Nội dung định luật phân li độc lập : Khi lai 2 bố mẹ thuần chủng, khác nhau về 2 hay nhiều cặp tính trạng tương phản thì sự di truyền của cặp tính trạng này không phụ thuộc vào sự d[r]
(1)HỆ THỐNG TOÀN BỘ KIẾN THỨC SINH HỌC PHỔ THÔNG *********************
CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ (ADN – ARN – PRÔTÊIN ) PHẦN I CẤU TRÚC ADN
I Tính số nuclêơtit ADN gen 1 Đối với mạch gen :
- Trong ADN , mạch bổ sung , nên số nu chiều dài mạch
A1 + T1 + G1 + X1 = T2 + A2 + X2 + G2 = N
- Trong mạch , A T G X , không liên kết bổ sung nên không thiết phải Sự bổ sung có mạch : A mạch bổ sung với T mạch , G mạch bổ sung với X mạch Vì , số nu loại mạch số nu loại bổ sung mạch A1 = T2 ; T1 =
A2 ; G1 = X2 ; X1 = G2 2 Đối với mạch :
- Số nu loại ADN số nu loại mạch :
A = T = A1 + A2 = T1 + T2 = A1 + T1 = A2 + T2
G = X = G1 + G2 = X1 + X2 = G1 + X1 = G2 + X2 Chú ý :khi tính tỉ lệ %
%A = % T = %A1+2%A2=¿ %T1+%T2
2 = …
%G = % X = %G1+%G2
2 =¿
%X1+%X2
2 =…….
Ghi nhớ : Tổng loại nu khác nhóm bổ sung luôn nửa số nu ADN 50% số nu
ADN : Ngược lại biết :
+ Tổng loại nu = N / 50% loại nu phải khác nhóm bổ sung + Tổng loại nu khác N/ khác 50% loại nu phải nhóm bổ sung 3 Tổng số nu ADN (N)
Tổng số nu ADN tổng số loại nu A + T + G+ X Nhưng theo nguyên tắc bổ sung (NTBS) A= T , G=X Vì , tổng số nu ADN tính :
N = 2A + 2G = 2T + 2X hay N = 2( A+ G)
Do A + G = N
2 %A + %G = 50% 4 Tính số chu kì xoắn ( C )
Một chu kì xoắn gồm 10 cặp nu = 20 nu biết tổng số nu ( N) ADN :
N = C x 20 => C = N
20
5 Tính khối lượng phân tử ADN (M ) :
Một nu có khối lượng trung bình 300 đvc biết tổng số nu suy M = N x 300 đvc
6 Tính chiều dài phân tử ADN ( L ) :
Phân tử ADN chuỗi gồm mạch đơn chạy song song xoắn đặn quanh trục chiều dài ADN chiều dài mạch chiều dài trục Mỗi mạch có N
2 nuclêơtit, độ dài nu 3,4 A0
L = N
2 3,4A0
Đơn vị thường dùng :
micrômet = 10 angstron ( A0 ) micrômet = 103 nanômet ( nm)
mm = 103 micrômet = 106 nm = 107 A0
II Tính số liên kết Hiđrơ liên kết Hóa Trị Đ – P 1. Số liên kết Hiđrô ( H )
+ A mạch nối với T mạch liên kết hiđrô + G mạch nối với X mạch liên kết hiđrơ
(2)a) Số liên kết hố trị nối nu mạch gen : N2 -
Trong mạch đơn gen , nu nối với lk hoá trị , nu nối lk hoá trị … N nu nối N2 -
b) Số liên kết hoá trị nối nu mạch gen : 2( N
2 - ) Do số liên kết hoá trị nối nu mạch ADN : 2( N
2 - ) c) Số liên kết hoá trị đường – photphát gen ( HTĐ-P)
Ngồi liên kết hố trị nối nu gen nu có lk hoá trị gắn thành phần H3PO4
vào thành phần đường Do số liên kết hoá trị Đ – P ADN : HTĐ-P = 2( N
2 - ) + N = (N – 1)
_ PHẦN II CƠ CHẾ TỰ NHÂN ĐÔI CỦADN
I TÍNH SỐ NUCLÊƠTIT TỰ DO CẦN DÙNG
1.Qua lần tự nhân đôi ( tự , tái sinh , tái )
+ Khi ADN tự nhân đơi hồn tồn mạch liên kết nu tự theo NTBS : AADN nối với TTự ngược
lại ; GADN nối với X Tự ngược lại Vì vây số nu tự loại cần dùng số nu mà loại bổ sung
Atd =Ttd = A = T ; Gtd = Xtd = G = X
+ Số nu tự cần dùng số nu ADN Ntd = N 2 Qua nhiều đợt tự nhân đôi ( x đợt )
+ Tính số ADN
- ADN mẹ qua đợt tự nhân đôi tạo = 21 ADN
- ADN mẹ qua đợt tự nhân đôi tạo = 22 ADN
- ADN mẹ qua3 đợt tự nhân đôi tạo = 23 ADN
- ADN mẹ qua x đợt tự nhân đôi tạo 2x ADN
Vậy : Tổng số ADN = 2x
- Dù đợt tự nhân đôi , số ADN tạo từ ADN ban đầu , có ADN mà ADN có chứa mạch cũ ADN mẹ Vì số ADN cịn lại có mạch cấu thành hồn tồn từ nu mơi trường nội bào
Số ADN có mạch = 2x –
+ Tính số nu tự cần dùng :
- Số nu tự cần dùng ADN trải qua x đợt tự nhân đôi tổng số nu sau coup ADN trừ số nu ban đầu ADN mẹ
Tổng số nu sau trong ADN : N.2x
Số nu ban đầu ADN mẹ : N
Vì tổng số nu tự cần dùng cho ADN qua x đợt tự nhân đôi : ∑N td = N 2x – N = N( 2X -1)
Số nu tự loại cần dùng là:
∑A td = ∑T td = A( 2X -1) ∑G td = ∑X td = G( 2X -1)
Nếu tính số nu tự ADN mà có mạch hồn tịan : ∑N td hoàn toàn = N( 2X - 2)
∑A td hoàn toàn = ∑T td = A( 2X -2) ∑G td hoàn toàn = ∑X td = G( 2X 2)
II TÍNH SỐ LIÊN KẾT HIĐRƠ ; HỐ TRỊ Đ- P ĐƯỢC HÌNH THÀNH HOẶC BỊ PHÁ VỠ 1. Qua đợt tự nhân đôi
(3)- mạch ADN tách , liên kết hiđrô mạch bị phá vỡ nên số liên kết hiđrô bị phá vỡ số liên kết hiđrô ADN H bị đứt = H ADN
- Mỗi mạch ADN nối nu tự theo NTBS liên kết hiđrô nên số liên kết hiđrơ hình thành
là tổng số liên kết hiđrơ ADN H hình thành = HADN b, Số liên kết hoá trị hình thành :
Trong trình tự nhân đơi ADN , liên kết hố trị Đ –P nối nu mạch ADN không bị phá vỡ Nhưng nu tự đến bổ sung dược nối với lk hố trị để hình thành mạch
Vì số liên kết hố trị hình thành số liên kết hoá trị nối nu với mạch ADN HT hình thành = ( N
2 - ) = N- 2 2 Qua nhiều đợt tự nhân đôi ( x đợt )
a Tính tổng số liên kết hidrô bị phá vỡ tổng số liên kết hidrô hình thành : -Tổng số liên kết hidrơ bị phá vỡ : ∑❑ H bị phá vỡ = H (2x – 1) - Tổng số liên kết hidrơ hình thành : ∑❑ H hình thành = H 2x b,Tổng số liên kết hố trị hình thành :
Liên kết hố trị hình thành liên kết hố trị nối nu tự lại thành chuỗi mạch polinuclêơtit
Số liên kết hố trị nối nu mạch đơn : N2 - 1
- Trong tổng số mạch đơn ADN cịn có mạch cũ ADN mẹ giữ lại
- Do số mạch ADN 2.2x - , vây tổng số liên kết hố trị hình thành
∑❑ HT hình thành = ( N
2 - 1) (2.2x – 2) = (N-2) (2x – 1) III TÍNH THỜI GIAN SAO MÃ
Có thể quan niệm liên kết nu tự vào mạch ADN đồng thời , mạch tiếp nhân đóng góp dược nu mạch liên kết bay nhiêu nu
Tốc độ tự : Số nu dược tiếp nhận liến kết giây 1,Tính thời gian tự nhân đơi (tự )
Thời gian để mạch ADN tiếp nhận kiên kết nu tự
- Khi biết thời gian để tiếp nhận l iên kết nu dt , thời gian tự dược tính : TG tự = dt N
2
- Khi biết tốc độ tự (mỗi giây lk nu )thì thời gian tự nhân đôi ADN : TG tự = N : tốc độ tự
PHẦN III CẤU TRÚC ARN
I.TÍNH SỐ RIBƠNUCLÊƠTIT CỦA ARN :
- ARN thường gồm loại ribônu : A ,U , G , X tổng hợp từ mạch ADN theo NTBS Vì vâỵ số ribơnu ARN số nu mạch ADN rN = rA + rU + rG + rX = N
2
- Trong ARN A U G X không liên kết bổ sung nên không thiết phải Sự bổ sung có A, U , G, X ARN với T, A , X , G mạch gốc ADN Vì số ribơnu loại ARN số nu bổ sung mạch gốc ADN rA = T gốc ; rU = A gốc
rG = X gốc ; rX = Ggốc
* Chú ý : Ngược lại , số lượng tỉ lệ % loại nu ADN tính sau : + Số lượng :A = T = rA + rU
