Chuyên đề luyện thi THPT Quốc gia môn Sinh học Lớp 12: Bài tập về quy luật tương tác gen

Nội dung text: Chuyên đề luyện thi THPT Quốc gia môn Sinh học Lớp 12: Bài tập về quy luật tương tác gen

1. CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP VỀ QUY LUẬT TƯƠNG TÁC GEN A. BÀI TẬP TƯƠNG TÁC GEN I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Biết kiểu tương tác, kiểu gen của P, xác định kết quả lai - Quy ước gen dựa vào đề. - Xác định tỉ lệ giao tử của P. - Lập bảng, suy ra tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình của thế hệ sau * Lưu ý: Có thể sử dụng phép nhân xác suất hoặc sơ đồ phân nhánh để tìm tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình. * Các kiến thức cơ bản cần nhớ: - Xét phép lai a: P: AaBb x AaBb → F1: 9A-B-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb Tùy vào kiểu tương tác, kết quả phân li kiểu hình F1 của phép lai a sẽ là 9:3:3:1 hay là sự biến đổi của tỉ lệ này như 9:6:1; 9:3:4; 9:7; 12:3:1; 13:3; 15:1; 1:4:6:4:1. - Xét phép lai b: P: AaBb x aabb→ F1: 1A-B-: 1A-bb: 1aaB-: 1aabb Tùy thuộc vào kiểu tương tác, kết quả phép lai b phân li kiểu hình theo tỉ lệ 1:1:1:1 hoặc biến đổi của tỉ lệ này như 1:2:1 hoặc 3:1. - Xét phép lai c: P: AaBb x Aabb→ F1: 3A-B-: 3A-bb: 1aaB-:1aabb. - Xét phép lai d: P: AaBb x aaBb→ F1: 3A-B- : 1A-bb: 3aaB-: 1aabb. Tùy thuộc vào kiểu tương tác, kết quả phép lai c và phép lai d sẽ phân li theo kiểu hình theo tỉ lệ 3: 3: 1:1 hoặc biến đổi của tỉ lệ này như 4:3:1; 6:1:1; 3:3:2; 5:3; 7:1. 2. Các phương pháp xác định quy luật tương tác hai cặp gen không alen * Phương pháp chung: Muốn kết luận một tính trạng nào được di truyền theo quy luật tương tác gen ta phải chứng minh tính trạng đó do hai hay nhiểu cặp gen chi phối. a. Phương pháp 1 - Khi xét sự di truyền về một tính trạng nào đó. Nếu tính trạng ta xét phân li kiểu hình theo tỉ lệ 9:3:3:1 hay biến đổi của tỉ lệ này như 9:6:1; 9:3:4; 9:7; 12:3:1; 13:3; 15:1; 1:4:6:4:1. Ta kết luận tính trạng đó phải được di truyền theo quy luật tương tác của hai cặp gen không alen với nhau. - Tùy vào tỉ lệ cụ thể, ta xác định được kiểu tương tác tương ứng. VD: + 9: 7 → Tương tác bổ sung. + 13: 3 → Tương tác át chế. + 15: 1 → Tương tác cộng gộp. b. Phương pháp 2 1
2. - Khi lai phân tích về một tính trạng nào đó. Nếu FB phân li kiểu hình theo tỉ lệ 1: 1: 1: 1 hoặc biến đổi của tỉ lệ này như 1: 2: 1; 3: 1. Ta kết luận tính trạng đó phải được di truyền theo quy luật tương tác của hai cặp gen không alen. - Tùy vào điều kiện cụ thể của đề, ta có thể xác định được kiểu tương tác nếu biết kiểu hình của đời trước và đời FB. Nếu đề không cho đủ các kiểu hình, ta chọn tất cả các trường hợp hợp lí. c. Phương pháp 3 - Khi xét sự di truyền về một tính trạng nào đó, nếu tính trạng phân li kiểu hình theo tỉ lệ 3: 3: 1: 1 hoặc là biến đổi của tỉ lệ này như 4: 3: 1; 3: 3: 2; 6: 1: 1; 5: 3; 7: 1. Ta kết luận tính trạng đó phải được di truyền theo quy luật tương tác của hai cặp gen không alen. - Tùy vào tỉ lệ cụ thể ta xác định được kiểu tương tác tương ứng. VD: + 6: 1: 1 → Tương tác át chế kiểu 12 : 3: 1. + 3: 3: 2 → Tương tác bổ sung hay át chế kiểu 9: 3: 4. + 5: 3 → Tương tác bổ sung 9: 7 hoặc tương