II. CÁCH XÁC ĐỊNH TẦN SỐ HOÁN VỊ GEN
3. Ứng dụng nhận dạng kiểu gen củ aP khi biết tỷ lệ kiểu hìn hở đời con
*Ví dụ 1.
Cho các cây lúa F1 dị hợp hai cặp gen thân cao – hạt tròn lai với nhau được thế hệ lai gồm 59% cây cao – hạt tròn.
Giải: F1 dị hợp hai cặp gen quy định thân cao – hạt tròn suy ra thân cao – hạt tròn là hai tính trạng trội
A = cao a= thấp B = tròn b = dài
Ta có A-B- = 59% > 56.25% suy ra kiểu gen của F1 là ABab Tần số hoán vị gen f được xác định như sau:
Ta có A-B- = 4 ) . 3 ( − f1− f2 + f1 f2 = 59% (ở đây ta xét f1=f2) Có 0.59 4 2 3 2 = + − f f
. Giải ra ta có f=0.4. Vậy tần số hoán vị gen là 40%
Trong trường hợp tần số hoán vị gen ở đực và cái F1 là không giống nhau thì ta xác định như thế nào? Ta có A-B- = 4 ) . 3 ( − f1− f2 + f1 f2 = 0.59 0.164 2 2 1 − − = ⇒ f f f Các cặp nghiệm đặc biệt + f1 =0; f2 =0.64 + f1 =0.64; f2 =0
+ f1 =0.5; f2 =0.28 + f1 =0.28; f2 =0.5
Như vậy miền nghiệm của tần số hoán vị gen như sau 5 . 0 28 . 0 ≤ f1 ≤ và 0.28≤ f2 ≤0.5 Khi f1=f2 thì ta có 0.59 4 2 3 2 = + − f f f = 0.4.
2.2 Xét trường hợp ba cặp gen dị hợp tử tức là bốn lớp tám kiểu hình
Ở đây chúng ta chỉ xét trường hợp F1 dị hợp tử ba cặp gen có trao đổi chéo kép với lai phân tích. Để dễ hình dung chúng ta xét một số bài toán cụ thể như sau
Bài toán 1. Xét 3 gen liên kết theo trật tự sau
A 30 B 20 D
Nếu một thể dị hợp tử cả 3 cặp gen AbDaBd được lai với abdabd thì tỷ lệ các kiểu hình theo lý thuyết là bao nhiêu trong hai trường hợp có nhiễu và không có nhiễu? Giả sử tần số của các cá thể có trao đổi chéo kép là tích các tần số trao đổi đơn
Vì đây là phép lai phân tích nên tần số của các loại giao tử sẽ bằng tần số của các kiểu hình
* Ta xét trường hợp không có nhiễu tức I = 0 - Tính tần số của trao đổi chéo kép
Các lớp kiểu hình do trao đổi chéo kép là ABD và abd. Vậy tần số trao đổi chéo kép
là 0.3×0.2=0.06. Vì tái tổ hợp là tương hỗ nên 0.06 0.03 2
1× = là tần số của mỗi
lớp ABD và abd và bằng 0.03.
- Tính tần số trao đổi chéo đơn giữa A và B
Ta có tần số trao đổi chéo giữa A và B là 0.3 tần số này bằng tổng tần số trao đổi chéo đơn và tần số trao đổi chéo kép, vì vậy
Tần số trao đổi chéo – tần số trao đổi chéo kép = tổng tần số của các trao đổi chéo đơn Vậy tần số trao đổi chéo đơn giữa A và B là 0.3−0.06=0.24
Tần số mỗi lớp ABd và abDsẽ bằng 0.12
- Tính tần số trao đổi chéo đơn giữa B và D
14. . 0 06 . 0 2 .
0 − = tần số mỗi lớp Abd và aBD là 0.07
- Tính các cá thể tạo ra do liên kết gen hoàn toàn bằng cách lấy 1 trừ đi tất cả các cá thể có tái tổ hợp
56. . 0 ) 06 . 0 14 . 0 24 . 0 ( 1− + + =
Tần số mỗi lớp AbD và aBd sẽ là 0.28 * Trường hợp có nhiễu với I = 0.2
Trong một số trường hợp việc xẩy ra một trao đổi chéo sẽ ức chế hoặc khuếch đại một trao đổi chéo thứ hai bên cạnh. Hiện tượng này được gọi là nhiễu
(I – interference) và được tính I = 1 – CC
Để tính toán trước hết tần số trao đổi chéo kép theo lý thuyết phải được tính lại như sau: Vì I = 1 – CC do CC = 0.8
CC = (tần số trao đổi chéo kép thực tế)/(tần số trao đổi chéo kép lý thuyết)
Tức là 0.8 = (tần số trao đổi chéo kép thực tế)/(tần số trao đổi chéo kép lý thuyết) Suy ra - Tần số trao đổi chéo kép thực tế = 0.8×0.06=0.048
- Vì vậy tần số các lớp trao đổi chéo kép bằng 0.048
- Tần số trao đổi chéo đơn giữa A và B là 0.3−0.048=0.252 - Tần số trao đổi chéo đơn giữa B và D là 0.2−0.048=0.152 - Và tần số các lớp không do trao đổi chéo tạo thành là 0.548
Bài 2. Xét có thể có 3 cặp gen lặn liên kết với nhau: abdabd cùng nằm trên nhiễm sắc thể thứ hai của ruồi giấm. Khoảng cách giữa 3 gen như sau
…a……….15cM…………b……….7cM…….d…
Nếu lai con cái aBDAbd với con đực abdabd . Cho CC = 0.6. Hãy tính tần số các lớp kiểu hình.
