Tích hợp di truyền tương tác gen và các quy luật di truyền khác

Bài viết hướng dẫn việc phát hiện các bài tập có hiện tượng tích hợp quy luật di truyền tương tác gen và các quy luật di truyền khác ở mức độ cơ bản phù hợp cho các học sinh mới học chương trình sinh học lớp 12

Tích hợp di truyền tương tác gen quy luật di truyền khác ( ) Tương tác gen phân li độc lập: a) Phương pháp nhận biết: - Đề xét di truyền tính trạng - Xuất tỉ lệ : + Lai F1 dị hợp cặp gen : F1 x F1 → Tỉ lệ F2: 27 : 21 : : 27 : 18 : : : : 27 : : : : : : :1 27 : : 12 : : : 39 : 13 : : 36 : : : 12 : : 45 : : 15 : (9 : 7)(3: 1) (9: : 1)(3: 1) (9: : 3: 1)(3: 1) (9: 3: 4)(3: 1) (13: 3)(3:1) (12 : : 1)(3: 1) (15 : 1)(3: 1) + Hoặc xuất tỉ lệ: 15: 5: 3: = (5: 3)(3: 1); 3: 3: 1: = (3: 1)(1: 1) b) Phương pháp giải: - Bước 1: Xét riêng cặp tính trạng, xác định tính trạng di truyền tương tác, tính trạng gen quy định - Bước 2: Xét chung: tích tỉ lệ chung tích tỉ lệ riêng nhóm tính trạng → hai tính trạng phân li độc lập - Bước 3: Viết kiểu gen P viết sơ đồ lai Ví dụ : Lai P chủng F1 hoa đỏ, F1 tự thụ phấn F2 có kiểu hình với tỉ lệ: 1431 hoa đỏ, ngọt: 1112 hoa trắng, ngọt: 477 hoa đỏ, chua: 372 hoa trắng, chua Xác định quy luật di truyền chi phối phép lai trên? Biết vị chi phối cặp gen Giải: - Bước 1: F2 phân li theo tỉ lệ: 1431: 1112 : 477: 372 ~ 27: 21: 9: + Xét di truyền tính trạng màu sắc hoa: Hoa đỏ: hoa trắng ~ 9: → tính trạng màu sắc hoa di truyền theo quy luật tác động bổ trợ kiểu 9:7 Quy ước: A-B-: hoa đỏ, → F1: AaBb (hoa đỏ) x A-bb; aaB-; aabb: hoa trắng AaBb (hoa đỏ) + Xét di truyền tính trạng vị quả: : chua ~ 3: → Tính trạng vị di truyền theo quy luật phân li Quy ước: D: ngọt; d: chua → F1: Dd (quả ngọt) x Dd (quả ngọt) - Bước 2: Xét di truyền đồng thời tính trạng: (9: 7)(3: 1) = 27: 21: 9: (phù hợp tỉ lệ phân li đề bài) →3 cặp gen quy định cặp tính trạng nằm cặp NST tương đồng khác nhau, phân li độc lập, tổ hợp tự - Bước 3: Viết sơ đồ lai: Kiểu gen F1: AaBbDd -> kiểu gen P có thể: P: AABBDD (hoa đỏ, ngọt) x aabbdd (hoa trắng, chua) P: AABBdd (hoa đỏ, chua) x aabbDD (hoa trắng, ngọt) P: AAbbDD (hoa trắng, ngọt) x aaBBdd (hoa trắng, chua) P: AAbbdd (hoa trắng, chua) x aaBBDD (hoa trắng, ngọt) Tương tác gen liên kết gen (1 tính trạng cặp gen không alen tương tác, tính trạng cặp gen quy định liên kết với gen quy định tính trạng tương tác) a) Phương pháp nhận biết: - Đề xét đến tính trạng - Tỉ lệ kiểu hình chung cho hai tính trạng không tích hai nhóm tỉ lệ xét riêng thấy giảm xuất biến dị tổ hợp - Có trường hợp: + Nếu tỉ lệ chung hai tính trạng giống