G = X = rR + rX + Tỉ lệ % : % A = %T = % rA+% rU
2 %G = % X = % rG+% rX
2 II TÍNH KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ ARN (MARN)
Một ribơnu có khối lượng trung bình 300 đvc , nên: MARN = rN 300đvc = N
2 300 đvc
(4)- ARN gồm có mạch rN ribônu với độ dài nu 3,4 A0 Vì chiều dài ARN chiều dài ADN
tổng hợp nên ARN
- Vì LADN = LARN = rN 3,4A0 = N
2 3,4 A0 2 Tính số liên kết hố trị Đ –P:
+ Trong chuỗi mạch ARN : ribônu nối liên kết hố trị , ribơnu nối liên kết hố trị …Do số liên kết hố trị nối ribơnu mạch ARN rN –
+ Trong ribônu có liên kết hố trị gắn thành phần axit H3PO4 vào thành phần đường Do số liên kết
hóa trị loại có rN ribơnu rN
Vậy số liên kết hoá trị Đ –P ARN :
HT ARN = rN – + rN = rN -1
PHẦN IV CƠ CHẾ TỔNG HỢP ARN
I TÍNH SỐ RIBƠNUCLÊOTIT TỰ DO CẦN DÙNG 1 Qua lần mã :
Khi tổng hợp ARN , mạch gốc ADN làm khuôn mẫu liên ribônu tự theo NTBS : AADN nối U ARN ; TADN nối A ARN
GADN nối X ARN ; XADN nối G ARN
Vì : + Số ribơnu tự loại cần dùng số nu loại mà bổ sung mạch gốc ADN rAtd = Tgốc ; rUtd = Agốc
rGtd = Xgốc ; rXtd = Ggốc
+ Số ribônu tự loại cần dùng số nu mạch ADN rNtd = N
2 Qua nhiều lần mã ( k lần )
Mỗi lần mã tạo nên phân tử ARN nên số phân tử ARN sinh từ gen số lần mã gen
Số phân tử ARN = Số lần mã = K
+ Số ribônu tự cần dùng số ribônu cấu thành phân tử ARN Vì qua K lần mã tạo thành phân tử ARN tổng số ribơnu tự cần dùng là:
∑❑ rNtd = K rN
+ Suy luận tương tự , số ribônu tự loại cần dùng :
∑❑ rAtd = K rA = K Tgốc ; ∑❑ rUtd = K rU = K Agốc
∑❑ rGtd = K rG = K Xgốc ; ∑❑ rXtd = K rX = K Ggốc
* Chú ý : Khi biết số ribônu tự cần dùng loại :
+ Muốn xác định mạch khuôn mẫu số lần mã chia số ribơnu cho số nu loại bổ sung mạch mạch ADN => Số lần mã phải ước số số ribbơnu số nu loại bổ sung mạch khuôn mẫu
+ Trong trường hợp vào loại ribônu tự cần dùng mà chưa đủ xác định mạch gốc , cần có số ribơnu tự loại khác số lần mã phải ước số chung só ribơnu tự loại cần dùng với số nu loại bổ sung mạch gốc
II TÍNH SỐ LIÊN KẾT HIĐRƠ VÀ LIÊN KẾT HỐ TRỊ Đ – P : 1 Qua lần mã :
a Số liên kết hidro : H đứt = H ADN
H hình thành = H ADN
=> H đứt = H hình thành = H ADN b Số liên kết hoá trị : HT hình thành = rN –
2 Qua nhiều lần mã ( K lần ) : a Tổng số liên kết hidrô bị phá vỡ
∑❑ H phá vỡ = K H b Tổng số liên kết hố trị hình thành :
∑❑ HT hình thành = K ( rN – 1) III TÍNH THỜI GIAN SAO MÃ :
(5)*Thời gian mã :
- Đối với lần mã : thời gian để mạch gốc gen tiếp nhận liên kết ribônu tự thành phân tử ARN
+ Khi biết thời gian để tiếp nhận ribơnu dt thời gian mã : TG mã = dt rN
+ Khi biết tốc độ mã ( giây liên kết ribơnu ) thời gian mã : TG mã = r N : tốc độ mã
- Đối với nhiều lần mã ( K lần ) :
+ Nếu tgian chuyển tiếp lần mã mà không đáng kể thi thời gian mã nhiều lần : TG mã nhiều lần = K TG mã lần
+ Nếu TG chuyển tiếp lần mã liên tiếp đáng kể t thời gian mã nhiều lần : TG mã nhiều lần = K TG mã lần + (K-1) t
PHẦN IV CẤU TRÚC PRÔTÊIN
I TÍNH SỐ BỘ BA MẬT MÃ - SỐ AXIT AMIN
+ Cứ nu mạch gốc gen hợp thành ba mã gốc , ribônu mạch ARN thông tin ( mARN) hợp thành ba mã Vì số ribơnu mARN với số nu mạch gốc , nên số ba mã gốc gen số ba mã mARN
Số ba mật mã = N =
rN
+Trong mạch gốc gen số mã mARN có ba mã kết thúc khơng mã hố a amin Các ba cịn lại co mã hố a.amin
Số ba có mã hố a amin (a.amin chuỗi polipeptit)= N
2 - = rN
3 -
+ Ngoài mã kết thúc khơng mã hóa a amin , mã mở đầu có mã hóa a amin , a amin bị cắt bỏ không tham gia vào cấu trúc prôtêin
Số a amin phân tử prơtêin (a.amin prơ hồn chỉnh )= N
2 - = rN
3 - II TÍNH SỐ LIÊN KẾT PEPTIT
-Số liên kết peptit hình thành = số phân tử H2O tạo
-Hai a amin nối liên kết péptit , a amin có liên kết peptit …… chuỗi polipeptit có m a amin số liên kết peptit :
Số liên kết peptit = m -1
III TÍNH SỐ CÁCH MÃ HĨA CỦA ARN VÀ SỐ CÁCH SẮP ĐẶT A AMIN TRONG CHUỖI POLIPEPTIT
Các loại a amin ba mã hoá: Có 20 loại a amin thường gặp phân tử prôtêin sau : 1) Glixêrin : Gly 2) Alanin : Ala 3) Valin : Val ) Lơxin : Leu
5) Izolơxin : Ile ) Xerin : Ser ) Treonin : Thr ) Xistein : Cys
9) Metionin : Met 10) A aspartic : Asp 11)Asparagin : Asn 12) A glutamic : Glu 13) Glutamin :Gln 14) Arginin : Arg 15) Lizin : Lys 16) Phenilalanin :Phe 17) Tirozin: Tyr 18) Histidin : His 19) Triptofan : Trp 20) Prôlin : pro
Bảng ba mật mã
U X A G
U
U U U U U X phe U U A
U U G Leu
U X U U X X U X A Ser U X G
U A U Tyr
U A X U A A ** U A G **
U G U
U G X Cys
U G A ** U G G Trp
U X A G X X U U
X U X Leu
X U A
X X U
X X X Pro X X A
X A U His
X A X X A A
X G U X G X
(6)X U G X X G X A G Gln X G G G
A
A U A A U X He A U A
A U G * Met
A X U
A X X Thr A X A
A X G
A A U Asn A A X
A A A
A A G Lys
A G U
A G X Ser A G A
A G G Arg U X A G
G
G U U
G U X Val G U A
G U G * Val
G X U G X X
G X A Ala G X G
G A U
G A X Asp G A A
G A G Glu
G G U G G X
G G A Gli G G G
U X A G Kí hiệu : * mã mở đầu ; ** mã kết thúc
_ PHẦN V CƠ CHẾ TỔNG HỢP PRÔTÊIN
I TÍNH SỐ AXIT AMIN TỰ DO CẦN DÙNG :
Trong tình giải mã , tổng hợp prơtein, ba mARN có mã hố a amin ARN mang a amin đến giải mã
1 ) Giải mã tạo thành phân tử prôtein:
Khi ribôxôm chuyển dịch từ đầu đến đầu mARN để hình thành chuỗi polipeptit số a amin tự cần dùng ARN vận chuyển mang đến để giải mã mở đầu mã , mã cuối khơng giải Vì số a amin tự cần dùngh cho lần tổng hợp chuỗi polipeptit :
Số a amin tự cần dùng : Số aatd = 2 3N - = rN3 -
Khi rời khỏi ribôxôm , chuỗi polipeptit khơng cịn a amin tương ứng với mã mở đầu Do , số a amin tự cần dùng để cấu thành phân tử prôtêin ( tham gia vào cấu trúc prôtêin để thực chức sinh học ) :
Số a amin tự cần dùng để cấu thành prơtêin hồn chỉnh : Số aap = 2 3N - = rN3 -
2 ) Giải mã tạo thành nhiều phân tử prôtêin :
Trong q trình giải mã , tổng hợp prơtêin , lượt chuyển dịch ribôxôm mARN tạo thành chuỗi polipeptit
- Có n riboxomchuyển dịch qua mARN khơng trở lại có n lượt trượt ribơxơm Do số phân tử prơtêin ( gồm chuỗi polipeptit ) = số lượt trượt ribôxôm
- Một gen mã nhiều lần, tạo nhiều phân tử mARN loại Mỗi mARN có n lượt ribơxơm trượt qua q trình giả mã K phân tử mARN tạo số phân tử prôtêin :
