1 vậy nên tôi quyết định chọn đề tài “ quy luật tác động của gen đối với sự

MÃ CHUYÊN ĐỀ: SI_01 XÁC ĐỊNH QUY LUẬT TÁC ĐỘNG CỦA GEN ĐỐI VỚI SỰ HÌNH THÀNH TÍNH TRẠNG (Quy luật tác động gen hình thành tính trạng) Người viết: … Đơn vị cơng tác: … A PHẦN MỞ ĐẦU 1.Lí chọn đề tài Tính quy luật tượng di truyền mảng kiến thức khó, tác động gen hình thành tính trạng tảng tập xác định quy luật tác động gen hình thành tính trạng đã, tiếp tục có mặt với tỉ lệ không nhỏ đề thi THPTQG, đề thi học sinh giỏi Quốc Gia hàng năm Hiện có nhiều tài liệu viết tính quy luật tượng di truyền Tuy nhiên, hầu hết tài liệu viết rời rạc, tách bạch chưa đưa kiến thức cách tổng quát hay trọng vào phần mảng kiến thức lớn Nhằm mục đích giúp em học sinh có kiến thức chuyên sâu phần này, qua em có tảng tốt để theo học ơn thi THPT Quốc gia, ôn thi học sinh giỏi Quốc Gia Vậy nên định chọn đề tài “Quy luật tác động gen hình thành tính trạng” 2.Mục đích đề tài Chuyên đề “Quy luật tác động gen hình thành tính trạng”, xây dựng nên nhằm mục đích giúp em học sinh có tài liệu đọc ơn tập kiến thức chuyên sâu phần này, qua em có tảng tốt để theo học ôn thi THPT Quốc gia ôn thi học sinh giỏi cấp giúp nâng cao khả tự học học sinh B PHẦN NỘI DUNG I.Lí thuyết tổng quát 1.Mối quan hệ gen tính trạng Mối quan hệ gen tính trạng phức tạp bị nhiều yếu tố chi phối Ta thấy mối quan hệ qua sơ đồ sau: Gen (AND) -> mARN -> Polipeptit -> Protein -> Tính trạng Gen trình tự nucleotit cụ thể quy định trình tự axit amin chuỗi polipeptit Từng chuỗi polipeptit riêng biệt kết hợp với tạo nên phân tử protein Các protein quy định đặc điểm tế bào, tế bào lại quy định đặc điểm mơ sau quan Các quan lại quy định đặc điểm hình thái, sinh lí thể Sự thể gen qua nhiều bước nên bị nhiều yếu tố môi trường bên bên thể chi phối 2.Cơ sở phân tử tính trội – lặn a Cơ sở phân tử tính trạng lặn Một alen đột biến coi lặn thể dị hợp tử alen đột biến có kiểu hình bình thường giống kiểu hình cá thể có kiểu gen đồng hợp trội Nói cách khác, trường hợp thể cần alen tạo sản phẩm để trì chức sinh học gen bị đột biến thường tạo alen lặn b Cơ sở phân tử tính trội *Các alen đột biến tạo sản phẩm có hại: sản phẩm alen đột biến trực tiếp gián tiếp gây hại làm cho kiểu hình alen đột biến biểu thể có alen đột biến alen xem alen trội *Sự thiếu hụt sản phẩm gen thể dị hợp tử ( thiếu hụt đơn bội): - Một loại bệnh di truyền trội quan trọng khác phát sinh enzim bị đột biến làm cho hoạt tính nửa enzim bình thường nên khơng đủ để tạo kiểu hình bình thường Hiện tượng gọi thiếu hụt đơn bội - Nhiều đường chuyển hóa thường có bước hạn chế tốc độ, enzim xúc tác cho phản ứng hoạt động mức độ cực đại gần cực đại thể có alen bình thường Nếu alen đột biến không tạo sản phẩm (một enzim đó), gen cịn lại khơng thể tạo đủ enzim để chuyển hóa chất nồng độ chất tăng cao - Ngoài ra, đột biến gen mã hóa cho protein cấu trúc số protein enzim khác thuộc loại *Alen đột biến làm tăng hoạt tính enzim: Những đột biến làm tăng hoạt tính enzim vượt xa giới hạn hoạt tính cần thiết cho thể gây bệnh di truyền theo kiểu trội Trường hợp đơn giản nhất, hoạt tính enzim tăng lên làm cho nồng độ chất enzim giảm mức Nếu chất enzim sử dụng cho nhiều phản ứng khác việc giảm nồng độ chất enzim gây trở ngại cho chức bình thường thể thiếu số sản phẩm khác alen đột biến trội Một số đột biến làm tăng hoạt tính enzim kéo theo làm tăng sản phẩm phản ứng Nếu việc tăng nồng độ sản phẩm làm rối loạn chế ức ngược đột biến xem đột biến trội sản phẩm đột biến hoạt động chất có hại cho thể *Các đột biến biểu nhầm: dạng đột biến làm cho gen biểu nhầm vị trí nhầm thời điểm mà đáng khơng biểu Loại đột biến đột biến trội 3.Quy luật tác động gen hình thành tính trạng 