- Tâm động: là vị trí liên kết với thoi phân bào giúp NST di chuyển về các cực của tế bào trong quá trình phân bào - Vùng đầu mút: có tác dụng bảo vệ NST và giúp cho các NST không dính
Trang 1THPT
Nguyễn Viết Trung 0989093848
TÀI LIỆU ÔN SINH GIỎI VÀ CHUYÊN SINH CHỦ ĐỀ: DI TRUYỀN LIÊN KẾT
,
Trang 2Chủ đề II- LIÊN KẾT GEN (Di truyền liên kết)
Tóm tắt lý thuyết
I Khải quát NST
Bộ NST người (2n = 46, có 23 cặp trong đó 22 cặp NST thường và 1 cặp NST giới tính)
Hình thái
NST
- Mỗi NST gồm 2 cromatit gắn nhau ở tâm động
- Trong tế bào sinh dưỡng (tế bào xôma) mỗi NST có 1 cặp giống nhau về hình thái được gọi là cặp NST tương đồng
- Hình thái NST biến đổi khác nhau qua các kì phân bào (nguyên phân, giảm phân)
Thành phần
hóa học
ADN + Protein Histon
Tên đơn phân Nucleôxôm
Cấu tạo 1 đơn
phân
( Nucleôxôm)
1 đoạn ADN khoảng 146 cặp nu + 8 phân tử protein Histon
Cấu trúc * Cấu trúc hiển vi: Mỗi NST điển hình gồm 3 trình tự nucleotit đặc biệt.
- Tâm động: là vị trí liên kết với thoi phân bào giúp NST di chuyển về các cực của tế bào trong quá trình phân bào
- Vùng đầu mút: có tác dụng bảo vệ NST và giúp cho các NST không dính vào nhau
- Các trình tự khởi đầu nhân đôi AND: là những điểm mà tại đó ADN bắt đầu được nhân đôi
* Cấu trúc siêu hiển vi của nhiễm sắc thể
- Đơn vị cấu tạo NST: Là nuclêôxôm - Một đoạn ADN (khoảng 146 cặp Nu) quấn quanh
8 phân tử prôtêin loại Histôn ( khoảng 1 3/4 vòng) tạo nên Nuclêôxôm
- Cấu trúc siêu hiển vi:
Nuclêôxôm ���� Sợi cơ bản (d= 11nm) Lien ket ���Xoan�Sợi nhiễm sắc (30nm) ���Xoan�
vùng xếp cuộn (ống rổng = sợi siêu xoắn) (d = 300nm) ���Xoan�Cromatit (700nm)
Trang 3Chức năng * Chức năng NST
- Lưu trữ - thông tin di trnyền: NST mang gen chứa thông tin di truyẽn, môi gen chiêm
một vị trí xác định trên NST Các gen trên cùng một NST được di truyền cùng nhau (đây
là co sờ cùa hiện tượng liên kết gen)
- Bào quàn thông tin di truyền: thông tin trên NST được bào quàn nhò cấu trúc đặc biệt
cùa NST (ADN kết họp với prôtêin loại histôn sau đó bện xoắn nhiều lẩn; đầu mút NST
có trình tự nuclêôtit đặc biệt có tác dụng bào vệ NST)
- Truyền đạt thông tin di truyền: thông tin di truyền trên NST được truyền đạt từ thế hệ
này sang thế hệ khác nhò co chế nhân đôi, phân li và tổ hợp NST thông qua quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh
- Điều hòa hoạt động của gen: thông qua hoạt động cuộn xắn và tháo xoắn NST (thông
tin di truyền từ gen trên - NST chỉ được truyền cho ARN để tổng họp pôlipeptit (thông qua phiên mã và dịch mã) chì thực hiện được khi NST tháo xoắn trờ thành ADN dạng mạch thẳng)