tác át chế 13: 3. Nếu đề cho biết kiểu hình của đời trước và sau, ta xác định được chắc chắn là một trong hai trường hợp trên, ngược lại ta chọn cả hai trường hợp. 3. Cho biết kiểu hình của P và thế hệ sau xác định kiểu gen của P - Xác định quy luật và kiểu tương tác: Từ hệ thống nhiều phép lai đã cho, ta chọn phép lai nào có tỉ lệ kiểu hình đặc thù nhất để suy ra kiểu tương tác gen, các phép lai còn lại đều di truyền theo quy luật này. - Dựa vào kiểu tương tác để quy ước gen. - Lập tỉ lệ phân li kiểu hình của từng phép lai, suy ra số tổ hợp giao tử. - Đối chiếu với kiểu hình của P, từ số tổ hợp giao tử, suy ra công thức tạo giao tử của P rồi xác định kiểu gen tương ứng với mỗi kiểu hình. - Lập sơ đồ lai. II. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Tính trạng kích thước thân của lúa do tác động cộng gộp của 3 cặp alen phân li độc lập Aa, Bb, Dd. Cây lúa đồng hợp trội cả 3 cặp gen cao 90 cm. Mỗi gen lặn làm lúa thấp hơn 5 cm. Hỏi cây lúa thấp nhất có kiểu hình cao bao nhiêu cm và xác định kiểu gen của cây cao 75 cm? Hướng dẫn - Kiểu hình cây lúa thấp nhất là: 90 – (6 x 5) = 60 cm. - Cây có chiểu cao 75 cm mang 3 gen lặn , kiểu gen là 1 trong 7 trường hợp sau: aaBbDD; AabbDD; aaBBDd; AaBBdd; AabbDd; AABbdd; AaBbDd. Bài 2: Ở chuột, khi giao phối lai F1 với nhau, đời F2 xuất hiện 56,25% lông đốm, 18,75% lông lâu, 25% lông trắng. Biết gen nằm trên NST thường. Màu sắc lông chuột được di truyền theo quy luật nào? 2
3. Hướng dẫn F2 phân li tỉ lệ kiểu hình 9: 3: 4. Đây là tỉ lệ của tương tác bổ sung hoặc tương tác át chế. Bài 3: Giao phối giữa F1 mang các gen dị hợp tử có kiểu hình vị ngọt với một cây chưa biết kiểu gen, đời F2 xuất hiện 62,5% cây vị ngọt, 37,5% cây vị chua. Cho biết quy luật điều khiển sự di truyền vị quả? Hướng dẫn - F2 phân li kiểu hình theo tỉ lệ 5:3. Đây là tỉ lệ của tương tác gen. - Vì F2 có loại kiểu hình vị ngọt giống với kiểu hình của F1, chứng tỏ đây là kiểu tương tác át chế. Bài 4: Cho rằng B quy định hạt bầu, F1 phân li kiểu hình theo tỉ lệ 3 cây hạt bầu : 1 cây hạt tròn. Xác định kiểu gen của P? Hướng dẫn Ta có P: aaBb x aaBb → F1: 3aaB- (hạt bầu): 1aabb (hạt dài) Bài 5: Ở một loài động vật, có 3 gen phân li độc lập, tác động qua lại cùng quy định màu lông, mỗi gen đều có 2 alen (A, a; B, b; C, c). Khi kiểu gen có mặt đồng thời cả 3 alen trội A, B, C cho kiểu hình lông đen; các kiểu gen còn lại đều cho kiểu hình lông trắng. Thực hiện phép lai P: AABBCC x aabbcc → F1: 100% lông đen. Cho các con F1 giao phối tự do với nhau được F2. Tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình lông trắng ở F2 sẽ là A. 43,71%. B. 57,81%. C. 56,28%. D. 53,72%. Hướng dẫn - Quy ước A-B-C-: lông đen. - F1 x F1: AaBbCc x AaBbCc → F2: (3A-: 1aa) : (3B-:1bb) : (3C-: 1cc) F2 cho kiểu hình lông đen A-B-C- = (3/4)3 = 27/64 Vậy tỉ lệ kiểu hình lông trắng là 1- 27/64 = 37/64 = 0,5781 = 57,81% Bài 6: Một loài thực vật, khi cho giao phấn giữa cây quả dẹt với cây quả bầu dục (P), thu được F1 gồm toàn cây quả dẹt. Cho cây F1 lai với cây đồng hợp lặn về các cặp gen, thu được đời con có kiểu hình phân li theo tỉ lệ 1 cây quả dẹt : 2 cây quả tròn : 1 cây quả bầu dục. Cho cây F1 tự thụ phấn thu được F2. Cho tất cả các cây quả tròn F2 giao phấn với nhau thu được F3. Lấy ngẫu nhiên một cây F3 đem trồng, theo lí thuyết, xác suất để cây này có kiểu hình quả bầu dục là A. 1/9 B. 1/12 C. 1/36 D. 3/16 Hướng dẫn Bài toán di truyền tuân theo quy luật tương tác bổ sung với tỷ lệ cơ bản 9: 6: 1. Cụ thể: 3
