Số cặp gen dị hợp Số lượng các loại giao tử Tỉ lệ phân li kiểu gen F2 Số lượng các loại kiểu gen F2 Tỉ lệ phân li kiểu hình F2 Số lượng các loại kiểu hình F2 1 21 (1 + 2 + 1)1 31 (3 + 1)1 21 2 22 (1 + 2 + 1)2 32 (3 + 1)2 22 3 23 (1 + 2 + 1)3 33 (3 + 1)3 23 … n 2n (1 + 2 + 1)n 3n (3 + 1)n 2n Cụ thể
Các bài tập về các quy luật di truyền Menđen bao gồm:
a. Xác định số loại giao tử và thành phần gen của giao tử (hay xác định kiểu gen của cá thể sinh ra giao tử):
- Số loại giao tử: Tùy thuộc vào số cặp gen dị hợp trong kiểu gen của cơ thể đem lai. Gọi n là số cặp gen dị hợp trong kiểu gen thì số loại giao tử là 2n.
- Thành phần gen của giao tử: Mỗi giao tử chỉ chứa 1 gen trong cặp gen của tế bào
cơ thể. Cách xác định thành phần gen của giao tử có thể dựa theo sơ đồ Aucrbac. Ví dụ: Đối với kiểu gen AaBBDdee, số cặp gen dị hợp là 2 nên số loại giao tử sinh ra là 22 = 4 giao tử. Thành phần gen của giao tử là ABDe, ABde, aBDe, aBde. Có thể kiểm tra bằng sơ đồ sau:
b. Xác định số kiểu tổ hợp, tỉ lệ phân li kiểu gen và kiểu hình ở đời con: - Xác định số tổ hợp:
Số kiểu tổ hợp = Số giao tử đực x Số giao tử cái.
Chú ý: Số kiểu gen luôn nhỏ hơn hoặc bằng với số kiểu hình. Nếu biết số kiểu tổ hợp ở đời con ta có thể suy ra số loại giao tử đực và số loại giao tử cái từ đó suy ra số cặp gen dị hợp trong kiểu gen của bố và mẹ.
- Xác định số kiểu gen và số kiểu hình ở đời F2 với trường hợp F1 tự thụ: Số kiểu gen = 3n với n là số cặp gen dị hợp ở bố mẹ.
Ví dụ, khi lai đậu thuần chủng hạt vàng, trơn (AABB) với đậu hạt xanh, nhăn (aabb) thì F1 dị hợp tử 2 cặp gen (AaBb) và ở F2 số lượng kiểu gen là 32 = 9 kiểu gen. Cụ thể, ở F2 xuất hiện các kiểu gen sau: AABB; AABb; AAbb; AaBB; AaBb; Aabb; aaBB; aaBb; aabb.
Số kiểu hình = 2n với n là số cặp gen dị hợp ở bố mẹ.
Ví dụ, khi lai đậu thuần chủng hạt vàng, trơn (AABB) với đậu hạt xanh, nhăn (aabb) thì F1 dị hợp tử 2 cặp gen (AaBb) và ở F2 số lượng kiểu hình là 22 = 4 kiểu hình. Cụ thể, ở F2 xuất hiện các kiểu hình sau: Vàng, trơn – Vàng, nhăn – Xanh, trơn – Xanh, nhăn.
Từ đó ta có thể khẳng định số kiểu hình ≤ số kiểu gen.
c. Xác định kiểu gen của bố mẹ:
- Trường hợp kiểu gen riêng của từng cặp tính trạng:
Xét riêng kết quả đời con của từng cặp tính trạng: + F1 đồng tính:
* Nếu P có kiểu hình khác nhau và F1 nghiệm đúng định luật phân li của Menđen → tính trạng biểu hiện ở F1 là tính trạng trội và thế hệ P thuần chủng, chẳng hạn AA x aa. A B D d e e ABDe ABde a B D d e e aBDe aBde
* Nếu P không biết được kiểu hình mà ở F1 mang tính trạng trội thì ở P: một bên có kiểu gen đồng hợp trội AA, một bên có kiểu gen AA hoặc Aa hoặc aa.
* Nếu P cùng kiểu hình mà ở F1 mang tính trạng trội thì ở P: một bên có kiểu gen đồng hợp trội AA, một bên có kiểu gen AA hoặc Aa.
+ F1 phân li có tỉ lệ:
* Nếu F1 phân li theo tỉ lệ 3 : 1. F1 tuân theo định luật đồng tính của Menđen → tính trạng chiếm
4 3
là tính trạng trội và P dị hợp: Aa x Aa.
Lưu ý trong trường hợp trội không hoàn toàn thì tỉ lệ phân li ở F1 là 1 : 2 : 1. Trong trường hợp có gen gây chết ở trạng thái đồng hợp thì tỉ lệ phân li ở F1 là 2 : 1.
* Nếu F1 phân li theo tỉ lệ 1 : 1. F1 tuân theo kết quả đặc trưng của phép lai phân tích → ở P, một bên dị hợp Aa và một bên là đồng hợp lặn aa.