- Giúp phân chia đồng đều vật chất di truyền cho các tế bào con trong quá trinh phân
bảo (nhờ cẩu trúc tâm động)
Cơ chế truyền
đạt TTDT
Thông tin di truyền trên NST được truyền đạt từ thế hệ này sang thế hệ khác nhò co chế nhân đôi, phân li và tổ hợp NST thông qua quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh
Sự đột biến - ĐB cấu trúc (mắt, lặp, đảo, chuyển đoạn NST)
- ĐB số lượng (thể lệch bội, thể đa bội)
II Các trạng thái NST trong tế bào
Trang 41 NST đơn
2 NST kép
3 NST thường
4 NST giới
tính
5 NST tương
đồng
6 NST không
tương đồng
So sánh NST thường với NST giới tính
*Giống nhau:
- Gồm hai thành phần: một phân tử ADN và chất nền là Prôtêin loại histôn
- Tồn tại thành cặp tương đồng với cặp NST giới tính XX
- Mang gen quy định tính trạng và chứa nhóm gen liên kết
- Mang tính đặc trưng cho loài
- Có các hoạt động giống nhau trong quá trình phân bào: dãn xoắn, tháo xoắn, phân li, tổ hợp, tập trung trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào, …
- Có thể bị biến đổi làm thay đổi đặc tính di truyền của sinh vật
*Khác nhau:
- Tồn tại thành nhiều cặp trong tế bào lưỡng bội - Chỉ tồn tại thành một cặp duy nhất trong tế bào
lưỡng bội
- Luôn tồn tại thành cặp tương đồng với cặp NST
giới tính XX
- Có thể tồn tại thành cặp tương đồng với cặp NST giới tính XX hoặc không tương đồng với cặp NST giới tính XY, XO
- Giống nhau giữa hai giới trong cùng loài - Khác nhau giữa hai giới trong cùng loài
- Mang gen quy định tính trạng thường - Mang gen quy định giới tính và tính trạng thường
Trang 5liên kết với giới tính.
III Cơ chế xác định giới tính
1 Bộ NST giới tính ở các loài sinh vật
Dạng NST giới tính Xác định đực
XX, XY ♀ XX, ♂XY Người, ĐV có vú, ruồi giấm, cây gai, cây chua me…
♀ XY, ♂XX Chim, bướm, gia cầm, lưỡng cư…
XX, XO ♀ XX, ♂XO Bọ xít, rệp, châu chấu, Gián…
♀ XO, ♂XX Bọ nhậy…
2 Cơ chế xác định giới tính
IV Di truyền liên kết
I Khái niệm
- Khái niệm: Là hiện tượng một nhóm tính trạng được di truyền cùng nhau, được quy định bởi các gen trên một NST, cùng phân li trong quá trình phân bào.
- Mục đích: Xác định các gen di truyền liên kết hay phân li độc lập với phép lai phân tích
II Đối tượng và phương pháp nghiên cứu của Morgan
III Thí nghiệm
1 Thí nghiệm của Morgan trên ruồi giấm:
Quy ước: A : thân xám >> a : thân đen;
B : cánh dài >> b : cánh cụt Ptc : ♀ AB x ♂ ab
AB ab F1 : AB (100% Xám, dài) ab
Lai pt : ♂ AB x ♀ ab