4. - Cho F1 lai phân tích TLPLKH là: 1: 2: 1 = 4 tổ hợp = 4gt (F1) x 1gt (KG đồng hợp lặn) => KG F1 là AaBb – quả dẹt Khi đó, TLKG là: 1A–B–: 1A–bb: 1aaB–: 1aabb - Khi cho F1 tự thụ phấn, TLPLKG E2 là: 9A–B–: 3A–bb: 3aaB–: 1aabb (9 dẹt: 6 tròn: 1 bầu dục) - Các cây quả tròn F2 có kiểu gen: 1AAbb: 2Aabb: 1aaBB: 2aaBb sẽ cho các loại giao tử như sau: Kiểu gen 1AAbb cho giao tử 1Ab Kiểu gen 2Aabb cho giao tử 1Ab: 1ab Kiểu gen 1aaBB cho giao tử 1aB Kiểu gen 2aaBb cho giao tử 1aB: 1ab Tỷ lệ chung là: 2Ab: 2aB: 2ab => 1Ab: 1aB: 1ab Khi cho giao phấn với nhau ta được: 1Ab 1aB 1ab 1Ab 1quả tròn 1 quả dẹt 1 quả tròn 1aB 1 quả dẹt 1quả tròn 1 quả tròn 1ab 1quả tròn 1quả tròn 1quả bầu dục - Qua đó ta thấy tỷ lệ quả bầu dục là 1/9. B. BÀI TẬP TƯƠNG TÁC GEN KẾT HỢP VỚI PHÂN LI ĐỘC LẬP I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI - Phân tích sự di truyền của từng tính trạng ta biết được có một tính trạng di truyền tương tác, tính trạng kia do một gen quy định. - Từ tỉ lệ kiểu hình đối với mỗi tính trạng, ta xác định kiểu gen tương ứng. - Khi kết hợp xét sự di truyền đồng thời cả hai tính trạng: Nếu tỉ lệ chung về cả hai tính trạng bằng tích các nhóm tỉ lệ khi xét riêng, ta kết luận cả ba cặp gen quy định hai tính trạng đều phân li độc lập nhau. - Khi viết kiểu gen của P, ta chú ý hai trường hợp: + Nếu đề cho biết kiểu hình của P, ta có kiểu gen tương ứng với kiểu hình đó. + Nếu đề chưa cho biết kiểu hình của P, ta phải tìm các phép lai tương đương. II. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Cho F1 dị hợp 3 cặp gen có kiểu hình gà lông trắng, xoăn lai với nhau, thu được F2 có 4 loại kiểu hình theo tỉ lệ: 272 gà lông trắng, xoăn : 62 gà lông nâu, xoăn : 91 gà lông trắng, thẳng : 21 gà lông nâu, thẳng. Cho biết các gen nằm trên NST thường. Biện luận và viết sơ đồ lai của F1? Hướng dẫn 4
5. - Xét sự di truyền màu sắc lông: F2 xuất hiện tỉ lệ kiểu hình lông trắng : lông nâu ≈ 13: 3. Tính trạng màu sắc lông gà di truyền theo quy luật tương tác át chế của hai cặp gen không alen. + Quy ước: A át chế B, a không có vai trò át chế A-B-; A-bb; aabb: lông trắng; aaB-: lông nâu + F1: AaBb (lông trắng) x AaBb (lông trắng) - Xét sự di truyền về hình dạng lông: F2 phân li kiểu hình theo tỉ lệ lông xoăn : lông thẳng ≈ 3 : 1. Đây là tỉ lệ của quy luật phân li. + Quy ước D: lông xoăn; d: lông thẳng + F1: Dd (lông xoăn) x Dd (lông xoăn) - Xét kết hợp sự di truyền cả hai tính trạng: F2 xuất hiện tỉ lệ kiểu hình ≈ (39: 13: 9: 3) = (13:3) x(3:1). Điều này chứng tỏ cả ba cặp gen đều nằm trên 3 cặp NST tương đồng khác nhau. - Sơ đồ lai của F1: AaBbDd (lông trắng, xoăn) x AaBbDd (lông trắng, xoăn) (Lập sơ đồ phân nhánh) Bài 2: Đem lai giữa bố mẹ đều thuần chủng nhận được F1 đồng loạt hoa đỏ, quả ngọt. Tự thụ phấn F1 thu được đời F2 xuất hiện 4 kiểu hình với số lượng: 1431 cây hoa đỏ, quả ngọt : 1112 cây hoa trắng, quả ngọt : 477 