∑❑ số P = tổng số lượt trượt RB = K n
Tổng số axit amin tự thu hay huy động vừa để tham gia vào cấu trúc phần từ protein vừa để tham gia mã mở đầu Vì :
-Tổng số axit amin tự dùng cho trình giải mã số axit amin tham gia vào cấu trúc phần tử protein số axit amin thjam gia vào việc giải mã mở đầu (được dùng lần mở mà )
∑❑ aatd = Số P ( rN
3 - 1) = Kn ( rN
3 - 1)
- Tổng số a amin tham gia cấu trúc prôtêin để thực chức sinh học ( không kể a amin mở đầu ) :
∑❑ aaP = Số P ( rN
3 - ) II TÍNH SỐ PHÂN TỬ NƯỚC VÀ SỐ LIÊN KẾT PEPTIT
Trong trình giải mãkhi chuỗi polipeptit hình thành axit amin nối liên kết peptit đồng thời giải phóng phân tử nước, axit amin nối liên kết paptit, đồng thời giải phóng phân tử nước… Vì :
Số phân tử nứơc giải phóng q trình giải mãtạo chuỗi polipeptit Số phân tử H2O giải phóng = rN3 - 2
(7)∑❑ H2O giải phóng = số phân tử prôtêin rN3 - 2
Khi chuỗi polipeptit rời khỏi riboxom tham gia chức sinh học axit amin mở đầu tách mối liên kết peptit với axit amin khơng cịn số liên kết peptit thực tạo lập rN3 -3 = số aaP -1
tổng số lk peptit thực hình thành phân tử protein : ∑❑ peptit = Tổng số phân tử protein ( rN
3 - ) = Số P(số aaP - ) III TÍNH SỐ ARN VẬN CHUYỂN ( tARN)
Trong trình tổng hợp protein, tARN nang axit amin đến giải mã Mỗi lượt giải nã, tARN cung cấp axit amin phần tử ARN giải mã lượt cung cấp bay nhiêu axit amin
Sự giải mã tARN khơng giống : có loại giải mã lần, có loại lần, lần -Nếu có x phân tử giải mã lần số aado chúng cung cấp 3x
y phân tử giải mã lần … y z phân tư’ giải mã lần … z
-Vậy tổng số axit amin cần dùng phân tử tARN vận chuyển loại cung cấp phương trình 3x + 2y + z = ∑❑ aa tự cần dùng
IV SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA RIBOXOM TRÊN ARN THÔNG TIN 1.Vận tốc trượt riboxom mARN
- Là độ dài mARN mà riboxom chuyển dịch tron giây
- Có thể tính vận tốc trượt cách cia chiều dài mARN cho thời gian riboxom trượt từ đầu đến đầu (trượt hết Marn )
v = l
t (A0/s )
* Tốc độ giải mã RB :
- Là số axit amin chuỗi polipeptit kéo dài giây (số ba giải giây ) = Số ba mà RB trượt giây
- Có thể tính cách chia số ba mARN cho thời gian RB trượt hết mARN Tốc độ giải mã = số mARN : t
2 Thời gian tổng hợp phân tử protein (phân tử protein gồm chuỗi polipeptit )
- Khi riboxom trượt qua mã kết thúc, rời khỏi mARN tổng hợp phân tử protein riboxom xem hồn tất Vì thời gian hình thành phân tử protein thời gian riboxom trượt hết chiều dài mARN ( từ đầu nọđến đầu )
t = tl
3 Thời gian riboxom trượt qua hết mARN ( kể từ lúc ribôxôm bắt đầu trượt ) Gọi t : khoảng thời gian ribôxôm sau trượt chậm ribôxôm trước
- Đối với RB : t - Đối với RB : t + t - Đối với RB : t + 2t
- Tương tự RB cịn lại
VI TÍNH SỐ A AMIN TỰ DO CẦN DÙNG ĐỐI VỚI CÁC RIBÔXÔM CÒN TIẾP XÚC VỚI mARN Tổng số a amin tự cần dùng riboxom có tiếp xúc với mARN tổng dãy polipepti mà riboxom giải mã :
∑❑ aatd = a1 + a2 + ……+ ax
Trong : x = số ribơxơm ; a1 , a2 … = số a amin chuỗi polipeptit RB1 , RB2 …
* Nếu riboxom cách số a amin chuỗi polipeptit riboxom số : số a amin riboxom họp thành dãy cấp số cộng :
- Số hạng đầu a1 = số a amin RB1
- Công sai d = số a amin RB sau số a amin trước
(8)Sx = x2 2a1 + (x – ) d
B CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ TẾ BÀO (NST)
PHẦN I NHIỄM SẮC THỂ VÀ CƠ CHẾ NGUYÊN PHÂN I TÍNH SỐ TẾ BÀO CON TẠO THÀNH
Tb ssản cách phân đôi trở thành tế bào số tế bào hệ sau gấp đôi số tế bào hệ trước Từ tế bào ban đầu : + Qua đợt phân bào tạo 21 tế bào
+ Qua đợt phân bào tạo 22 tế bào
=> Số tế bào tạo thành từ tế bào ban đầu qua x đợt phân bào A= 2x
Từ nhiều tế bào ban đầu :
+ a1 tế bào qua x1 đợt phân bào tế bào a1.2x1
+ a2 tế bào qua x2 đợt phân bào tế bào a2.2x2
=> Tổng số tế bào sinh ∑❑ A = a1 2x1 + a2 2x2 + …
II TÍNH SỐ NHIỄM SẮC THỂ TƯƠNG ĐƯƠNG VỚI NGUYÊN LIỆU ĐƯỢC CUNG CẤP TRONG QUÁ TRÌNH TỰ NHÂN ĐÔI CỦA NHIỄM SẮC THỂ
Khi tự nhân đôi, nhiễm sắc thể ban đầu tạo thêm từ nguyên liệu môi trường nội bào để trở thành nhiễm sắc thễ giống hệt (Do quan niệm nhiễm sắc thể cũ tạo thêm nhiễm sắc thể )
Mỗi đợt nguyên phân có dợt tự nhân đôi nhiễm sắc thểtrong tế bào mẹ số đợt tự nhân đôi nhiễm sắc thể = số đột nguyên phân tế bào
Số NST tương đương với nguyên liệu môi trường nội bào cung cấp tổng số NST sau cùng tất tế bào trừ số NST ban đầu tế bào mẹ
- Tổng số NST sau tất tế bào : 2n 2x
- Số NST ban đầu tế bào mẹ : 2n
Vậy tổng số NST tương đương với nguyên liệu cung cấp tế bào 2n phải qua x đợt ng phân : ∑❑ NST = 2n 2x - 2n = 2n (2x – 1)
Số NST chứa hoàn toàn nguyên liệu
Dù đợt nguyên phân , số NST tế bào có NST mang 1/2 NST cũ NST ban đầu số NST có chứa 1/ NST cũ = lần số NST ban đầu Vì , số NST tế bào mà NST cấu thành từ nguyên liệu môi trường nội bào cung cấp :
∑❑ NST = 2n 2x - 2n = 2n (2x – ) III TÍNH THỜI GIAN NGUYÊN PHÂN
1. Thời gian chu kì nguyên phân :
Là thời gian giai đọan , tính từ đầu kì trước đến hết kì trung gian từ đầu kì trung gian đến hết kì cuối
2. Thời gian qua đợt nguyên phân Là tổng thời gian đợt nguyên phân liên tiếp Tốc độ nguyên phân không thay đổi :
Khi thời gian đợt nguyên phân sau luôn thời gian đợt nguyên phân trước ∑❑ TG = thời gian đợt x số đợt nguyên phân
Tốc độ nguyên phân thay đổi
Nhanh dần : thời gian đợt phân bào sau thời gian đợt phân bào trước số ( ngược lại , thời gian nguyên phân giảm dần )
Ví dụ : Thời gian đợt nguyên phân : 30 phút 30 phút Thời gian đợt nguyên phân : 28 phút 32 phút Thời gian đợt nguyên phân : 36 phút 34 phút
Nhanh dần chậm dần
Vậy : Thời gian qua đợt phân bào liên tiếp tổng dãy cấp số cộng mà số hạng thời gian đợt nguyên phân
∑❑ TG = x
2 ( a1 + ax ) = x2 [ 2a1 + ( x – ) d ]
_ PHẦN CƠ CHẾ GIẢM PHÂN VÀ THỤ TINH
(9)- Ơ vùng chín , tế bào sinh dục sơ khai ( tế bào sinh tinh ) qua giảm phân cho tinh trùng gồm loại X Y có tỉ lệ
- Số tinh trùng hình thành = Số tế bào sinh tinh x - Số tinh trùng X hình thành = Số tế bào Y hình thành
- Ơ vùng chín , tế bào sinh dục sơ khai ( tế bào sinh trứng ) qua giảm phân cho tế bào trứng gồm loại X , tế bào thể định hướng ( sau bị tiêu biến )
