Trong quá trình giảng dạy tôi nhận thấy, chương trình sinh học 12 với lượng kiến thức khá nhiều trong khi số tiết bài tập ít (2 tiết chương 2 Các quy luật di truyền). Do vậy, học sinh còn lúng túng khi giải các bài tập phần di truyền nói chung và di truyền liên kết với giới tính nói riêng. Để giúp HS giải các bài tập về quy luật di truyền một cách thành thạo, tôi đã hệ thống các dạng bài tập di truyền liên kết với giới tính trong chuyên đề: “ Phương pháp giải một số dạng bài tập về di truyền liên kết với giới tính”.
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC
TRƯỜNG ………
-***** -CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH ÔN THI THPT QUỐC GIA
MÔN SINH HỌC
PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP
DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH
NGƯỜI VIẾT CHUYÊN ĐỀ: ………
CHỨC VỤ: GIÁO VIÊN ĐƠN VỊ CÔNG TÁC: ………
………….
Trang 2MỤC LỤC
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1
I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1
II PHẠM VI CHUYÊN ĐỀ 1
PHẦN II: NỘI DUNG 2
A Kiến thức cơ bản 2
I Nhiễm sắc thể giới tính 2
II Một số cơ chế tế bào học xác định giới tính bằng NST 2
III Di truyền liên kết với giới tính 2
1 Đặc điểm di truyền của gen trên NST giới tính X 2
2 Đặc điểm di truyền của gen trên NST giới tính Y 3
IV Dấu hiệu nhận biết quy luật di truyền liên kết giới tính 3
B Một số dạng bài tập - Phương pháp giải 3
I Dạng 1: Một gen trên NST giới tính X quy định 1 tính trạng 3
1 Xác định KG của P, F1, F2 3
2 Xác suất xuất hiện KG, KH ở đời con 5
3 Di truyền giới tính và gen gây chết 5
II Dạng 2: Hai hoặc nhiều gen trong đó có gen trên NST giới tính X 6
1 Hai gen (mỗi gen quy định một tính trạng) cùng nằm trên NST X 6
1.1 Phương pháp chung: 6
1.2 Bài tập vận dụng: 7
2 Hai gen trong đó một gen trên NST X, 1 gen/NST thường 8
2.1 Phương pháp giải 8
2.2 Bài tập vận dụng: 9
Trang 33 Ba gen (mỗi gen quy định một tính trạng) trong đó có một gen trên NST X, 2 gen
trên NST thường 11
3.1 Phương pháp giải 11
3.2 Bài tập vận dụng 11
4 Ba gen trong đó có một gen trên NST X, di truyền tương tác 12
4.1 Phương pháp giải 12
4.2 Bài tập áp dụng: 12
C Bài tập tự luyện 13
PHẦN III KẾT LUẬN 19
TÀI LIỆU THAM KHẢO 20
Trang 6PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong chương trình sinh học phổ thông, di truyền học là một phần rất quan trọng chiếm một số điểm không nhỏ trong các cuộc thi như: thi học sinh giỏi, thi THPT Quốc gia…
Trong quá trình giảng dạy tôi nhận thấy, chương trình sinh học 12 với lượng kiến thức khá nhiều trong khi số tiết bài tập ít (2 tiết/ chương 2- Các quy luật di truyền) Do vậy, học sinh còn lúng túng khi giải các bài tập phần di truyền nói chung và di truyền liên kết với giới tính nói riêng Để giúp HS giải các bài tập về quy luật di truyền một cách thành thạo, tôi đã hệ thống các dạng bài tập di truyền liên kết với giới tính trong chuyên
đề: “ Phương pháp giải một số dạng bài tập về di truyền liên kết với giới tính”.