cây hoa đỏ, quả chua : 372 cây hoa trắng, quả chua. Biết vị quả được chi phối bởi một cặp gen. 1. Phép lai được di truyền theo các quy luật nào? 2. Viết kiểu gen của P và F1? Hướng dẫn 1. Biện luận quy luật di truyền - Xét sự di truyền tính trạng màu sắc hoa: F2 phân li theo tỉ lệ 9 hoa đỏ : 7 hoa trắng. Tính trạng màu sắc hoa di truyền theo quy luật tương tác bổ sung của hai cặp gen không alen. + Quy ước: A-B-: Hoa đỏ; A-bb, aaB- , aabb: Hoa trắng + F1: AaBb (hoa đỏ) x AaBb (hoa đỏ) - Xét sự di truyền tính trạng vị quả: F2 phân li theo tỉ lệ 3 quả ngọt: 1 quả chua. Tính trạng vị quả di truyền theo quy luật phân li. + Quy ước: D: Quả ngọt; d: quả chua. + F1: Dd (quả ngọt) x Dd (quả ngọt) - Xét sự di truyền đồng thời cả hai tính trạng: F2 phân li theo tỉ lệ ≈ (27: 21: 9: 7) = (9:7) x (3: 1). Vậy cả ba cặp gen quy định hai cặp tính trạng nằm trên ba cặp NST tương đồng khác nhau, phân li độc lập và tổ hợp tự do với nhau. 2. Viết kiểu gen của P và F1. 5
6. Kiểu gen của F1 là AaBbDd (Hoa đỏ, quả ngọt) suy ra kiểu gen của P có thể là - P: AABBDD (Hoa đỏ, quả ngọt) x aabbdd (Hoa trắng, quả chua) - P: AABBdd (Hoa đỏ, quả chua) x aabbDD (Hoa trắng, quả ngọt) - P: AAbbDD (Hoa trắng, quả ngọt) x aaBBdd (Hoa trắng, quả chua) - P: AAbbdd (Hoa trắng, quả chua) x aaBBDD (Hoa trắng, quả ngọt) C. BÀI TẬP TƯƠNG TÁC GEN KẾT HỢP VỚI LIÊN KẾT GEN I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Kiến thức cần ghi nhớ - Khái niệm tương tác gen. - Tương tác gen bổ sung với các tỉ lệ tương ứng là: 9:3:3:1; 9:6:1; 9:7. - Tương tác át chế với các tỉ lệ tương ứng là 12:3:1; 13:3; 9:3:4. - Tương tác cộng gộp với các tỉ lệ tương ứng là 15:1; 1:4:6:4:1. - Một tính trạng nào đó được di truyền tương tác bởi 2 cặp gen không alen khi: + Có sự phân li kiểu hình tương đương 16 tổ hợp giao tử như 9:3:3:1 hoặc biến dạng của tỉ lệ này như 9:6:1; 9:7; 9:3:4; 12:3:1; 13:3; 15:1; 1:4:6:4:1. + Có sự phân li kiểu hình tương đương 8 tổ hợp giao tử như 4:3:1; 3:3:2; 6:1:1; 5:3; 7:1 + Kết quả lai phân tích cho FB có tỉ lệ kiểu hình tương đương 4 tổ hợp giao tử như 1:1:1:1 hoặc 1:2:1 hoặc 3:1. - Khi xảy ra liên kết gen, tính đa dạng của giao tử giảm xuống làm giảm xuất hiện biến dị tổ hợp ở thế hệ sau. 2. Phương pháp giải bài tập a. Biện luận để xác định quy luật - Tách riêng từng tính trạng để xét, thấy có một tính trạng di truyền tương tác hai cặp gen không alen, tính trạng kia do một cặp gen quy định. - Từ tỉ lệ kiểu hình của mỗi tính trạng, ta xác định kiểu gen tương ứng. - Khi xét kết hợp sự di truyền đồng thời của cả hai tính trạng, nếu tỉ lệ kiểu hình chung cho cả hai tính trạng không bằng tích của hai nhóm tỉ lệ khi xét riêng, mặt khác thấy giảm xuất hiện biến dị tổ hợp, ta kết luận: Gen quy định tính trạng theo Menđen đã liên kết hoàn toàn với một trong hai gen quy định tính trạng do tương tác gen. Nói khác đi, ba cặp gen quy định hai tính trạng ta xét phải nằm trên hai cặp NST tương đồng và xảy ra hiện tượng liên kết gen hoàn toàn giữa hai trong ba cặp alen đó. b. Xác định kiểu gen - Bước 1: Xác định các gen liên kết theo vị trí đồng hay đối 6
