BÀI TẬP TỰ LUYỆN
3. Hiện tượng di truyền liên kết
- Di truyền liên kết là hiện tượng một nhóm tính trạng được di truyền cùng nhau, được qui định bởi các gen nằm trên 1 nhiễm sắc thể cùng phân li trong quá trình phân bào.
- Ý nghĩa của di truyền liên kết:
+ Sự phân li độc lập làm tăng số lượng BDTH, tăng tính đa dạng của sinh vật. ngược lại, sự liên kết gen làm hạn chế xuất hiện BDTH, hạn chế tính đa dạng của sinh vật + Di truyền liên kết đảm bảo sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng được
quy định bởi các gen nằm trên một nhiễm sắc thể. Nhờ đó trong chọn giống có thể chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn đi kèm với nhau.
CÂU HỎI ÔN TẬP
Câu 1: Thế nào là di truyền liên kết ? Hiện tượng di truyền liên kết đã bổ sung cho quy luật phân li độc lập của Menđen như thế nào ? Nêu ý nghĩa của di truyền liên kết trong chọn giống ?
Quy luật phân li độc lập của Menđen chỉ nghiệm đúng trong trường hợp : các cặp gen nằm trên các cặp nhiễm sắc thể khác nhau
Hiện tượng di truyền liên kết do Moocgan phát hiện đã bổ sung các điểm:
+ Mỗi nhiễm sắc thể chứa rất nhiều gen
+ Các gen phân bố trên NST thành một hàng dọc và tạo thành một nhóm gen liên kết. số nhóm gen liên kết đúng bằng số NST trong bộ đơn bội của loài
+ Di truyền liên kết đảm bảo sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng được quy định bởi các gen nằm trên một nhiễm sắc thể. Nhờ đó trong chọn giống có thể chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn đi kèm với nhau.
Ý nghĩa của di truyền liên kết trong chọn giống:
Sự phân li độc lập làm tăng số lượng BDTH, tăng tính đa dạng của sinh vật.
ngược lại, sự liên kết gen làm hạn chế xuất hiện BDTH, hạn chế tính đa dạng của sinh vật
Di truyền liên kết đảm bảo sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng được quy định bởi các gen nằm trên một nhiễm sắc thể. Nhờ đó trong chọn giống có thể chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn đi kèm với nhau.
Câu 2 : Một cơ thể dị hợp về 2 cặp gen Aa và Bb
a, Hãy biểu thị kiểu gen khi có sự di truyền phân li độc lập và khi có sự di truyền liên kết gen?
b, Hãy viết các loại giao tử có thể có của các trường hợp trên ? a, Biểu thị kiểu gen :
- Di truyền độc lập: AaBb - Di truyền liên kết gen :
AB
ab hoặc Ab aB b, các loại giao tử có thể có :
- Di truyền độc lập: kiểu gen AaBb cho 4 loại giao tử : AB, Ab, aB, ab - Di truyền liên kết gen :
+ kiểu gen AB
ab cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau : AB và ab + kiểu gen
Ab
aB cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau : Ab và aB
Câu 3 : so sánh qui luật phân li độc lập và quy luật di truyền liên kết gen ?
Giống nhau:
- Đều phản ánh sự di truyền của nhiều cặp tính trạng
- Mỗi cặp tính trạng được qui định bởi 1 cặp gen, các cặp gen nằm trên các cặp NST thường.
- Có sự phân li và tổ hợp của các giao tử trong quá trình phát sinh giao tử và thụ tinh. Nếu P thuần chủng thì F1 đồng tính, F2 phân tính.