Trang 7PHẦN II: NỘI DUNG
A Kiến thức cơ bản
I Nhiễm sắc thể giới tính
- NST giới tính là loại NST đặc biệt khác với NST thường, chỉ có một cặp Trong cặp NST giới tính ví dụ cặp XY ở người có:
+ Đoạn không tương đồng chứa các gen đặc trưng cho từng NST
+ Đoạn tương đồng chứa các lôcut gen giống nhau
- Đặc điểm: NST giới tính có chứa gen quy định giới tính và các gen quy định tính trạng thường di truyền liên kết với giới tính
II Một số cơ chế tế bào học xác định giới tính bằng NST
1 Cơ chế xác định giới tính kiểu XX-XY
- Ở động vật có vú và ruồi giấm: con cái thường có cặp NST giới tính XX và con đực có
cặp NST giới tính XY
- Ở một số loài động vật như chim và bướm: con cái lại có cặp NST giới tính XY, còn conđực có cặp NST giới tính XX
2 Cơ chế xác định giới tính kiểu XX-XO
- Một số loài như châu chấu, con cái có 2 NST X (kí hiệu: XX), còn con đực có một NST
X (kí hiệu: XO)
- Ở bọ nhậy: con cái XO, con đực XX
III Di truyền liên kết với giới tính
1 Đặc điểm di truyền của gen trên NST giới tính X
- Kết quả phép lai thuận, nghịch khác nhau
- Tính trạng lặn thường xuất hiện ở giới dị giao tử
- Có sự di truyền chéo
* Một số bệnh hiếm gặp ở người do gen lặn nằm trên NST X đã được phát hiện, di truyền
liên kết với NST giới tính X như bệnh máu khó đông, bệnh mù màu, bệnh teo cơ Dusen gây chết người ở độ tuổi 20 Những bệnh này thường có đặc điểm:
Trang 8- Nam giới thường hay bị bệnh hơn so với nữ giới
- Nếu bố bị bệnh thì không bao giờ truyền bệnh đó cho con trai Tuy nhiên, tất cả con gái
là những người mang gen bệnh (dị hợp tử)
2 Đặc điểm di truyền của gen trên NST giới tính Y
- NST Y ở một số loài hầu như không mang gen, nhưng nếu có gen nằm ở vùng không
tương đồng trên Y thì tính trạng do gen này quy định có đặc điểm di truyền thẳng (truyền
cho 100% số cá thể dị giao tử)
- Ví dụ tính trạng có túm lông trên vành tai ở người được cho là do gen trên NST Y quy định
IV Dấu hiệu nhận biết quy luật di truyền liên kết giới tính
Các gen trên NST giới tính Y thường di truyền thẳng nên các bài tập liên quan khá đơn giản; do vậy trong chuyên đề này tôi đưa ra các dấu hiệu nhận dạng, phân loại và phương pháp giải một số dạng bài tập lên quan đến sự di truyền của gen trên NST giới tính X như sau:
- Kết quả của phép lai thuận và nghịch khác nhau
- Có sự di truyền không đều ở 2 giới: Tính trạng lặn thường xuất hiện ở giới dị giao tử
- Di truyền cách đời
- Di truyền chéo:
+ KG: từ ông ngoại → con gái → Cháu trai
+ KH: Bố → con gái
B Một số dạng bài tập - Phương pháp giải
I Dạng 1: Một gen trên NST giới tính X quy định 1 tính trạng
1 Xác định KG của P, F1, F2
1.1 Phương pháp giải
* Tìm tính trạng trội – lặn
Trang 9* Xác định quy luật di truyền chi phối (dựa vào dấu hiệu về kiểu kình hoặc kết quả phép lai thuận nghịch)
* Xác định KG cần tìm
1.2 Bài tập vận dụng
Tiến hành lai gà trống lông vằn với gà mái nâu F1 thu được 100% gà con lông vằn Ngược lại, khi lai gà trống nâu với gà mái lông vằn, gà con sinh ra có con vằn, có con nâu, nhưng toàn bộ gà con nâu đều là gà mái
a KG của gà bố mẹ (P) trong phép lai thứ nhất
b Xác định KG, KH của F1, F2 trong phép lai thứ 2
Bài giải:
a Tìm KG của gà bố mẹ (P) trong phép lai thứ nhất
- Phép lai 1: F1 100% gà lông vằn là tính trạng giống P (theo quy luật đồng tính của MenĐen) → Tính trạng lông vằn (A) là trội hoàn toàn so với tính trạng lông nâu (a)
- Tính trạng xuất hiện không đều ở 2 giới (toàn bộ gà con nâu đều là gà mái)→ chứng tỏ gen quy định tính trạng màu lông nằm trên NST giới tính X
Ở phép lai 1: P: gà trống lông vằn KG XAXA , gà mái lông nâu KG: XaY
b Phép lai 2: P: gà trống lông nâu KG XaXa , gà mái lông vằn KG: XAY
SĐL: P XaXa (gà trống lông nâu) x XAY (gà mái lông vằn)
, XaY KH: 100% gà trống lông vằn ; 100% gà mái lông nâu
50% gà mái lông vằn: 50% gà mái lông nâu
Trang 102 Xác suất xuất hiện KG, KH ở đời con
a Xác suất để đứa con đầu lòng của cặp vợ chồng này là con trai bị bệnh mù màu là bao nhiêu?
b Xác suất để đứa con đầu lòng của cặp vợ chồng này là con gái bị bệnh mù màu là bao nhiêu?