7. Liên kết gen làm giảm xuất hiện biến di tổ hợp, nên dựa vào sự xuất hiện hay không xuất hiện loại kiểu hình có kiểu gen duy nhất (đồng hợp lặn các gen) hoặc loại kiểu hình có kiểu gen đơn giản nhất, ta sẽ xác định được liên kết đồng hay đối VD: Đời sau xuất hiện loại kiểu hình có kiểu gen aa ta suy ra P đều tạo giao tử a bd, suy ra liên kết đồng và ngược lại. - Bước 2: Xác định gen nào phân li độc lập, gen nào liên kết Khi biết là liên kết đồng hay đối ta sẽ có thể lựa chọn được gen nào sẽ liên kết dựa trên hai trường hợp sau: + Trường hợp 1: Nếu là kiểu tương tác chỉ có 1 cách quy ước gen, vai trò của 2 gen tương tác là như nhau (9:6:1; 9:7; 15:1). Ta chọn cả hai trường hợp. + Trường hợp 2: Nếu là kiểu tương tác có 2 cách quy ước gen, vai trò của 2 gen tương tác là khác nhau (9:3:3:1; 9:3:4; 12:3:1; 13:3). Ta phải biện luận để chọn một trong hai trường hợp, bằng cách dựa vào sự xuất hiện hay không xuất hiện loại kiểu hình (aaB-, dd) để chọn trường hợp tương ứng với liên kết đồng hay đối đã biết. VD: Trường hợp đã biết liên kết đồng, nếu thế hệ sau xuất hiện loại kiểu hình mang tổ hợp gen (aaB-, dd) thì a liên kết với d, gen kia phân li độc lập và ngược lại, nếu không xuất hiện loại kiểu hình trên thì sẽ liên kết đối. Lưu ý: - Nếu tỉ lệ chung cả hai tính trạng giống tỉ lệ của tương tác đơn thuần như 9:3:3:1; 9:6:1; 12:3:1; 9:3:4 thì chắc chắn các gen sẽ liên kết đồng. - Ngược lại, nếu tỉ lệ chung về cả hai tính trạng khác với tỉ lệ tương tác đơn thuần như 9:3:2:1:1; 6:6:3:1; 8:5:2:1; 6:5:3:1:1; 10:3:2:1; 8:4:3:1 thì chắc chắn các gen sẽ liên kết đối. - Ngoại lệ, đối với tương tác át chế 13:3, tỉ lệ chung về cả hai tính trạng là 9:3:4 sẽ phù hợp cho cả liên kết đồng và liên kết đối. II. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Ở một loài thực vật, màu sắc hoa do hai cặp gen A,a và B,b cùng quy định. Hình dạng quả do một gen có 2 alen quy định, alen D quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen d quy định quả bầu. Cho biết bố mẹ đều thuần chủng khác nhau ba cặp gen tương phản, đời F1 đều xuất hiện cây hoa đỏ, quả tròn. Tiếp tục cho F1 giao phấn, thu được F2 kết quả sau: 738 cây hoa đỏ, quả tròn; 614 cây hoa hồng, quả tròn; 369 cây hoa đỏ, quả bầu; 124 cây hoa hồng, quả bầu; 123 cây hoa trắng, quả tròn. Hãy xác định kiểu gen của F1? Hướng dẫn a. Biện luận để xác định quy luật di truyền 7
8. - Xét sự di truyền màu sắc hoa: F2 phân li kiểu hình theo tỉ lệ hoa đỏ : hoa hồng: hoa trắng ≈ 9: 6: 1. Tính trạng màu sắc hoa được di truyền theo quy luật tương tác bổ sung của hai cặp gen không alen. Ta có F1: AaBb (hoa đỏ) x AaBb (hoa đỏ) F2: 9A-B- : 9 hoa đỏ 3A-bb : 3 hoa hồng 3aaB-: 3 hoa hồng 1aabb: 1 hoa trắng - Xét sự di truyền hình dạng quả: F2 phân li tỉ lệ 3 quả tròn : 1 quả bầu. Tính trạng hình dạng quả được di truyền theo quy luật phân li. Ta có F1: Dd (quả tròn) x Dd (quả tròn) - Xét kết hợp sự di truyền cả hai tính trạng: Nếu cả 3 cặp gen phân li độc lập thì F2 phải xuất hiện tỉ lệ kiểu hình (9:6:1) x (3:1)= 27: 9: 18: 6: 3: 1. Nhưng tỉ lệ phân li kiểu hình của F2 theo đề bài cho ≈ 6: 5: 3: 1: 1, F2 xuất hiện 16 kiểu tổ hợp giao tử đực và cái của F1, F1 tạo 4 kiểu giao tử với tỉ lệ bằng nhau. Chứng tỏ gen quy định hình dạng quả phải liên kết hoàn toàn với một trong hai gen quy