Khác nhau:
Phân li độc lập Di truyền liên kết gen - các cặp tính trạng di truyền độc lập
không phụ thuộc vào nhau
- các cặp tính trạng di truyền cùng nhau - Các cặp tính trạng được qui định bởi các
cặp gen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau
- Các cặp tính trạng được qui định bởi các cặp gen nằm trên 1 cặp NST tương đồng - Các cặp gen quy định các cặp tính trạng
phân li độc lập và tổ hợp tự do trong quá trình giảm phân và thụ tinh
- Các cặp gen quy định các cặp tính trạng phân li và tổ hợp cùng nhau trong quá trình giảm phân và thụ tinh
- Nếu P thuần chủng khác nhau về n cặp tính trạng: F1 có 2n giao tử, F2 có 4n kiểu tổ hợp giao tử, 3n kiểu gen, 2n kiểu hình, tỉ lệ KH : (3 : 1)n; tỉ lệ KG : (1 : 2 : 1)n
- F1 có 2 loại giao tử
F2 có 4 loại hợp tử, 3 kiểu gen, 2 kiểu hình với tỉ lệ 3 : 1 hoặc 3 kiểu hình với tỉ lệ 1 : 2 : 1
- Làm tăng biến dị tổ hợp - hạn chế xuất hiện biến dị tổ hợp
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Cách nhận biết dạng bài toán tuân theo quy luật di truyền liên kết gen.
1. Dựa vào phép lai không phải là lai phân tích:
- Tìm tỉ lệ phân tính về kiểu hình ở thế hệ lai đối với mỗi loại tính trạng.
- Nhân 2 tỉ lệ kiểu hình riêng của 2 loại tính trạng với nhau. Nếu kết quả không phù hợp với đề bài 2 cặp gen qui định 2 cặp tính trạng đó nằm trên cùng 1 NST, di truyền theo qui luật liên kết gen.
2. Dựa vào phép lai phân tích:
- Nếu kết quả phép lai phân tích chứng tỏ cá thể dị hợp kép cho 2 loại giao tử 2 cặp gen nằm trên cùng 1 cặp NST và liên kết hoàn toàn.
BÀI TẬP ÁP DỤNG.
Bài tập 1: Ở thực vật, có hai phép lai giữa các cá thể dị hợp tử về 2 cặp gen (kí hiệu 2 cặp gen là A, a và B, b), mỗi cặp gen qui định một cặp tính trạng, tính trạng trội là trội hoàn toàn.
- Phép lai 1: hai cặp gen cùng nằm trên 1 cặp NST tương đồng và di truyền liên kết.
- Phép lai 2: hai cặp gen nằm trên hai cặp NST tương đồng khác nhau.
a. Xác định tỉ lệ phân li KG của 2 phép lai nói trên
b. Viết các KG có cùng KH trội về cả 2 tính trạng ở mỗi phép lai trong tất cả các trường hợp
Bài giải a. Xác định tỉ lệ phân li KG của 2 phép lai
- Phép lai 1: hai cặp gen cùng nằm trên 1 cặp NST tương đồng và di truyền liên kết
Trường hợp 1:
P : x Trường hợp 2:
P : x Trường hợp 3:
P : x
- Phép lai 2: hai cặp gen nằm trên hai cặp NST tương đồng khác nhau.
P : AaBb x AaBb G: AB; Ab; aB; ab AB; Ab; aB; ab F1:
♂
♀ AB Ab aB ab
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
ab AaBb Aabb aaBb aabb
Tỉ lệ KG: 1 AABB : 2 AaBB : 2 AABb : 4 AaBb : 1 AAbb : 2 Aabb : 1 aaBB : 2 aaBb : 1 aabb
b. các KG có cùng KH trội về cả 2 tính trạng ở mỗi phép lai trong tất cả các trường hợp
- phép lai 1: ; ; ; ; (5 KG)
- phép lai 2: AABB; AABb; AaBB; AaBb (4KG) Bài tập 2: Cho lai hai thứ cà chua thuần chủng thân cao, quả đỏ với thân lùn, quả vàng ở F1 thu được toàn cây thân cao, quả đỏ. Cho cây F1 tự thụ phấn ở thế hệ F2 nhận được tỉ lệ phân tính 75% cây thân cao, quả đỏ : 25% cây thân lùn, quả vàng. Xác định qui luật di truyền chi phối phép lai trên. Biết rằng mỗi gen qui định một tính trạng và gen nằm trên NST thường.
Bài giải
P thuần chủng về 2 cặp tính trạng đem lai, F1 đồng tính về tính trạng thân cao, quả đỏ.
thân cao, quả đỏ là trội hoàn toàn so với thân lùn, quả vàng.
Quy ước: Gen A qui định thân cao gen B qui định quả đỏ Gen a qui định thân lùn gen b qui định quả vàng.
- Xét tỉ lệ phân li từng cặp tính trạng ở F2
→ F1 : Aa x Aa → F1 : Bb x Bb
F1 dị hợp tử về 2 cặp gen
- Xét tỉ lệ phân li KH ở F2 : 75% thân cao, quả đỏ : 25% thân lùn, quả vàng = 3 thân cao, quả đỏ : 1 thân lùn, quả vàng
- Nếu các cặp gen qui định các cặp tính trạng trên nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau, PLĐL thì tỉ lệ KH ở F2 phải là :
(3 thân cao : 1 thân lùn)(3 quả đỏ : 1 quả vàng)
= 9 thân cao, quả đỏ : 3 thân cao, quả vàng : 3 thân lùn, quả đỏ : 1 thân lùn, quả vàng.
- Kết quả thu được ở F2 là 3 : 1, chứng tỏ 2 cặp gen qui định 2 cặp tính trạng nằm trên 1 cặp NST, liên kết hoàn toàn
- Ở F2 xuất hiện kiểu hình thân lùn, quả vàng (aa, bb). Chứng tỏ F1 phải cho giao tử ab suy ra gen a liên kết với gen b, gen A liên kết với gen B
vậy P: kiểu gen của cây thân cao, quả đỏ:
kiểu gen của cây thân lùn, quả vàng:
Sơ đồ lai:
P : thân cao, quả đỏ x thân lùn, quả vàng
G: AB ab
F1: KG:
KH: 100% thân cao, quả đỏ F1 x F1 : x
G: AB ; ab AB ; ab
F2 : TLKG: 1 : 2 : 1
TLKH: 3 thân cao, quả đỏ : 1 thân lùn, quả vàng
Bài tập 3: ở đậu, gen A qui định tính trạng hoa xanh, gen a qui định tính trạng hoa đỏ, gen B qui định tính trạng đài ngả, gen b qui định tính trạng đài cuốn.
1. Cho đậu hoa xanh, đài ngả lai với đậu hoa đỏ, đài cuốn, ở F1 thu được 400 cây hoa xanh, đài ngả : 399 cây hoa đỏ, đài cuốn. Hãy biện luận và xác định KG của P đến F1
2. Cho giao phấn đậu hoa xanh, đài ngả với nhau, F1 thu được 300 cây hoa xanh, đài cuốn : 599 cây hoa xanh, đài ngả : 299 cây hoa đỏ, đài ngả. Hãy biện luận, xác định KG của P đến F1.
Bài giải 1. Biện luận và xác định KG của P đến F1
- Xét tỉ lệ phân li từng cặp tính trạng ở F1
→ P : Aa x aa (hoa xanh x hoa đỏ) → P : Bb x bb (đài ngả x đài cuốn) - Xét chung cả hai cặp tính trạng:
- Nếu 2 cặp gen qui định 2 cặp tính trạng trên nằm trên 2 cặp NST tương đồng khác nhau và PLĐL thì kết quả thu được F1 phải là 1 : 1 : 1 : 1. Nhưng kết quả trong bài chỉ là 1 : 1, chứng tỏ 2 cặp gen qui định 2 cặp tính trạng trên nằm trên 1 cặp NST và liên kết hoàn toàn.
