chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi phần quy luật di tryuyền men đen

Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Môn: Sinh học QUY LUẬT DI TRUYỀN MENĐEN Tác giả: Trần Việt Cường - Giáo viên Trường THCS Phúc Thắng Dành cho đối tượng : Học sinh lớp Thời lượng: tiết (Lý thuyết 3; Bài tập 3) I- Đặt vấn đề: Trong trình giảng dạy lớp thân nhận thấy học sinh đạt học lực giỏi trường để đạt học sinh giỏi cấp cao cần có q trình đào tạo phụ đạo Trong trình phụ đạo việc để phát triển kĩ trả lời câu hỏi kĩ làm tập vấn đề khó? Với băn khoăn trăng trở tơi định chọn chuyên đề: " Bồi dưỡng học sinh giỏi phần quy luật di tryuyền Men Đen" Nội dung đề tài bao gồm: Chủ đề I: Lai cặp tính trạng A Lí thuyết I Các khái niệm II Các thí nghiệm Men Đen III Một số câu hỏi B Bài tập: I Các dạng tập cách giải II Bài tập vận dụng Chủ đề II: Lai hai cặp tính trạng A Lí thuyết I Lai hai cặp tính trạng II Một số câu hỏi B Bài tập: I Các dạng tập cách giải II Bài tập vận dụng III Đối tượng, thời lượng + Đối tượng: Học sinh giỏi lớp + Thời lượng: tiết II- NỘI DUNG CHỦ ĐỀ I: LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG A LÍ THUYẾT I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Di truyền biến dị -97 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng  Di truyền tượng truyền đạt tính trạng bố mẹ, tổ tiên cho hệ cháu  Biến dị tượng sinh khác bố mẹ khác nhiều chi tiết  Quan hệ di truyền biến dị: Di truyền biến dị có biểu mâu thuẫn hai mặt q trình, q trình sinh sản sinh vật  Di truyền học: Là ngành sinh học nghiên cứu sở vật chất, chế quy luật, tượng di truyền biến dị Tính trạng  Tính trạng: Là đặc điểm hình thái cấu tạo tính chất thể sinh vật Dựa vào tính trạng mà người ta nhận biết phân biệt  Tính trạng trội: Là tính trạng vốn có P biểu đồng loạt hệ thứ (F1)  Tính trạng lặn: Là tính trạng vốn có P khơng biểu F1 Trong phép lai hai cá thể P chủng tương phản  Cặp tính trạng tương phản: Là hai trạng thái biểu trái ngược loại tính trạng VD: hạt trơn, hạt nhăn; thân cao, thân thấp; hoa đỏ, hoa trắng;… Gen Là đoạn phân tử axit nuclêic (đoạn ADN, ARN) mang thơng tin cấu trúc chuỗi pơlipeptit giữ chức điều hòa Kiểu Gen Là tổ hợp toàn gen tế bào thể sinh vật Tuy nhiên, số lượng gen lớn nên nói đến kiểu gen thường nói đến vài cặp gen nghiên cứu thí nghiệm Kiểu hình Là tổ hợp tồn kiểu tính trạng thể sinh vật (cũng kiểu gen nói đến kiểu hình người ta xét đến vài tính trạng nghiên cứu) Thể đồng hợp, thể dị hợp Thể đồng hợp thể có chứa cặp gen gồm hai gen tương ứng giống nhau: AA, aa, AAbb,… Thể dị hợp thể có chứa cặp gen gồm hai gen tương ứng khác nhau: Aa, Aabb,… Dòng chủng Là dòng có đặc tính di truyền đồng nhất, hệ sau giống hệ trước Cách tạo dòng chủng:  Ở thực vật: Cho tự thụ phấn qua nhiều hệ  Ở động vật: Cho giao phối cận huyết (gần) đến đời cháu khơng phân li Lai -98 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Cho giao phối cá thể sinh sản hữu tính (động vật), cho thụ phấn chéo hai cá thể thực vật (một cho hạt phấn bố, nhận hạt phấn mẹ) Tự phối hay tự thụ phấn Tế bào hạt nhân noãn (tế bào trứng ) có nguồn gốc từ cá thể 10 Một số kí hiệu : Cá thể đực, giao tử đực : Cá thể cái, giao tử P (parents): Thế hệ bố mẹ hay hệ xuất phát thí nghiệm lai X: Phép lai G: (gamets) giao tử đực giao tử tạo từ cá thể bố mẹ F: (Filia): Thế hệ con, hệ F1 hệ P, hệ F2 hệ F1,… II Các thí nghiệm Menđen Lai cặp tính trạng Đối tượng nghiên cứu: Đậu Hà Lan,vì:  Thời gian sinh trưởng phát triển ngắn  Có nhiều tính trạng đối lập đơn gen (1 gen quy định)  Có khả tự thụ phấn cao, tránh tạp giao lai giống, nhờ mà đảm bảo phép lai  Phương pháp phân tích thể lai (gồm nội dung bản) Tạo dòng chủng cách cho chọn làm bố, làm mẹ tự thụ phấn lặp lại nhiều lần đời cháu khơng phân li Menđen đem lai cặp bố mẹ chủng khác cặp tính trạng nhiều cặp tính trạng tiếp tục phân tích di truyền cặp tính trạng hệ F1 F2 Trên sở đề xuất quy luật tính trội F1 quy luật phân tích F2 Sau phân tích di truyền riêng rẽ tính trạng, Menđen phân tích di truyền lúc nhiều