*Hd
Trước hết ta cần hiểu hệ số CC là gì?
Tần số trao đổi chéo kép theo lý thuyết được tính bằng tích của các tần số trao đổi chéo đơn. Tuy nhiên tần số trao đổi chéo kép thực tế (được tính bằng tổng số cá thể tạo thành từ trao đổi chéo kép so với tổng số cá thể nghiên cứu) có thể sai khác với tần số trao đổi chéo kép lý thuyết. Từ đó ta có khái niệm hệ số trùng lặp (CC – coefficient of coincidence)
CC = (tần số trao đổi chéo kép thực tế)/(tần số trao đổi chéo kép lý thuyết) Trao đổi chéo đơn giữa a và b đó là ABD và abd; và trao đổi chéo đơn giữa b và d là
AbD và aBd. Trao đổi chéo kép là ABd và abD. Vì a cách b 15cM và b cách d 7 cM nên tần số trao đổi chéo kép lý thuyết là 0.15×0.07=0.0105.
Vậy tần số trao đổi chéo kép thực tế là CC×0.0105=0.6×0.0105=0.006 Vì các lớp tương hỗ có tỷ lệ bằng nhau nên tần số mỗi lớp ABd = abD=0.003 Tần số trao đổi chéo đơn giữa a và b là: 0.15−0.006=0.144 => mỗi lớp
ABD = abd = 0.072
Tần số trao đổi chéo đơn giữa b và d là: 0.07−0.006=0.064 => mỗi lớp
AbD = aBd = 0.032
Tần số lớp không có tái tổ hợp còn lại là: 1−(0.006+0.144+0.064)=0.786 Mỗi lớp Abd = aBD là 0.393
2786 786 . 0 = Kết quả ta có ở thế hệ lai tỷ lệ Abd 0.393 AbD 0.032 aBD 0.393 aBd 0.032 ABD 0.072 ABd 0.003 abd 0.072 abD 0.003 DI TRUYỀN HỌC TÍNH TRẠNG SỐ LƯỢNG
- Các tính trạng số lượng thường có biến dị liên tục ví dụ như chiều cao, cân nặng của người, khối lượng trẻ sơ sinh, số con trong một lứa sinh,…
- Khác với các tính trạng Mendel để xác định các tính trạng số lượng người ta phải cân đo đong đếm.
- Các tính trạng số lượng thường do nhiều gen tương tác theo kiểu cộng gộp quy định. Vì vậy các tính trạng thường có phân phối chuẩn. Sự hình thành các tính trạng số lượng thường chịu tác động của các điều kiện môi trường.
*Bài tập: Giả sử rằng hai gen A và B mỗi gen có hai alen và mỗi các alen trội tương
tác cộng gộp xác định chiều cao cây trong quần thể. Đồng hợp tử AABB cao 50cm; đồng hợp lặn aabb cao 30cm
a. xác định chiều cao của các cây F1 khi cho các cây trên thụ phấn
b. kiểu gen nào của F2 có chiều cao 40cm
c. tính tần số nhóm cây có chiều cao 40cm ở F2
*Lời giải
a. Phép lai AABB x aabb cho F1 có kiểu gen AaBb. Vì các alen trội tương tác cộng gộp; cây có 4 alen trội có chiều cao 50cm; cây không có alen trội nào có chiều
cao 30cm, nên mỗi alen trội làm tăng chiều cao cây lên 5cm
430 30
50− = . F1 có hai alen
trội nên có chiều cao là 30 + 5x2=40cm
b. Bất kì cá thể nào có chứa hai gen trội cũng cao 40cm. Vậy các kiểu gen sau đây có cùng chiều cao 40cm: AAbb; aaBB; AaBb
c. Ở F2 1/16AAbb; 4/16AaBb; 1/16aaBB vậy có 6/16 hay 3/8 số cá thể có chiều cao 40cm