Bài giải:
a Người phụ nữ bình thường có bố bị mù màu → KG XMXm; xác suất để người mẹ này truyền NST X mang gen gây bệnh cho con là ½ Xm
- Người bố bình thường KG XMY ; xác suất để bố cho con NST Y là ½Y
Như vậy, xác xuất để đứa con đầu lòng của cặp vợ chồng này là con trai bị bệnh mù màu
là tích của các sự kiện trên: 1x1x 1/2x1/2 = 1/4
b Vì người bố không bị bệnh nên chắc chắn con gái sẽ nhận NST X không mang gen gây bệnh
→ Xác suất để đứa con đầu lòng của cặp vợ chồng này là con gái bị bệnh mù màu là 0%
3 Di truyền giới tính và gen gây chết
Trang 113.2 Bài tập vận dụng:
Ở Drosophila, một ruồi ♀ lông ngắn được lai với ruồi ♂ lông dài Ở đời con có 42
ruồi ♀ lông dài, 40 ruồi ♀ lông ngắn và 43 ruồi ♂ lông dài
a) Đặc điểm di truyền của tính trạng lông ngắn?
b) Tỷ lệ phân ly kiểu hình ở đời con nếu đem lai hai ruồi lông dài với nhau.
Bài giải
a) Lông ngắn là tính trạng liên kết với giới tính nhưng là một gen gây chết
Ở đời con, tỷ lệ ruồi cái: ruồi đực = 2:1 → Chứng tỏ gen trội gây chết nằm trên NST giới tính X điều đó cho thấy gen liên kết với giới tính là gen gây chết bán hợp tử (không có ruồi ♂ lông ngắn) Vì giới cái có hai kiểu hình cho nên lông ngắn phải là tính trạng trội vàphép lai sẽ là:
XSXs (lông ngắn) x XsY (lông dài)
↓
b) Ở đời con tất cả đều có lông dài và phân đều ở cả hai giới Để có ruồi ♀ lông dài, ruồi
mẹ phải đồng hợp tử và phép lai sẽ là:
II Dạng 2: Hai hoặc nhiều gen trong đó có gen trên NST giới tính X.
1 Hai gen (mỗi gen quy định một tính trạng) cùng nằm trên NST X
Bài toán thường gặp: xác định KG của P, F1, F2; xác suất xuất hiện KG, KH cụ thể
1.1 Phương pháp chung:
* Tìm tính trạng trội lặn (trường hợp bài toán gián tiếp cho biết)
- Xét riêng sự di truyền của từng tính trạng: dựa vào tỉ lệ phân ly
* Xét tỉ lệ phân ly chung KH:
+ Nếu số kiểu gen, kiểu hình ở đời con (giới đồng giao tử) giảm so với phân ly độc lập →
2 gen liên kết hoàn toàn
Trang 12+ Nếu số kiểu gen, kiểu hình ở đời con tăng, tỉ lệ phân ly KH khác tích 2 tính trạng (ở 1 giới) → 2 gen liên kết không hoàn toàn (xảy ra HVG).
- Trong trường hợp có hoán vị gen:
+ Với các gen liên kết không hoàn toàn nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X mà không có các gen tương ứng trên Y, HVG chỉ xảy ra ở giới đồng giao tử
+ Xác định nhóm liên kết (dị hợp đều, dị hợp chéo) và tính tần số HVG (f): dựa vào KH
lặn nhất của cá thể XY:
Nếu đầu bài cho 100% con đực và 100% con cái→ khi tạo giao tử Y=1
Nếu đầu bài cho tổng số đực và cái là 100% thì khi tạo giao tử Y=1/2
Khi đó: % cá thể đực lặn = % giao tử X × 1 Y (hoặc = Giao tử X × ½ Y)
(nếu giao tử X < 25% → là giao tử hoán vị; giao tử X >25% →giao tử liên kết)
Suy ra: f=2 × % giao tử hoán vị Hoặc f = 1- 2 × % giao tử liên kết
xẻ : 42,5% mắt lựu, cánh bình thường
Ruồi cái F1: 50% mắt đỏ, cánh bình thường: 50% mắt đỏ, cánh xẻ
a Xác định KG của ruồi cái đem lai
b Tính tỉ lệ các loại giao tử được sinh ra từ ruồi cái nói trên
Bài giải:
- Giả thiết: A – mắt đỏ, a - mắt lựu; B - cánh bình thường, b - cánh xẻ
- Xét riêng sự di truyền của tính trạng màu mắt:
♂: Đỏ: lựu= (42,5+7,5):( 42,5+7,5)=1:1
Trang 13- Xác định nhóm liên kết và xác định tần số hoán vị gen (f):