tính trạng Ông nhận thấy phân li phức tạp kết tổ hợp ngẫu nhiên nhiều tính trạng riêng rẽ, sở giúp ông phát quy luật di truyền phân li độc lập  Sử dụng phép lai phân tích vào mục đích sau:  Phân tích kết lai giống đời lai F2 từ phân tích làm sở cho ông đề xuất giả thuyết nhân tố di truyền giao tử khiết giải thích chế di truyền tính trạng  Kiểm tra độ chủng căp bố mẹ trước thực thí nghiệm lai  Sử dụng tốn học thống kê việc xử lý tính tốn số liệu,trên sở mà đề xuất quy luật di truyền Tiến hành thí nghiệm Menđen tiến hành thí nghiệm bảy cặp tính trạng Đậu Hà Lan thu kết quả: (bảng 2/SGK/Tr.8 ) VD: P: Hoa đỏ x Hoa trắng  F1: 100% Hoa đỏ -99 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Cho F1 tự thụ phấn F2 thu đựơc 705 hoa đỏ, 224 hoa trắng  3:1 Thay đổi vai trò bố mẹ (phép lại thuận nghịch: phép lai người ta thay đổi vị trí bố mẹ), kết phép lai  Nội dung định luật Trong trình phát trình phát sinh giao tử, nhân tố di truyền cặp nhân tố di truyền phân li giao tử giữ nguyên chất thể chủng P  Giải thích kết thí nghiệm Menđen cho cặp tính trạng tương phản cặp nhân tố di truyền quy định (ngày gọi gen) Menđen giải thích thí nghiệm “sự phân li tổ hợp” cặp nhân tố di truyền quy định tính trạng thơng qua q trình phát sinh giao tử thụ tinh Cơ chế di truyền tính trạng: P: AA (trội) x aa (lặn) Gp: A  a F1: 100% Aa (trội) F1 x F1 : GF1: Aa (trội) 1A 1a x Aa (trội) 1A,1a  F2: 1AA (trội) 2Aa (trội) 1aa (lặn)  Thế hệ P giảm phân tạo giao tử:cơ thể mang AA cho loại giao tử A, thể mang aa cho loại giao tử a  Khi thụ tinh thụ phấn xảy ra, thể lai F1 mang hai gen A a gọi “ thể dị hợp” phát triển thành thể lai mang tính trạng gen trội quy định; tính trạng gen lặn quy định tạm thời khơng biểu gen lặn tồn thể lai Hiện tượng gọi gen trội át chế gen lặn làm cho hệ F1 xuất kiểu hình: 100% có kiểu hình trội  Khi F1 tạo giao tử gen A a tách giảm phân tạo thành hai loại giao tử khác gọi phân li  Khi giao tử F1 thụ tinh, gặp gỡ ngẫu nhiên loại giao tử A a tạo thành tổ hợp AA, Aa, aa hệ F2 gọi tổ hợp tự  Như hệ F2 có cá thể đồng hợp cá thể dị hợp  Giao tử khiết giao tử chứa nhân tố di truyền không bị trộn lẫn vào Mỗi nhân tố di truyền cặp tương ứng phân li giao tử  Điều kiện nghiệm quy luật phân li  P t/c, tương phản cặp tính trạng  Tính trạng trội phải trội hoàn toàn  Mỗi gen quy định tính trạng  Số lượng F2 phải đủ lớn  Các cá thể có kiểu gen khác có sức sống  Lai phân tích Là phép lai cá thể mang tính trạng trội với cá thể mang tính trạng lặn để xác định kiểu gen cá thể mang tính trạng trội Nếu Fb: đồng tính cá thể mang tính trạng trội có kiểu gen đồng hợp -100 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Sơ đồ minh họa: P: AA(trội) Gp x aa(lặn) A F1 a 100% Aa(trội) Nếu Fb phân tích theo tỉ lệ 1:1 cá thể mang tính trạng trội có kiểu gen dị hợp Sơ đồ lai minh họa: P: Aa(trội) Gp 1A 1a F1 1Aa(trội) x aa(lặn) a 1aa(lặn)  Di truyền trung gian ( trội khơng hồn tồn):  Hiện tượng bổ sung cho trội hoàn toàn Menden:  Khi lai hai thể bố mẹ chủng khác cặp tính trạng tương phản kiểu hình lai F1 biểu tính trạng trung gian bố mẹ, F2 phân li theo tỉ lệ 1trội: trung gian: 1lặn  VD: Ở hoa Dạ Lan, tính trạng hoa đỏ tính trạng trội khơng hồn tồn gen A quy định Tính trạng hoa trắng tính trạng lặn gen a quy định Kiểu gen Aa cho hoa hồng Cho hoa đỏ lai hoa trắng F1, F1 tự thụ phấn F2 kết nào? Giải: Theo ta có kiểu gen tương ứng với kiểu sau: AA: hoa đỏ Sơ đồ lai từ P Aa: hoa hồng F2: P: AA Gp A F1 x 100% Aa (hoa hồng) Aa(hoa hồng)x GF1 1A : aa a F1xF1: F2 aa: hoa trắng Aa(hoa hồng) 1a 1A 1AA(hoa đỏ) 2Aa(hoa hồng)  Ý nghĩa tương quan trội lặn phân tích: -101 - 1a 1aa(hoa trắng) Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng  Trong tự nhiên mối tương quan trội lặn phổ biến  Đối với chọn giống:  Tính trạng trội thường tính trạng tốt nên cần xác định tính trạng trội tập trung nhiều gen trội quý vào kiểu gen tạo giống có ý nghĩa kinh tế  Trong chọn giống để tránh phân li tính trạng phải kiểm tra độ chủng giống  Là sở khoa học phương pháp tạo ưu lai