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

MÃ CHUYÊN ĐỀ: SIN_07 CHUYÊN ĐỀ: XÁC ĐỊNH QUI LUẬT TÁC ĐỘNG CỦA GEN VỚI SỰ HÌNH THÀNH TÍNH TRẠNG Phần thứ MỞ ĐẦU I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong chương trình sinh THPT Hiện thực dạy - học theo chương trình sách giáo khoa đổi Bộ giáo dục từ năm 2006 – 2007 Theo chương trình mơn sinh học 12 ngày tăng dung lượng kiến thức lí thuyết mà thời gian học sinh luyện làm tập lớp ít, đặc biệt em học sinh lớp 12 ôn thi THPT quốc gia ôn luyện thi học sinh giỏi cấp Đối với thi THPT quốc gia, thực thi 100% trắc nghiệm, 40 câu 50 phút Tính trung bình câu khoảng 1,2 phút để học sinh đọc, suy nghĩ làm Trong chương trình sinh học 12 nói chung, chương trình di truyền học nói riêng có nhiều lí thuyết dạng tập: - Lí thuyết tập ADN – nhân đôi ADN – Phiên mã – Dịch mã - Bài tập qui luật di truyền: + Men den + Liên kết – Hoán vị gen + Gen nằm nhiễm sắc thể giới tính – Gen ngồi nhân - Bài tập di truyền học quần thể… Qua việc giải tập (tốn) học sinh hiểu, nhớ, vận dụng kiến thức linh hoạt, sáng tạo kiến thức với tình cụ thể Thơng qua học sinh rèn luyện kĩ tư lơgic, vận dụng sáng tạo kiến thức lí thuyết vào thực tiễn sống, thêm thích học mơn sinh học Để học tốt thi tốt kỳ thi với hình thức trắc nghiệm học sinh cần đổi phương pháp học tập làm quen với hình thức thi cử Nếu trước học thi môn sinh học, học sinh cần học thuộc nhớ câu, chữ toán học sinh phải giải trọn vẹn toán Nay học sinh lưu ý trước hết đến hiểu bài, hiểu thấu đáo kiến thức học vận dụng hiểu biết vào việc phân tích, xác định nhận biết đáp án sai câu trắc nghiệm Đặc biệt câu tập làm để có kết nhanh nhất? Đó câu hỏi lớn tất giáo viên Trước thực tế địi hỏi giáo viên cần xây dựng cách dạy riêng Chương trình sinh học lớp 12 thời gian dành cho phần lí thuyết tập phần qui luật tác động gen với hình thành tính trạng ngược lại đề thi tỉ lệ điểm phần không nhỏ Khối lượng kiến thức nhiều, nhiều tập áp dụng, thời gian hạn hẹp giáo viên khó truyền đạt hết cho học sinh Do giáo viên có cách dạy riêng cho Trong chương trình sinh THPT chun Trong chương trình sinh học phổ thơng, qui luật tác động gen với hình thành tính trạng chiếm chương phần di truyền học nội dung quan trọng thi học sinh giỏi cấp đặc biệt thi học sinh giỏi Quốc gia quốc tế, thi giải toán máy tính cầm tay mơn sinh học Qui luật tác động gen với hình thành tính trạng kiến thức tảng để học sinh học phần di truyền quần thể Tuy nhiên, qua thực tế giảng dạy học sinh chuyên Sinh, bồi dưỡng học sinh giỏi , tơi thấy học sinh cịn lúng túng cách làm tập, trả lời câu hỏi vận dụng Từ sở trên, xây dựng hệ thống sở lý thuyết Qui luật tác động gen với hình thành tính trạng đồng thời sưu tầm số câu hỏi, tập chọn lọc nhằm mục tiêu vô thiết thực giúp cho học sinh thi chuyên Sinh học học tập nghiên cứu phần tốt đồng thời giúp thân giảng dạy thuận lợi Chính chúng tơi chọn đề tài: “Xác định qui luật tác động gen với hình thành tính trạng” II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lí thuyết phần qui luật tác động gen với hình thành tính trạng Tổng hợp câu hỏi tập vận dụng phần qui luật tác động gen với hình thành tính trạng Ứng dụng vào việc dạy học sinh chuyên sinh học sinh khối 12 ôn thi trung học phổ thông quốc gia, thi học sinh giỏi quốc gia môn Sinh học, thi giải tốn máy tính cầm tay quốc gia nhằm giúp học sinh thu kết cao kì thi III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thơng qua tập có sẵn tự đề ra, tập đề thi học sinh giỏi quốc gia, tập đề thi giải toán máy tính khu vực, tập đề thi tuyển sinh đại học – cao đẳng, tốt nghiệp THPT, thi THPT quốc gia, sách, tài liệu tham khảo để hướng dẫn học sinh cách làm phần lí thuyết, giải tập phát huy khả tích cực, động, tư sáng tạo việc vận dụng kiến thức Phần thứ hai NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH QUI LUẬT TÁC ĐỘNG CỦA CÁC GEN LÊN SỰ HÌNH THÀNH MỘT TÍNH TRẠNG I.1 Phương pháp chung xác định qui luật tác động gen lên hình thành tính trạng  Xét tính trạng, xem tính trạng gen hay nhiều gen tương tác chi phối - Phép lai tính trạng thể dị hợp cho + Số tổ hợp ≤ tính trạng gen chi phối: trường hợp: trội hồn tồn, trội khơng hồn tồn, đồng trội + Số tổ hợp ˃ tính trạng nhiều gen tương tác chi phối: tương tác bổ sung tương tác át chế, tương tác cộng gộp - Phép lai phân tích tính trạng thể dị hợp cho + Số tổ hợp ≤ tính trạng gen chi phối: trường hợp: trội hồn tồn, trội khơng hồn tồn, đồng trội + Số tổ hợp ˃ tính trạng nhiều gen tương tác chi phối: tương tác bổ sung tương tác át chế, tương tác cộng gộp  Xét tính trạng xem gen quy định tính trạng nằm NST thường hay giới tính + Nếu tính trạng có đực cái, lai thuận nghịch cho kết giống  Gen nằm NST thường + Nếu lai thuận nghịch cho kết khác nhau, tính trạng xuất không đồng giới Gen nằm NST giới tính + Nếu lai thuận nghịch cho kết khác nhau, có di truyền theo dịng mẹ gen nằm tế bào chất  Kiểm tra tính trạng xét có thuộc ngoại lệ QL phân li Menđen - Trội khơng hồn tòan - Đồng trội - Gen đa alen - Gen bị ảnh hưởng giới tính - In vết gen - Hiệu dòng mẹ - Gen gây chết thể đồng hợp trội đồng hợp lặn (số tổ hợp số lẻ) I.2 Phương pháp riêng xác định qui luật tác động gen lên hình thành tính trạng I.2.1 Qui luật tác động gen nằm NST thường lên hình thành tính trạng I.2.1.1 Qui luật phân li Menđen - Alen trội lấn át hoàn toàn alen lặn, thể dị hợp biểu kiểu hình trội - Dấu hiệu nhận biết: gen quy định tính trạng, tính trạng trội hồn tồn, F1 x F1  F2 thu tỉ lệ trội: lặn Ví dụ: Trong tự nhiên, gen thường tồn thành nhiều alen khác nhau, có alen trội alen lặn a) Nguyên nhân làm cho gen có nhiều alen khác nhau? b) Hãy giải thích alen phát sinh lại trở thành alen trội so với alen ban đầu? Hướng dẫn trả lời a) Nguyên nhân làm cho gen có nhiều alen khác đột biến gen Khi gen bị đột biến lần thường tạo alen lơcut với Đột biến xảy thường xuyên, liên tục nên trình phát sinh alen diễn liên tục Nếu alen quy định kiểu hình khơng ảnh hưởng đến sức sống khả sinh sản thể mang chọn lọc tự nhiên giữ lại, tích lũy qua nhiều hệ Kết gen thường tồn nhiều alen khác b) - Alen hình thành đột biến gen - Các trường hợp alen đột biến trội so với alen ban đầu: + Alen đột biến tạo sản phẩm có hại, làm cho kiểu hình alen biểu thể mang alen đột biến cặp alen + Thiếu hụt sản phẩm gen thể dị hợp tử: Khi thể trạng thái dị hợp tử (kiểu gen gồm alen bình thường alen đột biến), lượng sản phẩm tạo giảm so với bình thường, thiếu hụt sản phẩm gây nên rối loạn sinh lí, biểu kiểu hình đột biến + Alen đột biến làm tăng hoạt tính enzym, gây rối loạn sinh lí, thể biểu kiểu hình đột biến có alen đột biến + Alen đột biến gây nên biểu nhầm gen, làm xuất đặc tính khơng vị trí, chẳng hạn đột biến gen làm xuất chân vị trí ăngten ruồi giấm I.2.1.2 Hiện tượng trội khơng hồn tồn - Alen trội khơng lấn át hồn tồn alen lặn nên thể dị hợp biểu tính trạng trung gian Trong phép lai có liên quan đến tính trạng trội hồn tồn phân li kiểu hình có phân li kiểu gen Sự phân li alen tỉ lệ kiểu gen tương tự với phân li Men den nhiên khác chủ yếu biểu kiểu hình alen tương tác các gen Khi tính trạng cặp gen quy định trội khơng hồn tồn, thì: - P dị hợp F1 có loại kiểu gen, loại kiểu hình - Phép lai hai cá thể thu đời có loại kiểu hình có sơ đồ lai phù hợp - Phép lai hai cá thể thu đời có loại kiểu hình có sơ đồ lai phù hợp Chứng minh: - Vì trội khơng hồn tồn số loại kiểu gen số loại kiểu hình Cơ thể P dị hợp Aa lai với đời F1 có loại kiểu gen AA, Aa, aa nên có loại kiểu hình - Đời có loại kiểu hình có phép lai là: AA x Aa; aa x Aa - Đời có loại kiểu hình có phép lai là: AA x AA; aa x aa; AA x aa a Xác định số loại kiểu gen, số loại kiểu hình đời F1 Theo ra, ta có sơ đồ lai: P: AA x aa F1: -100% Aa F1 giao phấn ngẫu nhiên: Aa x Aa Áp dụng cơng thức tính nhanh số loại kiểu gen số loại kiểu hình, ta có: - Số loại kiểu gen F2 kiểu gen; - Số loại kiểu hình F2 kiểu hình b Tính trạng trội khơng hồn tồn, đời có kiểu hình Chứng tỏ có trường hợp Trường hợp : Đời có 50% đỏ : 50% vàng - Kiểu gen bố mẹ AA Aa Trường hợp 2: Đời có 50% vàng : 50% xanh - Kiểu gen bố mẹ Aa aa Có phép lai phù hợp c Tính trạng trội khơng hồn tồn, đời có loại kiểu hình Chứng tỏ có trường hợp - Trường hợp : Đời có 100% đỏ Kiểu gen bố mẹ AA AA Trường hợp 2: Đời có 100% vàng - Kiểu gen bố mẹ AA aa - Trường hợp 3: Đời có 100% xanh Kiểu gen bố mẹ aa aa Có phép lai phù hợp I.2.1.3 Hiện tượng đồng trội Đồng trội tượng hai alen khác thể dị hợp biểu sản phẩm có hoạt tính khác tế bào Các alen gọi alen đồng trội Điển hình trường hợp nhóm máu AB hệ nhóm máu ABO nhóm máu MN hệ nhóm máu M-N người Hình Kiểu hình nhóm máu A, AB B (Ở cho thấy đồng trội nhóm máu AB Nhóm máu O khơng có kháng ngun nào) Hệ nhóm máu M-N (do locus thuộc nhiễm sắc thể thường kiểm sốt) có hai alen LM LN Như thế, quần thể có ba kiểu gen LMLM, LMLN LNLN (có thể viết gọn MM, MN NN) tương ứng với ba kiểu hình hay nhóm máu M, MN N Một ví dụ khác alen lặn gây bệnh hồng cầu hình liềm Ở người dị hợp tử alen (HbAHbS), hai alen biểu tế bào máu họ chứa hemoglobin bình thường bất thường I.2.1.4 Di truyền gen có nhiều alen Nếu cặp tính trạng cặp gen quy định đời có nhiều loại kiểu - hình khẳng định di truyền gen đa alen Dạng toán gen có nhiều alen (Đối với trường hợp tính trạng gen có nhiều alen quy định): - Trong phép lai kiểu hình chiếm tỉ lệ lớn trội - Nếu bố mẹ có kiểu hình giống sinh có kiểu hình kiểu hình alen lặn quy định - Nếu bố mẹ có kiểu hình khác nhau, sinh có kiểu hình tổ hợp hai tính trạng bố mẹ kiểu hình tương tác đồng trội trội khơng hồn tồn - Nếu bố mẹ có kiểu hình khác nhau, sinh có kiểu hình khác bố mẹ khơng phải tổ hợp hai tính trạng bố mẹ tính trạng kiểu hình alen lặn quy định Ví dụ Ở lồi động vật, màu mắt gen quy định Tiến hành phép lai thu sau: Phép lai Bố mẹ đem lai Kiểu hình đời Mắt đỏ Mắt vàng (1) Mắt đỏ x Mắt đỏ 75% (2) Mắt đỏ x Mắt trắng 50% (3) Mắt trắng x Mắt Mắt xanh 25% 25% 0 Mắt trắng 25% 25% 75% trắng a Hãy xếp alen theo thứ tự từ trội đến lặn b Xác định kiểu gen bố mẹ cặp lai a Xếp alen theo thứ tự từ trội đến lặn Kí hiệu: Ad quy định mắt đỏ; Av quy định mắt vàng: At quy định mắt trắng: Ax quy định mắt xanh - Ở phép lai (1), lai mắt đỏ với mắt đỏ đời có tỉ lệ mắt đỏ: mắt xanh → Mắt đỏ trội so với mắt xanh → Ad alen trội so với Ax - Ở phép lai (2), lai mắt đỏ với mắt vàng đời có tỉ lệ mắt đỏ: mắt vàng: mắt trắng → Mắt đỏ trội so với mắt vàng mắt vàng trội so với mắt trắng → Mắt đỏ (A d) > mắt vàng (Av) > mắt trắng (At) - Ở phép lai (3), lai mắt trắng với mắt trắng đời có tỉ lệ mắt trắng: mắt xanh → Mắt trắng trội so với mắt xanh Như vậy, thứ tự trội lặn alen là: Mắt đỏ (Ad) > mắt vàng (Av) > mắt trắng (At) > mắt xanh (Ax) Phép lai (1): Ad Ax  Ad Ax Phép lai (2): Ad Ax  Av At Phép lai (3): At Ax  At Ax Ví dụ Cho kết phép lai màu lơng lồi động vật bảng P F1 F2 Xám x trắng 100% xám xám: trắng Đen x trắng 100% đen đen: trắng Nâu x trắng 100% nâu nâu: trắng xám x nâu 100% xám xám: nâu Xám x đen 100% xám xám: đen Nâu x đen 100% nâu 3naau: đen Nhận xét phương thức di truyền màu sắc lông Giải: phép lai1, 4,  xám trội so với trắng, nâu, đen Phép lai 2: đen trội so với trắng Phép lai 3: nâu trội so với trắng Phép lai : nâu trội so với đen Xám> nâu > đen> trắng tượng đa alen Quy ước A: xám, a1 : nâu, a2: đen: a3 :trắng SĐL: AA X a3a3 a2a2 x a3a3 AA x a1a1 AA x a2a2 a1a1 x a3a3 a1a1 x a2a2 I.2.1.5 Di truyền gen có alen gây chết Dấu hiệu nhận biết: Số tổ hợp đời lai tính trạng số lẻ khác 2n Các alen gây chết đột biến trội lặn làm giảm sức sống gây chết cá thể mang đó, làm biến đổi tỷ lệ 3:1 Mendel Nhiều gen có alen ảnh hưởng lên tỷ lệ chết không gây chết; alen gọi alen có hại Hình Biến đổi màu lơng chuột Hình Mèo Manx khơng Nói chung, alen gây chết thường lặn gây chết thể đồng hợp Ví dụ, đột biến bạch tạng thực vật làm cho chết giai đoạn non khơng có diệp lục để quang hợp Bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm người (xem mục II) gây chết với tỷ lệ đáng kể tuổi trưởng thành alen đột biến lặn trạng thái đồng hợp Tuy nhiên, số alen gây chết đột biến trội Điển hình thí nghiệm lai màu sắc lông chuột Lucien Cuénot năm 1904 Khi lai hai chuột thân vàng (alen vàng trội; Hình 3), ơng thu tỷ lệ xấp xỉ vàng : kiểu dại Mặt khác, lai chuột vàng với chuột kiểu dại (màu agouti), ơng thấy đời có tỷ lệ xấp xỉ 1:1 Ví dụ (Trích đề thi chọn HSG quốc gia năm học 2014-2015) Ở sinh vật lưỡng bội, tương tác alen gen hình