- Số trứng hình thành = Số tế bào trứng x - Số thể định hướng = Số tế bào sinh trứng x Tạo hợp tử
-Một tinh trùng loại X kết hợp với trứng tạo thành hợp tử XX, tinh trùng loại Y kết hợp với trứng tạo thành hợp tử XY
- Tinh trùng X x Trứng X Hợp tử XX ( ) - Tinh trùng Y x Trứng X Hợp tử XY (đực )
-Mỗi tế bào trứng kết hợp với tinh trùng để tạo thành hợp tử
Số hợp tử tạo thành = Số tinh trùng thụ tinh = Số trứng thụ tinh Tỉ lệ thụ tinh ( hiệu suất thụ tinh ) :
-Tỉ lệ thụ tinh tinh trùng = Số tinh trùng thụ tinh : Tổng số tinh trứng hình thành -Tỉ lệ thụ tinh cua trứng = Số trứng thụ tinh : Tổng số trứng hình thành
III TÍNH SỐ LOẠI GIAO TỬ VÀ HỢP TỬ KHÁC NHAU VỀ NGUỒN GỐC VÀ CẤU TRÚC NST 1, Sự phân li tổ hợp NST trình giảm phân
a)Ơ phân bào I :
- Từ kì sau đến kì cuối , NST kép cặp tương đồng phân li tế bào , có khả tổng hợp tự với NST kép cặp khác theo nhiều kiểu
- Nếu có trao đổi đoạn cặp NST thay đổi dạng số kiểu , khơng làm tăng số kiểu tổ hợp
+ Số kiểu tổ hợp : 2n ( n số cặp NST tương đồng )
+ Các dạng tổ hợp : dùng sơ dồ phân nhánh cách nhân đại số b) Ở phân bào II
- Từ kì sau đến kì cuối , NST đơn NST kép phân li giao tử có khả tổ hợp tự với NST đơn cặp khác tạo thành nhiều kiểu tổ hợp , phát sinh nhiều loại giao tử
- Nếu có trao đổi đọan xảy điểm cặp NST cặp có trao đổi đoạn làm số loại giao tử tăng gấp đôi
+ Số kiểu giao tử : n + m ( m : số cặp NST có trao đổi đoạn )
(10)C CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN PHẦN I CÁC ĐỊNH LUẬT CỦA MENDEN
A TĨM TẮT LÍ THUYẾT I MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ
Alen : trạng thái khác gen Các alen có vị trí tương ứng cặp NST tương đồng (lôcut) VD: gen quy định màu hạt có alen : A -> hạt vàng ; a -> hạt xanh
2 Cặp alen : alen giống hay khác thuộc gen nằm cặp NST tương đồng vị trí tương ứng tế bào lưỡng bội DV : AA , Aa , aa
- Nếu alen có cấu trúc giống -> Cặp gen đồng hợp VD : AA, aa - Nếu alen có cấu trúc khác -> Cặp gen dị hợp VD di5Aa , Bb 3 Thể đồng hợp : cá thể mang alen giống thuộc gen
VD : aa , AA , BB, bb
4 Thể dị hợp : cá thể mang alen khác thuộc gen VD : Aa , Bb , AaBb
5 Tính trạng tương phản : trạng thái khác tính trạng biểu trái ngược
VD : thân cao thân thấp trạng thái tính trạng chiều cao thân , thành cặp tính trạng tương phản
6 Kiểu gen : tổ hợp toàn gen tế bào thể sinh vật VD : Aa , Bb , ABAb , BVbv , BvbV
7 Kiểu hình : Là tổ hợp tồn tính trạng đặc tính thể
Vd : ruồi dấm có kiểu hình thân xám cánh dài thân đen cánh ngắn II CÁC ĐỊNH LUẬT CỦA MEN DEN
A PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN CỦA MENDEN : có phương pháp 1 Phương pháp phân tích thể lai :
a Chọn dịng : trồng riêng để tự thụ phấn , đời hồn tồn giống bố mẹ thứ đậu chủng tính trạng nghiên cứu
b Lai cặp bố mẹ chủng khác vài cặp tính trạng tương phản VD : Pt/c : vàng
x xanh
c Sử dụng thống kê toán học số lượng lớn cá thể lai để phân tích quy luật di truyền từ P -> F
2 Lai phân tích : phép lai thể mang tính trang trội với thể mang tính trạng lặn để kiểm tra kiểu gen cá thể mang tính trạng trội đồng hợp hay dị hợp
- Nếu hệ lai sinh đồng tính thể có kiểu hình trội có kiểu gen đồng hợp - Nếu hệ lai sinh phân tính thể có kiểu hình trội có kiểu gen dị hợp VD : Lai phân tích đậu hạt vàng (có KG AA Aa ) với đâu hạt xanh (KG : aa ) + Nếu Fa đồng tính hạt vàng đậu hạt vàng muốn tìm KG có KG đồng hợp trội (AA )
+ Nếu Fa phân tính ( vàng : xanh ) đậu hạt vàng muốn tìm KG có KG dị hợp trội (Aa )
B LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG
1 Khái niệm : phép lai cặp bố mẹ chủng khác cặp TT tương phản đem lai 2 Thí nghiệm : Lai thứ đậu Hà Lan chủng khác cặp tín h trạng tương phản hạt vàng với hạt lục , thu F1 đồng loạt hạt vàng Cho F1 tự th , F2 thu c ắ ht vng ; ẳ hạt xanh
3 Nội dung định luật :
a Định luật đồng tính : Khi lai bố mẹ khác cặp tính trạng tương phản , F1 có kiểu hình đồng
nhất biểu tính trạng bên bố mẹ Tính trạng biểu F1 tính trạng trội , tính trạng khơng
biểu F1 tính trạng lặn
b Định luật phân tính : Khi cho thể lai F1 tự thụ phấn giao phấn F2 có phân li kiểu hình theo
tỉ lệ xấp xỉ trội : lặn 4 Giải thích định luật :
a Theo Menden : hệ lai F1 không sinh giao tử lai mà sinh giao tử khiết
b Theo thuyết NST ( sở tế bào học định luật đồng tính phân tính ) 5 Điều kiện nghiệm định luật đồng tính phân tính :
- Bố mẹ phải chủng khác cặp tính trạng tương phản đem lai - Tính trạng trội phải trội hồn tồn
- Số cá thể phân tích phải lớn 6 Ý nghĩa :
- Định luật đồng tính : lai giống chủng tạo ưu lai F cặp gen dị hợp quy định
(11)- Ứng dụng định luật đồng tính phân tính phép lai phân tích : cho phép lai xác định kiểu gen thể mang tính trạng trội thể đồng hợp hay dị hợp
C LAI HAI VÀ NHIỀU CẶP TÍNH TRẠNG
1 Khái niệm : Là phép lai cặp bố mẹ chủng đem lai phân biệt hay nhiều cặp tính trạng tương phản VD : Lai đậu Hà Lan hạt vàng, trơn với hạt xanh, nhăn
2 Thí nghiệm Menden
a thí nghiệm kết :
- Lai thứ đậu chủng khác cặp tính trạng tương phản : hạt vàng vỏ trơn với hạt xanh vỏ nhăn , thu F1 đồng loạt hạt vàng trơn
- Cho F1 vàng trơn tự thụ phấn giao phấn với , F2 thu tỉ lệ xấp xỉ : vàng , trơn ;
vàng ,nhăn ; xanh trơn ; xanh , nhăn b Nhận xét :
- F2 xuất loại kiểu hình khác bố mẹ vàng nhăn xanh trơn gọi biến dị tổ hợp
- Mỗi tính trạng xét riêng tuân theo định luật đồng tính F1 phân tính F2
+ Xét riêng :
* F1 :100% hạt vàng F2 :hạt vàng / hạt xanh = 9+ /3+1 = /
* F1 : 100% hạt trơn F2 : hạt trơn / hạt nhăn = 9+3 / 3+1 = /1
+ Xét chung tính trạng :
Ơ F2 = (3V :1X) ( 3T : 1N) = ( V-T : 3V – N : X-T : X-N )
Vậy cặp tính trạng di truyền khơng phụ thuộc vào
3 Nội dung định luật phân li độc lập : Khi lai bố mẹ chủng, khác hay nhiều cặp tính trạng tương phản di truyền cặp tính trạng khơng phụ thuộc vào di truyền cặp tính trạng , F2 xuất tổ hợp tính trạng khác bố mẹ gọi biến dị tổ hợp
4 Giải thích định luật phân li độc lập Menden theo thuyết NST ( sở TB học ) -Gen trội A : hạt vàng ; gen lặn a : hạt xanh Gen trội B : hạt trơn ; gen lặn b : hạt nhăn - Mỗi cặp gen qui định cặp tính trạng nằm cặp NST tương đồng riêng - P t/c : vàng trơn x xanh nhăn F1 : 100% vàng trơn F1 x F1 -> F gồm :