dừng lại đời lai F1  Đối với tiến hóa: giải thích đa dạng sinh giới tự nhiên III Câu hỏi lí thuyết: Câu 1: So sánh phép lai cặp tính trạng hai trường hợp trội hồn tồn trội khơng hồn tồn sở, chế kết F1, F2 Trả lời: Giống nhau: Về sở: có tượng gen trội át gen lặn Về chế: q trình di truyền tính trạng dựa kết hợp hai chế phân li cặp gen giảm phân tạo giao tử tổ hợp gen thụ tinh tạo hợp tử Về kết quả: Nếu P t/c 1cặp tính trạng tương phản F1 đồng tính F2 có phân li tính trạng F1 mang kiểu gen dị hợp F2 có tỉ lệ kết đồng hợp trội: dị hợp: đồng hợp lặn Điểm khác nhau: Đặc điểm Trội hồn tồn Trội khơng hồn tồn Cơ chế Giống Giống Cơ sở Gen trội át hồn tồn gen lặn Gen trội át khơng hồn tồn gen lặn Kết F1 đồng tính trội, F2 có tỉ lệ F1 đồng tính trung gian, F2 có tỉ lệ kiểu hình 3trội : 1lặn kiểu hình 1trội: 2trung gian: 1lặn Câu 2: Nguyên nhân dẫn đến giống khác phép lai cặp tính trạng trường hợp trội hồn tồn trội khơng hoàn toàn? Trả lời: Nêu khái niệm trội hoàn toàn: Là tượng gen trội át gen lặn hoàn toàn dẫn đến thể dị hợp biểu kiểu hình trội Nêu khái niệm trội khơng hồn tồn -102 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Nguyên nhân giống là:Gen nằm nhiễm sắc thể,sự phân li tổ hợp nhiễm sắc thể giảm phân dẫn đến phân li tổ hợp gen.Sự kết hợp loại giao tử trình thụ tinh Nguyên nhân khác là:Do tương quan gen trội gen lặn biểu gen Alen phụ thuộc vào điều kiện môi trường Câu 3: (câu 7/11- luyện tập nâng cao kiến thức sinh học 9):Gỉa sử lợn nhà thân dài tính trạng trội quy định gen B, thân ngắn quy định gen b.Làm để xác định lợn thân dài chủng hay không? Trả lời: Ghi nhớ:  Trong trình giảm phân tạo giao tử cá thể đồng hợp cho loại giao tử,một cá thể dị hợp cho nhiều loại giao tử  Cặp Alen thể lai có nguồn gốc từ bố, từ mẹ  Khi thụ tinh, số hợp tử số loại giao tử đực nhân với số loại giao tử  Kiểu hình lặn có kiểu gen thể đồng hợp gen lặn  Kiểu hình trội có nhiều kiểu gen khác Muốn xác định phải đem lai phân tích Câu 4: Nếu khơng dùng phép lai phân tích sử dụng thí nghiệm lai khác để xác định thể có kiểu hình trội thể đồng hợp hay thể dị hợp khơng?Cho ví dụ minh họa? Trả lời: Cho tự thụ phấn: Nếu thể đồng hợp: AA x AA đời toàn AA (trội ) Nếu thể dị hợp: Aa x Aa đời xuất ¼ kiểu gen aa (kiểu hình lặn) B- BÀI TẬP I Dạng 1: Dạng toán thuận Bài toán thuận dạng tốn lai biết tính trội, tính lặn Trên sở yêu cầu lập sơ đồ lai xác định kết kiểu gen, kiểu hình lai Phương pháp giải: Gồm bước Bước 1: Dựa vào để xác định tính trạng trội, lặn sau lập quy ước gen (nếu cho tính trạng trội, lặn, quy ước gen khơng phải làm ước mà cần ghi lại) Bước 2: Từ kiểu hình bố mẹ, biện luận để xác định kiểu gen bố mẹ Bước 3: Lập sơ đồ lai để xác định kết kiểu gen kiểu hình lai Ví dụ: -103 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Ở loài thực vật hoa đỏ tính trạng trội hồn tồn so với hoa vàng Cho hoa đỏ giao phấn với hoa vàng thu F1 a) Lập sơ đồ lai? b) Làm để biết hoa đỏ chủng hay khơng chủng? Giải thích lập sơ đồ lai minh họa? HD: Theo đề quy ước: Gen A quy định hoa màu đỏ Gen a quy định hoa màu vàng a) Sơ đồ lai: − Cây P có hoa màu đỏ có kiểu gen AA hay Aa; hoa vàng có kiểu gen aa − Sơ đồ lai: P → F1 có trường hợp: TH1: P: AA ( hoa đỏ) x aa ( hoa vàng) TH2: P: Aa (hoa đỏ) x aa ( hoa vàng) HS tự viết sơ đồ lai b) Để biết hoa đỏ chủng hay không ta dùng phép lai phân tích: − Nếu kết phép lai đồng tính tức kiểu gen AA chủng P: AA ( hoa đỏ) x aa ( hoa vàng) − Nếu kết phép lai phân tính tức kiểu gen không chủng Aa P: Aa ( hoa đỏ) x aa ( hoa vàng) II Dạng 2: Dạng toán nghịch Đây dạng toán dựa vào kết lai để xác định kiểu gen kiểu hình bố mẹ lập sơ đồ lai Phương pháp giải: gồm bước Bước 1: − Nếu đề cho đầy đủ kết số kiểu hình lai ta rút gọn tỉ lệ kiểu hình lai trường hợp: 100% : hay : hay : : sau dựa vào tỉ lệ rút gọn để suy kiểu gen bố mẹ − Nếu đề chưa cho đủ số lai mà cho biết kiểu hình đó, dựa vào kiểu hình kiểu gen biết lai ta suy loại giao tử mà nhận từ bố, mẹ kiểu gen bố mẹ Bước 2: Lập sơ đồ lai suy kết Ví dụ: Thực giao phấn P với người ta thu