thành tính trạng biểu ? Cho ví dụ Sự tương tác alen cặp gen tương ứng hình thành tính trạng sinh vật lưỡng bội biểu trường hợp sau: - Alen trội át chế hoàn toàn alen lặn (A > a) nên thể dị hợp (Aa) biểu tính trội hồn tồn Ví dụ: Trong thí nghiệm Menđen, F1 Aa tồn hoa đỏ 10  Tần số hốn vị gen = 12,8 x = 25,6% Con cái: 50% mắt kiểu dại : 50% mắt xù xì F2 Con đực: 12,8% mắt kiểu dại : 87,2% mắt xù xì Bài 2: Một lồi thú, cho cá thể lơng quăn, đen giao phối với cá thể đực lông thẳng, trắng (P), thu F1 gồm 100% cá thể lông quăn, đen Cho F giao phối với nhau, thu F có kiểu hình phân li theo tỉ lệ: 50% cá thể lông quăn, đen : 23% cá thể đực lông quăn, đen : 23% cá thể đực lông thẳng, trắng : 2% cá thể đực lông quăn, trắng : 2% cá thể đực lông thẳng, đen Cho biết gen quy định tính trạng khơng xảy đột biến a) Hãy xác định kiểu gen F1 b) Xác định tần số hoán vị gen c) Nếu cho cá thể đực F giao phối với cá thể lơng thẳng, trắng đời con, kiểu hình lơng quăn, đen chiếm tỉ lệ bao nhiêu? d) Nếu cho cá thể F giao phối với cá thể đực lông thẳng, trắng thu đời có số cá thể đực lông quăn, trắng chiếm tỉ lệ %? Giải a) P : Lông quăn, đen x lông thẳng, trắng thu F1 : 100% lông quăn, đen  Lông quăn trội so với lông thẳng; lông đen trội so với lông trắng Quy ước: A quy định lông quăn, a quy định lông thẳng ; B quy định lông đen, b quy định lông trắng -Ở đời F 2, tỉ lệ phân li kiểu hình giới đực khác với tỉ lệ phân li kiểu hình giới  Tính trạng liên kết giới tính -Ở F2, đực lông thẳng, trắng chiếm tỉ lệ 23%  0,23XabY = 0,5Y x 0,46Xab 51 Giao tử Xab có tỉ lệ = 0,46  giao tử liên kết  Kiểu gen F1 XABXab x XABY Tìm tần số hoán vị: 0, 02 Tần số hoán vị   0, 08  8% b) 0, 02  0, 23 Nếu cho cá thể đực F giao phối với cá thể lơng thẳng, trắng c) đời con, kiểu hình lơng quăn, đen chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Đực F1 kiểu có gen XABY Tiến hành lai phân tích có sơ đồ lai là: XABY × XabXab Vì đực có cặp NST giới tính XY cặp NST khơng có hốn vị gen  Con đực ln tạo giao tử XAB với tỉ lệ = 0,5  Ở đời con, cá thể lông thẳng, trắng chiếm tỉ lệ = 0,5 x = 0,5 = 50% d) Nếu cho cá thể F1 giao phối với cá thể đực lơng thẳng, trắng thu đời có số cá thể đực lơng quăn, trắng chiếm tỉ lệ %? Cái F1 có kiểu gen XABXab Tiến hành lai phân tích có sơ đồ lai là: XABXab × XabY Vì có hốn vị gen với tần số 8% tạo giao tử XAb với tỉ lệ 4%  Ở đời con, cá thể đực lông quăn, trắng chiếm tỉ lệ = 4% x 0,5 = 2% Bài 3: Cho giao phối gà trống chân cao, lông xám với gà mái kiểu hình Tỷ lệ kiểu hình F1 Giới đực: 75% cao, xám : 25% cao, vàng Giới cái: 30% cao, xám : 7,5% thấp, xám : 42,5% chân thấp, lông vàng : 20% chân cao, lông vàng 52 Biết không xảy đột biến,kết luận sau ? A Ở F1,gà trống chân cao, lơng xám có kiểu gen chủng chiếm tỉ lệ 20% B Mỗi cặp gen quy định tính trạng, có hốn vị gen với tần số 20% C Có kiểu gen quy định gà mái chân cao, lông vàng D Mỗi cặp gen quy định tính trạng cặp gen nằm NST giới tính X Lời giải: Ở gà, giới đực XX, giới XY P: gà trống chân cao, lông xám x gà mái chân cao, lông xám F1 : giới đực : 75% cao, xám 25% cao, vàng Giới : 30% cao, xám : 7,5% thấp, xám : 42,5% thấp, vàng : 20% cao, vàng – Xét tính trạng chiều cao chân: P: chân cao x chân cao F1: Giới đực : 100% cao Giới : 50% cao : 50% thấp Gen qui định tính trạng chiều cao chân nằm NST giới tính X A qui định chân cao >> a qui định chân thấp Vậy F1 : Giới đực : XAX Giới : XAY : XaY Gà trống P : XAXa Gà mái P chân cao, có kiểu gen : XAY - Xét tính trạng màu lơng : P : xám x xám F1 : Đực : 75% xám : 25% vàng Cái : 37,5% xám : 62,5% vàng Do tính trạng màu sắc lông giới khác F1=> Gen qui định tính trạng màu lơng có nằm NST giới tính X Mà màu lơng giới khơng phân li theo tỉ lệ :1 hay 100% Tính trạng màu sắc lông gen tương tác với nhau, gen nằm NST giới tính X, gen NST thường ( đáp án B sai D sai) Cái : xám : vàng = tổ hợp lai = x = (1DD : 2Dd : 1dd)*(XBY :XbY) Vậy D-B- qui định xám, DDXbY = DdXbY = ddXBY =ddbb = vàng C 53 Từ (1DD : 2Dd : 1dd)*(XBY :XbY) Vậy P : DdXBXb x DdXBY Xét cặp tính trạng Có F1 : Ở gà mái hệ F1 có kiểu gen 30% cao, xám :D – XABY 7,5% thấp, xám : D – XaBY XAB< XaB => XaB giao tử hoán vị => XaB = 0.075 : 0.75 = 0.1 Hoán vị với tần số 0.1 x = 0.2 Kiểu gen bố mẹ : Dd XABXabx Dd XABY Gà trống thân cao lông xám có kiểu hình chúng 0.4 XAB x 0.5 XABx 0.25 DD = 0.05 Đáp án C Bài 4: Ở lồi thú, cho đực mắt đỏ, ngắn giao phối với mắt đỏ, đuôi ngắn (P), thu F1 có tỷ lệ kiểu hình: 20 mắt đỏ, đuôi ngắn : đực mắt đỏ, đuôi dài : đực mắt trắng, đuôi ngắn : đực mắt đỏ, đuôi ngắn : đực mắt trắng, đuôi dài Biết gen quy định tính trạng khơng xảy đột biến Theo lý thuyết, có phát biểu sau đúng? I Màu sắc mắt di truyền liên kết với giới tính, hai tính trạng di truyền độc lập II Kiểu gen P XABXab × XABY III Ở F1, dị hợp cặp gen chiếm tỉ lệ 0,025 IV Lấy ngẫu nhiên F1, xác suất thu cá thể chủng 5% A B C D Giải Có phát biểu III, IV → Đáp án B - Tính trạng gen quy định P có mắt đỏ, ngắn sinh đời có mắt trắng, dài → Mắt đỏ, ngắn tính trạng trội so với mắt trắng, đuôi dài Quy ước: A – mắt đỏ; a – mắt trắng B – đuôi ngắn; b – di dài - Ở F1, kiểu hình mắt đỏ, ngắn biểu chủ yếu giới XX → Cả tính trạng 54 di truyền liên kết với giới tính, gen nằm X (I sai) - Ở F1, kiểu hình mắt trắng, dài (XabY) chiếm tỉ lệ = 1/40 → Giao tử Xab = 1/40 : 1/2 = 1/20 = 0,05 → Giao tử Xab giao tử hoán vị → Kiểu gen P XABY × XAbXaB (II sai) - Ở F1, dị hợp cặp gen (XABXab) chiếm tỉ lệ = tỉ lệ kiểu gen XabY = 1/40 (III đúng) - Lấy ngẫu nhiên F1, xác suất thu cá thể chủng = tỉ lệ kiểu gen Bài 5: (Trích đề thi chọn HSG quốc gia năm học 2015-2016) Có hai dịng ruồi giấm chủng có mắt màu đỏ tươi kí hiệu dòng I dòng II Để nghiên cứu quy luật di truyền chi phối tính trạng, người ta thực hai phép lai đây: Phép lai 1: Lai thuộc dòng I với đực thuộc dòng II; F thu 100% ruồi có màu mắt kiểu dại Phép lai 2: Lai thuộc dòng II với đực thuộc dòng I; F thu 100% có màu mắt kiểu dại; 100% đực có màu mắt đỏ tươi Từ kết phép lai rút kết luận gì? Giải thích viết sơ đồ lai minh họa Giải - Từ kết phép lai 1: Khi lai hai dịng ruồi chủng có mắt đỏ tươi với nhau, đời F1 thu 100% cá thể có màu mắt kiểu dại màu mắt ruồi giấm hai gen tương tác kiểu bổ trợ - Từ kết phép lai ta thấy có phân ly khơng đồng giới có di truyền liên kết giới tính Khi lai thuộc dòng II với đực thuộc dịng I cho đời có tất có màu mắt kiểu dại, cịn đực có mắt đỏ tươi di truyền chéo - Một hai gen quy định tính trạng phải nằm nhiễm sắc thể giới tính X vùng khơng tương đồng với Y, gen cịn lại nằm NST thường (vì hai gen 55 nằm vùng tương đồng cặp XY nằm X vùng khơng tương đồng với Y không thu kết phép lai) - Từ kết phép lai 1 alen đột biến gây màu mắt đỏ tươi dòng I phải nằm NST thường Lý alen lặn nằm NST giới tính X tất đực có mắt màu đỏ tươi - Từ kết phép lai ta thấy gen lặn quy định màu mắt đỏ tươi phải nằm NST X tất đực có màu mắt đỏ tươi (có di truyền chéo) - Tổng hợp kết phép lai 2, ta viết sơ đồ lai chứng minh sau: Phép lai 1: I (đỏ tươi) P x II (đỏ tươi) aaXBXB F1: AAXbY AaXBXb Mắt kiểu dại AaXBY Mắt kiểu dại Phép lai 2: II (đỏ tươi) P x I (đỏ tươi) AAXbXb F1: aaXBY AaXBXb Mắt kiểu dại AaXbY Mắt đỏ tươi Bài 6: (Trích đề thi chọn HSG quốc gia năm học 2013-2014) Ở loài thực vật, người ta thực hai phép lai sau: Phép lai I: Dòng (hoa trắng) x Dòng (hoa đỏ) F1 100% hoa trắng Cho F1 tự thụ phấn, thu F2 có 124 hoa trắng 36 hoa đỏ Phép lai II: Dòng (hoa trắng) x Dòng (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 không phù hợp số liệu thực tế số liệu lí thuyết phép lai Cho biết, χ lí thuyết = 3,84 b) Giải thích kiểu tác động gen hình thành màu hoa kết hai phép lai 56 c) Cho lai dòng với dịng F1 100% hoa tím Cho F1 tự thụ phấn, kết F2 kiểu gen kiểu hình? Giải thích kiểu tác động gen kết phép lai Hướng dẫn chấm a) Từ kết 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 Hoa đỏ Tổng số Số liệu thực tế : 124 36 160 Số liệu lí thuyết : 130 30 160 Độ lệch d : -6 +6 36 36 d2 χ2 36/130 + 36/30 = 1,47 < 3,84  tỉ lệ 13 : chấp nhận - Phép lai II (0,50đ) Hoa trắng Hoa đỏ Tổng số Số liệu thực tế : 122 38 160 Số liệu lí thuyết : 130 30 160 Độ lệch d : -8 +8 64 64 d2 χ2 64/130 64/30 = 2,64 < 3,84  tỉ lệ 13 : chấp + nhận (Thí sinh làm tắt, kết cho điểm Ví dụ vận dụng cơng thức: (O - E)2/E) b) - Vì