+ kiểu gen : 1AABB: AaBB : AABb : AaBb : 1AAbb : Aabb: 1aaBB :2aaBb: 1aabb + kiểu hình : vàng trơn : vàng nhăn : xanh trơn : xanh nhăn
5 Điều kiện nghiệm :
- Bố mẹ phải chủng khác cặp tính trạng tương phản đem lai - Tính trạng trội phải trội hoàn toàn
- Số cá thể phân tích phải lớn
- Các cặp gen xác định cặp tính trạng tương phản nằm cặp NST tương đồng khác - Các cặp gen phải tác động riêng rẽ lên hình thành tính trạng
6 Ý nghĩa : : Sự phân li độc lập tổ hợp tự NST gen giảm phân , thụ tinh làm tăng biến dị tổ hợp nguồn nguyên liệu cho chọn giống tiến hố , giải thích đa dạng sinh vật
D DI TRUYỀN TÍNH TRẠNG TRUNG GIAN ( trội khơng hồn tồn )
1 Thí nghiệm : Lai thứ hoa Dạ Lan chủng : hoa dỏ : AA với hoa trắng aa , F1 có
hoa màu hồng (Aa) Cho F1 tự thụ phấn ( giao phấn ) , F2 phân li theo tỉ lệ : đỏ : hồng :
trắng
* Nhận xét : Thể đồng hợp dị hợp có kiểu hình khác
2 Nội dung định luật : Khi lai thể bố mẹ khác cặp tính trạng, ,thì F1 đồng loạt mang tính
trạng trung gian giữ bố mẹ 3 Giải thích :
- Tính trạng màu hoa cặp gen quy định , AA : hoa đỏ ; aa : hoa trắng ; Aa : hoa hồng - Sơ đồ lai : P : AA ( hoa đỏ ) x aa ( hoa trắng )
Gp : A a
F1 : Aa ( 100% hoa hồng )
F1 x F1 : Aa (hoa hồng ) x Aa (hoa hồng )
GF1 : A , a A , a
(12)B PHƯƠNG PHÁP GIẢI I TÍNH SỐ LOẠI VÀ THÀNH PHẦN GEN GIAO TỬ
1 Số loại giao tử :
Không tuỳ thuộc vào kiểu gen KG mà tuỳ thuộc vào số cặp gen dị hợp :
+ Trong KG có cặp gen dị hợp 21 loại giao tử
+ Trong KG có cặp gen dị hợp 22 loại giao tử
+ Trong KG có cặp gen dị hợp 23 loại giao tử
+ Trong KG có n cặp gen dị hợp 2n loại giao tử
2 Thành phần gen (KG) giao tử :
Trong tế bào (2n) thể gen tồn thành cặp tương đồng , giao tử (n) mang gen trong cặp
+ Đối với cặp gen đồng hợp AA ( aa) : cho loại giao tử A ( loại giao tử a ) + Đối với cặp gen dị hợp Aa:cho loại giao tử với tỉ lệ giao tư A giao tử a
+ Suy luận tương tự nhiều cặp gen dị hợp name cặp NST khác , thành phần kiểu gen loại giao tử ghi theo sơ đồ phân nhánh ( sơ đồ Auerbac ) cách nhân đại số
Ví dụ : Kiểu gen :AaBbDd giao tử : ABD, ABd , AbD, Abd aBD, aBd , abD , abd
II TÍNH SỐ KIỂU TỔ HỢP , KIỂU GEN , KIỂU HÌNH VÀ CÁC TỈ LỆ PHÂN LI Ở ĐỜI CON 1. Số kiểu tổ hợp :
Mỗi loại giao tử đực tổ hợp tự với loại giao tử tạo thành nhiều kiểu tổ hợp hợp tử Vì số kiểu tổ hợp loại giao tử đực :
Số kiểu tổ hợp = số loại giao tử đực x số loại giao tử
Chú ý : + Biết kiểu tổ hợp => biết số loại giao tử đực , giao tử => biết cặp gen dị hợp kiểu gen
của cha mẹ
+ Kiểu tổ hợp khác đưa đến kiểu gen giống => số KG < số kiểu tổ hợp 2. Số loại giao tử tỉ lệ phân li kiểu gen(KG) , kiểu hình (KH):
Sự di truyền gen độc lập với => tổ hợp tự cặp gen cặp tính trạng Vì , kết qủa kiểu gen kiểu hình đời tính sau :
+ Tỉ lệ KG chung nhiều cặp gen = tỉ lệ KG riêng rẽ căp gen nhân với => Số KG tính chung = số KG riêng cặp gen nhân với
+ Tỉ lệ KH chung nhiều cặp tính trạng = tỉ lệ KH riêng rẽ cặp tính trạng nhân với III TÌM KIỂU GEN CỦA BỐ MẸ
1. Kiểu gen riêng loại tính trạng : Xét riêng kết đời lai F1 loại tính trạng
a) F1 đồng tính : + Nếu bố me (P) có KH khác F1 nghiệm ĐL đồng tính Menden => tính
trạng biểu F1 tính trạng trội hệ P chủng : AA x aa
+ Nếu P kiểu hình F1 mang tính trạng trội 2P có KG đồng hợp trội AA, P
cịn lại AA Aa
+ Nếu P không rõ KH F1 mang tính trạng trội , P đồng hợp trội AA ,P lại
tuỳ ý : AA , Aa aa b) F1 phân tính có tỉ lệ :
F1 phân tính theo tỉ lệ 3:1
F1 nghiệm định luật phân tính Menden => tính trạng 34 tính trạng trội , 14 tính trạng lặn
và P dị hợp Aa xAa
Chú ý : Trong trườpng hợp trội không hồn tồn tỉ lệ F1 1:2: Trong trường hợp có gen gây cheat
trạng thái đồng hợp tỉ lệ F1 2:1
F1 phân tính theo tỉ lệ :1
F1 kquả đặc trưng phép lai ptích thể dị hợp => 1bên P có KG dị hợp Aa , P lại đồng hợp aa
F1 phân tính khơng rõ tỉ lệ
Dựa vào cá thể mang TT lặn F1 aa => P chứa gen lặn a , phối hợp với KH P suy KG P
2. Kiểu gen chung nhiều loại tính trạng
(13)Ví dụ : Ở cà chua A : đỏ ; a vàng B : tròn ; b bầu dục
Cho lai chưa rõ KG KH với thu F1 gồm : đỏ tròn ;3 đỏ bầu dục ;1 vàng tròn ; vàng
bầu dục Các cặp gen nằm cặp NST khác Tìm KG thuộc hệ P - Xét riêng cặp tính trạng :
+ F1gồm (3+3) đỏ : ( + 1) vàng = đỏ : vàng ( theo ĐL đồng tính ) =>P : Aa x Aa
+ F1gồm (3 +1 ) tròn : (3 + ) bầu dục = tròn : bầu dục ( lai phân tích dị hợp ) => P : Bb x bb
- Xét chung : Kết hợp kết qủa KG riêng loại TT => KG P : AaBb x AaBb b) Trong phép lai phân tích
Khơng xét riêng loại tính trạng mà phải dựa vào kết phép lai để xác định tỉ lệ thành phần gen loại giao tử sinh => KG cá thể
IV CÁCH NHẬN ĐỊNH QUY LUẬT DI TRUYỀN ) Căn vào phép lai phép lai phân tích :
- Tìm tỉ lệ phân tính KH hệ loại tính trạng
- Nhân tỉ lệ KH riêng rẽ loại tính trạng với với tỉ lệ KH riêng loại tính trạng Nếu thấy kết tính phù hợp với kết qủa phép lai => cặp gen quy định loại tính trạng nằm cặp NST khác , di truyền theo quy luật phân li độc lập Menden ( trừ tỉ lệ 1:1 nhân với )
Ví dụ : Cho lai thứ cà chua : đỏ thân cao với đỏ thân thấp thu 37,5% đỏ thân cao : 37,5% đỏ thân thấp :12,5% vàng thân cao , 12,5% vàng thân thấp Biết tính trạng gen quy định
Giải + Xét riêng tính trạng hệ
- ( 37,5% + 37,5% ) đỏ : ( 12,5% + 12,5% ) vàng = đỏ : vàng - ( 37,5% + 12,5% ) cao : ( 37,5 % + 12,5% ) thấp = cao : thấp
+ Nhân tỉ lệ ( đỏ : vàng ) ( cao : thấp ) = đỏ cao : đỏ thấp : vàng cao : vàng thấp phù hợp với phép lai đề Vậy cặp gen quy định cặp nằm cặp NST khác
2) Căn vào phép lai phân tích :
Khơng xét riêng loại tính trạng mà dựa vào kết phép lai để xác định tỉ lệ loại giao tử sinh cá thể cần tìm
Nếu kết lai chứng tỏ cá thể dị hợp kép cho loại giao tử tỉ lệ => 2cặp gen nằm cặp NST khác
PHẦN II LIÊN KẾT GEN - HOÁN VỊ GEN
A TĨM TẮT LÍ THUYẾT I LIÊN KẾT GEN HOÀN TOÀN :
1 Thí nghiệm Mocgan :
a Đối tượng nghiên cứu : Ruồi giấm có điểm thuận lợi nghiên cứu di truyền : dễ nuôi ống nghiệm , đẻ nhiều , vòng đời ngắn ( 10 -14 ngày / hệ ) , số lượng NST (2n = ) , nhiều biến dị dễ thấy
b Nội dung thí nghiệm :