- ở F1 xuất hiện kiểu hình hoa đỏ, đài cuốn (aa, bb) → cả bố và mẹ đều cho giao tử ab
- Kiểu gen cây hoa xanh, đài ngả là Kiểu gen cây hoa đỏ, đài cuốn là Sơ đồ lai:
P : hoa xanh, đài ngả x hoa đỏ, đài cuốn
G: AB : ab ab
F1: TLKG: 1 : 1
TLKH: 1 hoa xanh, đài ngả : 1 hoa đỏ, đài cuốn 2. Biện luận và xác định KG của P đến F1
- Xét tỉ lệ phân li từng cặp tính trạng ở F1
→ P : Aa x Aa (hoa xanh x hoa xanh) → P : Bb x Bb (đài ngả x đài ngả)
P dị hợp tử về 2 cặp gen
- Xét chung cả hai cặp tính trạng :
300 hoa xanh, đài cuốn : 599 hoa xanh, đài ngả : 299 hoa đỏ, đài ngả = 1 : 2 : 1 - Nếu các cặp gen qui định các cặp tính trạng trên nằm trên các cặp NST tương đồng
khác nhau, PLĐL thì tỉ lệ KH ở F1 phải là :
(3 hoa xanh : 1 hoa đỏ)(3 đài ngả : 1 đài cuốn) = 9 : 3 : 3 : 1
- Kết quả thu được ở F1 là 1 : 2 : 1, chứng tỏ 2 cặp gen qui định 2 cặp tính trạng nằm trên 1 cặp NST, liên kết hoàn toàn
- Ở F1 xuất hiện kiểu hình hoa xanh, đài cuốn (A-, bb). Chứng tỏ P phải cho giao tử Ab
suy ra gen A liên kết với gen b, gen a liên kết với gen B.
Kiểu gen của cây hoa xanh, đài ngả : Sơ đồ lai:
P : hoa xanh, đài ngả x hoa xanh, đài ngả
G: Ab : aB Ab : aB
F1: TLKG: 1 : 2 : 1
TLKH: 1 hoa xanh, đài cuốn : 2 hoa xanh, đài ngả : 1 hoa đỏ, đài ngả
Bài tập 4: Ở 1 loài: P thuần chủng khác nhau bởi 2 cặp gen đối lập, F1 đồng loạt có kiểu hình là thân cao, quả tròn. Cho F1 lai với cá thể có kiểu di truyền chưa biết được F2 phân
li theo tỉ lệ 75% thân cao, quả tròn : 25% thân thấp, quả tròn. Cho biết các gen liên kết với nhau. Viết sơ đồ lai minh họa sự phân tính về kiểu di truyền và kiểu hình từ P đến F2. P: x hoặc x
F1 x (X): x hoặc x
Bài tập 5: Ở cà chua, quả đỏ và tròn là những tính trạng trội so với quả vàng, quả bầu dục. cho lai cà chua quả đỏ tròn chưa roc KG với cây cà chua quả vàng, bầu dục. Hãy xác định kiểu gen của cây cà chua đó và các cây con trong trường hợp sau:
1. Nếu kết quả thu được 25% đỏ, tròn : 25% đỏ, bầu dục : 25% vàng, tròn : 25%
vàng, bầu dục.
2. Nếu kết quả thu được 50% đỏ, tròn : 50% vàng, bầu dục.
Đáp số: 1. PLĐL của Menđen: P : AaBb x AaBb 2. Liên kết gen hoàn toàn: P : x
Bài tập 6: Ở lúa, gen A qui định tính trạng cây cao, gen a qui định tính trạng cây thấp, gen B qui định tính trạng chín sớm, gen b qui định chín muộn.
Giao phấn giữa lúa thân cao, chín sớm với nhau, F1 thu được 600 cây lúa thân cao, chín muộn : 1204 cây thân cao, chín sớm : 601 cây thân tháp, chín sớm. Hãy biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F1 (Tương tự phần 2 bài tập 4)
Bài tập 7: Ở một loài côn trùng. Cho P : thân xám, cánh dài x thân đen, cánh ngắn, thu được F1 đều thân xám, cánh dài. Cho F1 lai với một cơ thể khác (dị hợp tử 1 cặp gen). giả sử rằng F2 xuất hiện một trong hai trường hợp:
- Trường hợp 1: F2 : 2 thân xám, cánh dài : 1 thân xám, cánh ngắn : 1 đen, ngắn - Trường hợp 2: F2 : 3 xám, dài : 3 xám, ngắn : 1 đen, dài : 1 đen, ngắn
Hãy biện luận và viết sơ đồ lai đối với từng trường hợp. Biết rằng một gen qui định 1 tính trạng, các gen nằm trên NST thường. NST không thay đổi cấu trúc trong giảm phân.