kết 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 57 Kiểu tác động gen: B: hoa đỏ; b: hoa trắng; A át B: hoa trắng; aa không át B - P2: AAbbdd (Dòng 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 không át D c) - P3: aabbDD (Dòng 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; B-D-: hoa tím Bài 7: Ở ruồi giấm, gen A qui định mắt đỏ, gen a qui định mắt trắng ; gen B qui định cánh xẻ gen b qui định cánh thường Phép lai ruồi giấm mắt đỏ, cánh xẻ với ruồi giấm đực mắt đỏ, cánh xẻ thu F1 ruồi 100% mắt đỏ, cánh xẻ ; ruồi đực gồm có 40% đực mắt đỏ, cánh thường : 40% đực mắt trắng, cánh xẻ : 10% đực mắt đỏ, cánh xẻ : 10% đực mắt trắng, cánh thường Xác định kiểu gen tần số hốn vị gen có Giải - Từ kết phép lai cho thấy cặp tính trạng màu mắt dạng cánh ruồi giấm di truyền liên kết khơng hồn tồn NST giới tính X ( khơng có alen NST giới tính Y - F1 có 40% đực mắt đỏ, cánh thường (XAbY) : 40% đực mắt trắng, cánh xẻ (XaBY) sinh từ giao tử liên kết ruồi giấm  Kiểu gen P XAbXaB - F1 có 10% đực mắt đỏ, cánh xẻ (XABY): 10% đực mắt trắng, cánh thường (XabY) sinh từ giao tử hoán vị gen ruồi giấm  Tần số hoán vị gen = 10% + 10% = 20% - Kiểu gen ruồi giấm đực mắt đỏ, cánh xẻ P XABY - SĐL: P ♀ XAbXaB (Đỏ, xẻ) x ♂ XABY (Đỏ, xẻ) Gp XAb = XaB = 40% XAB = Y = 50% XAB = Xab = 10% F1 … Bài 8: 58 Ở lồi trùng, alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen; alen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh ngắn; hai cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể tương đồng số Alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng, cặp gen nằm vùng khơng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X Người ta thực phép lai (XX) có thân xám, cánh dài, mắt đỏ với đực (XY) có thân xám, cánh dài, mắt đỏ thu F1 gồm loại kiểu hình Trong tổng số cá thể F1, cá thể đực thân xám, cánh ngắn, mắt trắng chiếm tỉ lệ 4% Theo lý thuyết, loại cá thể thân xám, cánh dài, mắt đỏ F1 chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Giải P: ♀ Xám, dài, đỏ x ♂ Xám, dài, đỏ  F1: 8KH: ♂ xám, ngắn, trắng 0,04 => P: XDXd x XDY  ♂ xám, ngắn (Aa,bb) = 0, 04 = 0,16 = 0,32Ab x 0,5ab 0, 05  0,5 Ruồi không xảy HVG giới ♂  ♀ AB = ab = 0,18 Ab = aB = 0,32 ♂ AB = ab = 0,5  Xám, dài (A_, B_) = 0,5 + (aa,bb) = 0,5 + 0,09 = 0,59  ♀ Đỏ (XAX-) = 0,5  ♀Xám, dài, đỏ F1 = 0,59 x 0,5 = 0,295 Bài 9: Cho hai ruồi chủng ruồi thân vàng, cánh xẻ ruồi đực thân nâu cánh bình thường lai F1 có ruồi tồn thân nâu, cánh bình thường; ruồi đực tồn thân vàng, cánh xẻ Cho ruồi F1 lai với ruồi đực thân nâu, cánh bình thường thu ruồi F2 có 279 ruồi thân nâu, cánh bình thường; 74 ruồi thân vàng, cánh xẻ; 15 ruồi thân nâu, cánh xẻ; 15 ruồi thân vàng, cánh bình thường a Tính khoảng cách gen NST quy định cho tính trạng b Nếu vào số lượng cá thể thu F2 sai số khoảng cách gen ? Biết gen quy định tính trạng số ruồi đực mang toàn gen lặn gen bị chết giai đoạn phôi Giải a Khoảng cách gen NST 59 * Xét Ptc đến F1  Cả tính trạng di truyền liên kết với giới tính, có gen NST X, khơng có alen tương ứng NST Y, thân nâu, cánh bình thường trội hồn tồn so với thân vàng, cánh xẻ - Quy ước : A: Thân nâu, a: Thân vàng; B: Cánh bình thường, b: Cánh xẻ - SĐL Ptc : (Hs viết sơ đồ) * Xét F1 đến F2 Do ruồi đực đem lai với ruồi F1 XABY nên ruồi F2 phải toàn thân nâu, cánh bình thường, KH cịn lại ruồi đực  Ruồi F1 có hoán vị gen cho loại giao tử thụ tinh với loại giao tử đực cho tổ hợp ruồi F2: XABXAB = XABXab = XABY = XabY = a; XABXAb = XABXaB = XAbY = XaBY = 15  Ruồi thân nâu, cánh bình thường = 3a + 15 +15 = 279 => a = 83 Khoảng cách gen NST X = f = (15 + 15)/83 + 83 + 15 + 15 = 15,3061cM b Sai số khoảng cách F2 có 74 ruồi đực thân vàng, cánh xẻ bị chết số phôi, nên tổng số ruồi đực thu 83 + 74 + 15 + 15 = 187  Khoảng cách gen = f’ = (15 + 15)/187 = 16,0428cM  Sai số = 16,0428 - 15,3061 = 0,7367cM Bài 10: Khi lai chim chủng đuôi dài, xoăn với chim đuôi ngắn, thẳng thu F1 đồng loạt đuôi dài, xoăn Cho chim trống F1 giao phối với chim mái chưa biết kiểu gen thu hệ lai: 42 chim mái ngắn thẳng, 18 chim mái ngắn xoăn, 42 chim mái dài xoăn Tất chim trống có kiểu hình