- Lai dòng ruồi giấm chủng khác cặp tính trạng tương phản ruồi thân xám , cánh dài với ruồi thân đen cánh ngắn Được F1 đồng loạt ruồi thân xám cánh dài
Vậy , theo định luật đồng tính Menden : thân xám cánh dài tính trạng trội hoàn toàn so với thân đen , cánh ngắn F1 có kiểu gen dị hợp cặp gen
- Lai phân tích ruồi đực F1 thân xám , cánh dài với ruồi thân đen , cánh ngắn F2 thu 50%
thân xám cánh dài ; 50% thân đen cánh ngắn c Nhận xét :
- Nếu tính trạng cặp gen nằm cặp NST khác di truyền phân li độc lập kết lai phân tích thu loại kiểu hình với tỉ lệ
- Kết thí nghiệm thu loại kiểu hình giống bố mẹ Ruồi thể đồng hợp cặp gen lặn cho loại giao tử , chứng tỏ ruồi F1 dị hợp cặp gen cho
(14)2 Giải thích sở tế bào học ( vẽ sơ đồ phân li NST)
- Quy ớc : B : thân xám , b : thân đen ; V cánh dài , v : cánh ngắn
- Kết thí nghiệm giải thích thừa nhận gen B V nằm NST ( kí hiệu BV ) , gen b v nằm NST ( kí hiệu bv ) cặp tương đồng
- Sơ đồ lai : (HS tự viết )
3 Nội dung định luật liên kết gen hoàn toàn :
- Các gen phân bố NST vị trí xác định gọi lôcut
- Trong tế bào , số lượng gen lớn số lượng NST nhiều nên NST phải mang nhiều gen - Các gen nằm NST phân li q trình phân bào làm thành nhóm gen lên kết
- Số nhóm gen liên kết loài tương ứng với số NST đơn bội (n) lồi - Số nhóm tính trạng di truyền liên kết tương ứng với nhóm gen liên kết
4 Ý nghĩa di truyền liên kết :
- liên kết gen làm hạn chế xuất biến dị tổ hợp , bảo tồn tính trạng giống bố mẹ - Liên kết gen đảm bảo di truyền bean vững nhóm tính trạng qui định gen NST - Trong chọn giống , tiến hành lai tạo giống có gen q ( qui định nhóm tính trạng tốt ) nằm nhóm gen liên kết ln kèm với
II LIÊN KẾT GEN KHƠNG HỒN TỒN :
1 Thí nghiệm : Khi cho lai ruồi F1 thân xám cánh dài giao phối với ruồi thân đen cánh ngắn
Thu F2 : 41% thân xám cánh dài ; 41% thân đen cánh ngắn ; 9% thân xám cánh ngắn ; 9% thân đen
cánh dài
* Nhận xét :
- Nếu có tượng liên kết gen F2 có loại kiểu hình xám, dài đen, ngắn
-Thực tế F2 có loại kiểu hình , có loại kiểu hình thân xám cánh ngắn thân đen ,
cánh dài với tỉ lệ thấp kết tượng hoán vị gen crômatit cặp NST kép 2 Giải thích sở tế bào học : ( vẽ sơ đồ phân li NST )
- Viết sơ đồ lai ( HS tự viết )
- Tần số hoán vị gen (P) = tỉ lệ % loại giao tữ có gen hốn vị VD : thí nghiệm => tần số hoán vị = 9% Bv + 9%bV = 18 %
B PHƯƠNG PHÁP GIẢI I TÍNH SỐ LOẠI VÀ THÀNH PHẦN GIAO TỬ
1) Các gen liên kết hoàn toàn : a) Trên cặp NST ( nhóm gen ) - Các gen đồng hợp tử loại giao tử
Ví dụ : Ab
Ab
loại giao tử Aa ; ABd
ABd
ABd
- Nếu có cặp gen dị hợp trở lên loại giao tử tỉ lệ tương đương Ví dụ : Ab
AB
AB = Ab ; ab
AB
AB = ab ; abd
ABD
ABD = abd
b) Trên nhiều cặp NST ( nhiều nhóm gen ) nhóm cen có cặp gen dị hợp Số loại giao tử = 2n với n = số nhóm gen ( số cặp NST )
* Tìm thành phần gen loại giao tử : dùng sơ đồ phân nhánh nhân đại số loại giao tử nhóm gen phối hợp đủ kiểu với loại giao tử nhóm gen
Ví dụ : Cơ thể có KG ab
AB
. de
DE
loại giao tử : AB.DE : AB.de : ab DE : ab.de
Vì số nhóm gen số loại giao tử 22 = loại giao tử
2) Các gen liên kết khơng hồn tồn
Mỗi nhóm gen phải chứa cặp gen dị hợp trở lên phát sinh giao tử mang tổ hợp gen chéo ( giao tử HVG) trình giảm phân
a) Trường hợp cặp gen dị hợp :
* Số loại giao tử : 22 = loại tỉ lệ không
Thành phần gen :
+ loại giao tử bình thường mang gen liên kết tỉ lệ loại giao tử > 25%
(15)Ví dụ : Cơ thể có KG ab
AB
liên kết khơng hồn tồn tạo giao tử : + loại giao tử bình thường tỉ lệ cao : AB = ab > 25% + loại giao tử HVG tỉ lệ thấp là: Ab = aB <25% b) Trường hợp cặp gen dị hợp
Có xảy trao đổi chéo chổ : VD : Cơ thể có KG abd
ABD
*Số loại giao tử tạo = loại *Thành phần KG loại giao tử :
+ Giao tử bình thừơng : ABD =abd
+ Giao tử TĐC chổ : Abd= aBD = X1 ; ABd = abD = X2
+ Giao tử TĐC chổ : AbD = X3
Không xảy TĐC chổ : VD : Cơ thể có KG abd
ABD
*Số loại giao tử tạo = loại giao tử * Thành phần KG loại giao tử :
+ Giao tử bình thường : ABD =abd
+ Giao tử TĐC chổ : Abd= aBD = X1 ; ABd = abD = X2
II TẦN SỐ TRAO ĐỔI CHÉO VÀ KHOẢNG CÁCH TƯƠNG ĐỐI GIỮA GEN TRÊN NST 1) Tần số TĐC (tần số HVG ) : p
Tần số TĐC gen NST tổng tỉ lệ giao tử HVG Do : Tỉ lệ loại giao tử bình thường =
%
100 p
=
1 p
Tỉ lệ loại giao tử HVG =
p
* Tần số TĐC thể lực liên kết gen Thường gen có xu hướng chủ yếu liên kết tần số HVG < 50%
Trong trường hợp đặc biệt , tế bào sinh dục sơ khai xảy TĐC giống tần số HVG p = 50% Do , thể dị hợp tử kép cho loại giao tử tỉ lệ tương đương giống với trường hợp phân li độc lập
2) Khoảng cách tương đối gen NST
+Tần số HVG thể khoảng cách tương đối gen : gen nằm xa tần số HVG lớn ngược lại gen nằm xa tần số HVG nhỏ
+ Dựa vào tần số HVG => khoảng cách gen => vị trí tương đối (locut) nhóm gen liên kết Qui ước : cM ( centimorgan) = 1% HVG
III TÍNH TẦN SỐ HỐN VỊ GEN 1) Trong phép lai phân tích :
Tần số HVG p = (Số cá thể hình thành TĐC : Tổng số cá thể nghiên cứu ) x100% Ví dụ : Lai phân tích ruồi thân xám cánh dài thuộc KG đối aB
Ab
hệ lai gồm 376 xám ngắn : 375 đen dài : 124 xám dài : 125 đen ngắn
Giải
Xám dài đen ngắn KH TĐC tạo : => Tần số HVG = 376 375 124 125
125 124
100 = 25% 2) Trong phép lai khác giải đại số
+ Đặt P : Tần số HVG => tỉ lệ giao tử HVG
p
tỉ lệ giao tử BT
1 p
+ Dựavào loại KH mà đề cho biết lập tỉ lệ :
(16)Vd :cho thân cao hạt dài có KG aB
Ab
tự thụ phấn F1 thu 4000 , có 260 thấp tròn
+ Đặt p = Tần số HVG => tỉ lệ giao tử HVG
p
+ F1 thu thấp tròn (ab ab
) có tỉ lệ 4000
160
= 100
4
Tỉ lệ KG làm nên thấp tròn (
p
)2 ab
ab
=> phương trình (
p
)2 = 100
4
p = 40%
IV CÁCH NHẬN ĐỊNH QUY LUẬT DI TRUYỀN 1) Dựa vào phép lai phép lai phân tích
+ Tìm tỉ lệ phân tính KH hệ lai loại tính trạng
+ Nhân tỉ lệ KH riêng loại tính trạng với Nếu kết không phù hợp đề => cặp gen quy định cặp tính trạng nằm cặp NST
2) Dựa vào phép lai phân tích
Nếu kết lai chứng tỏ cá thể dị hợp kép cho loại giao tử loại giao tử có tỉ lệ khơng => cặp gen nằm cặp NST
PHẦN III TƯƠNG TÁC GEN
A TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I TÍNH TRẠNG ĐA GEN ( tương tác gen / Nhiều gen chi phối tính trạng ) TÁC ĐỘNG BỔ TRỢ