định màu sắc hoa. b. Xác định kiểu gen - Bước 1: Xác định liên kết đồng hay liên kết đối F2 xuất hiện tỉ lệ 6: 5: 3: 1: 1 trái với tỉ lệ thông thường nên các gen đã liên kết theo vị trí đối - Bước 2: Xác định gen liên kết và gen phân li độc lập Vì vai trò của gen A và gen B là như nhau nên kiểu gen của F1 có thể là Aa hoặc Bb Bài 2: Ở một loài thực vật, khi lai giữa P đều thuần chủng khác nhau về 3 cặp gen tương phản thì thu được F1 đều xuất hiện cây có hạt nâu, quả ngọt. Đem F1 tự thụ phấn được F2 có tỉ lệ: 229 cây hạt nâu, quả chua; 912 cây hạt nâu, quả ngọt; 76 cây hạt đen, quả chua. 1. Giải thích đặc điểm di truyền của mỗi tính trạng và cả phép lai. 2. Cho biết kiểu gen của P và của F1? Hướng dẫn 1. Giải thích đặc điểm di truyền - Xét sự di truyền về tính trạng hình dạng hạt + F2 phân li kiểu hình hạt nâu : hạt đen ≈ 15: 1. Đây là tỉ lệ của quy luật tương tác cộng gộp của hai cặp gen không alen. + Quy ước A-B-; A-bb; aaB- : hạt nâu; aabb: hạt đen 8
9. Kiểu gen của P là AABB x aabb hoặc Aabb x aaBB F1: 100% AaBb (hạt nâu) - Xét sự di truyền tính trạng vị quả + F2 phân li tỉ lệ quả ngọt : quả chua ≈ 3: 1. Đây là tỉ lệ của quy luật phân li. Suy ra tính trạng quả ngọt là trội so với quả chua. + Quy ước D: quả ngọt; d: quả chua - Xét sự di truyền kết hợp cả hai tính trạng. F1 là cá thể dị hợp về 3 cặp gen. Nếu cả 3 cặp gen này đều phân li độc lập nhau thì F2 phải xuất hiện tỉ lệ kiểu hình (15:1) x (3: 1) = 45: 15: 3: 1. Theo đề F2 phân li kiểu hình theo tỉ lệ ≈ 12: 3: 1 = 16= 4 x 4. Vậy 3 cặp gen quy định 2 tính trạng nằm trên hai cặp NST tương đồng và liên kết hoàn toàn. 2. Viết kiểu gen của P và F1. - Ta thấy F2 phân li kiểu hình theo tỉ lệ thông thường 12: 3: 1 nên các gen đã liên kết đồng. - Vì vai trò của A và B là như nhau nên F1 sẽ có các kiểu gen sau Aa hoặc Bb - Nếu kiểu gen của F1 là Aa thì kiểu gen của P là AA x aa hoặc AA x aa - Nếu kiểu gen của F1 là Bb thì kiểu gen của P là BB x bb hoặc BB x bb D. BÀI TẬP TƯƠNG TÁC GEN KẾT HỢP VỚI HOÁN VỊ GEN I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Kiến thức cần ghi nhớ - Nắm được khái niệm tương tác gen - Các tỉ lệ đặc thù của tương tác bổ sung, tương tác át chế, tương tác cộng gộp và kiểu gen tương ứng với các tỉ lệ đó. - Khi xảy ra hoán vị gen, tính đa dạng của giao tử tăng, dẫn đến làm tăng xuất hiện các biến dị tổ hợp. - Do vậy khi xảy ra hoán vị gen, các loại kiểu hình xuất hiện đầy đủ như quy luật phân li độc lập nhưng tỉ lệ các loại kiểu hình khác so với phân li độc lập. 2. Phương pháp giải 9
10. a. Biện luận quy luật - Tách riêng từng tính trạng để thấy có một tính trạng di truyền tương tác hai cặp gen không alen, tính trạng kia do một cặp gen quy định. - Từ tỉ lệ phân li kiểu hình của mỗi tính trạng, ta xác định kiểu gen tương ứng. - Khi xét kết hợp sự di truyền đồng thời của cả hai tính trạng, nếu tỉ lệ kiểu hình chung cho cả hai tính trạng biểu hiện tăng xuất hiện biến dị tổ hợp,mặt khác không bằng tích của các nhóm tỉ lệ khi xét riêng. Ta kết luận: Gen quy định tính trạng theo Menđen đã liên kết không hoàn toàn với một trong hai gen quy định tính trạng do tương tác gen. Nói cách khác, ba cặp gen quy định hai cặp tính trạng ta xét phải