ab ab
Fa : AB ab
Trang 6ab ab (50% TX, CD) : (50% TĐ, CC)
2 Giải thích kết quả phép lai:
- Đời F1 cho kết quả 100% ruồi thân xám, cánh dài => thân xám là trội so với thân đen, cánh dài là trội hơn so với cánh ngắn P thuần chủng, khác nhau về 2 cặp tính trạng tương phản à F1 dị hợp về 2 cặp gen, nếu lai với đồng hợp lặn (đen, ngắn) sẽ cho tỉ lệ: 1: 1: 1: 1 nhưng F1 cho tỉ lệ 1: 1 > F1 chỉ tạo 2 loại giao tử
- Điều này được giải thích bằng hiện tượng liên kết gen: 2 cặp gen quy định 2 cặp tính trạng cùng nằm trên một cặp NST tương đồng (gen quy định tính trạng màu thân và hình dạng cánh nằm trên cùng 1 NST) à chúng sẽ liên kết nhau trong di truyền
- Các gen trên cùng 1 NST di truyền cùng nhau gọi là hiện tượng liên kết gen Nhóm các gen trên cùng 1 NST di truyền cùng nhau gọi là nhóm gen liên kết Số lượng nhóm liên kết của 1 loài = số lượng NST đơn bội (Ví dụ: một loài có bộ NST 2n = 24 à loài trên có 12 nhóm gen liên kết)
3 Ý nghĩa của liên kết gen
- Tạo điều kiện đểcác gen tốt luôn đi cùng nhau tạo thành nhóm liên kết
- Đảm bảo sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng
- Liên kết gen hoàn toàn hạn chế xuất hiện biến dị tổ hợp
Trang 8BÀI TẬP LIÊN KẾT GEN HOÀN TOÀN- QUY LUẬT DT LIÊN KẾT Nhận định quy luật
- Có ít nhất hai cặp tính trạng, mỗi cặp tính trạng do 1 cặp gen quy định.
- Số tổ hợp tối đa 4.
Tóm tắt lý thuyết
B, Phân biệt định luật phân ly độc lập và hiện tượng di truyền liên kết về 2 cặp tính trạng.
P (t/c):
AABB (V, T) x aabb (X, N)
Gp : 1 AB 1 ab
F1 : AaBb (100% vàng - trơn)
Lai phân tích:
F 1 : AaBb (V,T) x aabb (X,N)
G: 1/4AB, 1/4Ab, 1/4aB, 1/4ab 1ab
FB : 1AaBb : 1Aabb : 1aaBb : 1aabb
- Tỷ lệ kiểu hình: 1 vàng, trơn : 1 vàng, nhăn : 1
xanh, trơn : 1 xanh, nhăn
(4 loại kiểu hình với tỷ lệ 1 : 1 : 1 :1)
P(t/c):
(xám, dài) x (đen, cụt)
Gp: 1 AB 1 ab
F1 : (100% xám , dài)
Lai phân tích:
F 1 ♂ (X, D) x ♀ (Đ, C)
G : 1/2 AB , 1/2 ab 1 ab
FB : 1 : 1
- Tỉ lệ kiểu hình : 1 xám, dài : 1 đen, cụt (2 loại kiểu hình với tỷ lệ 1 : 1)
1, Trường hợp F 1 x F 1 :
F 1 : AaBb (V,T) x F 1 : AaBb (V,T)
G: mỗi cơ thể cho 4 loại giao tử
1/4AB, 1/4Ab, 1/4aB, 1/4ab
F2: 9A-B- : 3A-bb : 3aaB- : 1aabb
Tỷ lệ kiểu hình: 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3
xanh, trơn : 1 xanh, nhăn
(4 loại kiểu hình với tỷ lệ 9 : 3 : 3 :1)
1, Trường hợp F 1 x F 1 (dị hợp – 2 gen trội cùng nằm trên 1 NST, 2 gen lặn cùng nằm trên 1 NST của cặp tương đồng):
F 1 : (X, D) x (X, D)
G : 1/2 AB , 1/2 ab 1/2 AB , 1/2 ab
F2: 1 : 2 : 1
