nêu chế hậu quả? Trình bày kháI niệm đột biến số lượng nhiễm sắc thể? Phân biệt thể đa bội thể dị bội? Trình bày chế hình thành dạng tế bào n, 2n, 3n, 4n từ dạng tế bào 2n? So sánh đột biến gen đột biến nhiễm sắc thể? So sánh thường biến đột biến? Nêu mối quan hệ kiểu gen, mơI trường kiểu hình? Mức phản ứng gì? Thường biến gì? So sánh thường biến biến dị tổ hợp? 10 So sánh biến dị tổ hợp biến dị đột biến? 82 ... AB : 0,41 ab : 0, 09 Ab : 0, 09 aB ab - Sơ đồ lai: Lai phân tích F1 G F1 AB ab 0,41AB : 0,41ab x ab ab ab 33 0, 09 Ab : 0, 09 aB FB KG KH 0,41 AB : 0,41 ab ab Ab aB : 0, 09 : 0, 09 ab ab ab 0,41 xám... 100% cao, đỏ hạt trịn Sau cho F lai với khác loài thu hệ lai gồm : 802 cao vàng dài : 199 cao vàng tròn : 798 thấp đỏ tròn : 201 thấp đỏ dài, Biết gen qui định tính trạng a Hãy xác định quy luật... cụt thu F B với kiểu hình tỉ lệ không 0,41 xám dài : 0,41 đen cụt : 0, 09 xám cụt : 0, 09 đen dài - Giải thích: Cá thể phát sinh giao tử lần giảm phân I xảy tượng trao đổi chéo hai crơmatít khác