* Xác định quy luật di truyền chi phối 2 tính trạng
- Xét riêng sự di truyền của từng tính trạng:
+ Nếu tính trạng xuất hiện đều ở cả giới đực và cái →gen quy định tính trạng nằm trên NSTthường
+ Nếu tính trạng phân bố không đều ở 2 giới → gen quy định tính trạng nằm trên NST giới tính X
Trang 14- Xét chung sự di truyền của 2 tính trạng: + Nếu tỉ lệ phân ly KH bằng tích 2 tỷ lệ KH riêng
→ 2 tính trạng đó tuân theo quy luật phân ly độc lập, trong đó có 1 cặp gen nằm trên NST thường, 1 gen nằm trên NST giới tính
+ Nếu tỉ lệ phân ly KH khác phân ly độc lập → 2 gen tương tác cùng quy định 1 tính trạng
* Xác định KG của P, F1, F2; xác suất xuất hiện KG, KH cụ thể
Biết rằng mỗi gen quy định 1 tính trạng
F2: Dài: ngắn = (306+147+152):(101+50+51)=3:1, tính trạng phân bố đều ở 2 giới
=> Gen quy định tính trạng hình dạng cánh nằm trên NST thường
+ Xét tính trạng màu mắt:
F2: mắt đỏ : mắt trắng= (306+101+147+50):(152+51)=3:1 và có sự phân bố không đều ở 2
giới (tính trạng mắt trắng chỉ có ở con ♂) → gen quy định tính trạng màu mắt phải nằmtrên NST giới tính X và không có alen tương ứng trên Y
Trang 15+ Tính trạng chiều cao chân: F2 chân cao: chân thấp = 3:1 , tính trạng này phân bố đều ở
2 giới → Gen quy định tính trạng chiều cao chân nằm trên NST thường
+ Tính trạng vảy chân: F2 vảy chân đều: vảy chân lệch = 3:1 , tính trạng này phân bố không đều ở 2 giới (tất cả những con có vảy lệch đều là con cái) → Gen quy định tính trạng vảy chân nằm trên NST X
→ 2 tính trạng PLĐL
Trang 16KG của P: AAXB X B , aaXbY
F1: AaXBXb, AaXBY
b Đời con KH trống chân thấp, vảy chân lệch KG: aaXb X b = ¼ aXb (trống F1) x ½ aXb
(cái chân thấp vảy chân lệch aaXbY) = 1/8
3 Ba gen (mỗi gen quy định một tính trạng) trong đó có một gen trên NST X, 2 gen
- Xét chung sự di truyền của các tính trạng:
+ Trường hợp 3 gen/ 3 cặp NST (thường + giới tính) → PLĐL
+ Trường hợp 2 gen/1 cặp NST thường, 1 gen/NST giới tính thì 2 gen trên NST thường cóthể xảy ra liên kết gen hoặc HVG → giải tương tự như trường hợp liên kết gen, HVG thông thường; còn gen trên NST giới tính thì phân ly
* Tìm KG của P, F1, F2; tỉ lệ KG, KH xuất hiện
3.2 Bài tập vận dụng
Ở ruồi giấm, alen A quy định thân xám là trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen,
B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với b quy định cánh cụt Hai cặp gen này cùng nằm trên một cặp NST thường Gen D quy định mắt đỏ là trội hoàn toàn so với alen d quy địnhmắt trắng Gen quy định màu mắt nằm trên NST X không có alen tương ứng trên Y Phép lai P: AB/ab XDXd × AB/ab XDY thu được F1 Hãy xác định tỉ lệ ruồi cái F1 có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt đỏ? Biết rằng HVG chỉ xảy ra ở ruồi cái với tần số 18%Bài giải:
Ruồi cái F1 thân đen, cánh cụt, mắt đỏ có KG: ab/abXDX
-Chiếm tỉ lệ: (0,41×1/2) ab/ab × ½ XDX- = 10,25%
Trang 174 Ba gen trong đó có một gen trên NST X, di truyền tương tác
+ Tương tác bổ trợ: Hai gen trội cùng có mặt trong một kiểu gen tương tác với nhau làm
xuất hiện tính trạng mới, khác bố mẹ Tương tác bổ trợ có thể cho các tỷ lệ phân ly9:3:3:1, 9:6:1 hoặc 9:7
+ Tương tác át chế Kiểu tương tác trong đó một gen ức chế sự biểu hiện của gen kia.