F1 có 240 tròn 80 dài Biện luận lập sơ đồ lai từ P đến F1? Bài giải: Biện luận lập sơ đồ lai từ P → F1: Kết thu F1 ta có: -104 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Quả tròn = Quả dài 240 tròn = 80 dài F1 có tỉ lệ định luật phân li trội : lặn, suy tròn tính trạng trội hồn tồn so với dài Quy ước gen: gen A tròn, gen a dài F1 có tỉ lệ : Suy P mạng lai có kiểu gen dị hợp Aa, kiểu hình tròn Sơ đồ lai: P: Aa ( tròn) Gp: F1: A a kiểu gen: Tỉ lệ kiểu hình: x Aa ( tròn) ↓ A a 1AA : 2Aa : 1aa tròn : dài Bài tập 1: BT4/10 sgk: Cho hai giống cá kiếm mắt đen chủng mắt đỏ chủng giao phối với F1 toàn cá kiếm mắt đen Cho biết màu mắt nhân tố di truyền quy định a) Khi cho cá F1 giao phối với tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình F2 nào? b) Cho cá kiếm kiểu gen F2 giao phối với kết chung F2 nào? Trả lời: a) học sinh tự làm b) Vì F2 có kiểu gen nên theo đề cho có kiểu gen giao phối với ta có sơ đồ lai sau: Sơ đồ lai 1: F2: AA F3: Sơ đồ lai 2: F2: F3:  kết chung: AA 4AA Aa F3: Sơ đồ lai 3: F2: x x Aa 1AA 2Aa aa x 1aa aa 4aa 4AA + 2( 1AA + 2Aa + 1aa) + 4aa 6AA + 4Aa + 6aa 10 màu đen : màu đỏ Bài tập 2: Ở cà chua đỏ tính trạng trội hồn tồn so với vàng cho đỏ lai với vàng ta F1 phân li theo tỉ lệ 50% đỏ 50% vàng Sau cho F1 tạp giao với kết kiểu gen kiểu hình F2 nào? Biết gen quy định tính trạng nằm NST thường -105 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Trả lời: Theo ra: đỏ > vàng Quy ước : A đỏ a vàng Xét tỉ lệ phân li kiểu hình F1: Quả đỏ = 50 Quả vàng = đỏ 50 vàng  Đây kết phép lai phân tích, đỏ đem lai có kiểu gen Aa, vàng đem lai có kiểu gen aa Ta có sơ đồ lai: P: Aa ( đỏ) x aa (vàng) Gp: 1A ↓ a F1: 1Aa (đỏ) 1a 1aa (vàng) F1 tạp giao ta có sơ đồ lai: (Aa x Aa) +2( Aa x aa) + (aa x aa) 1Aa + 2Aa + 1aa + 4Aa + 4aa + 4aa 7Aa + 9aa ; đỏ : vàng c) Nếu F1 phân li theo tỉ lệ đỏ : vàng sau cho F1 tạp giao kết kiểu gen kiểu nào? HD: Kiểu gen: 10AA : 16Aa : 10aa Kiểu hình: 26 đỏ : 10 vàng Bài tập 3: Ở cà chua đỏ trội so với vàng Hãy xác định kiểu gen cà chua P trường hợp sau: a) Cho cà chua đỏ tự thụ phấn đời có tỉ lệ đỏ : vàng b) 11 đỏ : vàng c) đỏ : vàng Trả lời: Quy ước: A: đỏ gen: a: vàng a) Theo đầu cho cà chua đỏ tự thụ phấn cà chua đỏ có kiểu AA Aa Để F1 có tỉ lệ đỏ : vàng P phải cho F1 có tỉ lệ đỏ : vàng Cây P lại phải cho F1 đồng tính đỏ ( nghĩa 4/4 đỏ) có kiểu gen đồng hợp AA  Ta có sơ đồ  P: Aa x F1: đỏ : vàng Aa P:  F1:  Tỉ lệ đỏ : vàng -106 - AA đỏ x AA Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng b) Để có tỉ lệ 11 đỏ : vàng ứng với 12 tổ hợp phải có tự thụ phấn, phép lai cho vàng P có kiểu gen dị hợp Aa Hai lại cho tất đỏ tức có kiểu gen đồng hợp AA  Ta có sơ đồ : P: AA x AA F1: P: đỏ AA x AA F1: đỏ P: Aa x Aa F1: đỏ: vàng F1 có tỉ lệ 11 đỏ : vàng c) đỏ : vàng = 10 đỏ : vàng ứng với 12 tổ hợp có 10 đỏ : vàng Như có phép lai tự thụ phấn tạo F1 vàng, lại cho tất đỏ tức có kiểu gen động hợp AA  Ta có sơ đồ P: Aa x Aa P: F1: 3đỏ : vàng Aa : Aa P: AA : AA F1: đỏ : vàng F1: đỏ F1 có tỉ lệ phân li chung: 10 đỏ : vàng = đỏ : vàng BTVN: BT 25: Câu II – Đề tỉnh /2005 – 2006 BT 26: Câu – Đề thi vào chuyên 2006 BT 27: Câu – Bài tập chương I CHỦ ĐỀ II: LAI HAI CẶP TÍNH TRẠNG A- LÝ THUYẾT I Lai hai cặp tính trạng Thí nghiệm MenĐen: - MenĐen lai hai thứ đậu Hà Lan chủng khác cặp tính trạng tườn phản: Hạt vàng, vỏ trơn Hạt xanh, vỏ nhăn  F1 có hạt vàng, vỏ trơn trội Sau Ơng cho 15 F1 tự thụ phấn thu 556 hạt thuộc loại kiểu hình có tỉ lệ: hạt vàng, vỏ trơn : hạt vàng, vỏ nhăn : hạt xanh vỏ trơn : hạt xanh, vỏ nhăn - Khi tính tốn tỉ lệ phân li riêng rẽ tính trạng nhận thấy: + Tính trạng màu sắc hạt có tỉ lệ phân li kiểu hình F2: ¾ hạt vàng : ¼ hạt xanh + Tính trạng hình dạng vỏ hạt có tỉ lệ kiểu hình F2: ¾ vỏ trơn : ¼ vỏ nhăn - Như nói tỉ lệ thu tính trạng tích số tỉ lệ kiểu hình tính trạng ( hạt vàng : hạt xanh) ( vỏ trơn : vỏ nhăn) Điều chứng tỏ di truyền di truyền độc lập với nhau, không phụ thuộc vào sở phát biểu khái quát nội dung định luật sau: “ Các cặp nhân tố di truyền phân li độc