* Nếu F1 phân li không rõ tỉ lệ thì dựa vào tỉ lệ của cá thể aa để suy ra P đều mang gen lặn a, phối hợp với kiểu hình của P xác định kiểu gen của P.
b. Trường hợp kiểu gen chung của nhiều tính trạng:
- Trong phép lai không phải là phép lai phân tích:
Kết hợp kết quả về kiểu gen riêng của từng cặp tính trạng với nhau. - Trong phép lai phân tích:
Không xét riêng từng cặp tính trạng mà phải dựa vào kết quả của phép lai để xác định tỉ lệ và thành phần gen của từng loại giao tử sinh ra, từ đó xác định kiểu gen các cá thể của P.
Để giải nhanh các bài tập này nhất thiết phải nắm thật vững các nội dung của các định luật trên để vận dụng linh hoạt vào từng bài toán cụ thể. Trong khi giải toán, chúng ta cần phân tích cụ thể từng trường hợp lai và chú ý đến tính trội hoàn toàn hoặc không hoàn toàn để vận dụng kết quả ở F1 và F2 được chính xác hơn.
Bài tập ví dụ:
Khi lai thuận và nghịch 2 giống chuột côbay thuần chủng lông đen, dài với lông trắng, ngắn đều thu được F1 toàn chuột lông đen, ngắn. Cho chuột F1 giao phối
với nhau sinh ra F2 có 27 con lông đen, ngắn; 9 con lông đen, dài; 9 con lông trắng, ngắn; 3 con lông trắng, dài.
a. Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2.
b. Để sinh ra F3 có tỉ lệ: 1 lông đen, ngắn; 1 lông đen, dài; 1 lông trắng ngắn; 1 lông trắng, dài thì cặp chuột F2 phải có kiểu gen và kiểu hình như thế nào?
Bài giải:
a. Biện luận và viết sơ đồ lai:
Khi lai thuận và nghịch đều thu được cùng kết quả → các tính trạng nằm trên NST thường. - Xét riêng từng cặp tính trạng: + Xét tính trạng màu lông: Lông đen/lông trắng = 3 9 9 27 + + = 1 3
, theo định luật phân li của Menđen → lông đen trội hoàn toàn so với lông trắng.
+ Xét tính trạng chiều dài lông:
Lông ngắn/lông dài = 279++39= 13 , theo định luật phân li của Menđen → lông ngắn trội hoàn toàn so với lông dài.
- Xét chung hai cặp tính trạng:
Ở F2 phân li theo tỉ lệ: 9 : 3 : 3 : 1 → ở cặp chuột F1 mỗi bên phải tạo ra 4 loại giao tử với tỉ lệ như nhau → các cặp gen phân li độc lập.
Vậy sự di truyền trong phép lai tuân theo định luật phân li độc lập của Menđen.
- Quy ước gen:
Gọi: A quy định lông đen; a quy định lông ngắn B quy định lông ngắn; b quy định lông dài. Kiểu gen F2: A-B- : chuột lông đen, ngắn;
A-bb : chuột lông đen, dài; aaB- : chuột lông trắng, ngắn; aabb : chuột lông trắng, dài.
Kiểu gen F1: AaBb : chuột lông đen, ngắn. Kiểu gen P: AAbb: chuột lông đen, dài;
aaBB : chuột lông trắng, ngắn. - Sơ đồ lai:
P(tc): AAbb (lông đen, dài) x aaBB (lông trắng, ngắn)
G/P: Ab aB
F1: AaBb (100% lông đen, ngắn)
F1 x F1: AaBb x AaBb G/F1: (AB = Ab = aB = ab = 41 ) (AB = Ab = aB = ab = 41 ) F2: ♀ ♂ 4 1 AB 14 Ab 14 aB 41 ab 4 1
AB 161 AABB 161 AABb 161 AaBB 161 AaBb
4 1
Ab 161 AABb 161 AAbb 161 AaBb 161 Aabb
4 1
aB 161 AaBB 161 AaBb 161 aaBB 161 aaBb
4 1
ab 161 AaBb 161 Aabb 161 aaBb 161 aabb
Về KG: Về KH: 9 A-B- 9 đen, ngắn 3 A-bb 3 đen, dài 3 aaB- 3 trắng, ngắn
1 aabb 1 trắng, dài.
b. Xác định cặp chuột F2:
Ở F3 phân li theo tỉ lệ 1 : 1 : 1 : 1, đây là tỉ lệ của phép lai phân tích cá thể mang tính trạng trội ở trạng thái dị hợp. Vậy cặp cá thể chuột ở F2 phải là chuột lông đen, ngắn có kiểu gen AaBb và chuột lông trắng, dài có kiểu gen aabb.
F2: AaBb x aabb
F3: Kiểu gen 14 AaBb; 14 Aabb; 14 aaBb; 14 aabb Kiểu hình 1 đen, ngắn; 1 đen, dài; 1 trắng ngắn; 1 trắng, dài.