Gen ức chế được gọi là gen át, còn gen bị ức chế dược gọi là gen khuất Tuỳ thuộc vàogen át là gen trội hay gen lặn mà F2 có thể có các tỷ lệ phân ly 13:3, 12:3:1 hoặc 9:3:4
+ Tương tác cộng gộp: Kiểu tương tác trong đó mỗi alen trội (hoặc lặn) của mỗi gen đóng
góp một phần vào sự hình thành tính trạng Kiểu tương tác này đặc trưng cho các tínhtrạng số lượng Với hai gen tương tác cộng gộp, F2 sẽ có tỷ lệ phân ly kiểu hình là1:4:6:4:1 Nếu kiểu hình không phụ thuộc vào số lượng alen trội trong kiểu gen, ta có tỷ
Khi lai chuột cái mẫn cảm với ánh sáng, đuôi ngắn với chuột đực mẫn cảm với ánh sángđuôi dài, người ta thu được các chuột F1 đuôi ngắn và không mẫn cảm với ánh sáng LaiF1 với nhau, được F2 phân ly như sau:
Trang 18F2 Chuột cái Chuột đực
- F1 đồng tính →P: AAbbXDXD x aaBBXdY => KG F1: AaBbXDXd và AaBbXDY
C Bài tập tự luyện
Bài 1: Ở mèo, gen D quy định lông đen, gen d quy định lông hung, KG Dd cho màu lông
tam thể Các gen này liên kết với NST giới tính X
a Xác định KG, KH của những mèo con được sinh ra từ cặp mèo cái hung và mèo đực đen
b Trong trường hợp số lượng các mèo con được sinh ra từ 1 cặp bố mẹ có tỉ lệ: ¼ mèo đực hung; ¼ mèo đực đen; ¼ mèo cái hung và ¼ mèo cái tam thể thì màu sắc lông của mèo bố mẹ như thế nào?
Bài 2: Bệnh máu khó đông ở người được xác định bởi gen lặn nằm trên NST giới tính X
quy định Một người phụ nữ bình thường có em trai bị bệnh máu khó đông lấy một người chồng bình thường Nếu cặp cặp vợ chồng này sinh được một người con trai thì xác xuất
để người con trai đó bị bệnh máu khó đông là bao nhiêu? Biết rằng bố mẹ của cặp vợ chồng này đều không bị bệnh
Trang 19Bài 3 Ở gà, gen quy định màu lông đốm (B) là trội hoàn toàn so với gen quy định màu
lông đen (b), gen quy định tính trạng mọc lông sớm (E) là trội hoàn toàn so với gen quy định thính trạng mọc lông muộn (e) Các gen b và e liên kết với giới tính và cho tần số HVG là 20% (hiện tượng HVG chỉ xảy ra ở gà trống)
Đem gà mái đen, mọc lông sớm lai với gà trống thuần chủng về 2 tính trạng lông đốm và mọc lông muộn thu được F1 Sau đó cho các con gà F1 giao phối với nhau được F2
a Trong trường hợp không có hoán vị gen xảy ra, gà mái F2 lông đen, mọc lông sớm chiếm tỉ lệ bao nhiêu phần trăm?
b Khi có hiện tượng HVG xảy ra, tính tỉ lệ các giao tử được sinh ra từ cá thể F1:Xe B b
Bài 4 Một ruồi giấm cái mắt đỏ mang một gen lặn mắt trắng nằm trên NST X giao phối
với 1 ruồi đực mắt đỏ sẽ cho ra F1 như thế nào?
Tại 1 trại gà khi lai gà mái trắng với gà trống sọc vằn thu được F1 100% gà lông sọc vằn
ở cả gà mái và gà trống Cho F1 giao phối với nhau thu được F2
1 KG của gà bố mẹ là?
2 Kết quả phân tính ở F2 là?
A 100% gà trống lông đỏ, 50% gà mái lông đỏ, 50% gà mái lông sọc vằn
B 100% gà mái lông đỏ, 50% gà trống lông đỏ, 50% gà trống lông sọc vằn
Bài 6 Ở ruồi giấm, tính trạng màu mắt do một gen gồm 2 alen quy định Cho (P) ruồi
giấm đực mắt trắng lai với ruồi giấm cái mắt đỏ, thu được F1 100% ruồi giấm mắt đỏ Cho F1 giao phối tự do với nhau thu được F2: 3 đỏ:1 trắng, trong đó mắt trắng là con đực