Các bài tập về tương tác giữa các gen không alen chủ yếu là dựa vào tỉ lệ phân li kiểu hình ở F2 để giải và theo trật tự sau:
Bước 1. Biện luận tìm quy luật di truyền của từng cặp tính trạng và chung cho
các tính trạng. Chia số liệu các kiểu hình F2 tìm tỉ lệ phân li kiểu hình (tuân theo 9:3:3:1 hay 9:6:1…).
Bước 2. Từ tỉ lệ tính ở (bước 1) xác định số tổ hợp ở F2 (ví dụ nếu là 9:6:1 thì ta có 9+6+1 = 16 tổ hợp), sau đó phân tích ra thành phép nhân để xác định số giao tử ở F1. Ví dụ F2 có 16 tổ hợp sẽ bằng tích 4 gt đực x 4 gt cái, nếu là 8 tổ hợp sẽ bằng 4 gt đực x 2 gt cái (hoặc ngược lại),…
Bước 3. Sau khi xác định được số giao tử của F1 ta sẽ xác định được F1 là đồng hợp hay dị hợp và xác định được kiểu gen của P.
Bước 4. Tiếp theo ta quy ước gen của F1, của P và quy ước các kiểu gen quy định các kiểu hình tương ứng ở F2.
Bước 5. Viết sơ đồ lai theo yêu cầu của đề, đối với các thế hệ có từ 8 tổ hợp
trở lên ta nên kẻ khung Punnett để tiện cho việc kiểm tra nếu có sai sót. Sau đó thống kê tỉ lệ phân li kiểu gen và tỉ lệ phân li kiểu hình ở F2.
Bài tập ví dụ:
Một loài đậu chỉ ra hoa kết hạt một lần trong vòng đời (cây mọc từ hạt, sinh trưởng, ra hoa, kết hạt rồi chết) gồm 4 thứ: một thứ hoa màu đỏ, còn 3 thứ kia có hoa màu trắng. Người ta tiến hành các thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Cho những cây thuần chủng P có kiểu gen khác nhau giao phấn với nhau, được F1 đồng loạt có cùng kiểu gen. Cho F1 tự thụ phấn được F2 phân li theo tỉ lệ:
27 cây hoa đỏ, thân cao; 21 cây hoa trắng, thân cao; 9 cây hoa đỏ, thân thấp;
7 cây hoa trắng, thân thấp.
Thí nghiệm 2: Cho những cây đậu F1 dùng trong thí nhiệm 1, giao phấn với những cây đậu khác có kiểu gen chưa biết, được thế hệ lai phân li theo tỉ lệ:
9 cây hoa trắng, thân cao; 3 cây hoa đỏ, thân cao; 3 cây hoa trắng, thân thấp; 1 cây hoa đỏ, thân thấp.
a. Hãy xác định đặc điểm di truyền màu sắc hoa của loại đậu nói trên.
b. Những cây đậu thuần chủng P trong thí nghiệm 1 có kiểu gen như thế nào? c. Hãy cho biết kiểu gen khác nhau của 3 thứ đậu hoa trắng thuần chủng.
d. Hãy biện luận và viết sơ đồ lai của thí nghiệm 2. Cho biết chiều cao của cây được quy định bởi 1 cặp gen.
Bài giải:
a. Đặc điểm di truyền màu hoa:
Trong thí nghiệm 1: F1 tự thụ phấn được F2 có cây hoa đỏ/cây hoa trắng = 7 9 7 21 9 27 = + +
→ F2 có 16 kiểu tổ hợp về giao tử đực và cái của F1. Vậy mỗi cây F1 tạo ra được 4 loại giao tử với số lượng tương đương nhau ứng với kiểu gen, chẳng hạn kiểu gen AaBb.
F1: AaBb x AaBb
G/F1: (AB ; Ab ; aB ; ab)
F2: 9 A-B- : 9 hoa đỏ
3 A-bb; 3 aaB-; 1 aabb : 7 hoa trắng
Hai cặp gen phân li độc lập cùng quy định một tính trạng màu hoa → quy luật di truyền là tương tác gen kiểu bổ trợ:
- Kiểu gen có 2 loại gen trội A-B- bổ sung cho nhau quy định hoa đỏ.
- Kiểu gen chỉ có một loại gen trội A-bb, aaB- và đồng hợp lặn cho cùng kiểu hình hoa trắng.
* Trong thí nghiệm 1: F1 tự thụ phấn được F2 có cây cao/cây thấp = 279 721=13 +
+
→ chiều cao cây do một cặp gen quy định, ở F2 tuân theo quy luật phân li 3 trội : 1 lặn.
Gen trội D: quy định thân cao Gen lặn d: quy định thân thấp
F1: Dd x Dd
G/F1: (D ; d)
F2: Kiểu gen: 1DD : 2Dd : 1dd Kiểu hình: 3 cao : 1 thấp
* Xét chung 2 cặp tính trạng, trong thí nghiệm 1: F2 có (9:7) (3:1) = 27 : 21 : 9 : 7 phù hợp với đề bài. Vậy cặp gen quy định chiều cao phân li độc lập với 2 cặp gen quy định màu hoa → F1 có 3 cặp gen dị hợp phân li độc lập, kiểu gen F1 là AaBbDd.
Có 4 trường hợp xảy ra có thể cho ra F1 có kiểu gen AaBbDd. Vậy P có 4 cặp kiểu gen sau:
P1: AABBDD x aabbdd P2: AABBdd x aabbDD P3: AAbbDD x aaBBdd P4: AAbbdd x aaBBDD
c. Xác định kiểu gen của 3 thứ đậu hoa trắng thuần chủng:
Theo giải thích quy luật di truyền màu hoa ở câu a thì kiểu gen của 3 thứ đậu hoa trắng thuần chủng là: AAbb, aaBB và aabb.
d. Biện luận và viết sơ đồ lai thí nghiệm 2: - Biện luận:
+ F1 x cây chưa biết kiểu gen → F2 có: cây hoa trắng/cây hoa đỏ = 93 13=13 + +
, đây là kết quả của phép lai phân tích cây F1.
→ Kiểu gen F1 có: AaBb x aabb
+ Ở F2 có cây thân cao/cây thân thấp = 93 13=13 + +
, tuân theo định luật phân li → Kiểu gen F1 có: Dd x Dd
+ Xét chung hai cặp tính trạng:
Từ các kết luận trên, xét chung hai cặp tính trạng ta được kiểu gen F1 là: AaBbDd x aabbDd.
- Sơ đồ lai:
F1: Cây hoa đỏ, thân caox Cây hoa trắng, thân cao
AaBbDd aabbDd
G/F1: (ABD : ABd : AbD : Abd abD : abd aBD : aBd : abD : abd)
F2: ♀
♂ ABD ABd AbD Abd aBD aBd abD abd
abD AaBbDD AaBbDd AabbDD AabbDd aaBbDD aaBbDd aabbDD aabbDd abd AaBbDd AaBbdd AabbDd Aabbdd aaBbDd aaBbdd aabbDd aabbdd F2 có 12 kiểu gen → 4 kiểu hình
1AaBbDD; 2AaBbDd → 3 cây hoa đỏ, thân cao
1AaBbdd → 1 cây hoa đỏ, thân thấp
→ 9 cây hoa trắng, thân cao
1Aabbdd; 1aaBbdd; 1aabbdd → 3 cây hoa trắng, thân thấp