lập trình phát sinh giao tử „ MenĐen giải thích kết thí nghiệm lai cặp tính trạng: -107 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng MenĐen cho cặp tính trạng xác định cặp nhân tố di truyền Với thí nghiệm Ơng kí hiệu: - Hạt vàng xác định nhân tố di truyền A - Hạt xanh xác định nhân tố di truyền a - Vỏ trơn xác định nhân tố di truyền B - Vỏ nhăn xác định nhân tố di truyền b Cây hạt vàng, vỏ trơn có kiểu gen AABB cho giao tử AB Cây hạt xanh, vỏ nhăn có kiểu gen aabb cho giao tử ab P: AABB ( vàng – trơn) Gp: x aabb ( xanh – nhăn) AB ab F1: 100% AaBb ( vàng – trơn) F1xF1: AaBb ( vàng – trơn) x AaBb (vàng – trơn) GF1: AB, Ab, aB, ab  AB, Ab, aB, ab AB Ab aB ab AB AABB AABb AaBB AaBb Ab AABb Aabb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb Aabb  Kết quả: kiểu gen 1AABB 2AaBB 1aaBB 2AABb 4AaBb 2aaBb 1Aabb Kiểu hình: 2Aabb 9V-T : 3V-N 1aabb 3X–T:1X–N - Vì hạt vàng, vỏ trơn có kiểu gen: AaBb giao phấn tạo loại giao tử có tỉ lệ nhau: AB, Ab, aB, ab Vì tổ hợp tạo thành hợp tử đời lai F2 tạo 16 tổ hợp phân hóa di truyền thành tổ hợp di truyền có tỉ lệ kiểu gen kiểu F2 kết kết hợp kiểu hình ( hạt vàng : hạt xanh) với ( vỏ trơn : vỏ nhăn) Chứng tỏ tính trạng di truyền độc lập khơng phụ thuộc vào Về sau sinh học đại nhận thấy nhân tố di truyền MenĐen gen Mỗi cặp gen tồn cặp NST Vì để chứng minh nhận thức đắn MenĐen người ta gắn cặp nhân tố di truyền lên cặp NST để thấy phân li, tổ hợp NST gắn liền với phân li, tổ hợp nhân tố di truyền Bản chất di truyền độc lập phân li tổ hợp tự nhân tố di truyền giảm phân thụ tinh Ý nghĩa di truyền tượng lai cặp tính trạng - Góp phần giải thích tính nguồn gốc đa dạng sinh giới tự nhiên Nếu lai tính F2 tạo kiểu gen kiểu hình lai tính tạo lên kiểu gen kiểu hình - Là sở khoa học phương pháp tạo giống lai hữu tính -108 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng II Câu hỏi lí thuyết: Câu 1: Biến dị tổ hợp có ý nghĩa với chọn giống tiến hóa? Tại lồi sinh sản giao phối biến dị lại phong phú nhiều so với lồi sinh sản vơ tính? Trả lời: - Biến dị tổ hợp nguồn nguyên liệu quan trọng chọn giống tiến hóa Vì biến dị tổ hợp tạo sinh vật nhiều kiểu gen kiểu hình làm tăng tính đa dạng lồi - Trong tiến hóa: Tính đa dạng sinh vật nguồn nguyên liệu trình chọn lọc tự nhiên giúp cho lồi sống, phân bố nhiều môi trường sống khác - Trong chọ giống: Tính đa dạng vật nuôi, trồng cung cấp nguồn nguyên liệu để dễ dàng giữ lại đặc điểm mà người mong muốn - Ở loài sinh sản giao phối qua chế giảm phân thụ tinh tạo vơ số biến dị tổ hợp gen bố mẹ xếp lại theo tổ hợp khác nhau, lồi sinh sản vơ tính thể tạo theo chế nguyên phân Qua NST mẹ chép nguyên vẹn cho thể khơng có tổ hợp lại vật chất di truyền  Nguyên nhân xuất biến dị tổ hợp là: Do chế phân li độc lập cặp gen quy định tính trạng q trình phát sinh giao tử tổ hợp chúng trình thụ tinh Trong trình thụ tinh gen bên giao tử (tế bào) Cho nên số tổ hợp giao tử lớn  Lai n cặp gen dị hợp trường hợp phân li độc lập Số cặp gen dị hợp Số lượng loại giao tử Số lượng loại kiểu hình Tỉ lệ phân li kiểu hình Số lượng loại kiểu gen Tỉ lệ phân li kiểu gen 21 21 3+1 31 1+2+1 22 22 (3+1)2 32 (1+2+1)2 23 23 (3+1)3 33 (1+2+1)3 2n 2n (3+1)n 3n (1+2+1)n : n Câu 2: Điều kiện nghiệm định luật phân li độc lập? Trả lời: Ngoài định luật phân li thêm điều kiện nữa: cặp gen quy định cặp tính trạng tương phản theo dõi phải nằm cặp NST khác Câu 3: So sánh định luật phân li với quy luật phân li độc lập cặp tính trạng? Trả lời: * Điểm giống nhau: -109 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng + Giống điều kiện nghiệm đúng: điều kiện + F1đồng tính, F2 có phân li + Cơ chế di truyền cặp tính trạng dựa phân li cặp gen giảm phân tạo giao tử tổ hợp gen thụ tinh tạo hợp tử * Điểm khác nhau: Định luật phân li Quy luật phân li độc lập - Phản ánh di truyền cặp tính trạng - Phản ánh di truyền cặp tính trạng - F1 dị hợp tử cặp gen tạo loại giao tử - F1 dị hợp tử cặp gen tạo loại giao tử - F2 có loại kiểu hình theo tỉ lệ trội : lặn - F2 có tỉ lệ kiểu hình : : : - F2 không xuất