tỉ lệ tương tác đơn 9: 3: 3:1; 9: 6: 1; 9: 7; 12: 3: 1; 13: 3; 9: 3: chắn gen liên kết đồng + Nếu tỉ lệ chung tính trạng khác tỉ lệ đơn : : : : 1; : : 3: 1; : : 2: 1; : : :1 :1; 10 : : : 1; 8: : : chắn gen liên kết đối + Ngoại lệ, tương tác át chế 13 : 3, tỉ lệ chung hai tính trạng : : phù hợp liên kết đồng liên kết đối b) Phương pháp giải: - Bước 1: Xác định quy luật di truyền + Tách riêng tính trạng để xét: có tính trạng di truyền tương tác, tính trạng cặp gen quy định + Xét chung : Tỉ lệ kiểu hình chung cho hai tính trạng không tích hai nhóm tỉ lệ xét riêng thấy giảm xuất biến dị tổ hợp → gen quy định tính trạng di truyền theo quy luật Menđen liên kết hoàn toàn với gen quy định tính trạng tương tác - Bước 2: Xác định kiểu gen Xác định gen liên kết đồng hay đối dựa vào xuất hay không xuất loại kiểu hình có kiểu gen (vd: đời sau xuất kiểu hình có kiểu gen aa→ P có giao tử abd → liên kết đồng Xác định gen liên kết, gen phân li độc lập.(chú ý kiểu tương tác có cách quy ước gen, vai trò A = B ( 9: 6: 1; 9: 7; 15: 1) ta chọn trường hợp - Bước 3: Viết sơ đồ lai Ví dụ 1: Người ta cho lai thể thỏ thu F có tỉ lệ 12 lông trắng, dài : lông đen, ngắn : xám ngắn Hãy biện luận viết sơ đồ lai Biết gen quy định tính trạng nằm NST thường, Kích thước lông gen quy định, tượng trao đổi chéo NST tương đồng Giải: - Bước 1: Xác định quy luật di truyền + Xét di truyền tính trạng màu sắc lông: F1 có tỉ lệ 12 trắng : đen : xám → F1 có 16 tổ hợp = x → P bên cho loại giao tử → F dị hợp cặp gen quy định tính trạng → tính trạng màu sắc lông di truyền theo quy luật tương tác → tỉ lệ tương tác gen kiểu át chế trội Quy ước: A-B- ; A-bb: trắng aaB- : đen aabb: xám → P: AaBb (trắng) x AaBb (trắng) + Xét di truyền tính trạng kích thước lông: F1 có di truyền dài : ngắn, mà gen quy định tính trạng → dài tính trạng trội, ngắn tính trạng lặn Quy ước: D : dài, d : ngắn → P: Dd x Dd - Bước 2: Xác định kiểu gen viết sơ đồ lai P dị hợp cặp gen mà F1 có tỉ lệ 12 : : → số tổ hợp giao tử = 16 khác với 64 tổ hợp phân li độc lập → xảy tượng liên kết gen Nhận thấy, tính trạng màu lông trắng dài, lông xám ngắn → A liên kết với D, a liên kết với d Sơ đồ lai: P: Bb (trắng, dài) G : ADB: ADb: abD : abd abd x Bb (trắng, dài) ADB: ADb: abD : F2 : B-: bb :3 Bb : bb 12 lông trắng, dài : lông đen, ngắn : xám ngắn Ví dụ 2: Đem F1 dị hợp cặp gen tự thụ phấn, F2 phân li theo tỉ lệ: 196 thân thấp, bầu ; 589 thân cao, bầu; 392 thân thấp, tròn; 1961 thân cao, tròn Biện luận, viết sơ đồ lai? Giải: - Bước 1: Xét riêng tính trạng + Xét di truyền tính trạng kích thước thân: F2 phân li tỉ lệ cao: thấp = 13 : → tính trạng kích thước thân di truyền theo quy luật tương tác át chế Quy ước: A-B-; A-bb; aabb : thân cao ; aaB- : thân thấp F1: AaBb (thân cao) x AaBb (thân cao) + Xét di truyền tính trạng hình dạng quả: F2 phân li tròn : bầu = : → tính trạng hình dạng di truyền theo quy luật phân li Quy ước: D : tròn, d : bầu F1 : Dd (quả tròn) x Dd (quả tròn) - Bước 2: Xét quy luật di truyền chung ( 13 : 3)( : 1) = 39 : 13 : : (mâu thuẫn với đề bài) F2 xuất tỉ lệ kiểu hình ~ 10 : : : → số tổ hợp giao tử = 16 = 4.4 → F1 dị hợp cặp gen cho loại giao tử → gen quy định hình dạng liên kết hoàn toàn với gen quy định kích thước thân + F2 xuất loại kiểu hình thân thấp, tròn (aaB-D-) thân thấp, bầu (aaB-dd) → cặp alen Aa F1 phân li độc lập với cặp gen kia, đời F2 xuất tổ hợp gen liên kết theo vị trí đối → gen liên kết + Kiểu gen F1 : Aa F1 x F1: Aa (thân cao, tròn) x G: ABd: 1aBd: 1AbD: 1abD F2: A- ; A- ; aa A- (thân cao, tròn) ABd: 1aBd: 1AbD: 1abD : 10 thân cao, tròn : thân cao, bầu aa aa Aa : thân thấp, tròn : thân thấp, bầu Tương tác gen hoán vị gen: a) Phương pháp nhận biết: - Đề xét di truyền tính trạng - Tỉ lệ phân li kiểu hình chung tính trạng khác tỉ lệ trường hợp tương tác- liên kết; xuất nhiều biến dị tổ hợp b) Phương pháp giải: - Bước 1: Xác định quy luật chi phối Tách riêng tính trạng để xét: có tính trạng di truyền tương tác, tính trạng cặp gen quy định Xét chung : Tỉ lệ kiểu hình chung cho hai tính trạng không tích hai nhóm tỉ lệ xét riêng thấy tăng xuất biến dị tổ hợp → gen quy định tính trạng di truyền theo quy luật Menđen liên kết không hoàn toàn với gen quy định tính trạng tương tác - Bước 2: Xác định kiểu gen: + Xác định gen liên kết đồng hay đối: dựa vào xuất tỉ lệ lớn hay bé loại kiểu hình có kiểu gen Vd: đời sau xuất kiểu hình có kiểu gen aa lớn aa → đời trước tạo giao tử abd lớn loại giao tử abD → liên kết đồng + Xác định gen liên kết: kiểu tương tác vai trò gen A, B không ta phải dựa vào hệ sau loại kiểu hình có tổ hợp gen (aaB-dd) có tỉ lệ lớn hay nhỏ để suy gen liên kết + Tính tần số hoán vị: dựa vào kiểu hình có kiểu gen đơn giản hệ sau để lập phương trình, giải chọn nghiệm - Bước 3: Viết sơ đồ lai Ví dụ : Ở loài thực vật, người ta cho thụ phấn F1 nhận F2 phân li kiểu hình: 7804 dẹt, vị ngọt; 1377 tròn, vị ngọt; 1222 dài, vị ngọt; 3668 dẹt, vị chua ; 6271 tròn, vị ngọt; 51 dài, vị chua Biết vị cặp gen quy định Xác định kiểu gen tính tỉ lệ giao tử F1 Giải: - Bước 1: Xét riêng tính trạng + Tính trạng hình dạng phân li theo tỉ lệ dẹt : tròn : dài → tương tác bổ trợ Quy ước: A-B-: dẹt; aabb : dài ; A-bb; aaB- : tròn F1: AaBb (quả dẹt) x AaBb (quả dẹt) + Xét di truyền tính trạng vị quả: F2 phân li : chua = : → tính trạng vị di truyền theo quy luật phân li Quy ước: D : ngọt, d : chua F1 : Dd (quả ngọt) x Dd (quả ngọt) + Xét chung: (9 : : 1)(3 : 1) = 27: 18 : : : : khác đề (38,25: 18: 30,75: 6,75 : 0,25) → cặp gen nằm cặp NST tương đồng xảy hoán vị gen - Bước 2: Xác định kiểu gen: + F2 xuất kiểu hình dài, vị (aabbD-) = 6% lớn loại kiểu hình dài vị chua (aabbdd = 0,25%) → F1 tạo loại giao tử abD baD lớn loại giao tử abd bad → gen liên kết theo vị trí đối Vì vai trò gen A B nên kiểu gen F Aa Bb + Gọi f tần số hoán vị ( 0< f < 50%) Vì F xuất kiểu hình dài vị chua aa ( bb ) = 0,25% nên f nghiệm phương trình: = 0,0025 → f = 20% - F1 x F : Aa x Aa Tỉ lệ giao tử F1: ABD = Abd = aBD = abd = 5% AbD = ABd = abD = aBd = 20% (kết tương tự với trường hợp F1 có kiểu gen Bb ) Tương tác gen liên kết với giới tính: a) Phương pháp nhận biết: - Khi xét di truyền cặp tính trạng, di truyền tính trạng vừa biểu tương tác hai cặp gen không alen, vừa biểu liên kết giới tính, ta suy hai cặp alen phải có cặp NST thường phân ly độc lập với cặp - Khi xét di truyền cặp tính trạng, có tính trạng thường tương tác gen, tính trạng liên kết với giới tính, ta dựa vào tỉ lệ phân ly kiểu hình tính trạng, suy kiểu gen tương ứng Sau kết hợp lại ta có kiểu gen chung tính trạng b) Phương pháp giải: - Bước 1: Xét di truyền tính trạng để suy tính trạng tương tác gen không alen quy định - Bước 2: Biện luận để thấy tính trạng phân bố không giới → có cặp gen nằm NST giới tính, cặp nằm NST thường - Bước 3: Viết sơ đồ lai Ví dụ Cho gà trống có lông màu xám giao phối với gà mái có kiểu hình, F1 thu tỉ lệ kiểu hình là: Gà trống: lông xám : lông vàng Gà mái: lông xám : lông vàng Hãy giải thích kết thí nghiệm viết sơ đồ lai Giải: F1 có tỉ lệ kiểu hình xám : vàng = : = 16 kiểu tổ hợp Þ màu lông di truyền theo qui luật tương tác gen bổ trợ F1 dị hợp cặp gen nằm cặp NST khác Qui ước: A-B-: lông xám; A-bb, aaB-, aabb: lông vàng Nhận thấy phân bố kiểu hình gà trống gà mái không nhau, chứng tỏ màu lông di truyền liên kết với giới tính Suy cặp gen Aa Bb nằm NST giới tính X alen tương ứng Y Vì tương tác bổ trợ nên gen trội có giá trị nhau, vai trò A, B ngang Giả sử cặp Bb nằm NST giới tính, ta có kiểu gen P là: ♂ AaXBXb x ♀ AaXBY Sơ đồ lai: P: ♂ AaXBXb ♂ ♀ AXB aXB AY aY Tỉ lệ kiểu hình: x ♀ AaXBY AXB AXb aXB aXb AAXBXB AaXBXB AAXBY AaXBY AAXBXb AAXBXb AAXbY AaXbY AaXBXB aaXBXB AaXBY aaXBY AaXBXb aaXBXb AaXbY aaXbY Trống : xám : vàng Mái: xám : vàng