a Khái niệm : Tác động bổ trợ kiểu tác động qua lại hay nhiều cặp gen thuộc lôcut khác ( không alen ) làm xuất tính trạng
b Nội dung định luật :
+ Hai nhiều gen không alen tác động lên hình thành tính trạng
+ Các dạng tác động khác cho tỉ lệ kiểu hình F2 biến dạng ( 9: 3: 3: )
c Các dạng tác động bổ trợ : Các tỉ lệ : 9: 3: 3: ; 9: 6: : 9:7 ta xét dạng tỉ lệ : 9: 6: 1. c Thí nghiệm : lai thứ bí trịn chủng với , F2 thu loại kiểu hình với tỉ lệ :
dẹt : tròn : dài
c Giải thích : F2 có tỉ lệ kiểu hình 9: 6:1 = 16 tổ hợp = loại giao tử (?F1) x 4loại giao tử (?F1) Nghĩa
F1 bên cho loại giao tử với tỉ lệ Vậy F1 bên phải dị hợp cặp gen ,
quy định tính trạng Vậy tính trạng dạng cặp gen nằm cặp NST tương đồng khác tác động tác động qua lại qui định
- Qui ước gen : giả sử cặp gen tương tác Aa Bb :
+ Các kiểu gen có gen trội (A-B-) tác động bổ trợ hình thành bí quảDE5T’. + Các kiểu gen có gen trội : A-bb aaB- qui định bí trịn + Kiểu gen có cặp gen lặn (aabb) tác động bổ trợ hình thành bí dài
- Sơ đồ lai :
+ PTC : AAbb( tròn ) x aaBB( tròn )
+GP : Ab aB
+ F1 AaBb ( 100% dài )
+ F1 x F1: AaBb (quả dài ) x AaBb ( dài ) +GF1 : AB , Ab , aB , ab ; AB , Ab , aB , ab
F2 : ( A- B- ) : (A- bb) : 3( aaB- ) : aabb
dẹt tròn dài
2 TÁC ĐỘNG ÁT CHẾ :
a Khái niệm : trường hợp gen kiểm hãm hoạt động gen khác , không lôcut. b Các dạng tương tác át chế : Át chế gen trội ( 12:3:1; 13: ) át chế gen lặn ( 9: 4: 3: ) Ta xét dạng tỉ lệ 12 :3 :1
b1 Thí nghiệm : Cho lai ngựa lông xám chủng với ngựa lông chủng , dược F1 tồn lơng xám Cho ngựa F giao phối với , F2 có phân li kiểu hình theo tỉ lệ : 12xam :
(17)(18)* Trường hợp A át chế :
-Các kiểu gen có mặt gen trội A ( A-B- ; A- bb ) át chế hoạt động cặp gen B, b qui định lông xám - Các kiểu gen (aaB- ) có gen trội B khơng bị át chế qui định màu đen
- Kiểu gen có cặp gen lặn aabb qui định lông - Sơ đồ lai :
+ PTC : AABB( xám ) x aabb( )
+GP : Ab aB
+ F1 AaBb ( 100% xám )
+ F1 x F1: AaBb (xám ) x AaBb ( xám ) +GF1 : AB , Ab , aB , ab ; AB , Ab , aB , ab
F2 : ( A- B- ) : (A- bb) : 3( aaB- ) : aabb
12 xám đen
* Trường hợp B át chế :
-Các kiểu gen có mặt gen trội B ( A-B- ; aaB- ) át chế hoạt động cặp gen B,b qui định lông xám - Các kiểu gen (A-bb ) có gen trội A khơng bị át chế qui định màu đen
- Kiểu gen có cặp gen lặn aabb qui định lông - Sơ đồ lai :
+ PTC : AABB( xám ) x aabb( )
+GP : Ab aB
+ F1 AaBb ( 100% xám )
+ F1 x F1: AaBb (xám ) x AaBb ( xám ) +GF1 : AB , Ab , aB , ab ; AB , Ab , aB , ab
F2 : ( A- B- ) : (aaB-) : 3( A-bb ) : aabb
12 xám đen 3 TÁC ĐỘNG CỘNG GỘP :
a Khái niệm : Tác động cộng gộp kiểu tác động củ nhiều gen , dó mổi mgen đóng góp phần vào pháyt triển củng tính trạng
b Thí nghiệm : Lai giống luau mì hạt đỏ chủng(TC) với giống hạt trắng TC , F1 thu dược
tồn hạt dỏ đến F2 có phân li kiểu hình : 15 đỏ : trắng Màu dỏ có độ đậm nhạt khác , từ đỏ thẩm
đến đỏ nhạt
c Giải thích : Màu sắc hạt luau mì F2 có tỉ lệ phân li kiểu hình 15 :1 gồm 16 tổ hợp , nên màu sắc
phải cặp gen nằm cặp NSt khác tương tác qui định - Qui ước : Giả sử cặp gen tương tác Aa, Bb
+ Các kiểu gen có mặt gen trội ( A-B- : A-bb: aaB-) qui định hạt màu đỏ Số lượng gen trội kiểu gen nhiều màu đỏ đậm
+ Kiểu gen khơng có mặt gen trội (aabb) qui định hạt trắng - Sơ đồ lai :
+ PTC : AABB(đỏ ) x aabb( trắng )
+GP : Ab aB
+ F1 AaBb ( 100% đỏ )
+ F1 x F1: AaBb (đỏ ) x AaBb ( đỏ )
+GF1 : AB , Ab , aB , ab ; AB , Ab , aB , ab
F2 : ( A- B- ) : (A- bb) : 3( aaB- ) : aabb
15 đỏ ( đậm nhạt ) trắng
II GEN ĐA HIỆU ( gen chi phối nhiều tính trạng ) Ví dụ
- Ở đậu Hà Lan : Thứ hoa tím hạt nâu , nách có chấm đen ; thứ hoa trắng hạt nhạt nách khơng chấm nâu
-Ở ruồi Giấm :Các gen qui định cánh ngắn đốt thân ngắn , lơng cứng , hình dạng quan sin h dục thay đổi , dẻ trứng , tuổi thọ giảm ấu trùng suy yếu … Còn gen quy định cánh dài thân đốt dài , lông mềm để trứng nhiều , tuổi thọ cao , ấu trùng mạnh …
(19)B PHƯƠNG PHÁP GIẢI I CÁC KIỂU TƯƠNG TÁC
Mỗi kiểu tương tác có tỉ lệ KH tiêu biểu dựa theo biến dạng (3:1)2 sau :
1 Kiểu hỗ trợ có tỉ lệ KH : 9: 3:3:1 ; 9:6: ; 9: a) Hỗ trợ gen trội hình thành KH : 9:3:3:1
A-B- ≠ A-bb ≠ aaB- ≠ aabb thuộc tỉ lệ : 9:3:3:1 b) Hỗ trợ gen trội hình thành KH : 9:6: 1
A-B- ≠ ( A-bb = aaB- ) ≠ aabb thuộc tỉ lệ : 9:6: c) Hỗ trợ gen trội hình thành KH : 9:7
A-B- ≠ ( A-bb = aaB- = aabb ) thuộc tỉ lệ : 9:7
2 Kiểu át chế có tỉ lệ KG : 12:3:1 ; 13:3 ; 9:4:3 a) Át chế gen trội hình thành KH : 12:3:1 (A-B- = A-bb) ≠aaB- ≠ aabb thuộc tỉ lệ : 12:3:1
b) Át chế gen trội hình thành KH : 13: 3 (A-B- = A-bb = aabb ) ≠ aaB- thuộc tỉ lệ : 13:3
c) Át chế gen lặn hình thành KH : 9:4:3 A-B- ≠ ( A-bb = aabb ) ≠ aaB- thuộc tỉ lệ : 9:4:3
3 Tác động cộng gộp ( tích luỹ) hình thành KH : 15 :1 A-B- ≠ ( A-bb = aabb ) ≠ aaB-
Tổng quát n cặp gen tác động cộng gộp => tỉ lệ KH theo hệ số số hạng triển khai nhị thức Newton ( A+a)n
II XÁC ĐỊNH SỐ CẶP GEN TƯƠNG TÁC ( Để nhận định quy luật di truyền)
Thường dựa vào kết phân tính hệ lai => số kiểu tổ hợp giao tử => số loại giao tử bố mẹ => số cặp gen tương tác
Tỉ lệ kiểu phân tính thuộc 16 kiểu tổ hợp : 9:6:1 ; 9:7 ……hoặc kiểu tổ hợp 4:3:1 ; 6: 1:1 … Hoặc kiểu tổ hợp : 3: ; 1:2:1 …( xem bảng ghi kiểu tương tác tương ứng )
III DỰ ĐOÁN KIỂU TƯƠNG TÁC
Sau xác định kiểu tương tác , đồng thời xác định kiểu gen bố mẹ => viết sơ đồ lai có phép lai để thấy tỉ lệ KG theo dạng , đối chiếu với tỉ lệ KH đề => dự đoán kiểu tương tác
PHẦN IV DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH
I XÁC ĐỊNH KIỂU NST GIỚI TÍNH
1 Trong thiên nhiên , gặp số kiểu NST giới tính sau : XX, XY , XO …( XX đồng giao tử , XY XO dị giao tử )
- Đực XY , XX : người , động vật có vú , ruồi giấm … - Đực XX , XY : loại chim , bướm tầm , ếch nhái , bò sát - Đực XO ; XX : bọ xít , châu chấu , rệp
- Đực XX ; XO : bọ nhậy
2 Nếu cá thể đề cập đề không nêu lồi => kiểu NST giới tính xác định theo cách : - Dựa vào cá thể mang tính trạng lặn hệ có tỉ lệ phân tính 3:1 Vì tính trạng dễ xuất cá thể XY => giới tính cá thể thuộc NST giới tính XY
- Dùng cách loại suy , thử kiểu NST giới tính => kiểu cho kết phù hợp với đề nhận