biến dị tổ hợp - F2 xuất biến dị tổ hợp - F2 có tổ hợp : kiểu gen - F2 có 16 tổ hợp : kiểu gen B BÀI TẬP I Các dạng tập cách giải Dạng 1: Dạng tốn thuận Biết tính trội, tính lặn, kiểu hình P Tìm lai? Cách giải: Bước 1: Xác định tính trạng trội, lặn, quy ước gen Bước 2: Xác định kiểu gen P Bước 3: Lập sơ đồ lai suy kết Ví dụ: Bài (43/PPHD giải BTSH 9): Khi cho giao phấn gữa chủng có hoa kép, thơm với chủng có hoa đơn, khơng thơm thu F1 đồng loạt có hoa kép, thơm a) xác định tính trạng trội, tính trạng lặn, qui ước gen lập sơ đồ phép lai b) Nếu cho có hoa kép,khơng thơm giao phân với có hoa đơn, khơng thơm kết lai nào? c) Hãy lập sơ đồ lai cho có hoa đơn, thơm tự thụ phấn Biết hai cặp tính trạng hình dạng hoa mùi hoa di truyền không phụ thuộc vào Trả lời: a) xác định tính trội, tính lặn, qui ước gen sơ đồ lai: theo đề bai ta có: P: hoa kép, thơm x hoa đơn, khơng thơm F1: đồng loạt có hoa kép, thơm - xét tính trạng hình dạng hoa: P: hoa kép x hoa đơn F1: 100% hoa kép Suy hoa kép tính trạng trội hồn tồn so với hoa đơn tính lặn Qui ước A : hoa kép, a : hoa đơn -110 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng - xét tính trạng mùi hoa: P: hoa thơm x hoa không thơm F1; 100% hoa thơm Suy hoa thơm tính trội hồn tồn so với hoa khơng thơm tính lặn Qui ước B : hoa thơm, b : hoa không thơm - Sơ đồ lai: - Cây P chủng có hoa kép, thơm mang kiểu gen AABB - Cây P có hoa đơn, không thơm mang nhiều kiểu gen aabb P; AABB (kép,thơm) x aabb (đơn, không thơm) GP: - AB F1: Kiểu gen ab AaBb Kiểu hình 100% hoa kép, thơm b) Cây có hoa kép Hoa thơm gjao phấn với có hoa đơn, khơng thơm: - Cây có hoa kép, không thơm mang kiểu gen Aabb Aabb - Cây có hoa đơn, khơng thơm ,mang kiểu gen aabb Có sơ đồ lai : P: Aabb x aabb P : Aabb x aabb Sơ đồ lai 1: P : Aabb( hoa kép, không thơm) x aabb(đơn, không thơm) GP : Ab ab F1 Kiểu gen Kiểu hình Aabb 100% hoa kép, không thơm Sơ đồ lai 2: P: Aabb ( hoa kép, không thơm) x aabb ( hoa đơn, không thơm) GP: Ab, ab F1: ab Kiểu gen Aabb : aabb Kiểu hình hoa kép, không thơm : hoa đơn, không thơm c) Cây có hoa đơn, thơm tự thụ phấn: - Cây có hoa đơn, thơm mang kiểu gen aaBB aaBb Có sơ đồ tự thụ phấn P : aaBB x aaBB aaBb x aaBb Sơ đồ tự thụ phấn 1: P: aaBB ( đơn, thơm) GP aB F1 Kiểu gen x aaBB ( đơn, thơm) aB Kiểu hình aaBB 100% hoa đơn Thơm Sơ đồ tự thụ phấn 2: P: aaBb ( hoa đơn, thơm) x aaBb ( hoa đơn, thơm) -111 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng GP aB, ab F1: Kiểu gen Tỉ lệ kiểu hình: aB, ab 1aaBB : 2aaBb : 1aabb hoa đơn, thơm : hoa đơm, khơng thơm Dạng 2: Bài tốn nghịch Biết kết kiểu hình lai Xác định kiểu gen bố mẹ lập sơ đồ lai HD: Bước 1: Trội, lặn va quy ước gen (nếu đề chưa quy ước gen) Bước 2: Phân tích cặp tính trạng lai, rút gọn tỉ lệ cặp tính trạng đó, sau vào tỉ lệ rút gọn để suy phép lai kiểu gen có bố mẹ Bước 3: Tổ hợp cặp tính trạng để suy kiểu gen cặp tính trạng bố mẹ Bước 4: Lập sơ đồ lai * Lưu ý: Trong kết lai cặp tính trạng cho tỉ lệ kiểu hình rút gọn lai xấp xỉ 9:3:3:1 dựa vào lý thuyết định luật phân li độc lập để suy kiểu gen bố mẹ, mà khơng cần phân tích cặp tính trạng lai II Bài tập vận dụng: Bài 1(81/BTDTSH): Cho giao phấn hai P, thu F1 có kết sau: 180 đỏ, hoa thơm - - 178 đỏ, hoa không thơm - 182 có vàng, hoa thơm - 179 vàng, hoa khơng thơm Biết hai cwpj tính trạng màu mùi hoa di truyền độc lập với nhau, đỏ hoa thơm gen trội quy định va khơng xuất tính trạng trung gian Biện luận lập sơ đồ lai? Trả lời: Theo đề quy ước: A : quy định đỏ a: quy định vàng B : quy định hoa thơm b : quy định hoa không thơm F1 có tỉ lệ kiểu hình là: 180 : 178 : 182 : 179 xấp xỉ : : :  Phân tích tính trạng lai F1: - Về tính trạng màu đỏ: Quả đỏ 180 + 178 358 Quả vàng 178 + 179 357 Kết xấp xỉ đỏ : vàng F1 có tỉ lệ trội : lặn phép lai phân tích Suy P : Aa x Aa - Về tính trạng mùi hoa: Hoa thơm 80 + 182 -112 - 362 Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Hoa không thơm 78 + 179 357 Kết xấp xỉ hoa thơm : hoa khơng thơm F1 có tỉ lệ trội : lặn phép lai phân tích Suy P: Bb x Bb  Tổ hợp tính trạng: P: (Aa x aa) (Bb x bb) Vậy kiểu gen, kiêu hình cặp P mang lai hai trường hợp sau: P: AaBb (quả đỏ, hoa thơm) x aabb (quả vàng, hoa không thơm) P: Aab (quả đỏ, hoa không thơm) x aaBb (quả vàng, hoa thơm) - Sơ đồ lai 1: P: AaBb (quả đỏ, hoa thơm) x aabb (quả vàng, hoa không thơm) Gp:AB, Ab, aB, ab ab F1: AaBb, Aabb, aaBb, aabb Tỉ lệ kiểu hình: đỏ, hoa thơm : đỏ, hoa không thơm vàng, hoa thơm : vàng, hoa không thơm - Sơ đồ lai 2: P: Aabb (quả đỏ, hoa không thơm) x aaBb (quả vàng, hoa thơm) Gp: Ab, ab aB, ab F1: AaBb, Aabb, aaBb, aabb Tỉ lệ kiểu hình: đỏ, hoa thơm : đỏ, hoa không thơm vàng, hoa thơm : vàng, hoa không thơm Bài 2(44/PPHD giải BTSH 9): Cho giao phấn chủng thu F1 đồng loạt có kiểu hình giống Tiếp tục cho F1 giao phấn với nhau, F2 thu kết sau: - 360 có đỏ, chín sớm - 120 có đỏ, chín muộn - 123 có vàng, chín sớm - 41 có vàng, chín muộn Cho biết tính trạng gen quy định gen nằm NST khác a) Hãy xác định tính trạng trội, lặn, quy ước gen cho cặp tính trạng nói trên? b) Lập sơ đồ lai từ P đến F2? Trả lời: a) Xác định tính trội, lặn quy ước gen: -113 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Phân tích cặp tính trạng F2: - Về màu quả: Quả đỏ 360 + 120 480 Quả vàng 123 + 41 161 Xấp xỉ đỏ : vàng F2 có tỉ lệ định luật phân li trội : lặn Suy tính trạng đỏ tính trạng trội hồn tồn tính trạng vàng tính trạng lặn Quy ước gen A : đỏ - a : vàng Về thời gian chín quả: Quả chín sớm 360 + 123 480 Quả chín muộn 120 + 41 161 Tỉ lệ chín sớm : chín muộn F2 có tỉ lệ định luật phân li trội : lặn Suy tính trạng chín sớm trội hồn tồn so với chín muộn tính trạng lặn Quy ước gen B : Quả chín sớm b : Quả chín muộn b) Sơ đồ lai từ P đến F2: F2 có tỉ lệ kiểu hình 360 : 120 : 123 : 41 xấp xỉ : : : F2 có tỉ lệ định luật phân li độc lập Suy F1 có kiểu gen dị hợp cặp gen AaBb F1 dị hợp cặp gen Vậy cặp P mang lai phải chủng cặp gen tương phản hai khả sau: + P : AABB (quả đỏ, chín sớm) x aabb (quả vàng, chín muộn) + P : AAbb (quả đỏ, chín sớm) x aaBB (quả vàng, chín muộn) x aabb (quả vàng, chín muộn) Sơ đồ lai F1: - Nếu P : AAbb (quả đỏ, chín sớm) Gp : AB ab F1 : Kiểu gen AaBb Kiểu hình 100% đỏ, chín sớm - Nếu P : AAbb (quả đỏ, chín sớm) x Gp : Ab aaBB (quả vàng, chín muộn) aB F1 : Kiểu gen AaBb Kiểu hình 100% đỏ, chín sớm Sơ đồ lai từ F1 đến F2: F1: GF1: AaBb (quả đỏ, chín sớm) x AB, Ab, aB, ab AaBb (quả đỏ, chín sớm) AB, Ab, aB, ab -114 - Quy luật di truyền MenĐen AB Ab aB ab Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng AB Ab aB ab AABB AABb AaBB AaBb Đỏ, sớm Đỏ, sớm Đỏ, sớm Đỏ, sớm AABb Aabb AaBb Aabb Đỏ, sớm Đỏ, muộn Đỏ, sớm Đỏ, muộn AaBB AaBb aaBB aaBb Đỏ, sớm Đỏ, sớm Vàng, sớm Vàng, sớm AaBb Aabb aaBb Aabb Đỏ, sớm Đỏ, muộn vàng, sớm Đỏ, muộn Tỉ lệ kiểu hình F2: 9A-B- : đỏ, chín sớm 3A-bb : đỏ, chín muộn 2aaB- : vàng, chín sớm 1aabb : vàng, chín muộn Bài tập 3: tập Ong Ở lồi ong mật trứng khơng thụ tinh nở ong đực, trứng thụ tinh nở ong ong thợ Từ phép lai P ong đực ong chúa cho kiểu gen F1 sau: Ong đực có kiểu gen: Ab, ab Ong ong thợ có kiểu gen Aabb, Aabb Hãy biện luận để tìm kiểu gen P phép lai trên? Trả lời: Theo trứng không thụ tinh nở ong đực Ab, ab  ong chúa tạo hai loại trứng (2 loại giao tử) Ab, ab  Ong chúa có kiểu gen: Aabb Ong ong thợ có kiểu gen Aabb nhận giao tử Ab từ ong P kiểu gen ong đực Ab  Ta có sơ đồ lai: P: Aabb x Gp: Ab, ab  Ab Ab F1: Ong đực: Ab, ab Ong thợ, ong cái: Aabb, Aabb Bài tập 4: Từ phép lai P ong đực ong chúa cho kiểu gen F1: + Ong đực kiểu gen: aB, ab + Ong ong thợ có kiểu gen: aaBb, aabb Biện luận tìm kiểu gen phép lai trên? Trả lời: -115 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Ong chúa: aaBb Ong đực: ab Bài ( hs tự làm): Đề thi HSG tỉnh 2005 – 2006 câu III - Trả lời: Ong chúa: aaBb Ong đực: ab Bài ( hs tự làm): Giao phấn hai hạt tròn, hoa đỏ với có hạt dài hoa trắng thu F1 đồng loạt có hạt dẹt, hoa hồng Tiếp tục cho F1 giao phấn với có kiểu gen chưa biết thu F2 có kết sau: 65 hạt tròn, hoa đỏ 130 hạt tròn, hoa hồng 130 hạt dẹt, hoa đỏ 260 hạt dẹt, hoa hồng 65 