Tỉ lệ kiểu hình :
3 xám, dài : 1 đen, cụt (2 loại kiểu hình với tỷ lệ 3 : 1)
2, Trường hợp:
F 1 : AaBb (V,T) x F 1 : AaBb (V,T)
G: mỗi cơ thể cho 4 loại giao tử
1/4AB, 1/4Ab, 1/4aB, 1/4ab
F2: 9A-B- : 3A-bb : 3aaB- : 1aabb
Tỷ lệ kiểu hình: 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3
xanh, trơn : 1 xanh, nhăn
(4 loại kiểu hình với tỷ lệ 9 : 3 : 3 :1)
2, Trường hợp: mỗi NST có 1 gen trội và 1 gen lặn (của cặp tương đồng):
F 1 :
Ab
aB (X, D) x
Ab
aB (X, D)
G: 1/2 Ab , 1/2 aB 1/2 Ab , 1/2 aB
F2: 1
Ab
Ab : 2
Ab
aB : 1
aB aB
Tỉ lệ kiểu hình : 1 xám, cụt : 2 xám, dài : 1 đen, dài (3 loại kiểu hình với tỷ lệ 1: 2 : 1)
3, Trường hợp: 3, Trường hợp: 1 NST có 1 gen trội và 1 gen lặn, 1
Trang 9F 1 : Aabb (V, N) x aaBb (X, T)
G: 1/2 Ab , 1/2 ab 1/2 aB , 1/2 ab
F2: 1AaBb : 1Aabb : 1aaBb : 1aabb
1 vàng, trơn : 1 vàng, nhăn : 1 xanh, trơn : 1
xanh, nhăn
(4 loại kiểu hình với tỷ lệ 1 : 1 : 1 : 1)
NST có 2 gen lặn (của cặp tương đồng):
F 1 :
Ab
ab (X, C) x (Đ, D)
G: 1/2 Ab , 1/2 ab 1/2 aB , 1/2 ab
F2: 1
Ab
aB : 1
Ab
ab : 1 : 1
1 Xám, Dài : 1 Xám, Cụt : 1 Đen, Dài : 1 Đen, Cụt (4 loại kiểu hình với tỷ lệ 1 : 1 : 1 : 1)
Bài tập tự luận VD: Ở cà chua: A- thân cao, a- thân thấp; B- quả tròn, b- quả dài Các gen quy định chiều cao cây và hình
dạng quả cùng nằm trên một cặp NST tương đồng, các gen trên 1 NST liên kết hoàn toàn với nhau
Ta có bảng sau:
Tỉ lệ phân ly kiểu gen Tỉ lệ phân ly kiểu hình Cặp bố mẹ đều dị hợp về 2 cặp gen:
1
P:
AB
ab x
AB ab
2
P:
Ab
aB x
Ab aB
3
P:
AB
ab x
Ab aB
Lai phân tích có thể dị hợp về 2 cặp gen:
4
Pa:
AB
ab x
ab ab
5
Pa:
Ab
aB x
ab ab
Bài 1: Cho 2 dòng ruồi dấm thuần chủng khác nhau về 2 cặp tính trạng tương phản, do gen nằm trên nhiễm sắc thể thường quy định Dòng 1 có kiểu hình thân xám, mắt trắng, Dòng 2 có kiểu hình thân đen, mắt đỏ Hãy bố trí thí nghiệm để xác định các cặp gen quy định các cặp tính trạng trên phân ly độc lập hay di truyền liên kết với nhau Biết rằng thân xám, mắt đỏ là trội hoàn toàn so với thân đen, mắt trắng
Giải:
Trang 10Bài 2: Ở bướm tằm, hai tính trạng kén trắng, hình dài là trội hoàn toàn so với hai tính trạng kén vàng, hình bầu dục Hai cặp gen quy định 2 cặp tính trạng nói trên nằm trên cùng 1 cặp NST tương đồng.
Đem giao phối riêng rẽ 3 con bướm tằm đực mang các kiểu gen khác nhau, nhưng đều có kiểu hình kén trắng, dài với 3 con bướm tằm cái đều có kiểu hình kén vàng, bầu dục Kết quả ở mỗi phép lai được ghi nhận như sau:
1, Ở cặp lai 1: cho đồng loạt các con mang kiểu hình của bố.