3.1.Tính trạng gen quy định 3.1.1 Gen nằm nhiễm sắc thể thường a.Quy luật phân li Mendel * Nội dung quy luật phân li - Mỗi tính trạng quy định cặp alen, alen có nguồn gốc từ bố, alen có nguồn gốc từ mẹ - Các alen tồn tế bào cách riêng rẽ, khơng hịa trộn vào Khi hình thành giao tử thành viên cặp alen phân li đồng giao tử, nên giao tử chứa alen cặp 50% giao tử chứa alen này, 50% giao tử chứa alen * Cơ sở tế bào học quy luật phân li - Trong tế bào lưỡng bội, NST tồn thành cặp, gen tồn thành cặp alen tương ứng - Sự phân li cặp NST tương đồng phát sinh giao tử tổ hợp chúng qua thụ tinh đưa đến phân li tổ hợp cặp alen tương ứng *Điều kiện nghiệm quy luật phân li: - Qúa trình giảm phân diễn bình thường * Ý nghĩa quy luật phân li - Giải thích tương quan trội lặn phổ biến tự nhiên, tượng trội cho thấy mục tiêu chọn giống tập trung nhiều tính trội có giá trị cao - Kiểm tra độ chủng giống - Không dùng lai F1 làm giống dùng F1 làm giống hệ sau phân li kiểu hình dẫn tới gây thối hóa giống b Những tượng di truyền bổ sung cho quy luật phân li Mendel - Hiện tượng trội khơng hồn tồn: gen trội át khơng hồn tồn gen lặn, biểu tính trạng trung gian trội lặn kiểu gen dị hợp - Hiện tượng đồng trội: hai alen trội không lấn át (tương đương nhau) Khi có mặt kiểu gen, quy định kiểu hình so với lúc đứng riêng - Hiện tượng gây chết trạng thái đồng hợp tử: trạng thái đồng hợp tử dẫn đến sản phẩm dư thừa gây độc, gây rối loạn chuyển hóa khơng tạo sản phẩm dẫn đến rối loạn chuyển hóa dẫn đến tượng chết cá thể trước sinh - Hiện tượng đa alen: gen có nhiều alen, alen biểu trạng thái khác tính trạng - Sự di truyền chịu ảnh hưởng giới tính hình thành tính trạng: kiểu gen dị hợp biểu kiểu hình khác giới đực giới - Sự tương tác kiểu gen với tế bào chất: thống hay tương tác với tế bào chất làm xuất kiểu hình - Hiệu ứng dịng mẹ: biểu kiểu hình kiểu gen thường biểu chậm hệ 3.1.2 Gen nằm nhiễm sắc thể giới tính a.Cơ chế NST xác định giới tính lồi *Cơ chế xác định giới tính kiểu X – Y - Đối tượng: người, lồi động vật có vú khác, … - Giới có kiểu nhiễm sắc thể XX, giới đực có kiểu nhiễm sắc thể XY -Nhiễm sắc thể XY người có phần tương đồng nhỏ nằm đầu mút nhiễm sắc thể giúp chúng tiếp hợp với q trình giảm phân, cịn phần cịn lại (rất lớn) khơng tương đồng (trên X có gen Y khơng có gen tương ứng ngược lại) + Nhiễm sắc thể Y giữ vai trị quan trọng việc quy định nam tính người Khi có nhiễm sắc thể Y cho nam giới cịn khơng có Y nữ giới + Trong hai nhiễm sắc thể X nữ giới có nhiễm sắc thể X hoạt động nhiễm sắc thể bị bất hoạt mặt di truyền (hầu hết gen không hoạt động) *Cơ chế xác định giới tính kiểu X – O: - Đối tượng: số loài châu chấu, dế số lồi trùng khác - Con có hai nhiễm sắc thể X, đực có nhiễm sắc thể X Giới tính cá thể phụ thuộc vào việc trứng thụ tinh tinh trùng mang nhiễm sắc thể X hay không * Cơ chế xác định giới tính kiểu Z – W: - Đối tượng: chim, số loài cá số lồi trùng - Con có nhiễm sắc thể Z W (XY), cịn đực có hai nhiễm sắc thể Z (XX) * Cơ chế xác định giới tính kiểu đơn bội – lưỡng bội - Đối tượng: hầu hết loài ong kiến - Tế bào khơng có nhiễm sắc thể giới tính giới tính xác định mức độ bội thể 2n cái, n đực b Di truyền liên kết với giới tính *Trên nhiễm sắc thể giới tính ngồi gen quy định tính trạng đực, cịn có gen quy định tính trạng khác, di truyền gen gọi di truyền liên kết với giới tính * Gen nhiễm sắc thể X vùng không tương đồng: - Kết phép lai thuận, nghịch khác - Tỉ lệ phân li kiểu hình khác hai giới - Di truyền theo chế di truyền chéo * Gen nằm vùng tương đồng nhiễm sắc thể XY: - Kết phép lai thuận nghịch khác - Gen tồn thành cặp alen - Tỉ lệ phân li kiểu hình khác hai giới * Gen năm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể Y: - Gen tồn alen tế bào lưỡng bội chứa cặp nhiễm sắc thể XY - Di truyền theo chế di truyền thẳng * Hiện tượng bù trừ liều lượng gen Ở lồi động vật có vú người, tế bào thể có nhiễm sắc thể X hoạt động cịn nhiễm sắc thể X khác bị bất hoạt Tại lại có tượng bất hoạt nhiễm sắc thể X chế bất hoạt nhiễm sắc thể nào? Việc bất hoạt nhiễm sắc thể X có ảnh hưởng đến biểu gen liên kết với X? Theo bà Mary Lyon, nhà di truyền học người Anh, đưa giả thiết bù trừ liều lượng gen giải thích cho tượng bất hoạt nhiễm sắc thể giới tính người lồi động vật có vú Theo bà: Nếu hai nhiễm thể X giới nữ hoạt động sản phẩm gen nhiễm sắc thể X giới nữ cao gấp đôi so với giới nam Để sản phẩm gen nhiễm sắc thể X hai giới nhau, nên hai nhiễm sắc thể X phải bị bất hoạt Việc lựa chọn nhiễm sắc thể X để bất hoạt vấn đề ngẫu nhiên Tuy nhiên, có điều đặc biệt nhiễm sắc thể q trình phát triển phơi bị bất hoạt bất hoạt di truyền cho tế bào qua trình nguyên phân Điều có nghĩa nhiễm sắc thể X có nguồn gốc từ mẹ bị bất hoạt tế bào phơi tế bào sinh mô chứa tế bào có nhiễm sắc thể X bị bất hoạt Như vật nói thể giới nữ thể khảm có vùng thể có nhiễm sắc thể X từ mẹ bị bất hoạt vùng khác lại có tế bào mang nhiễm sắc thể X từ bố bị bất hoạt Về chế phân tử bất hoạt nhiễm sắc thể X cho có metyl hóa số gốc xitozin định phân tử ADN nằm nhiễm sắc thể X Nhiễm sắc thể X bị bất hoạt thường co ngắn lại chất nhiễm sắc trở thành dạng dị nhiễm sắc Việc bất hoạt nhiễm sắc thể X ảnh hưởng đến biểu kiểu hình gen nằm X thể có kiểu gen dị hợp tử Trường hợp di truyền màu lông mèo hay gen quy định tuyến mồ hôi nằm nhiễm sắc thể X người 3.1.3 Gen nằm tế bào chất *Một số bào quan ti thể, lục lạp chứa phân tử ADN nhỏ dạng vòng Các gen ADN ti thể lục lạp gọi gen tế bào chất hay gen ngồi nhân Các tính trạng gen tế bào chất quy định có kiểu di truyền đặc biệt gọi di truyền theo dịng mẹ * Gen tế bào chất có đặc điểm di truyền khác với gen nhân vì: - Trong bào quan ti thể, lục lạp có nhiều phân tử ADN Điều có nghĩa gen tế bào chất có nhiều khơng phải có hai gen nhân tế bào lưỡng bội - Số lượng bào quan, tế bào chất nhiều - Trong q trình thụ tinh, thơng thường có nhân tinh trùng truyền vào tế bào trứng, gen tế bào chất thường truyền theo dòng mẹ * Đặc điểm di truyền tính trạng gen tế bào chất quy định: - Kết phép lai thuận nghịch khác - 100% giống mẹ 3.2.Tính trạng hai hay nhiều gen quy định 3.2.1.Thực chất tương tác gen: Tương tác gen thực chất tương tác sản phẩm gen với để hình thành nên tính trạng Trong số trường hợp, tương tác với để hình thành nên tính trạng Trong số trường hợp, tương tác xảy gen điều hịa gen bị điều hịa, sản phẩm gen điều hòa tác động trực tiếp lên gen bị điều hòa, ảnh hưởng đến biểu gen 3.2.2 Tương tác alen thuộc gen khác a)Tương tác bổ sung - Là tượng gen không alen bổ sung với tạo nên kiểu hình - Khi sản phẩm hai gen tham gia vào chuỗi chuyển hóa tham gian cấu trúc nên enzim chugns tương tác với theo kiểu bổ sung - Các tỉ lệ kiểu hình đặc trưng tương tác bổ sung hai gen không alen: (9:7); (9:6:1); (9:3:3:1) b) Tương tác cộng gộp - Đây kiểu tương tác gen không alen loại ( trội lặn) alen đóng góp phần vào biểu kiểu hình - Tương tác cộng gộp kiểu tương tác đặc trưng cho tính trạng số lượng Các tính trạng thường nhiều gen quy định chịu tác động mạnh yếu tố môi trường - Tỉ lệ đặc trưng tương tác cộng gộp gen không alen: (1:4:6:4:1); (15:1) c) Tương tác át chế - Là tượng sản phẩm gen kìm hãm (át chế) hoạt động gen khơng alen với Gen át chế gen trội (át chế trội) gen lặn (át chế lặn) - Hiện tượng át chế sản phẩm gen át chế làm gián đoạn chuỗi sinh tổng hợp chất tế bào, ngăn cản biểu kiểu hình gen khác - Tỉ lệ đặc trưng tương tác át chế hai gen không alen: (13:3); (12:3:1); (9:3:4) 3.2.3 Ý nghĩa tương tác gen Làm tăng xuất biến dị tổ hợp, xuất kiểu hình chưa có bố mẹ Mở khả tìm kiếm kiểu hình công tác chọn giống II.Các dạng tập Tính trạng gen quy định 1.1 Gen nằm nhiễm sắc thể thường * Dạng 1: Sử dụng phép thử bình phương đánh giá tỉ lệ phân li kiểu hình Ví dụ: Trong phép lai hoa tím với hoa trắng, có hai thí nghiệm cho kết khác nhau: - Thí nghiệm 1: thu 100 con, gồm 45 hoa tím, 55 hoa trắng - Thí nghiệm 2: thu 20 con, gồm hoa tím 15 hoa trắng a) Hãy kiểm tra xem tỉ lệ kiểu hình hai thí nghiệm có 1:1 hay không? b) Từ kết trên, có nhận xét mối quan hệ độ xác kết thí nghiệm với số lượng mẫu nghiên cứu? Gợi ý trả lời: a) Sử dụng phương pháp ꭓ2 để kiểm tra ꭓ2 = ∑(O - E)2 / E Trong đó: O số liệu quan sát được, E số liệu lí thuyết Bảng ꭓ2 cho thực nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Kiểu hình Hoa tím Hoa trắng Tổng O 45 55 100 E 50 50 100 (O - E)2 25 25 (O - E)2 / E 25/50=0,5 25/50=0,5 ꭓ2 = 0,5 + 05 = 1,0 Kiểu hình Hoa tím Hoa trắng Tổng O 15 20 E 10 10 20 (O - E)2 25 25 (O - E)2 / E 25/10= 2,5 25/10= 2,5 Thí nghiệm 2: ꭓ2 = 2,5 + 2,5 = 5,0 Tra bảng ꭓ2 với p = 0,05, số bậc tự – 1=1 (số loại kiểu hình trừ 1) 10 ta có giá trị ꭓ2 = 3,84 Thí nghiệm có giá trị ꭓ2 nhỏ giá trị tra bảng, kết thí nghiệm chấp nhận, nghĩa khác biệt lí thuyết thực tế hồn tồn ngẫu nhiên Thí nghiệm có giá trị ꭓ2 lớn giá trị tra bảng, tỉ lệ kiểu hình thí nghiệm khơng coi 1:1, nghĩa khác biệt lí thuyết thực tế ngẫu nhiên b) Từ kết thí nghiệm ta thấy, giá trị sai lệch tuyệt đối 5, giá trị ꭓ2 hai thí nghiệm khác nhau, nguyên nhân khác tổng số cá thể thu thí nghiệm Từ ta rút nhận xét: số lượng mẫu nghiên cứu lớn kết thí nghiệm gần với giá trị lí thuyết, nghĩa thí nghiệm xác Lưu ý: Khi đánh giá tỉ lệ phân li kiểu hình thí nghiệm, ta sử dụng phép thử bình phương để đánh giá * Dạng 2: Nhận diện tốn tn theo quy luật phân li Ví dụ: Ở loài động vật, tiến hành lai dịng chủng lơng xám với dịng chủng lông trắng thu F1 gồm 100% có lơng xám Khi cho F1 giao phối với nhau, thu F2 có tỉ lệ phân li kiểu hình lơng xám: lơng trắng Tính màu lông bị chi phối theo quy luật di truyền nào? Giải thích viết sơ đồ lai Gợi ý trả lời: - Coi phép lai nêu phép lai thuận, muốn xác định kiểu tác động gen phải dựa vào phép lai nghịch - Nếu phép lai nghịch cho kết giống phép lai thuận tính trạng màu lơng bị chi phối gen nằm nhân nằm NST thường, alen trội át hồn tồn alen lặn - Nếu phép lai nghịch cho kết không giống phép lai thuận màu lơng 11 bị chi phối tương tác gen nhân nằm NST thường ( alen trội át hồn tồn gen lặn) tế bào chất; gen nằm NST giới tính - Viết sơ đồ lai từ P đến F2 để minh họa Lưu ý:Tính trạng gen quy định, gen nằm NST thường, trội lặn hồn tồn, khơng tương tác với tế bào chất -Các tỉ lệ kiểu hình (1 1:1 3:1) cho thấy số tổ hợp không vợt qua tổ hợp, thể dị hợp cho tối đa loại giao tử - Phân li kiểu hình hai giới đực giống - Kết phép lai thuận nghịch giống * Dạng 3: Xác định kiểu gen bố mẹ Ví dụ: A quy định thân cao, a quy định thân thấp Tính trạng trội trội hồn tồn Hãy xác định kiểu gen có bố mẹ trường hợp sau: - Trường hợp 1: F1 có tỉ lệ kiểu hình thân cao, thân thấp - Trường hợp 2: F1 có xuất thân thấp - Trường hợp 3: F1 đồng tính Gợi ý trả lời: - Trường hợp 1: Aa x Aa - Trường hợp 2: Aa x Aa Aa x aa aa x aa - Trường hợp 3: AA x AA AA x Aa AA x aa aa x aa Lưu ý: xác định kiểu gen P cần ý: Kiểu hình P; kiểu hình F; tỉ lệ kiểu hình F * Dạng 4: Bài tốn xác suất Ví dụ: A quy định hạt trơn, a quy định hạt nhăn Gen nằm NST thường, trội lặn hồn tồn.Trung bình đậu có khoảng hạt Nếu hạt đậu trơn dị hợp tử tự thụ phấn, tỉ lệ đậu trường hợp sau: - Trường hợp 1: Tất hạt trơn 12 - Trường hợp 2: hạt trơn hạt nhăn Gợi ý trả lời: Ta có; P: Aa x Aa F1 Tỉ lệ kiểu gen: 1/4AA; 2/4Aa; 1/4aa Tỉ lệ kiểu hình: ¾ hạt trơn; ¼ hạt nhăn - Trường hợp 1: (3/4)7 - Trường hợp 2: C27 (3/4)5(1/4)2 Lưu ý: Xác suất tượng hợp phần tích số tượng riêng lẻ độc lập Xác suất tượng thể hay nhiều cách khác tổng số xác suất riêng lẻ * Dạng 5: Hiện tượng trội khơng hồn tồn: Ví dụ:Khi lai hoa đỏ với hoa trắng, tất F1 cho màu hoa hồng Cho F1 tự thụ phấn, F2 nhận 11 hoa đỏ, 23 hoa hồng, 12 hoa trắng Hãy xác định kiểu di truyền màu sắc hoa hoa nói trên? Gợi ý trả lời - Màu hồng màu trung gian đỏ trắng F2 phân li với tỉ lệ 1:2:1 chứng tỏ kiểu gen dị hợp có kiểu hình màu hồng=> có tượng trội khơng hồn tồn - Quy ước, viết sơ đồ lai từ P đến F2 Lưu ý: gen trội át khơng hồn tồn gen lặn, biểu tính trạng trung gian trội lặn kiểu gen dị hợp * Dạng 6: Hiện tượng đồng trội: Ví dụ: Trong hệ thống nhóm máu người, alen IA IB trội alen IO Xác định tỉ lệ kiểu hình đời người có nhóm máu A kết với người có nhóm máu B 13 Gợi ý trả lời - Người có nhóm máu A có kiểu gen IA IA IA IO - Người có nhóm máu B có kiểu gen IB IB IB IO - Vậy có trường hợp sau xảy ra: + IA IA x IB IB => Thế hệ sau có kiểu gen 100% IA IB ( 100% nhóm máu AB) + IA IA x IB IO=> Thế hệ sau có kiểu gen 50% IA IB, 50% IA IO ( 50% nhóm máu AB; 50% nhóm máu A) + IA IO x IB IB=> Thế hệ sau có kiểu gen 50% IA IB, 50% IB IO ( 50% nhóm máu AB; 50% nhóm máu B) + IA IO x IB IO=> Thế hệ sau có kiểu gen 25% IA IB, 25% IB IO, 25% IA IO, 25% IO IO ( 25% nhóm máu AB; 25% nhóm máu B 25% nhóm máu A; 25% nhóm máu O) Lưu ý: hai alen trội khơng lấn át (tương đương nhau) Khi có mặt kiểu gen, quy định kiểu hình so với lúc đứng riêng * Dạng 7: Hiện tượng gây chết trạng thái đồng hợp tử: Ví dụ: Ở Drosophila, phép lai hai ruồi cánh cong sinh 50 ruồi cánh cong 23 ruồi cánh thẳng Hãy giải thích kết thu sơ đồ lai thích hợp Gợi ý trả lời Ta thấy hai bố mẹ có kiểu hình đời lại có hai kiểu hình Kết cho phép nghĩ tới gen hai bố mẹ dị hợp tử Thông thường, chờ đợi tỉ lệ phân ly 3:1 đời Không cần sử dụng phép thống kê thấy tỉ lệ 50/23 khác xa với tỉ lệ 3/1 mà gần với tỷ lệ 2/1 Cánh cong phải tính trạng trội hai bố mẹ có cánh cong cánh cong chiếm ưu đời Do vậy, ruồi cánh cong đồng hợp tử phải bị chết trước sinh Quy ước: A quy định cánh cong, a quy định cánh thẳng Ta có phép lai: 14 P Aa x Aa F1 - Tỉ lệ kiểu gen: (1/4) AA : (2/4)Aa : (1/4)aa - Kiểu hình: (chết) (cong) (thẳng) Lưu ý: tỷ lệ phân li kiểu hình 2:1 đời cho biết có gen gây chết trạng thái đồng hợp tử * Dạng 8: Hiện tượng đa alen: Ví dụ: Phép lai cú mèo màu đỏ cú mèo màu bạc, sinh tồn cú mèo màu đỏ, sinh ½ cú mèo màu đỏ, ½ cú mèo màu bạc đơi ½ đỏ: ¼ trắng: ¼ bạc Phép lai hai cú mèo màu đỏ sinh có tồn màu đỏ, có (3/4) đỏ: (1/4) bạc (3/4) đỏ: (1/4) trắng Xác định kiểu di truyền tính trạng này? Gợi ý trả lời - Trong trường hợp, thấy tỉ số phân li kiểu hình kết di truyền đơn gen (3:1; 1:2:1; 1:1) Phép lai cú mèo màu đỏ với cú mèo màu bạc sinh toàn cú mèo màu đỏ chứng tỏ màu đỏ trội màu bạc Do phép lai thứ là: RR x rr Rr x rr Tương tự phép lai thứ hai là: RR x R- Rr x Rr Nhưng khơng thể giải thích trường hợp màu trắng đời với hai alen Bởi tất tỷ số tỷ số phân ly trường hợp đơn gen, nên phải dự kiến alen thứ ba tạo màu trắng đồng hợp tử màu đỏ phải trội màu trắng Nhớ cá thể lưỡng bội có hai alen Để liệt kê tất kiểu gen kiểu hình có, quy ước R quy ước màu đỏ, rs quy định màu bạc, rw quy định màu trắng Vậy phép lai cú mèo màu đỏ với cú mốo mu bc sinh ẵ : ẳ trng: ẳ bạc Điều chứng tỏ rs trội rw Lưu ý: kiểu hình giống lai cho tỷ lệ phân ly khác 15 phép lai khác nhau, có nhiều alen * Dạng 9: Sự di truyền chịu ảnh hưởng giới tính hình thành tính trạng Ví dụ: Cho lồi động vật, lơng có hai dạng lơng dài lơng ngắn, kiểu gen AA quy định lơng dài, kiểu gen aa quy định lông ngắn Con đực chủng lông dài giao phối với chủng lông ngắn F1 Cho F1 giao phối ngẫu nhiên với F2 có số lơng dài chiếm ¾ giới đực ¼ giới a) Giải thích kết phép lai b) Viết sơ đồ lai từ P đến F2 Gợi ý trả lời a) – Tỉ lệ phân bố lông dài không hai giới tính đực liên quan với di truyền liên kết giới tính hay ảnh hưởng giới tính hình thành tính trạng - F2 có tỉ lệ phân bố kiểu hình lông dài: lông ngắn giới đực ngược lại giới cái, nghĩa phân bố kiểu hình khơng đồng giới tính Điều khơng thể tính trạng liên kết giới tính mà có với tính trạng chịu ảnh hưởng giới tính - Ở F2 giới đực có tỉ lệ lơng dài : lơng ngắn chứng tỏ thể dị hợp biểu lông dài từ suy giới biểu lơng ngắn b) Pt/c ♂ AA (lông dài) x ♀ aa (lông ngắn) F1 – Tỉ lệ kiểu gen: 100% Aa - Tỉ lệ kiểu hình: ♂ Lơng dài, ♀ Lơng ngắn F1 x F1 ♂ Lông dài (Aa) x ♀ Lông ngắn (Aa) F2 - Tỉ lệ kiểu gen: 1AA : 2Aa : 1aa - Tỉ lệ kiểu hình: Giới đực: lông dài : lông ngắn 16 Giới cái: lông dài : lông ngắn Lưu ý: Sự di truyền chịu ảnh hưởng giới tính hình thành tính trạng kiểu gen dị hợp biểu kiểu hình khác giới đực giới * Dạng 10: Sự tương tác kiểu gen với tế bào chất: Ví dụ: Khi lai hai thứ thực vật chủng loài người ta thu kết sau: Phép lai 1: P ♂ thân bò x ♀ thân đứng F1, F2 hữu thụ Phép lai 1: P ♂ thân đứng x ♀ thân bò F1 hữu thụ F2 75% số hữu thụ, 25% số bất thụ đực (các túi phấn khơng nở hoa) Hãy giải thích kết viết sơ đồ lai từ P đến F2 hai phép lai Gợi ý trả lời Nguyên nhân sai khác phép lai thuận nghịch đồng hợp tử gen lặn (kí hiệu a) định tính bất thụ đực; gen lặn gây tính bất thụ đực trường hợp thống hay tương tác với tế bào chất từ thứ bò lan Tế bào chất chủ yếu di truyền qua tế bào trứng (noãn) Nếu đánh dấu * tế bào chất thứ bò lan, ** tế bào chất thứ đứng thẳng ta có sơ đồ sau Phép lai 1: P ♂ thân bò x ♀ thân đứng AA * F1 aa** Aa** F2 1AA** : 2Aa**: 1aa** (Tất hữu thụ) Phép lai 1: P ♂ thân đứng x ♀ thân bò 17 aa ** F1 AA* Aa* F2 1AA* : 2Aa* : 3/4 hữu thụ 1aa* 1/4 bất thụ Lưu ý: Sự tương tác kiểu gen với tế bào chất làm xuất kiểu hình * Dạng 11: Hiệu ứng dịng mẹ: Ví dụ: Pt/c ♂ hoa đỏ x ♀ hoa trắng -> F1đỏ -> F2 đỏ -> F3 3đỏ : trắng Pt/c ♂ hoa trắng x ♀ hoa đỏ ->F1trắng -> F2 đỏ -> F3 3đỏ : trắng Giải thích kết hai phép lai trên? Gợi ý trả lời - Sự phân li kiểu hình giống hai giới => tính trạng gen NST thường quy định - Sự biểu kiểu hình F1 phép lai thuận nghịch khác có kiểu gen Sự biểu kiểu hình hệ sau kiểu hình kiểu gen mẹ hệ trước (Hiệu dòng mẹ) - Căn vào kiểu hình F2 cho thấy màu đỏ tính trạng trội màu trắng tính trạng lặn - Quy ước A quy định hoa màu đỏ, a quy định hoa màu trắng - Viết sơ đồ lai từ P đến F2 Lưu ý: hiệu dòng mẹ thường dẫn đến kết phép lai thuận nghịch khác F1 Sự biểu kiểu hình chậm hệ Gen nằm nhiễm sắc thể giới tính * Dạng: Nhận diện tốn tn theo quy luật di truyền liên kết với giới tính Ví dụ 1: Lai ruồi giấm mắt trắng với ruồi đực mắt đỏ, người ta thu 18 đời tất ruồi có mắt màu đỏ tất ruồi đực có mắt trắng Hãy xác định quy luật di truyền tính trạng Gợi ý trả lời - Có khác màu mắt hai giới, cho thấy tính trạng liên kết với giới tính Nếu màu mắt xác định gen NST Y vùng khơng tương đồng tất đực phải có mắt màu đỏ Điều khơng với kết phép lai Mặt khác có tượng di truyền chéo, màu mắt phải quy định gen NST X vùng không tương đồng - Vì giới có hai nhiễm sắc thể X tất giới đực có mắt màu đỏ, màu đỏ phải trội màu trắng Và tất giới đực có kiểu hình mẹ phải đồng hợp tử - Quy ước: Xw quy định màu đỏ, X+ quy định màu trắng - Sơ đồ lai P Xw Xw x X+Y Xw X+ XwY F1 (mắt đỏ) (mắt trắng) Ví dụ 2: Ruồi có cánh bị khuyết lai với ruồi đực có cánh bình thường Ở đời thu được: 35 ruồi cánh khuyết, 39 ruồi cánh bình thường, 33 ruồi đực cánh bình thường Xác định kiểu di truyền kiểu hình cánh khuyết Gợi ý trả lời - Có thể nhận thấy ruồi đực có cánh bình thường, cịn ruồi có cánh bình thường, cánh khuyết Sự khác biệt cho thấy tính trạng liên kết với giới tính -Vì thấy có ruồi hệ sau có hai kiểu hình mà ruồi hệ P cánh khuyết nên cánh khuyết tính trạng trội ruồi P có kiểu gen dị hợp -Tỉ lệ 2:1 cho thấy số ruồi đực bị chết Đây phải ruồi đực nhận 19 nhiễm sắc thể X mang cánh khuyết Vậy cánh khuyết tính trạng trội gây chết trạng thái đồng hợp tử bán hợp tử - Quy ước: XN quy định cánh khuyết, Xn quy định cánh bình thường - Sơ đồ phép lai P F1 XN Xn (cánh khuyết) XN Xn (khuyết) x Xn Xn (bình thường) XnY (cánh bình thường) XN Y (chết) XnY (bình thường) Lưu ý: -Sự di truyền liên kết với giới tính phát cách + Kết phép lai thuận nghịch khác + Gen nhiễm sắc thể X vùng khơng tương đồng: Tỉ lệ phân li kiểu hình khác hai giới; có tượng di truyền theo chế di truyền chéo + Gen nằm vùng tương đồng nhiễm sắc thể XY: Tỉ lệ phân li kiểu hình khác hai giới + Gen năm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể Y: Di truyền theo chế di truyền thẳng - Gen gây chết liên kết với giới tính nằm NST X vùng không tương đồng làm giảm số thuộc giới dị giao tử Gen nằm tế bào chất Ví dụ: Ở chủng Chlamydomonas mat+ mang alen đột biến mẫn cảm với nhiệt độ, tạo nên tế bào sinh trưởng điều kiện nhiệt độ bình thường Chủng đột biến lai với chủng kiểu dại, tất tế bào hệ mẫn cảm với nhiệt độ Ta kết luận đột biến Gợi ý trả lời - Theo giả thiết chủng mat+ mang alen đột biến Gọi gen đột biến mẫn cảm với nhiệt độ ts Do kiểu gen chủng mat+ ts Vậy chủng bình thường có alen tương ứng mat- ts+ Vì vậy, phép lai phải là: 20 mat+ ts x mat- ts hệ sau mẫn cảm nhiệt độ nên chúng phải có kiểu gen mat+ ts mat-ts -Kết phép lai chứng tỏ trường hợp di truyền theo dòng mẹ từ dạng bố mẹ mat+ sang hệ Do đột biến mẫn cảm với nhiệt độ phải xảy ADN tế bào chất Lưu ý:- ADN bào quan tế bào chất tự tế bào không phân chia - Một tế bào hai dạng ADN bào quan kiểu dại đột biến tồn gọi dị bào chất, hay gọi dị bào Khi dị bào phân chia sinh dưỡng, tế bào thường thấy chứa ADN dạng ADN dạng khác Kiểu di truyền gọi phân li tế bào chất - Các bào quan nằm tế bào chất, người ta cho chúng thể mơ hình di truyền đặc trưng theo vị trí tồn Tồn tế bào chất bắt nguồn từ trứng thể mẹ Vì tất bào quan, ADN bào quan với đột biến bào quan theo dòng tế bào chất tế bào trứng truyền cho thể hệ sau Kiểu di truyền gọi di truyền theo dòng mẹ Do kiểu hình khác mã hóa ADN bào quan di truyền theo dịng mẹ phép lai Tính trạng hai hay nhiều gen quy định Tương tác bổ sung (bổ trợ) Ví dụ: Lai phân tích ruồi giấm mắt đỏ kiểu dại, người ta thu đời phân li theo sau: ruồi mắt đỏ kiểu dại: ruồi mắt nâu: ruồi mắt đỏ cờ: ruồi mắt trắng Hãy giải thích phép lai Gợi ý trả lời: - Kết phép lai cho loại kiểu hình với tỉ lệ nhau, giống với kết phép lai phân tích cá thể dị hợp hai gen quy định tính trạng phân li độc lập với Điều cho thấy thể đem lai phân tích dị hợp cặp gen hay có 21 tương tác gen khơng alen lên biểu kiểu hình màu mắt Và phân li độc lập hoán vị gen với tần số 50% Tuy nhiên tượng hoán vị với tần số 50% xảy thấp Nên ta chấp nhận giả thiết phân li độc lập - Quy ước kiểu gen thể dị hợp AaBb - Sơ đồ lai Pa Fa AaBb x aabb AaBb mắt đỏ kiểu dại Aabb mắt nâu aaBb mắt đỏ cờ aabb mắt trắng - Điều chứng tỏ có tương tác bổ trợ hai gen trội làm xuất kiểu hình Lưu ý: - Là phép lai tính trạng thể dị hợp (F1 )cho 2n loại giao tử n lớn 2, Các gen trội không alen tương tác với làm xuất kiểu hình Nếu tính trạng quy định gen khơng alen : +tỉ lệ phân li 9:3:3:1 cho thấy gen trội quy định kiểu hình riêng + tỉ lệ phân li 9:6;1 cho thấy hai gen trội quy định chung kiểu hình + tỉ lệ phân li 9:7 cho thấy hai gen trội khơng quy định kiểu hình riêng nên có kiểu hình giống với đồng hợp tử lặn 2.2 Tương tác át chế Ví dụ: lai lanh có hoa màu trắng với lanh có hoa màu hồng chủng, người ta thu toàn F1 có hoa màu xanh da trời F2 phân li theo tỉ lệ hoa hồng: hoa màu xanh da trời: hoa trắng Hãy xác định quy luật di truyền tính trạng màu sắc hoa phép lai Gợi ý trả lời 22 - Đây phép lai tính trạng F2 có tỉ lệ phân li kiểu hình (9:3:4) tỉ lệ biến đổi tỉ lệ 9:3:3:1 mendel Điều cho thấy tính trạng hai gen trội phân li độc lập quy định Trong trường hợp hai alen trội lặn gen quy định kiểu hình riêng Nếu cho A quy định hoa có màu, aa quy định không màu – tương tác át chế gen lặn B quy định màu xanh da trời, b quy định hoa có màu hồng ta kiểu gen P sau: AAbb (màu hồng) x aaBB (màu trắng) Lưu ý: - Là phép lai tính trạng thể dị hợp (F1 )cho 2n loại giao tử n lớn 2, Trong gen ức chế biểu gen Gen ức chế gọi gen át, gen bị ức chế gọi gen khuất Nếu tính trạng quy định gen khơng alen : +tỉ lệ phân li 13:3 12:3:1 cho thấy gen trội gen át + tỉ lệ phân li 9:3:4 cho thấy gen lặn gen át Tương tác cộng gộp Ví dụ: Lai hai giống ga chủng, giống có túm lơng chân, giống khơng có, người ta thu F1 có túm lơng chân F2 phân ly theo tỉ lệ 15 có túm lơng chân: khơng có túm lơng chân Hãy giải thích kết thu phép lai Gợi ý trả lời: Trong phép lai bố mẹ khác tính trạng, F2 có tỉ lệ phân li 15:1 Tỉ lệ biến đổi tỉ lệ 9:3:3:1 mendel Điều cho thấy tính trạng hai gen trội phân li độc lập quy định tương tác cộng gộp quy định Trong trường hợp này, cần kiểu gen có mặt alen trội gà có túm lơng chân Quy ước kiểu gen P A1 A1 A2 A2 (có túm lơng chân) x a1 a1 a2 a2 (khơng có túm lông chân) Sơ đồ lai: Lưu ý: - Là phép lai tính trạng thể dị hợp (F1 )cho 2n loại giao tử n lớn 2, Trong gen ức chế biểu 23 gen Gen ức chế gọi gen át, gen bị ức chế gọi gen khuất Nếu tính trạng quy định gen khơng alen tỉ lệ phân li kiểu hình 15:1 1:4:6:4:1 III.KẾT LUẬN 1.Điểm đề tài - Hệ thống lí thuyết phần quy luật tác động gen hình thành tính trạng từ đến chuyên sâu - Hệ thống dạng tập phần quy luật tác động gen hình thành tính trạng theo mức độ nhận thức - Hệ thống dạng tập không sử dụng ôn thi THPT Quốc Gia mà hệ thống dạng tập dùng ôn thi HSG - Trong dạng tập có phần lưu ý nhận diện dạng tập 2.Tính hiệu quả, tính ứng dụng đề tài - Đề tài xây dựng với mục đích tài liệu tự học cho học sinh sau cung cấp kiến thức lớp, tơi thiết nghĩ trình bày đề tài nội dung vơ hữu ích cho việc tự học học sinh, giúp em tiết kiệm thời gian cơng sức việc tìm tài liệu tham khảo - Nội dung viết đề tài trở thành tài liệu tham khảo giáo viên sinh học Kiến nghị: Nội dung viết đề tài nên chuyển cho học sinh sau học kiến thức lớp trước vào buổi ôn thi Trong thời gian không dài, với kinh nghiệm, nguồn tài liệu hạn chế, mong đồng nghiệp góp ý kiến để nội dung đề tài đầy đủ hiệu với em học sinh với giáo viên sinh học giáo viên bước đầu tham gia ôn thi học sinh giỏi Xin trân trọng cảm ơn! 24 25 ... gen Gen ức chế gọi gen át, gen bị ức chế gọi gen khuất Nếu tính trạng quy định gen khơng alen tỉ lệ phân li kiểu hình 15 :1 1:4:6:4 :1 III.KẾT LUẬN 1. Điểm đề tài - Hệ thống lí thuyết phần quy luật. .. hai gen trội phân li độc lập quy định Trong trường hợp hai alen trội lặn gen quy định kiểu hình riêng Nếu cho A quy định hoa có màu, aa quy định không màu – tương tác át chế gen lặn B quy định. .. chế gọi gen át, gen bị ức chế gọi gen khuất Nếu tính trạng quy định gen khơng alen : +tỉ lệ phân li 13 :3 12 :3 :1 cho thấy gen trội gen át + tỉ lệ phân li 9:3:4 cho thấy gen lặn gen át Tương tác cộng