hạt tròn, hoa trắng 130 hạt dẹt, hoa trắng 65 hạt dài, hoa đỏ 130 hạt dài, hoa hồng 65 hạt dài, hoa trắng a) Xác định kiểu gen giao phấn với F1 lập sơ đồ lai từ PF2 ? b) F1 lai phân tích kết Fb ? Biết gen phân li độc lập, gen quy định tính trạng, tính trạng hạt dài, hoa trắng tính trạng lặn Trả lời: a) tỉ lệ phân li kiểu hình F2: 65: 130 : 130 : ……… : 130 : 65 = : : :………….: : = 16 Tổ hợp Xét riêng cặp tính trạng phân li F2: Tròn : dẹt : dài : :  trội khơng hồn tồn Aa x Aa Tròn : dẹt : dài : :  trội khơng hồn tồn Bb x Bb  P: b) AABB (tròn, đỏ) F1 x x aabb (dài, trắng) aabb Bài 7: Ở loài thực vật hạt dài, chín sớm tính trạng trội hồn tồn so với hạt dài, chín muộn, tính trạng di truyền độc lập với Người ta thực phép lai P có kiểu hình hạt tròn, chín sớm thu kết sau: KQ1: F1 có 196 hạt tròn, chín sớm 65 hạt tròn, chín muộn -116 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng KQ2: F1 có 245 hạt tròn, chín sớm 82 hạt dài, chín sớm KQ3: F1 có tất mang kiểu hình hạt tròn, chín sớm Cho biết P phép lai có kiểu gen khác khơng có P có kiểu gen chủng Biện luận lập sơ đồ lai phép lai trên? Trả lời: Kết 1: AABb x AaBb Kết 2: AaBb x AaBB Kết 3: AABb x AaBB Bài tập 8: Người ta tiến hành lai hai thứ chua, cao tròn với thấp dài F1 thu toàn cao, bầu dục Cho F1 lai với thể khác thu tỉ lệ phân li kiểu hình F2 là: 1: 2: 1: 1: 2: Hãy giải thích viết sơ đồ lai cho biết cặp tính trạng tương ứng nói hai cặp gen quy định, gen phân li độc lập? Trả lời: 1: 2: 1: 1: 2: = (1: 1) (1: 2: 1) 1: cao: thấp 1: 2: tròn: bầu dục: dài Chú ý: Dạng đề không cho kiểu hình đời mà hco biết tỉ lệ kiểu hình Tỉ lệ phải bội số 1/16 hay 6,25% Các tỉ lệ cho thường 6,25% (1/16); 12,5%(1/8;); 25%(1/4); 56,25%(9/16) Bài 9: Giao phấn hai P, thu F1 có 1520 855 thân cao, hạt vàng cho biết tính trạng gen quy định,các gen nằm nhiễm sắc thể khác nhau, hai tính trạng tương phản lại thân thấp hạt trắng a Xác định kiểu gen, kiểu hình P, lập sơ đồ lai xác định số lượng trung bình kiểu hình lại? b Chọn có kiểu gen kiểu để lai với P nói cho tỉ lệ 12,5% số có thân thấp hạt trắng? Trả lời: a Ta thấy số lượng thân cao hạt vàng chiếm tỉ lệ F1 855: 1520 = 9/16  có 16 tổ hợp tạo thành P dị hợp tử hai cặp gen, theo định luật phân li độc lập menđen tính trạng thân cao hạt vàng tính trạng trội hồn tồn so với thân thấp hạt trắng  quy ước gen A: cao; a: thấp; B: hạt vàng; b: hạt trắng F1 có 16 tổ hợp = giao tử x giao tử  hai P dị hợp tử hai cặp gen  hai P có kiểu gen AaBb ta có sơ đồ lai P: AaBb x AaBb Số lại kiểu hình là: Cây cao trắng: 3/16 x 1520 = 285 Cây thấp vàng: 3/16 x 1520 = 285 -117 - Quy luật di truyền MenĐen Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Cây thấp trắng: 1/16 x 1520 = 95 b Ta có 12,5% = 1/8 = tổ hợp tổ hợp = hợp tử x giao tử Mà P nói có kiểu gen AaBb tạo giao tử  đem lai với P tạo hai giao tử Cây F1 thân thấp hạt trắng có kiểu gen aabb nhận giao tử ab từ bố,một giao tử ab từ mẹ Cây đem lai với P tạo hai loại giao tử , có hai loại giao tử ab  có kiểu gen Aabb aaBb III- KẾT LUẬN Việc xây dựng kiến thức chuyên đề cho chương việc làm cần thiết giúp ích cho giáo viên có thêm kiến thức tài liệu tham khảo việc giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi, lưu ý cho học sinh kiến thức trọng tâm, đồng thời giúp học sinh có thêm kĩ làm Đây việc cần tiến hành thường xuyên, lâu dài công phu cần nhằm nâng cao chất lượng dạy học học sinh giỏi vốn có nhiều trăn trở -118 - ... Quan hệ di truyền biến dị: Di truyền biến dị có biểu mâu thuẫn hai mặt q trình, q trình sinh sản sinh vật  Di truyền học: Là ngành sinh học nghiên cứu sở vật chất, chế quy luật, tượng di truyền... -107 - Quy luật di truyền Men en Trần Việt Cường - Trường THCS Phúc Thắng Men en cho cặp tính trạng xác định cặp nhân tố di truyền Với thí nghiệm Ơng kí hiệu: - Hạt vàng xác định nhân tố di truyền... nhân tố di truyền quy định (ngày gọi gen) Men en giải thích thí nghiệm “sự phân li tổ hợp” cặp nhân tố di truyền quy định tính trạng thơng qua q trình phát sinh giao tử thụ tinh Cơ chế di truyền