Bài giải
P khác nhau về 2 cặp tt, F1 thu được 100% thân xám, cánh dài → thân xám và cánh dài là những tính trạng trội, P thuần chủng, F1 dị hợp tử 2 cặp gen.
Qui ước gen: gen A qui định thân xám gen B qui định cánh dài Gen a qui định thân đen gen b qui định cánh ngắn.
Trường hợp 1:
- Xét tỉ lệ phân li từng cặp tính trạng ở F2
+ tính trạng màu sắc: F1 x (X) → F2 : 3 thân xám : 1 thân đen → F1 : Aa x Aa + tính trạng hình dạng cánh:
F1 x (X) → F2 : 1 cánh dài : 1 cánh ngắn → F1 : Bb x bb
- Xét tỉ lệ phân li kiểu hình ở F2 là 2 : 1 : 1 = 4 tổ hợp = 2x2 → F1 (dị hợp tử 2 cặp gen) chỉ cho 2 loại giao tử. Chứng tỏ 2 cặp gen qui định 2 cặp tính trạng cùng nằm trên 1 NST, liên kết hoàn toàn
- Ở F2 xuất hiện kiểu hình thân đen, cánh ngắn (aa, bb) → F1 và (X) phải cho giao tử ab
Vậy kiểu gen của F1 là và (X) là Sơ đồ lai:
P x
G: AB ab
F1: (100% thân xám, cánh dài)
F1 x (X): x
G: ẵ AB : ẵ ab ẵ Ab : ẵ ab F2 : 1 : 1 : 1 : 1
2 thân xám, cánh dài: 1 thân xám, cánh ngắn : 1 thân đen, cánh ngắn
Trường hợp 2:
- Xét tỉ lệ phân li từng cặp tính trạng ở F2
+ tính trạng màu sắc: F1 x (X) → F2 : 3 thân xám : 1 thân đen → F1 : Aa x Aa + tính trạng hình dạng cánh:
F1 x (X) → F2 : 1 cánh dài : 1 cánh ngắn → F1 : Bb x bb
- Xét tỉ lệ phân li kiểu hình ở F2 là 3 : 3 : 1 : 1 = 8 tổ hợp = 4x2 → F1 (dị hợp tử 2 cặp gen) chỉ cho 4 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau. Chứng tỏ 2 cặp gen qui định 2 cặp tính trạng nằm trên 2 NST tương đồng khác nhau di truyền theo qui luật PLĐL.
Vậy kiểu gen của F1 là AaBb và (X) là Aabb
Sơ đồ lai: P : AABB x aabb G: AB ab
F1: AaBb (100% thân xám, cánh dài) F1 x (X): AaBb x Aabb
G: ẳ AB : ẳ Ab : ẳ aB : ẳ ab ẵ Ab : ẵ ab F2:
♂
♀ AB Ab aB ab
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
ab AaBb Aabb aaBb aabb
TLKG: 1 AABb : 2 AaBb : 1 AAbb : 2 Aabb : 1 aaBb : 1 aabb TLKH: 3 xám, dài : 3 xám, ngắn : 1 đen, dài : 1 đen, ngắn Bài tập 4 : Giả sử ở một loài thực vật gen A:cây cao, a: cây thấp, B: quả đỏ, b: quả vàng.
Lai cây cao, quả vàng thuần chủng với cây thấp, quả đỏ thuần chủng được F1, F1 lai phân tích ở F2 thu được một trong hai tỉ lệ kiểu hình sau:
- Trường hợp 1:1 cây cao, quả đỏ:1 cây cao, quả vàng:1 cây thấp, quả đỏ:1 cây thấp, quả vàng.
- Trường hợp 2: 1 cây cao, quả vàng: 1 cây thấp, quả đỏ.
Biện luận, viết sơ đồ lai cho mỗi trường hợp trên.