2, Ở cặp lai 2: Bên cạnh các con mang kiểu hình của bố, còn xuất hiện các con có kiểu hình kén trắng, bầu dục.
3, Ở cặp lai 3: Bên cạnh các con mang kiểu hình của bố, còn xuất hiện các con có kiểu hình kén vàng, dài.
Biện luận và lập sơ đồ lai cho mỗi trường hợp trên.
(Sách phương pháp giải bài tập sinh học – Ng văn Sang, Ng thị Thảo Vân)
Giải:
Bài 3: Ở 1 loài thực vật, khi lai 2 cơ thể thuần chủng thân cao, hoa đỏ với thân thấp, hoa trắng thu được F1 đồng tính thân cao, hoa đỏ Cho F1 giao phấn với nhau thu được F2 gồm 603 cây thân cao, hoa đỏ và 199 cây thân thấp, hoa trắng.
A, Hãy biện luận xác định quy luật di truyền chi phối phép lai trên Viết sơ đồ lai từ P đến F2.
B, Cho cây F2 mang hai tính trạng trội lai phân tích Hãy xác định kết quả lai?
(Đề thi tuyển sinh lớp 10 chuyên Thái Bình Năm học 2009-2010)
Giải:
Trang 11Bài 4: Cho 2 thứ đậu hạt đỏ, nhăn và hạt vàng, trơn giao phấn với nhau được F1 toàn hạt đỏ, trơn Cho F1 tiếp tục giao phấn với nhau được F2 có tỉ lệ: 12 hạt đỏ, nhăn : 25 hạt đỏ, trơn : 11 hạt vàng, trơn.
Kết quả phép lai được giải thích như thế nào? Hãy lựa chọn câu trả lời đúng nhất trong các câu trả lời sau:
a - Từng cặp tính trạng đều phân li theo tỉ lệ 3:1.
b - Hai cặp tính trạng di truyền liên kết.
c - Sự tổ hợp lại các tính trạng ở P.
d - Hai cặp tính trạng di truyền độc lập với nhau.
Giải:
Bài 5: Cho cặp bố mẹ thuần chủng quả tròn, hoa trắng lai với quả dài, hoa vàng thu được F 1 : 100% quả tròn, hoa vàng.
a) Xác định tính trạng trội, lặn
b) Cho F 1 nói trên lai phân tích thu được F B : 50% quả tròn, hoa trắng : 50% quả dài, hoa vàng Biện luận và viết sơ đồ lai
Giải:
Trang 12Bài 6: Ở một loài côn trùng, B quy định thân xám, b quy định thân đen, D quy định mắt dẹt, d quy định
mắt tròn Cho bố mẹ thuần chủng lai với nhau thu được F1 100% thân xám, mắt dẹt Cho F1 giao phối với
F1 thu được F2 có tỉ lệ: 75% thân xám, mắt dẹt : 25% thân đen, mắt tròn Hãy biện luận và viết sơ đồ lai
Giải:
Bài 7: Ở một loài thực vật: Khi cho giao phấn giữa cây có quả tròn, hoa đỏ với cây có quả dài, hoa trắng
thu được con lai F1 đều có quả tròn, hoa đỏ
Cho F1 lai với một cây cùng loại khác (dị hợp tử về một cặp gen) Giả sử rằng F2 xuất hiện một trong 2 trường hợp sau:
1 Trường hợp 1: F2 có tỷ lệ: 2 quả tròn, hoa đỏ : 1 quả tròn, hoa trắng : 1 quả dài hoa trắng
2 Trường hợp 2: F2 có tỷ lệ: 3 quả tròn, hoa đỏ : 3 quả tròn, hoa trắng : 1 quả dài hoa đỏ : 1 quả dài hoa trắng
Biện luận và lập sơ đồ lai cho từng trường hợp (Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng, các gen nằm trên NST thường, không thay đổi cấu trúc trong quá trình giảm phân)
Giải:
Trang 13Bài 8: Lai hai ruồi dấm thuần chủng thân xám, cánh ngắn và thân đen, cánh dài, F1 thu được toàn ruồi thân xám, cánh dài Cho ruồi F1 tạp giao, ở F2 thu được 101 ruồi thân xám, cánh ngắn, 199 ruồi thân xám, cánh dài và 100 ruồi thân đen, cánh dài
a, Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2?