Ví dụ : cho cá thể mang cặp gen dị hợp quy định cánh thẳng giao phối với cá thể khác F1 gồm 256
con cánh thẳng : 85 cánh cong ( toàn đực )
=> - Cặp gen dị hợp quy định cánh thẳng => cánh thẳng tính trạng trội , cánh cong tính trạng lặn - F1 có tỉ lệ cánh thẳng : cánh cong Nhưng tính trạng lặn cánh cong biểu đực =>
NST giới tính đực XY , XX II DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH
A Khái niệm : tượng di tuyền tính trạng mà cá gen xác định chúng nằm NST giới tính
B Gen NST X ( Qui luật di truyền chéo )
(20)-Lai thuận :
+ P : ♀ (mắt đỏ ) x ♂ ( mắt trắng ) + F1 : 100% mắt đỏ
+ F2 : mắt đỏ : mắt trắng ( toàn đực )
-Lai nghịch :
+ P : ♀ (mắt trắng ) x ♂ ( mắt đỏ )
+ F1 : ♀ mắt đỏ : ♂ mắt trắng
+ F2 : ♀ mắt đỏ : ♀ mắt trắng : ♂ mắt đỏ : ♂ mắt trắng
Giải thích :
- F1 đồng loạt mắt đỏ , theo định luật đồng tính mắt đỏ trội hoàn toàn so với mắt trắng
Qui ước : W : mắt đỏ ; w : mắt trắng
- Nếu gen nằm NST thường F2 ( phép lai thuận ) mắt trắng phân bố giới đực
Thực tế F2 màu mắt trắng có đực , Vì gen qui định màu mắt ruồi phải nằm NST giới
tính X , khơng có alen Y - Sơ đồ lai :
+ Phép lai thuận :
P : XWXW (♀ mắt đỏ ) x XwY( ♂ mắt trắng )
G : XW , XW ; Xw , Y
F1 : XWXw , XWY ( 100% mắt đỏ )
F1x F1 : XWXw x XWY
G: XW , Xw ; XW , Y
F2 : XWXW : XWXw :XWY : XwY
mắt đỏ : mắt trắng + Phép lai nghịch:
P : XwXw (♀ mắt trắng ) x XWY( ♂ mắt đỏ )
G : Xw ; Xw , Y
F1 : XWXw (50% ♀ mắt đỏ ) , XwY (♂ mắt trắng)
F1x F1 : XWXw x XwY
G : : XW , Xw ; Xw , Y
F2 : XWXw : XwXw : XWY : XwY
♀ mắt đỏ : ♀ mắt trắng : ♂ mắt đỏ : ♂ mắt trắng Vậy, phép lai thuận gen lặn X bố truyền cho gái biểu cháu trai 3 Nội dung định luật :
- Di truyền chéo : tính trạng bố truyền cho (gái) , tính trạng mẹ truyền cho đực - Hai phép lai thuận nghịch cho: kết khác
C GEN TRÊN NST Y :( quy luật di truyền thẳng )
-NST Y đa số lồi khơng mang gen , nên gen NST X có gen tương ứng Y Tuy nhiên , số loài động vật , NST Y mang gen
- NST Y ngưới có đoạn mang gen tương ứng với gen X , có đoạn gen Y mà khơng có gen tương ứng X
Ví dụ : Ở người tật dính ngón tay số số gen lặn (a) NST Y gây biểu nam giới P : XX x XYa
G : X ; X , Ya
F1 : XX ( 50% gái BT ) : XYa ( 50% trai dính ngón )
- Nội dung di truyền thẳng : tính trạng qui định gen nằm NST Y di truyền 100% cặp NST giới tính XY ( 100% trai )
D Ý nghĩa : tượng di truyền liên kết với giới tính ứng dụng để phân biệt giới đực giới giai đoạn sớm phát triển cá thể lúc hình thái giới tính chưa thể kiểu hình , nhờ chọn lọc để tăng suất
(21)II CÁCH NHẬN ĐỊNH QUY LUẬT DI TRUYỀN : 1 Dựa vào kết phép lai thuận nghịch
- Nếu kết lai thuận nghịch khác gen quy định tính trạng xét nằm NST giới tính - Nếu tính trạng cho thấy xuất giới đực qua hệ ( di truyền thẳng ) = > gen nằm NST Y Ngược lại gen nằm NST X
2 Dựa vào di truyền chéo tính trạng biểu không đồng giới đực : a Di truyền chéo : tính trạng đực giống tính trạng mẹ tính trạng giống bố có di truyền chéo => gen nằm NST giới tính X
b Tính trạng khơng biểu đồng giới :
Cùng hệ tính trạng xuất giới đực , cịn giới khơng ngược lại => gen nằm NST giới tính
Chú ý : thực tế gen nằm NST giới tính có trường hợp tác động với gen nằm NST thường để hình thành tính trạng Cũng có gen nằm NST giới tính X tác động riêng rẽ tương tác qua lại với
*** CHÚ Ý CÁCH NHẬN ĐỊNH CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN 1. Các quy luật Menden : (phân li độc lập )
- Hai hay nhiều cặp gen nằm hay nhiều cặp NST tương đồng - Hai hay nhiều cặp gen quy định hay nhiều cặp tính trạng
2. Các quy luật Moocgan :
- Hai hay nhiều cặp gen nằm cặp NST
- Hai hay nhiều cặp gen quy định hay nhiều tính trạng 3. Các qui luật tương tác gen :
- Hai hay nhiều cặp gen nằm hay nhiều cặp NST - Hai hay nhiều cặp gen qui định cặp tính trạng
PHẦN V ĐỘT BIẾN
A ĐỘT BIẾN GEN (ĐBG) I Các dạng đột biến gen biến đổi cấu trúc gen :
- Đột biến gen biến đổi cấu trúc gen số cặp Nu
- cấu trúc gen bị biến đổi số lượng thành phần trình tự Nu gen a) So sánh gen bình thường gen Đột biến nhận thấy :
Hai gen có số Nu khơng thay đổi -> gen đột biến biến đổi thành phần trình tự Nu : - Đột biến thay kiểu đồng hoán dị hoán
+ Thay kiểu đồng hoán : thay cặp A-T cặp G-X thay cặp G-X cặp A-T + Thay kiểu dị hoán : thay cặp A-T cặp T-A thay cặp G-X cặp X-G
- Đột biến gen dạng đảo vị trí
b) So sánh gen bình thường gen đột biến nhận thấy :
Hai gen có số lượng loại Nu giống -> ( không thay đổi thành phần số lượng Nu ) -> Gen ĐB có biến đổi trình tự Nu :
- ĐBG dạng thay kiểu dị hoán - ĐBG dạng đảo vị trí
c) So sánh gen bình thường gen đột biến nhận thấy : Hai gen có số lượng Nu giống , hai gen khác thành phần loại Nu => ĐBG dạng thay kiểu đồng hoán
d)So sánh gen bình thường gen đột biến nhận thấy : Hai gen có số lượng Nu chênh lệch cặp Nu : - ĐBG dạng thêm cặp Nu
- ĐBG dạng cặp Nu II Tỉ lệ gen đột biến :
(22)- Gen ĐB : gen có biến đổi cặp Nu mạch đơn + Gen < nhân đôi > gen tiền ĐB nhân đôi > gen ĐB
x=1 x=1
+ Tỉ lệ gen đột biến = ( Số gen ĐB : Tổng số gen tạo ) 100
_ B ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ ( ĐBNST )
I Đột biến thể dị bội NST :
- Là ĐB xảy hay số cặp NST Có dạng : thể nhiễm (2n+1 ) ; thể nhĩêm ( 2n- 1) ; thể khuyết nhiễm (2n -2) ; thể đa nhiễm
- Cơ chế : thể 2n gỉam phân số tế bào sinh dục sơ khai có hoặ số cặp NST khơng phân li tạo giao tử ĐB ( n+1) (n-1) (n-2 )
P : 2n x 2n
Gp : (n+1) (n-1) n
F (hợp tử ) : 2n+1 NP thể nhiễm F (hợp tử ) : 2n-1 NP thể nhiễm II Thể đa bội ( 3n 4n )
- Thể đa bội biến đổi tronng toàn cấu trúc NST , lớn bội số 2n : 3n , 4n , 5n , 6n … -Cơ chế :
+ Tế bào sôma 2n tế bào tiền phôi 2n , nguyên phân NST không phâ li tạo tế bào 4n , tế bào 4n nguyên phân bình thường cho tế bào 4n …
TB sôma 2n NP(DB) TB sôma 4n NP Mô , quan 4n TB tiền phôi 2n NP(DB) TB tiền phôi 4n NP thể 4n
+ Tế bào sinh dục 2n giảm phân , không phân li NST lần phân bào tạo giao tử đột biến 2n Nếu giao tử 2n kết hợp giao tử 2n hợp tử 4n
P : 2n x 2n
Gp 2n 2n
F ( hợp tử) 4n
=>F (hợp tử ) 4n NP thể 4n
Nếu giao tử 2n kết hợp giao tử n hợp tử 3n P : 2n x 2n
Gp 2n n
F ( hợp tử) 3n