dài xoăn Biết không xảy tượng đột biến gây chết, tính trạng cặp gen quy định Nếu lai phân tích chim trống F1 tì lệ kiểu hình ngắn thẳng bao nhiêu? Giải - Theo đề tỉ lệ phân li kiểu hình giới khơng giống F2 nên có di truyền liên kết với giới tính, ta ngầm định gen nằm X không alen Y (trường hợp quen thuộc) - Ở loài chim XX - đực XY - - Do F1 100% dài, xoăn nên dài, xoăn tính trạng trội - Quy ước: A: Dài, a: Ngắn, B: Xoăn, b: Thẳng - Chim trống F1 : X BA X ba ; để chim trống F2 tồn dài xoăn (A_B_) chim mái giao phối phải có kiểu gen: X BAY - Ta có: X BA X ba  X BAY xuất kiểu hình mái ngắn xoăn X BaY   Xảy tượng hoán vị gen 60 - Trong phép lai trên, chim mái có tổ hợp đó: Mái ngắn thẳng ( X BAY ) = mái dài xoăn ( X baY ) = 42 Mái ngắn xoăn X BaY  = mái dài thẳng X bAY  = 18 ( đề cho phần kết quả) Mà tỉ lệ đực : = 1:1  số lai =   (42 + 18) = 240 Tần số hoán vị f%  18  18   30% 240 Con trống F1 lai phân tích: X BA X ba  X baY  Tỉ lệ chim ngắn thẳng ( X ba X ba + X baY ) = 0,35  0,5 + 0,35  0,5 = 35% Bài 11: F1 chứa ba cặp gen dị hợp Khi F1 giảm phân thấy xuất loại giao tử với số liệu sau đây: ABXD = 20 abXD = 20 AbXD = aBXD = ABXd = 20 abXd = 20 AbXd = aBXd = Biện luận xác định kiểu gen cá thể F1? Giải - Xét F1 chứa cặp gen dị hợp thứ thứ hai số loại giao tử: AB = ab = 20 + 20 = 40 chiếm tỉ lệ cao Là giao tử liên kết Ab = aB = + = 10 chiếm tỉ lệ thấp  Là giao tử hoán vị gen  Kiểu gen F1: AB/ab Tần số hoán vị gen: 20?100 = 0,2 = 20% - Xét F1 chứa cặp gen dị hợp thứ thứ số loại giao tử: BXD = BXd = bXD = bXd = 25%  Cặp gen thứ thứ phân li độc lập  Kiểu gen F1: BbXDXd - Xét chung cặp gen  F1 có kiểu gen: AB/abXDXd tần số hốn vị gen: f = 20% Bài 12: Cho đực (XY) có mắt trắng giao phối với có mắt đỏ F1 đồng loạt mắt đỏ Các cá thể F1 giao phối tự do, đời F2 thu được: Ở giới đực: 37,5% mắt đỏ: 50% mắt vàng: 12,5% mắt trắng Ở giới cái: 75% mắt đỏ: 25% mắt vàng Xác định qui luật di truyền chi phối phép lai Giải - TLKH F2: đỏ: vàng: trắng  tính trạng di truyền theo qui luật tương tác bổ sung cho KH 61 - Qui ước gen: A-B- : đỏ; A-bb, aaB-: vàng; aabb: trắng - Ở F2: tính trạng biểu khơng đồng giới  gen qui định tính trạng nằm NST giới tính X, khơng có alen Y - Ở tương tác bổ sung 9:6:1, vai trò gen trội A B nên gen A nằm NST X hay gen gen B nằm NST X có kết Trường hợp 1: Gen A nằm NST X  KG P: BbXAXa x BbXAY Trường hợp 2: Gen B nằm NST X  KG P: AaXBXb x AaXBY - SĐL: … Bài 13: Cho P: (XX) lông dài, đen chủng lai với đực (XY) lông ngắn, trắng Tất F1 lông dài, đen Lai phân tích đực F1 thu Fa có tỉ lệ: dài, đen: ngắn, đen: đực ngắn, trắng Hãy biện luận để xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng trên, viết kiểu gen P Giải * Xét tính trạng kích thước lơng - Ở Fa: dài : ngắn = 1:3  F1 cho loại giao tử  F1 dị hợp cặp gen phân li độc lập  tính trạng màu sắc di truyền tuân theo quy luật tương tác bổ sung kiểu 9:7 Mặt khác tỉ lệ kiểu hình giới khơng  có gen nằm nhiếm sắc thể X - Quy ước gen: A-B- : Lông dài, A-bb, aaB-, aabb: Lơng ngắn * Xét tính trạng màu lơng - Ở Fa: 100% ♀đen: 100% ♂ trắng Có phân bố KH không đồng giới  Gen quy định tính trạng màu lơng nằm NST giới tính X  di truyền liên kết với giới tính - Quy ước gen: Gen D: Lông đen; gen d: Lơng trắng * Xét đồng thời tính trạng: Gen quy định màu sắc lông liên kết với gen quy định tính trạng kích thước lơng nằm NST X Kiểu gen P: ♀AAXBDXBD x ♂ aaXbdY Bài 14: Ở loài động vật cho giao phối cá thể có mắt màu trắng F1 thu sau: đực trắng: đực đỏ: đực vàng; trắng: vàng Hãy xác định qui luật di truyền chi phối phép lai KG P biết đực thuộc giới dị giao tử Giải 62 - TLKH F1 : 12 trắng : vàng: đỏ  Tính trạng màu mắt di truyền theo qui luật tương tác gen kiểu át chế gen trội cho KH - Qui ước gen: A _ B_, A_bb: Trắng; aaB_: Vàng; aabb: Đỏ - TLKH giới đực khác giới  Tinh trạng di truyền liên kết với giới tính, gen nằm vùng khơng tương đồng X - Nếu gen át chế (A) liên kết với giới tính X  Tất F1 mắt trắng, mâu thuẫn với đề  gen B liên kết với giới tính - Mặt khác, F1 có mắt đỏ (aabb)  P dị hợp cặp gen Vậy KG P: AaXBXb x AaXBY - SĐL: … Bài 15: Cho P: (XX) lông dài, đen chủng lai với đực (XY) lông ngắn, trắng Tất F1 lông dài, đen Lai phân tích đực F1 thu Fa có tỉ lệ: dài, đen: ngắn, đen: đực ngắn, trắng Hãy biện luận để xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng trên, viết kiểu gen P Giải * Xét kích thước lông - Ở Fa: dài : ngắn = 1:3  F1 cho loại giao tử  F1 dị hợp cặp gen phân li độc lập  Tính trạng màu sắc di truyền tuân theo quy luật tương tác bổ sung kiểu 9:7 Mặt khác tỉ lệ kiểu hình giới khơng  Có gen nằm nhiếm sắc thể X - Quy ước gen: A-B- : Lông dài, A-bb, aaB-, aabb: Lông ngắn * Xét tính trạng màu lơng - Ở Fa: 100% ♀đen: 100% ♂ trắng  Gen quy định tính trạng màu lơng nằm NST giới tính X  Di truyền liên kết với giới tính - Quy ước gen: Gen D: Lông đen, gen d: Lông trắng * Xét đồng thời tính trạng: Gen quy định màu sắc lông liên kết với gen quy định tính trạng kích thước lơng nằm NST X - Kiểu gen P: ♀AAXBDXBD x ♂ aaXbdY Bài 16: Ở gà, cho chủng mang gen tương phản lai F1 tồn lơng xám, có sọc Cho gà mái F1 lai phân tích thu hệ lai có 25% gà mái lơng vàng, có sọc; 25% gà mái lơng vàng, trơn; 20% gà trống lơng xám, có sọc; 20% gà trống lơng vàng, trơn; 5% gà trống lông xám, trơn; 5% gà trống lơng vàng, có sọc Biết lơng có sọc trội hồn tồn so với lơng trơn Nếu cho gà F1 lai nhau, trường hợp gà trống gà mái F1 có diễn biến giảm phân gà mái F1 đem lai phân tích Hãy xác định F2: - Tỉ lệ gà mang cặp gen dị hợp 63 - Tỉ lệ gà lơng vàng, trơn mang tồn gen lặn Giải - Ptc mang gen tương phản nên F1 mang toàn gen dị hợp NST tương đồng - Về màu lông + Fa có lơng xám : lơng vàng = : phân bố không đồng giới tính  Có tương tác cặp gen khơng alen đồng thời có di truyền liên kết với giới tính, có cặp gen NST X, khơng có alen tương ứng NST Y + Quy ước gen: A_B_: Xám; A_bb, aaB_, aabb: Vàng + SĐL F1 : AaXBY (Xám) x aaXbXb (Vàng) - Về kiểu lơng + Quy ước gen: D: Lơng có sọc, d: Lơng trơn + Fa có phân bố giới tính gà mái mang gen trội  Gen NST thường + SĐL F1 : Dd (Sọc) x dd (Trơn) - Về tính trạng + Tỉ lệ KH Fa chứng tỏ có di truyền liên kết gà mái F1 có hốn vị gen + Từ gà Fa lơng xám, có sọc  KG gà mái F1 AD/ad XBY, có f = 20%  KG gà trống F1 AD/ad XBXb - F1 x F1 : AD/ad XBXb (Xám, sọc) x AD/ad XBY (Xám, sọc) Ở F2 - Tỉ lệ gà mang cặp gen dị hợp (AD/ad XBXb + Ad/aD XBXb) 8% + 0,5% = 8,5% = 0,085 - Tỉ lệ gà lơng vàng, trơn mang tồn gen lặn (ad/ad XbY) = 4% = 0,04 64 Phần thứ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Trên xây dựng hệ thống sở lý thuyết xây dựng hệ thống sở lý thuyết Qui luật tác động gen với hình thành tính trạng, đồng thời sưu tầm số câu hỏi, tập chọn lọc nhằm mục tiêu vô thiết thực giúp cho học sinh thi chuyên Sinh học học tập nghiên cứu phần tốt đồng thời giúp thân giảng dạy thuận lợi Phần lí thuyết câu hỏi vận dụng mà thực tế dạy lớp dùng để bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi tuỳ đối tượng học sinh mà có cách nâng cao khác qua giúp học sinh nắm kiến thức, đồng thời em hiểu sâu mặt lí thuyết thấy ý nghĩa mặt thực tế Đặc biệt em giải nhanh dạng trắc nghiệm tốt, kỹ làm thi nâng lên Tuy nhiên đề tài chắn nhiều thiếu sót, chúng tơi mong nhận đóng góp q thầy cơ, đồng nghiệp bạn bè để đề tài ngày hoàn thiện II ĐỀ NGHỊ -Nội dung đề tài dành cho học sinh ôn tập kiểm tra định kì lớp, thi tốt nghiệp, cao đẳng, đại học bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi cấp tỉnh học sinh giỏi quốc gia, bồi dưỡng giáo viên buổi sinh hoạt chuyên môn -Đề nghị tổ trường tạo điều kiện để sang năm tiếp tục phát triển đề tài qui mô rộng 65 ... NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH QUI LUẬT TÁC ĐỘNG CỦA CÁC GEN LÊN SỰ HÌNH THÀNH MỘT TÍNH TRẠNG I.1 Phương pháp chung xác định qui luật tác động gen lên hình thành tính trạng  Xét tính trạng,... Chính chúng tơi chọn đề tài: “Xác định qui luật tác động gen với hình thành tính trạng” II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lí thuyết phần qui luật tác động gen với hình thành tính trạng Tổng hợp... CỦA CÁC GEN LÊN SỰ HÌNH THÀNH NHIỀU TÍNH TRẠNG II.1 Phương pháp chung xác định qui luật tác động gen lên hình thành nhiều tính trạng  Bước 1: Xét DT riêng rẽ tính trạng quy ước gen - Xét tính trạng,