b, Phải chọn ruồi khác có kiểu gen và kiểu hình thế nào để khi lai với ruồi F2 ở trên thu được thế
hệ con có tỷ lệ 3 ruồi thân xám, cánh dài : 1 ruồi thân xám, cánh ngắn
Biết mỗi tính trạng do một gen quy định
(Đề thi chọn học sinh giỏi huyện Trực ninh 2008-2009)
Giải:
Bài 9: cho giao phấn giữa hai cây cà chua thuần chủng thu được F1, cho F1 tự thụ phấn được F2 gồm 1504 cây tròn, ngọt và 498 cây dài chua Hãy lập sơ đồ lai, xác định kiểu gen, kiểu hình của P (biết mỗi gen quy định một tính trạng và không xảy ra hoán vị gen)
(Đề thi chọn học sinh giỏi huyện Lập thạch tỉnh Vĩnh Phúc 2012-2013)
Giải:
Trang 14Bài 10: Ở một loài côn trùng,
* Cho P: Thân xám, cánh dài lai với thân đen, cánh ngắn F1 thu được 100% thân xám, cánh dài
* Cho F1 lai với một cơ thể khác (dị hợp tử một cặp gen) Giả sử rằng F2 xuất hiện một trong hai trường hợp sau:
- Trường hợp 1:
F2 : 2 thân xám, cánh dài : 1 thân xám, cánh ngắn : 1 thân đen, cánh ngắn
- Trường hợp 2:
F2 : 3 thân xám, cánh dài : 3 thân xám, cánh ngắn : 1 thân đen, cánh dài : 1 thân đen, cánh ngắn
Biện luận và viết sơ đồ lai từng trường hợp Cho biết một gen quy định một tính trạng, các gen nằm trên nhiễm sắc thể thường, nhiễm sắc thể không thay đổi cấu trúc trong giảm phân
(Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên tỉnh Ninh bình 2011-2012)
Giải:
Bài 11: Khi lai 2 quả thuần chủng với nhau được F1 đều quả bầu dục, ngọt Cho F1 tiếp tục giao phấn
Trang 15được F2 có kết quả như sau: 1 quả dài, ngọt : 2 quả bầu, ngọt : 1 quả tròn, chua.
Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2
(Đề thi khảo sát đội tuyển học sinh giỏi huyện Yên lạc tỉnh Vĩnh Phúc 2012-2013)
Giải:
Bài 12:
a Khi cho lai 2 cây cà chua bố mẹ (P) với nhau, được F1 có kiểu gen đồng nhất Cho F1 giao phấn với 2 cây cà chua khác, kết quả thu được:
- Với cây thứ nhất: 150 quả đỏ, tròn; 151 quả đỏ, dẹt; 51 quả vàng, tròn; 50 quả vàng, dẹt
- Với cây thứ hai: 180 quả đỏ, tròn; 181 quả vàng, tròn; 61 quả đỏ, dẹt; 60 quả vàng, dẹt
Em hãy xác định kiểu gen, kiểu hình của P, F1, cây thứ nhất, cây thứ hai Viết sơ đồ lai từ P đến F1,
F1 với cây thứ nhất và thứ hai
b Trong phép lai của một loài thực vật khác, để đời con F1 thu được tỷ lệ phân ly kiểu hình là 3 : 1, thì P phải có kiểu gen như thế nào? Cho biết 1 gen quy định 1 tính trạng, chỉ xét tối đa 2 cặp tính trạng
(Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Phan bội Châu Nghệ an 2012 – 2013)
Giải: