4 chuyên đề “xác định quy luật tác động của gen đối với sự hình thành tính trạng”

MÃ CHUYÊN ĐỀ: SIN_04 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Phần I MỞ ĐẦU I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Phần II NỘI DUNG A LÍ THUYẾT VÀ KHÁI NIỆM CĂN BẢN I LUẬN THUYẾT TRUNG TÂM Nội dung Ngoại lệ liên quan đến luận thuyết trung tâm II MỘT SỐ THUẬT NGỮ SINH HỌC B QUY LUẬT TÁC ĐỘNG CỦA GEN LÊN SỰ HÌNH THÀNH TÍNH TRẠNG I MỘT GEN QUY ĐỊNH MỘT TÍNH TRẠNG Cách nhận biết quy luật di truyền chi phối phép lai 1.1 Trường hợp toán xác định tỷ lệ phân li kiểu hình đời 1.2 Nếu đề không xác định tỷ lệ phân li kiểu hình đời mà 10 cho biết kiểu hình lai 1.3 Tính trạng hay gen quy định? Xác định kiểu gen tương ứng 11 thể lai: 1.4 Di truyền tính trạng trung gian 11 1.5 Gen gây chết 12 1.6 Di truyền đồng trội (hiện tượng gen đa alen) 12 Câu hỏi tập vận dụng 12 19 II NHIỀU GEN CÙNG QUY ĐỊNH MỘT TÍNH TRẠNG Nhận dạng số dạng tập tương tác gen phương pháp giải 19 1.1 Dạng 1: Bài tập tương tác gen 19 1.2 Dạng 2: Bài tập tương tác gen kết hợp với quy luật di truyền khác 26 Câu hỏi tập vận dụng 38 2.1 Bài tập trắc nghiệm 38 2.2 Bài tập tự luận 45 52 Phần III KẾT LUẬN I KẾT LUẬN 52 II KIẾN NGHỊ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ HSG Học sinh giỏi THPT Trung học phổ thông NST Nhiễm sắc thể PLDL Phân li đọc lập QL Quy luật VD Ví dụ ĐA Đáp án TH Trường hợp ND Nội dung 10 BP Biện pháp Phần I: MỞ ĐẦU I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Di truyền học phần quan trọng chương trình sinh học THPT, xuốt thời gian dài quan điểm gen quy đinh tính trạng ất nhiều nhà khoa học đồng tình nhiên nghiên cứu gần cho thấy tính trạng khơng phải chịu chi phối gen mà tính trạng chịu chi phối nhiều yếu tố khác Qua trình nghiên cứu đề thi HSG cấp đặc biệt cấp quốc gia qua năm, nhận thấy học sinh cần phải nắm kiến thức bản chuyên sâu sau cần phải luyện tập thật nhiều câu hỏi, tập trường hợp khác giải thành công câu hỏi thuộc phần xác định quy luật tác động gen tới hình thành tính trạng Không vậy, kiến thức phần quy luật tác động gen tảng để học sinh giải tập tính tốn đề HSG THPT Quốc Gia mà kiến thức phần sở để giải câu hỏi tập thuộc phần khác đề thi HSG THPT Quốc Gia Đã có nhiều tài liệu khai thác phần sở lý thuyết hay phương pháp giải tập phần “Xác định quy luật tác động gen lên hình thành tính trạng” Tuy nhiên, qua giảng dạy học sinh ơn thi THPT quốc gia, bồi dưỡng học sinh giỏi Tơi thấy học sinh cịn lúng túng trả lời câu hỏi làm tập di truyền dạng này, có câu hỏi em chưa hình dung vấn đề cần hỏi có hình dung lại thiếu trường hợp Trong thời gian giảng dạy lớp theo phân phối chương trình khơng nhiều Do em thường đọc thêm tài liệu, tham khảo nhiều sách nhiên, tài liệu viết đề tài rời rạc, tách bạch nhau, chưa hệ thống đầy đủ chưa đủ nhiều để em học sinh chạm với nhiều câu hỏi khó với nhiều trường hợp cụ thể để từ hình thành cách suy luận nhằm giải câu hỏi tập thi học sinh giỏi Qua năm ôn thi học sinh giỏi, ôn đại học với hệ thống tài liệu tham khảo xây dựng chuyên đề “Xác định quy luật tác động gen hình thành tính trạng” sau năm lại bổ xung hồn thiện thêm kiến thức lí thuyết bổ xung thêm câu hỏi tập Chúng mong muốn chuyên đề nguồn tài liệu ơn tập kì thi THPT quốc gia, học sinh giỏi cấp, kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia, quốc tế thi học sinh giỏi giải tốn máy tính Casio cho học sinh giáo viên giảng dạy môn Sinh học II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu, tóm tắt kiến thức lí thuyết đồng thời hệ thống câu hỏi, hướng dẫn trả lời phần quy luật tác động gen lên hình thành tính trạng nhằm nâng cao hiệu quả bồi dưỡng học sinh giỏi đạt kết quả cao kì thi THPT Quốc Gia Phần II: NỘI DUNG A LÍ THUYẾT VÀ KHÁI NIỆM CĂN BẢN I LUẬN THUYẾT TRUNG TÂM Nội dung Luận thuyết trung tâm sinh học phân tử đề xướng Francis Crick vào năm 1958 nhắc lại báo Nature ấn hành vào năm 1970 Luận thuyết trung tâm sinh học phân tử quan tâm đến việc vận chuyển phần cách chi tiết thơng tin trình tự Nó khẳng định thơng tin khơng thể vận chuyển từ protein đến protein hay nucleic acid khác Hay nói cách khác, “một thơng tin vào protein, khơng ngược trở lại nucleic acid” Luận thuyết trung tâm thường bị hiểu không Nó thường bị nhầm lẫn với đường chuẩn dịng thơng tin từ "DNA đến RNA đến protein" Có số ngoại lệ biết đến so với đường chuẩn dịng thơng tin xem ngoại lệ luận thuyết trung tâm Đường dịng thơng tin chuẩn tóm tắt cách vắn tắt đơn giản hóa "DNA tạo RNA tạo proteins, để lại tiếp tục hỗ trợ cho cho hai bước trước cho q trình nhân đơi DNA", hay đơn giản "DNA → RNA → protein" Quá trình tách làm giai đoạn: phiên mã, dịch mã, tái tạo Nhờ có tri thức q trình xử lí RNA, bước thứ tư (nằm bước cũ, nhằm chuyển từ pre-mRNA trở thành mRNA hoàn chỉnh cách loại bỏ intron khơng có giá trị di truyền, phát hiện: cắt xén (splicing) Phiên bản năm 1970 Luận Thuyết Trung Tâm Mũi tên cho biết dịng thơng tin Mũi tên đặc biểu diễn dòng thống tin "xảy ra", mũi tên chấm biểu diễn dịng thơng tin "có khả năng" Chú ý dịng thơng tin từ proteins đến RNA hay DNA xem (xảy ra.) - Tái tạo: Tái tạo đề cập đến trình nhân đôi ADN Từ phân tử ADN xoắn kép nhân thành phân tử mới, diễn trình nhân đôi tế bào - Phiên mã: Phiên mã q trình mà thơng tin di truyền chứa đoạn DNA chuyển sang cho RNA thông tin (pre-mRNA) tổng hợp Tuy nhiên, chuỗi DNA có chứa cả intron exon, có exon có vai trị chứa thơng tin mã hóa cho protein Nên phân tử RNA tạo gọi premRNA Nó cần phải loại bỏ intron khơng cần thiết Quá trình gọi cắt xén - Cắt xén: Xem thêm cắt xén Trong tế bào eukaryote hay tế bào đa nhân khác, sản phẩm phiên mã (pre-mRNA) cần tinh giản Cụ thể (intron) bị loại bỏ Bên cạnh việc loại bỏ intron, chế cắt xén cho phép tạo phân tử mRNA hồn thiện khác nhau, phân tử RNA có nhiều exon việc xuất nhiều exon cho phép biểu thành nhiều protein liên quan nhau, tạo đa dạng số lượng protein tạo thành Ví dụ protein fibronecitin Tuy nhiên, khơng phải tế bào sống có q trình cắt xén; việc cắt xén khơng có prokaryote Điều dễ hiểu chiều dài mRNA DNA vi khuẩn ngắn, nên việc loại bỏ tồn intron cần thiết Nó giúp làm tăng số lượng gene mã hóa lên - Dịch mã: Cuối cùng, mRNA trưởng thành ngồi nhân tìm đường đến ribosome, dịch mã Trong tế bào prokaryotic, nơi khơng có màng ngăn nhân, đầu 5' cap mRNA ló ngồi vị trí tổng hợp RNA polymerase ribosome tiếp cận bắt đầu trình dịch mã Vì vi khuẩn, trình phiên mã dịch mã đồng thời Trong tế bào eukaryotic, có màng nhân ngăn cách, việc phiên mã (trong nhân) diễn tách biệt với việc dịch mã (trong tế bào chất) Vì mRNA phải vận chuyển ngồi nhân tới tế bào chất, đến ER thô (rough endoplasmic reticulum), nơi mà phân tử RNA kết hợp với ribosome Tại đó, mRNA đọc ribosome dạng mã ba (thuật ngữ tiếng Anh codon) Và ba mở đầu (start codon) đánh dấu bắt đầu gene AUG Các ba kết thúc (stop codon) đánh dấu kết thúc gene UAG, UGA, UAA Ngoại lệ liên quan đến luận thuyết trung tâm - Phiên mã ngược: Người ta phát tồn trình phiên mã ngược, thơng tin di truyền truyền từ RNA trở lại DNA Các phát tìm thấy retrovirus, cụ thể HIV, số eukaryote, trình tổng lợp telomere retrotransposon - Nhân đôi RNA: Nhân đôi từ RNA thành RNA Rất nhiều viruses làm theo cách mà sở di truyền RNA không phải DNA - Dịch mã trực tiếp từ DNA sang protein: Điều thực mơi trường ống nghiệm, dùng chiết xuất từ E.Coli có chứa ribosomes, không phải môi trường tế bào Các phân mảnh tế bào biểu thành protein từ DNA template ngoại lai, neomycin chất kháng sinh xem hỗ trợ trình - Prions: Prion loại protein có khả làm thay đổi cấu trúc 3D phân tử protein loại Điều làm thay đổi chức protein Trong nấm, truyền từ hệ sang hệ khác, tức có truyền tải di truyền từ protein → protein Mặc dù biểu truyền tải thơng tin, khơng xem ngoại lệ luận thuyết trung tâm cấu trúc chuỗi protein giữ nguyên Nhưng xem DNA trung tâm luận thuyết lại xem ngoại lệ luận thuyết trung tâm, protein tổng hợp, nhân từ protein khác II MỘT SỐ THUẬT NGỮ SINH HỌC Tính trạng: - Là đăc điểm hình thái cấu tạo, sinh lí, sinh hố thể ( đặc điểm tính chất biểu bên ngồi cá thể loài giúp ta nhận biết khác biệt cá thể ) -Ví dụ: Thân cao, quả lục, hạt dài… Cặp tính trạng tương phản: - Là trạng thái (đối lập nhau) biểu trái ngược loại tính trạng tính trạng - Ví dụ: Hạt trơn , hạt nhăn; thân cao , thân thấp… Nhân tố di truyền : (Gen) - Là nhân tố quy định tính trạng củasinh vật Ví dụ: Nhân tố di truyền quy định màu sắc hoa,hình dáng hạt đậu… Giống chủng: (Dịng thuần) - Là giống có đặc tính di truyền đồng nhất, hệ sau giống cac hệ trước Kiểu hình: - Là tổ hợp tính trạng thể (nhìn thấy được) Ví dụ:Hạt vàng, quả tròn, thân cao… Kiểu gen : - Là tổ hợp toàn gen tế bào thể Kiểu gen quy định kiểu hình.( thơng thường nói tới kiểu gen người ta xét vài gen liên quan tới kiểu hình cần nghiên cứu) Ví dụ:Aa, AA, Bb… Tính trạng trội: - Là tính trạng biểu F1 ( P chủng) Tính trạng lặn: - Là tính trạmg đến F biểu Thể đồng hợp: - Là kiểu gen chứa cặp gen tương ứng giống nhau.(aa,bb, AA) 10 Thể dị hợp: - Là kiểu gen chứa cặp gen tương ứng khác nhau.(Aa, Bb) 11 Cặp NST tương đồng : - Là cặp NST giống hình dạng kích thước 12 Bộ NST lưỡng bội: - Chứa cặp NST tương đồng ( trừ NST giới tính) 13 Bộ NST đơn bội : - Chứa cặp tương đồng 14 Một số kí hiệu + P (parentes) : cặp bố mẹ xuất phát + X :Phép lai ký hiệu dấu X + G : (gamete), Giao tử ‘ + GP : Giao tử P + GF : Giao tử F1 Quy ước:giao tử đực: ( thể đực) ký hiệu: Còn giao tử cái: (hoặc thể cái) ký hiệu là: + F : (filia), hệ + FB :Thế hệ lai phân tích Quy ước: F1 hệ thứ , cặp P F2 …………………….hai , sinh từ F1 B QUY LUẬT TÁC ĐỘNG CỦA GEN LÊN SỰ HÌNH THÀNH TÍNH TRẠNG I MỘT GEN QUY ĐỊNH MỘT TÍNH TRẠNG Theo quan niệm Menđen gen qui định tính trạng, gen phân li độc lập tác động riêng rẽ Tuy nhiên cơng trình tiếp sau ơng cho thấy mối quan hệ gen tính trạng phức tạp, nhiều gen qui định tính trạng gen tham gia qui định nhiều tính trạng Các gen phân li độc lập lại tác động qua lại với việc hình thành tính trạng Để nhận dạng quy luật di truyền phải dựa vào điều kiện cụ thể toán Đối với toán lai 1, nhiều cặp tính trạng phân li độc lập ta dựa vào: điều kiện tính trạng gen quy định, kết quả phép lai để xác định Đối với tốn tương tác gen khơng allen ta dựa vào: điều kiện phép lai, kết quả phân tích đời qua phép lai Cách nhận biết quy luật di truyền chi phối phép lai 1.1 Trường hợp toán xác định tỷ lệ phân li kiểu hình đời 1.1.1 Dựa vào kết phân li kiểu hình đời con: 1.1.1.1 Khi lai tính trạng: Xác định quy luật di truyền chi phối cách vào tỉ lệ phân tích kiểu hình hệ con: + 3:1 quy luật di truyền phân tích trội lặn hoàn toàn + 1:2:1 quy luật di truyền phân tích trội khơng hồn tồn (xuất tính trạng trung gian gen nằm NST thường giới tính) + 1:1 2:1 tỉ lệ gen gây chết 1.1.1.2 Khi lai hay nhiều cặp tính trạng: + Tìm tỉ lệ phân tích kiểu hình hệ loại tính trạng + Nhân tỉ lệ KH riêng rẽ loại tính trạng với tỉ lệ KH riêng loại tính trạng Nếu thấy kết quả tính phù hợp với kết quả phép lai kết luận cặp gen quy định loại tính trạng nằm cặp NST khác nhau, di truyền theo định luật phân li độc lập Menden Ví dụ: Cho lai hai 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 Hướng dẫn trả lời + Xét riêng tính trạng hệ con: ( 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 tính trạng nằm cặp NST khác 1.1.2 Dựa vào kết phân ly kiểu hình phép lai phân tích: Dựa vào kết quả phép lai để xác định tỷ lệ loại giao tử sinh cá thể cần tìm + Nếu tỉ lệ KH 1:1 di truyền tính trạng gen chi phối + Tỉ lệ KH 1:1:1:1 di truyền tương tác bổ trợ tính trạng có kiểu hình 9:3:3:1 lai cặp tính trạng tuân theo định luật phân ly độc lập có tỉ lệ kiểu hình 9:3:3:1 1.2 Nếu đề khơng xác định tỷ lệ phân li kiểu hình đời mà cho biết kiểu hình lai + Khi lai cặp tính trạng, tỉ lệ kiểu hình biết bội số 25% (hay ) + Khi lai cặp tính trạng mà tỉ lệ kiểu hình biết bội số 6.25% (hay ), hay lai n cặp tính trạng mà từ tỉ lệ KH biết cho 16 phép xác định số loại giao tử bố (hoặc mẹ) có tỉ lệ 25% ước số 25%  Đó tốn thuộc định luật Menden Ví dụ: Cho lai đậu chủng khác cặp tính trạng tương phản, F1 thu toàn thân cao - hoa đỏ Cho F1 tạp giao F2 thu 16000 có 9000 thân cao - hoa đỏ Hai cặp tính trạng bị chi phối quy luật di truyền A Tương tác át chế C.Tương tác bổ trợ B Phân li độc lập D Tương tác cộng gộp 10 Đối chiếu phương án đề → đáp án D Câu 2: Cho hoa đỏ (P) tự thụ phấn thu đời F1 có tỷ lệ kiểu hình: 56,25% hoa đỏ : 18,75% hoa hồng : 18,75% hoa vàng : 6,25% hoa trắng Nếu cho tất cả hoa vàng F1 lai phân tích, loại kiểu hình hoa vàng đời chiếm tỉ lệ A.1/3 B 1/4 C.1/2 D 2/3 Hướng dẫn trả lời - Bài tốn xét tính trạng, F1 thu tỉ lệ 56,25% : 18,75% : 18,75% : 6,25% = : : : → Tính trạng màu hoa cặp gen tương tác bổ sung quy định Quy ước gen: A-B-: đỏ; A-bb: hồng; aaB-: vàng; aabb: trắng - Hoa vàng F1 có KG: 1/3 aaBB, 2/3 aaBb lai phân tích với KG aabb → Giao tử F1 2/3 aB, 1/3 ab → hoa vàng F2 = 2/3 = 2/3 → đáp án D Câu 3: Ở lồi thực vật, tính trạng chiều cao cặp gen nằm cặp NST khác di truyền theo kiểu tương tác cộng gộp Cây thấp cao 100cm, có alen trội cao thêm 5cm Cho dị hợp cả cặp gen tự thụ phấn thu F1 Ở F1, cao 115cm chiếm tỉ lệ A.7/64 B 5/64 C 15/32 D 9/32 Hướng dẫn trả lời Cách 1: Cây thấp có alen trội, alen trội làm cao thêm 5cm → Cây 115cm có alen trội Số tổ hợp gen cao 115cm là: C36 = 20 P dị hợp cặp gen → loại giao tử Tổng số tổ hợp giao tử F 1: 8.8 = 64 → Cây 115cm = 5/64 (đáp án B) Cm2n C36 20 Cách 2: áp dụng công thức: n    4 256 64 Câu 4: Khi cho giao phấn có kiểu hình hoa đỏ với có kiểu hình hoa trắng (P) hệ F1 xuất đồng loạt có kiểu hình hoa đỏ F1 tự thụ phấn, thu F2 có tỉ lệ kiểu hình: 56,25% hoa đỏ : 43,75% hoa trắng Biết không xảy tượng đột biến Theo lí thuyết, có phát biểu sau đúng? 39 I Trong số hệ F2, chủng kiểu hình hoa đỏ chiếm tỉ lệ 15/16 II Trong số hệ F2, hoa đỏ không chủng chiếm tỉ lệ 1/2 III Trong số hệ F2, hoa trắng không chủng chiếm tỉ lệ 1/4 IV Lấy ngẫu nhiên hoa đỏ F2, xác suất để cá thể không chủng 8/9 V Lấy ngẫu nhiên hoa trắng F2, xác suất để cá thể chủng 4/7 A B C D Hướng dẫn trả lời F2 có tỉ lệ kiểu hình: 56,25% hoa đỏ : 43,75% hoa trắng = : → màu sắc hoa di truyền tương tác bổ sung Quy ước: A-B-: hoa đỏ; A-bb/aaB-/aabb: hoa trắng → P: AaBb × AaBb Xét phát biểu: I Sai Cây chủng kiểu hình hoa đỏ (AABB) chiếm tỉ lệ 1/16 II Đúng Hoa đỏ không chủng (2AABb, 2AaBB, 4AaBb) = 8/16 = 1/2 III Đúng Cây hoa trắng không chủng (2Aabb, 2aaBb) = 4/16 = 1/4 IV Đúng Lấy ngẫu nhiên hoa đỏ F2, xác suất để cá thể không chủng – 1/9 = 8/9 V Sai Lấy ngẫu nhiên hoa trắng F2, xác suất để cá thể chủng – 4/7 = 3/7  Đáp án D Câu 5: Ở lồi thực vật, tính trạng hình dạng quả gen không alen phân li độc lập quy định Khi kiểu gen có mặt đồng thời cả alen trội A B cho quả dẹt, có hai alen trội cho quả trịn khơng có alen trội cho quả dài Tính trạng màu sắc hoa gen có alen quy định, alen D quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định hoa trắng Cho quả dẹt, hoa đỏ (P) tự thụ phấn, thu F1 có tỉ lệ phân li KH theo tỉ lệ quả dẹt, hoa đỏ : quả tròn, hoa trắng : quả dẹt, hoa trắng : quả tròn, hoa trắng : quả dài, hoa đỏ Biết không xảy đột biến, kiểu gen (P) sau phù hợp với kết quả trên? 40 A Ad Bb aD B BD Aa bd C AD BB Ad D AD Bb ad Hướng dẫn trả lời - Tỉ lệ quả dẹt : quả tròn : quả dài = : : 1, tỉ lệ tương tác bổ sung nên vai trò A, a B, b - Tỉ lệ KG F1 : : : : = 16 tổ hợp → bên P cho loại giao tử, mặt khác số biến dị tổ hợp giảm → gen liên kết màu sắc liên kết hoàn toàn với cặp gen quy định hình dạng hạt - F1 xuất KH quả dài, hoa đỏ (aabbD-) → a liên kết hoàn toàn với D b liên kết hoàn toàn với D Căn vào đề → đáp án A Câu 6: Ở loài thực vật, tính trạng khối lượng quả cặp gen Aa, Bb, Dd Ee nằm cặp NST thường khác tương tác theo kiểu cộng gộp Cây có kiểu gen đồng hợp lặn cả cặp gen cho quả nặng 100g; Trong kiểu gen, có thêm alen trội quả nặng thêm 10g Cho dị hợp cặp gen tự thụ phấn, thu F1 Biết không xảy tượng đột biến Theo lí thuyết có phát biểu sau đúng: I Ở F1, loại có quả nặng 150g chiếm tỉ lệ 7/32 II Ở F1, loại có quả nặng chiếm tỉ lệ 1/256 III Ở F1, tỉ lệ loại có quả nặng 110g tỉ lệ loại có quả nặng 170g IV Ở F1, loại có quả nặng 140g chiếm tỉ lệ lớn A B C D Hướng dẫn trả lời I Cây có quả nặng 150g có alen trội (m = 5) Số cặp gen dị hợp tối đa (n = 4) Áp dụng cơng thức (mục 1.1.2.3) ta có, Cm2n C85 56 loại có alen trội = n   (I đúng)  4 256 32 II Cây có quả nặng (AABBDDEE)có alen trội, áp dụng cơng thức ta có: Cm2n C88 (II đúng)   n 4 256 Cm2n C18 III Cây có quả nặng 110g (1 alen trội) = n   4 256 41 Cây có quả nặng 170g (7 alen trội) = Cm2n C87 (III đúng)   n 4 256 IV Cây có quả nặng 140g (4 alen trội = n) nên có tỉ lệ lớn (IV đúng)  Đáp án D Câu 7: Một lồi thực vật, tính trạng màu hoa hai cặp gen quy định Cho hai có hoa hồng (P) giao phấn với nhau, thu F1 gồm 100% hoa đỏ Cho F1 tự thụ phấn, thu F2 có kiểu hình gồm 990 hoa đỏ : 660 hoa hồng : 110 hoa trắng Biết không xảy đột biến Theo lí thuyết, có phát biểu sau đúng? I F2 có loại kiểu gen quy định kiểu hình hoa đỏ II Trong tổng số hoa hồng F2, số có kiểu gen dị hợp tử chiếm tỉ lệ 2/3 III Cho tất cả hoa đỏ F2 giao phấn với hoa trắng, thu F3 có kiểu hình phân li theo tỉ lệ: hoa đỏ : hoa hồng : hoa trắng IV Cho tất cả hoa hồng F2 giao phấn với tất cả hoa đỏ F2, thu F3 có số hoa trắng chiếm tỉ lệ 1/27 A B C D Hướng dẫn trả lời F2 có tỉ lệ KH = : : 1, tỉ lệ tương tác bổ sung Quy ước: A-B-: hoa đỏ; A-bb/aaB-: hoa hồng; aabb: hoa trắng I Đúng KH hoa đỏ F2 có KG: AABB, AaBB, AABb, AaBb II Có KG quy định hoa hồng: 1AAbb, 2Aabb, 1aaBB, 2aaBb Tỉ lệ dị hợp = 4/6 = 2/3 (II đúng) III Tất cả hoa đỏ F2 cho tỉ lệ giao tử 4/9AB, 2/9Ab, 2/9aB, 1/9ab Cây hoa trắng cho loại giao tử ab → F3: KG: 4/9AaBb : 2/9Aabb : 2/9aaBb : 1/9aabb KH: hoa đỏ : hoa hồng : hoa trắng (III đúng) IV Tất cả hoa hồng F2 cho tỉ lệ giao tử 1/3Ab, 1/3aB, 1/3ab → F3 có số hoa trắng chiếm tỉ lệ: 1/9 1/3 = 1/27 (IV đúng)  Đáp án A Câu 8: Một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định 42 hoa vàng Hai cặp gen nằm cặp NST tương đồng số Alen D quy định quả trịn trội hồn tồn so với alen d quy định quả dài, cặp gen Dd nằm cặp NST tương đồng số Cho giao phấn (P) chủng F1 dị hợp cặp gen Cho F1 giao phấn với thu F2, có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, quả trịn chiếm tỉ lệ 49,5% Biết hốn vị gen xảy cả trình phát sinh giao tử đực với tần số Tính theo lí thuyết, có kiểu hình thân thấp, hoa vàng, quả dài F2 chiếm tỉ lệ A 16% B 4% C 9% D 12% Hướng dẫn trả lời F1 dị hợp cặp gen, F2 cho thân cao, hoa đỏ, quả trịn (A-B-D) = 0,495 Ta có F1: Dd × Dd → F2: D- = 3/4 = 0,75  A-B- = 0, 495  0,66 0,75 Đề cho biết F1 xảy hoán vị gen  aabb = (A-B-) – 0,5 = 0,66 – 0,5 = 0,16 F1: Dd × Dd → F2: dd = 1/4 = 0,25  Cây thân thấp, hoa vàng, quả đỏ (aabbdd) = 0,16 0,25 = 0,04 (Đáp án B) Câu 9: Cho thân thấp thuộc hai dòng mang alen khác hoàn toàn thu F1 toàn thân thấp dị hợp tử cặp gen Cho dòng thân cao thân thấp lai với thu F1' toàn thân thấp kiểu gen với F1 Cho F1 F1' lai với thu F2 Cho thân thấp F2 giao phấn tự với tỉ lệ thân thấp chứa cặp gen đồng hợp F thu bao nhiêu? Biết trình giảm phân thụ tinh xảy bình thường A 41/169 B 149/169 C 128/169 D 113/169 Hướng dẫn trả lời - Đề cho biết có cặp gen quy định chiều cao thân (quy ước A,a B,b) Theo đề ta có: P1: AABB (thấp) × aabb (thấp) P2: AAbb (thấp) × aaBB (cao) F2: F1' : AaBb (thấp) AaBb (thấp)  F1 × F1' : AaBb × AaBb F2: 9A-B- : 3A-bb : 1aabb : 3aaB13 thấp : cao (tương tác át chế gen trội) 43 - Cho thân thấp F2 (9A-B- : 3A-bb : 1aabb) giao phấn tự → Tỉ lệ giao tử thân thấp F2: → Tỉ lệ thân cao F3 = 4 2 AB: Ab: aB: ab 13 13 13 13 2 2 16   13 13 13 13 169 Tỉ lệ thân thấp dị hợp tất cả cặp gen: 4 40   13 13 13 13 169  Tỉ lệ thân thấp chứa cặp gen đồng hợp F3 =  16 140 113   (đáp án 169 169 169 D) Câu 10: Ở lồi động vật, lai lơng đen với đực lơng trắng thu F1 có 100% lơng đen Cho F1 giao phối ngẫu nhiên với nhau, F2 thu lông đen : lông vàng : lơng trắng, lơng trắng có đực Cho lông đen F2 giao phối với tỉ lệ lơng vàng thu F3 bao nhiêu? Biết trình giảm phân thụ tinh xảy bình thường khơng có đột biến xảy A 38,88% B 77,88% C 30,67% D 20,83% Hướng dẫn trả lời - F2 thu tỉ lệ KH : : có phân li không đồng giới → tính trạng màu lơng gen tương tác theo kiểu bổ sung gen nằm NST giới tính X, gen nằm NST thường Vì tương tác bổ sung nên vai trò gen nhau, giả sử cặp A, a nằm NST thường; cặp B, b nằm NST giới tính X - F2 thu 16 tổ hợp → F1 dị hợp cặp gen (lơng đen): AaXBXb × AaXBY - Cho lông đen F2 giao phối với nhau: (1AAXBXB : 1AAXBXb : 2AaXBXB : 2AaXBXb) × (1AA XBY : 2Aa XBY) - Tỉ lệ giao tử F2: F2: 1/3AA : 2/3Aa → 2/3A : 1/3a  F3: 4/9AA : 4/9Aa : 1/9aa (hoặc 8/9A- : 1/9aa) F2: (1/2XBXB : 1/2XBXb) × (1/2XBY : 1/2Y) → (3/4XB : 1/4Xb) × (1/2XB : 1/2Y) → 7/8XBX- : 1/8XbY 44 1 9  Lông vàng F3:   20,83% (Đáp án D) 2.2 Bài tập tự luận Câu (Đề thi HSGQG 2014): Ở loài thực vật, người ta thực hai phép lai sau: Phép lai I: Dòng (hoa trắng) × Dịng (hoa đỏ) F1 100% hoa trắng Cho F1 tự thụ phấn, thu F2 có 124 hoa trắng 36 hoa đỏ Phép lai II: Dịng (hoa trắng) × Dịng (hoa đỏ) F1 100% hoa trắng Cho F1 tự thụ phấn, thu F2 có 122 hoa trắng 38 hoa đỏ Biết rằng, kiểu gen cách tác động gen dòng hai phép lai giống a) Hãy dùng tiêu chuẩn χ2 (khi bình phương) để kiểm định phù hợp hay khơng phù hợp số liệu thực tế số liệu lí thuyết phép lai Cho biết, χ2 lí thuyết = 3,84 b) Giải thích kiểu tác động gen hình thành màu hoa kết quả hai phép lai c) Cho lai dòng với dòng F1 100% hoa tím Cho F1 tự thụ phấn, kết quả F2 kiểu gen kiểu hình? Giải thích kiểu tác động gen kết quả phép lai Hướng dẫn trả lời a) Từ kết quả thu hai phép lai, tỉ lệ phân li màu hoa F2 có hai trường hợp 13 hoa trắng : hoa đỏ hoa trắng : hoa đỏ Nhưng tỉ lệ hoa trắng : hoa đỏ không phù hợp mặt di truyền học kiện ý c Kiểm định tỉ lệ 13 : - Phép lai I: Hoa trắng Số liệu thực tế: Số liệu lí thuyết: Hoa đỏ 124 Tổng số 36 130 30 Độ lệch d: -6 +6 d2 36 36 45 160 160 χ2 36/130 + 36/30 = 1,47 < 3,84 tỉ lệ 13 : chấp nhận - Phép lai II: Hoa trắng Số liệu thực tế : 122 Số liệu lí thuyết : 30 -8 d2 + 160 160 +8 64 64/130 Tổng số 38 130 Độ lệch d : χ2 Hoa đỏ 64 64/30 = 2,64 < 3,84 tỉ lệ 13 : chấp nhận b) - Vì kết quả cả phép lai giống nhau, dịng dịng có kiểu gen khác nhau, phải liên quan tới cặp gen - P1: AAbbdd (Dòng 1: hoa trắng) x aaBBdd (Dòng 2: hoa đỏ) →F1: AaBbdd (hoa trắng) F2: (9A-B-dd : 3A-bbdd : 1aabbdd): 13 hoa trắng 3aaB-dd: hoa đỏ Kiểu tác động gen: B: hoa đỏ; b: hoa trắng; A át B: hoa trắng; aa khơng át B - P2: AAbbdd (Dịng 1: hoa trắng) x aabbDD (Dòng 3: hoa đỏ) →F1: AaBbdd (hoa trắng) F2: (9A-B-dd : 3A-bbdd : 1aabbdd): 13 hoa trắng 3aaB-dd: hoa đỏ Kiểu tác động gen: D: hoa đỏ; d: hoa trắng; A át D: hoa trắng; aa khơng át D c) - P3: aabbDD (Dịng 3: hoa đỏ) x aaBBdd (Dòng 2: hoa đỏ) →F1: aaBbDd (hoa tím) F2: 9aaB-D-: hoa tím (3aaBbdd : 3aabbD-): hoa đỏ 1aabbdd: hoa trắng Kiểu tác động gen: B: hoa đỏ; b: hoa trắng; D: hoa đỏ; d: hoa trắng; BD-: hoa tím 46 Câu (Đề thi HSGQG 2015): Khi cho hai dòng chủng loài hoa đỏ hoa trắng giao phấn với nhau, thu F 100% hoa đỏ Cho F1 giao phấn với nhau, thu F2 gồm 368 hoa trắng 272 hoa đỏ a Hãy giải thích viết sơ đồ sở di truyền sinh hóa hình thành màu hoa đỏ F2? b Bằng cách xác định hoa trắng F2 có kiểu gen đồng hợp tất cả alen lặn? Cho biết: tượng gen gây chết đột biến, với bậc tự (n - 1) = 1; α = 0,05 χ2 (khi bình phương) lý thuyết = 3,84 Hướng dẫn trả lời a Tỉ lệ KH F2 qua kiểm định có tỉ lệ chấp nhận hoa trắng : hoa đỏ 37 hoa trắng : 27 hoa đỏ Tuy nhiên, tỉ lệ hoa trắng: hoa đỏ khơng chấp nhận F1 100% hoa đỏ với diện alen trội KG Từ tỉ lệ 37 hoa trắng: 27 hoa đỏ cho thấy tổng tỉ lệ kiểu hình F 64 kết quả kết hợp loại giao tử đực với loại giao tử F Suy F1 dị hợp cặp gen quy ước AaBbDd biểu màu hoa đỏ F1×F1: AaBbDd × AaBbDd Ở F2: hoa đỏ chiếm tỉ lệ 27/64 kết quả kết hợp 3/4A- × 3/4B- × 3/4 D- = 27/64 A-B-DSơ đồ sở di truyền sinh hóa hình thành màu hoa đỏ F2: EA  Chất trắng  ED Màu hoa đỏ EB Chất trắng  Chất trắng  Để xác định hoa trắng F2 có kiểu gen đồng hợp tất cả alen lặn cần tiến hành giao phấn hoa trắng F với F1 Nếu kết quả phép lai thu tỉ lệ hoa trắng : hoa đỏ hoa trắng F2 đồng hợp tất cả alen lặn Pb: Cây hoa đỏ F1 AaBbDd × Cây hoa trắng F2 aabbdd Fb: AaBbDd : (1AaBbdd: AabbDd: aaBbDd: Aabbdd: 1aaBbdd: aabbDd: aabbdd) hoa đỏ: hoa trắng Câu (Đề thi HSGQG 2016): Một cặp vợ chồng cả hai mắc chứng “điếc” mang số alen lặn gen liên quan đến thính giác: d lặn so với D1, d2 lặn so với D2, d3 lặn so với D3 Đồng hợp tử đột biến gen gây “điếc” Ngoài ra, đồng hợp tử lặn đồng thời gen 47 gây chết giai đoạn phôi (sảy thai sớm) với độ thâm nhập (độ biểu hiện) 25% Đồng hợp tử lặn cả gen gây sảy thai sớm với độ thâm nhập 75% Với kiểu gen mẹ D1d1D2d2d3d3 bố d1d1D2d2D3d3 xác suất họ sinh (khơng tính sảy thai) có thính giác bình thường bao nhiêu? Giải thích Hướng dẫn trả lời Tính tỷ lệ cho cặp gen, sử dụng nguyên tắc nhân xác suất (áp dụng cho cặp gen) từ phép lai D1d1D2d2d3d3 × d1d1D2d2D3d3 thu tỷ lệ: 3/16 D1- D2-D3- (bình thường) : 3/16 D1- D2-d3d3 (điếc gen) : 3/16 d1d1D2-D3- (điếc gen) : 1/16 D1- d2d2D3- (điếc gen) : 1/16 D1- d2d2d3d3 (điếc gen) : 3/16 d1d1D2-d3d3 (điếc gen) : 1/16 d1d1d2d2D3- (điếc gen) : 1/16 d1d1d2d2d3d3 (điếc gen) Như vậy, tỉ lệ kiểu hình (chưa tính độ thâm nhập gen) 3/16 bình thường : 7/16 điếc gen : 5/16 điếc gen : 1/16 điếc gen Áp dụng độ thâm nhập gen tính trạng “gây chết” với độ thâm nhập khơng hồn tồn (dưới 100%) với trường hợp chết gen: - Với gen: 1/4 chết; 3/4 sống điếc, ta có 5/16 điếc gen x 3/4 sống = 15/64 sống điếc gen - Với gen: 3/4 chết; 1/4 sống điếc, ta có 1/16 điếc gen x 1/4 sống = 1/64 sống điếc gen Tổng cộng ta có: 3/16 bình thường : 7/16 điếc gen : 15/64 điếc gen : 1/64 điếc gen = 12/64 bình thường : 28/64 điếc gen : 15/64 điếc gen : 1/64 điếc gen = 56/64 trẻ sống 8/64 trẻ chết giai đoạn phôi (sảy thai) Như vậy, số trẻ sống (56/64), xác suất trẻ bình thường (khơng bị điếc) là: 12/56 × 100% = 21,4% Câu (Đề thi HSGQG 2019): Để tìm hiểu quy luật di truyền chi phối hai tính trạng hình dạng màu sắc quả bí, nhà khoa học tiến hành lai hai dịng bí chủng quả dẹt, màu xanh với quả dài, màu vàng thu F1 toàn quả dẹt, màu xanh Cho F1 tự thụ phấn thu F2 gồm kiểu hình có tỷ lệ: 9/16 cho quả dẹt, màu xanh; 3/16 cho quả tròn, màu xanh; 2/16 cho quả tròn, màu vàng; 1/16 cho quả tròn, màu trắng;; 48 1/16 cho quả dài, màu vàng Biết vị trí gen NST khơng thay đổi trình giảm phân a) Hãy xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng nêu Viết sơ đồ lai từ P đến F2 di truyền hai tính trạng b) Xác định tỷ lệ kiểu gen, kiểu hình đời cho lai F1 với có kiểu hình quả dài, màu trắng Hướng dẫn trả lời * Xét riêng di truyền cặp tính trạng + Tính trạng hình dạng quả: Tỷ lệ phân ly F2: dẹt : tròn : dài = : : = 16 tổ hợp lai = × F1 dị hợp cặp gen không alen cho loại giao tử quy định tính trạng hình dạng quả với tỷ lệ phân ly : : => theo quy luật tương tác gen kiểu bổ trợ Quy ước: A-B-: quả dẹt; A-bb, aaB-: quả tròn; aabb: quả dài P: AABB (quả dẹt) × aabb (quả dài) F1: AaBb (quả dẹt) + Tính trạng màu sắc quả: Tỷ lệ phân ly F2: xanh : vàng : trắng = 12 : : = 16 tổ hợp lai = 4×4 F1 dị hợp cặp gen không alen cho loại giao tử quy định tính trạng màu sắc quả với tỷ lệ phân ly 12 : : => theo quy luật tương tác gen kiểu át chế gen trội Quy ước: X: quy định màu xanh, gen át chế; x: không át chế; V: quy định màu vàng; v: quy định màu trắng P: XXvv (quả xanh) × xxVV (quả vàng) F1: XxVv (quả xanh) * Xét di truyền cả hai tính trạng Tỷ lệ phân ly kiểu hình F2: : : : : = 16 tổ hợp lai = 4×4, F dị hợp cặp gen, cho loại giao tử khác => cặp gen chi phối tính trạng tồn NST liên kết với hoàn toàn * Sơ đồ lai: Trường hợp 1: A liên kết với X, B liên kết với V: P: AX Bv ax bV (quả dẹt, xanh) × (quả dài, vàng) AX Bv ax bV 49 F1: AX Bv AX Bv (quả dẹt, xanh) × (quả dẹt, xanh) ax bV ax bV AX AX ax   Bv Bv bV  F2:  : : : :  ×    AX ax ax   Bv bV bV  Tỷ lệ kiểu gen (9): : : : : : : : : Tỷ lệ kiểu hình: dẹt, xanh : tròn, xanh : tròn, vàng : dài, vàng : tròn, trắng Trường hợp 2: A liên kết với V, B liên kết với X Kết quả tương tự trường hợp Câu (Câu đề HSGQG năm 2017- Ngày 2) Có hai dịng ruồi giấm chủng (A B) có kiểu hình đột biến - mắt xù xì Lai ruồi dòng A với ruồi đực dòng B, thu F1 gồm 100% ruồi mắt kiểu dại 100% ruồi đực mắt xù xì Cho F giao phối ngẫu nhiên thu F2 gồm 256 ruồi mắt kiểu dại, 250 ruồi mắt xù xì, 64 ruồi đực mắt kiểu dại 436 ruồi đực mắt xù xì Hãy giải thích kết quả viết sơ đồ lai Hướng dẫn trả lời P chủng đột biến mắt xù xì  F1: 100% ruồi kiểu dại  hai đột biến thuộc hai gen khác (tương tác bổ sung quy định kiểu hình mắt hay gen khơng alen với nhau)  F1 dị hợp tử cặp gen; đột biến lặn, kiểu dại trội Qui ước cặp gen tương ứng A/a B/b Kiểu hình F1 khơng đồng giới: 100% ruồi mắt kiểu dại; 100% đực mắt xù xì  gen quy định màu mắt nằm nhiễm sắc thể giới tính Từ số lượng cá thể đời lai F2  Tỷ lệ kiểu hình F2 là: + Con cái: mắt kiểu dại : mắt xù xì = 1:1; + Con đực: mắt kiểu dại = 12,8%; mắt xù xì = 87,2% Nếu gen phân ly độc lập, F1 x F1 cho tỷ lệ phân ly F2 đầu nêu  gen liên kết khơng hồn tồn nhiễm sắc thể X; xảy hoán vị gen giảm phân tạo giao tử ruồi P ruồi dòng đột biến A (XaBXaB) x ruồi đực dòng đột biến B (XAbY)  F1: ruồi (XX) 100% mắt kiểu dại  ruồi F1 có kiểu gen dị hợp tử chéo: XaBXAb 50 F2: 12,8% số ruồi đực có mắt kiểu dại XABY tạo thành từ giao tử hoán vị gen XABcủa ruồi  Tần số hoán vị gen = 12,8 x = 25,6% Sơ đồ lai từ P  F2: XaBXaB P × XAbY  F1 xì GF1 XaBXAb 100% ruồi mắt kiểu dại XaB XAb XAB XaBY Xab 38,2% 38,2% 12,8 12,8 F2 Con cái: 50% mắt kiểu dại : 50% mắt xù xì Con đực: 12,8% mắt kiểu dại : 87,2% mắt xù xì 51 100% ruồi đực mắt xù XaB 50% 50% Y Phần III: KẾT LUẬN I KẾT LUẬN Như vậy, chuyên đề “Xác định quy luật tác động gen hình thành tính trạng” hệ thống lý thuyết bản chuyên sâu cách xác định quy luật phương pháp giải câu hỏi tập, đồng thời xây dựng hệ thống câu hỏi để phục vụ cho ôn thi học sinh giỏi Từ giúp giáo viên học sinh có nhìn tổng qt quy luật tác động gen, chủ động nghiên cứu, học tập giảng dạy phần II KIẾN NGHỊ Để nâng cao chất lượng học tập phần quy luật tác động gen mơn sinh học nói chung, xin mạnh dạn đưa số đề xuất sau : - BGH nhà trường tăng cường hệ thống sách thư viện cho học sinh tự học, môn Sinh học nên bổ sung thêm số đầu sách : Sinh học – Cambell, Sinh học phân tử tế bào – tập 1, 3, Cơ sở di truyền học phân tử tế bào… - Nhà trường hỗ trợ cho giáo viên học sinh đội tuyển tham dự nhiều lớp học ôn đội tuyển thầy có kinh nghiệm lâu năm giảng dạy - Nên thống chuyên đề sớm ví dụ sau thi trại hè hùng vương xong thống để có thời gian viết chuyên đề cho có chất lượng - Các thầy cô giáo hệ thống OLIMPIC Hùng Vương chia xẻ tài liệu nhiều 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Chu Hoàng Mậu; TS Nguyễn Thị Tâm, Giáo trình Di truyền học, Nhà xuất bản Giáo dục, 2006 Vũ Văn Vụ - Tổng chủ biên, Sách giáo khoa Sinh học 12, Nhà xuất bản Giáo dục, 2008 Vũ Văn Vụ- Tổng chủ biên, Sách giáo viên Sinh học 12, Nhà xuất bản Giáo dục, 2008 Sinh học – Cambell 8, Nhà xuất bản Giáo dục, 2012 Nguyễn Viết Nhân, Ôn thi tuyển sinh Đại học môn Sinh học, Nhà xuất bản TP Hồ Chí Minh, 1999 Đinh Đồn Long – Chủ biên, Tài liệu Cơ sở di truyền học phân tử tế bào, NXB Đại học Quốc gia Hà nội Vũ đức Lưu, Bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học trung học phổ thông – Bài di tuyền học, NXB giáo dục Phạm văn Lập – Chủ biên, Tài liệu chuyên sinh học trung học phổ thông, NXB giáo dục Đề thi THPTQG, HSGQG, Chọn đội tuyển thi Olympic quốc tế số năm 10 Các nguồn mở internet 53 ... sinh từ F1 B QUY LUẬT TÁC ĐỘNG CỦA GEN LÊN SỰ HÌNH THÀNH TÍNH TRẠNG I MỘT GEN QUY ĐỊNH MỘT TÍNH TRẠNG Theo quan niệm Menđen gen qui định tính trạng, gen phân li độc lập tác động riêng rẽ Tuy... hệ gen tính trạng phức tạp, nhiều gen qui định tính trạng gen tham gia qui định nhiều tính trạng Các gen phân li độc lập lại tác động qua lại với việc hình thành tính trạng Để nhận dạng quy luật. .. Tương tác gen di truyền liên kết (1 tính trạng cặp gen khơng alen tương tác, tính trạng cặp gen quy định liên kết với gen quy định tính trạng tương tác) 1.2.2.1 Nhận biết dạng tập - Đề xét đến tính