nằm trên hai cặp NST tương đồng, trong đó một cặp di truyền theo quy luật phân li, hai cặp kia di truyền liên kết có hoán vị. b. Xác định kiểu gen - Bước 1: Xác định các gen liên kết theo vị trí đồng hay đối Hoán vị gen làm tăng xuất hiện biến dị tổ hợp, do vậy dựa vào sự xuất hiện tỉ lệ lớn hay bé của loại kiểu hình có kiểu gen duy nhất (đồng hợp lặn các cặp gen) hoặc loại kiểu hình có kiểu gen đơn giản nhất, là xác định được vị trí liên kết đồng hay đối. VD: Đời sau xuất hiện hai kiểu hình có kiểu gen aa lớn hơn aa ta suy ra đời trước tạo loại giao tử abd có tỉ lệ lớn hơn loại giao tử abD . Từ đó suy ra liên kết đồng và ngược lại. - Bước 2: Xác định gen nào phân li độc lập, gen nào liên kết + Trường hợp 1: Nếu là kiểu tương tác chỉ có một cách quy ước gen, vai trò của gen A và gen B giống nhau (9:6:1; 9:7; 15:1). Ta chọn cả hai trường hợp. + Trường hợp 2: Nếu là kiểu tương tác có hai cách quy ước gen vai trò của A khác B (9:3:3:1; 9:3:4; 12:3:1; 13:3). Ta phải biện luận để chọn một trong hai trường hợp, bằng cách dựa vào sự xuất hiện ở thế hệ sau loại kiểu hình có tổ hợp gen (aaB- dd) có tỉ lệ lớn hay bé, từ đó chọn trường hợp tương ứng với liên kết đồng hay đối đã biết. VD: Trường hợp liên kết đồng, thế hệ sau xuất hiện loại kiểu hình (aaB-dd) chiếm tỉ lệ lớn hơn loại kiểu hình (aaB-D-). Ta suy ra cặp alen Bb phân li độc lập với hai cặp còn lại vì tổ hợp các gen liên kết phải lớn hơn khi xảy ra liên kết đồng. - Bước 3: Xác định tần số hoán vị gen Ta dựa vào kiểu gen đời trước đã được xác định và tỉ lệ xuất hiện loại kiểu hình có kiểu gen duy nhất hoặc đơn giản nhất ở thế hệ sau để lập phương trình, rồi giải để chọn nghiệm thích hợp. - Bước 4: Lập sơ đồ chứng minh kết quả. 10
11. II. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Khi cho giao phấn giữa F1 dị hợp các cặp gen, có kiểu hình cây cao, quả ngọt với cây thấp quả chua nhận được đời F2 bốn loại kiểu hình: 231 cây cao, quả ngọt; 263 cây cao, quả chua; 428 cây thấp, quả ngọt; 396 cây thấp, quả chua. Cho biết vị quả do một gen quy định, tính trạng quả ngọt trội hoàn toàn so với tính trạng quả chua. 1. Tính trạng kích thước cây di truyền theo quy luật nào? 2. Phép lai chịu sự chi phối các quy luật di truyền nào? 3. Xác định kiểu gen của F1 và cá thể đem lai với F1? Hướng dẫn 1. Quy luật di truyền chi phối tính trạng kích thước thân - F2 phân li kiểu hình 5 cây thấp : 3 cây cao. Trong đó kiểu hình cây cao chiếm giống F1. Tính trạng kích thước thân di truyền theo quy luật tương tác bố sung. - Quy ước A-B- : cây thân cao; A-bb, aaB-, aabb: cây thân thấp. Ta có F1: AaBb (thân cao) x Aabb (thân thấp) hoặc F1: AaBb (thân cao) x aaBb (thân thấp) 2. Các quy luật di truyền chi phối phép lai - Xét sự di truyền tính trạng vị quả. F2 phân li kiểu hình 1 quả ngọt : 1 quả chua. Đây là kết quả của phép lai phân tích. - Quy ước D: quả ngọt; d: quả chua. F1: Dd (quả ngọt) x dd (quả chua) - Xét kết hợp sự di truyền cả hai tính trạng F1: (AaBb, Dd) x (aaBb, dd) hoặc F1: (AaBb, Dd) x (Aabb, dd) - Nếu cả ba cặp gen đều phân li độc lập, F2 phải xuất hiện tỉ lệ kiểu hình (5:3) x (1:1)= 5:5:3:3 - Nếu gen quy định vị quả liên kết hoàn toàn với một trong hai gen quy định kích thước, F2 phải giảm xuất hiện biến dị tổ hợp đồng thời phân li kiểu hình tỉ lệ tương đương 8 tổ hợp giao tử (mâu thuẫn đề) Vậy gen quy định vị quả phải liên kết không hoàn toàn với một trong hai gen quy định kích thước thân. 3. Kiểu gen của F1 và cá thể đem lai với F1 F2 xuất hiện loại kiểu hình cây cao, quả chua (A-B-dd) = 20%, chiếm tỉ lệ lớn hơn loại kiểu hình cây cao, quả ngọt (A-B-D-) =17,5%. Suy ra F1 tạo loại giao tử ABd hoặc BAd có tỉ lệ lớn hơn so với loại giao tử ABD hoặc BAD. Chứng tỏ các gen liên kết theo vị trí đối. Vậy kiểu gen của F1 và cá thể đem lai với nó là F1: Aa (cây cao, quả ngọt) x Aa ( cây thấp, quả chua) hoặc 11
12. F1: Bd (cây cao, quả ngọt) x Bb ( cây thấp, quả chua) Bài 2: Đem tự thụ phấn giữa F1 dị hợp ba cặp gen, kiểu hình ngô hạt đỏ, quả dài với nhau, thu được kết quả F2 như sau: 11478 cây ngô hạt đỏ, quả dài; 1219 cây ngô hạt vàng, quả ngắn; 1216 cây ngô hạt trắng, quả dài; 3823 cây ngô hạt đỏ, quả ngắn; 2601 cây ngô hạt vàng, quả dài; 51 cây ngô hạt trắng, quả ngắn. a. Giải thích đặc điểm di truyền các tính trạng trên b. Viết kiểu gen của F1 và tỉ lệ giao tử của nó? Hướng dẫn a. Giải thích đặc điểm di truyền - Xét sự di truyền tính trạng màu sắc hạt ngô F2 phân li kiểu hình tỉ lệ 12 hạt đỏ: 3 hạt vàng : 1 hạt trắng. Tính trạng màu sắc hạt ngô di truyền theo quy luật tương tác át chế. Quy ước A-B-, A-bb: hạt đỏ; aaB-: hạt vàng; aabb: hạt trắng. F1: AaBb x AaBb - Xét sự di truyền tính trạng kích thước quả. F2 phân li 3 quả dài : 1 quả ngắn. Tính trạng kích thước quả di truyền theo quy luật phân li. Quy ước D: quả dài; d: quả ngắn. F1: Dd x Dd - Xét sự di truyền đồng thời của 2 tính trạng + Nếu cả 3 cặp gen phân li độc lập F2 phải xuất hiện tỉ lệ (12:3:1) (3:1) = 36:12:9:3:3:1 (mâu thuẫn đề) + Nếu gen quy định kích thước quả liên kết hoàn toàn với một trong 2 gen quy định màu sắc quả, F2 phải giảm sự xuất hiện biến dị tổ hợp và có tỉ lệ kiểu hình tương đương với 16 tổ hợp giao tử của F1 (mâu thuẫn đề) Vậy gen quy định tính trạng kích thước quả phải liên kết không hoàn toàn với một trong hai gen quy định màu sắc quả. b. Kiểu gen F1 và tỉ lệ giao tử F1 - F2 xuất hiện loại kiểu hình hạt trắng, quả dài (aabb, D-) = 6% chiếm tỉ lệ lớn hơn loại kiểu hình hạt trắng, quả ngắn (aabb, dd) = 0,25%. Do vậy, F1 tạo loại giao tử abD hoặc baD phải lớn hơn loại giao tử mang gen abd hoặc bad . Chứng tỏ các gen liên kết theo vị trí đối. - F2 xuất hiện loại kiểu hình hạt vàng, quả dài (aaB-, D-) = 12,75% chiếm tỉ lệ lớn hơn loại kiểu hình hạt vàng, quả ngắn (aaB-, dd) = 6%. Do vậy: + Nếu cặp alen Aa của F1 phân li độc lập với hai cặp alen kia, F2 xuất hiện tổ hợp các gen liên kết ( ) bé hơn ( . Điều này không phù hợp với liên kết đối vừa xác định. 12
13. + Nếu cặp alen Bb của F1 phân li độc lập với hai cặp alen kia, F2 xuất hiện tổ hợp các gen liên kết ( ) lớn hơn ( . Điều này hợp lí với liên kết đối đã biết ở trên. - Kiểu gen của F1 là Bd (hạt đỏ, quả dài) x Bd (hạt đỏ, quả dài) - F2 xuất hiện kiểu hình hạt trắng, ngắn, kiểu gen bb = 0,25%. Gọi x là tần số hoán vị gen, x< 50%, x là nghiệm của phương trình ( . ) = 0,25%. Suy ra x= 20%. Tỉ lệ giao tử của F1 là: BAD= Bad= bAD= bad= 20% : 4 = 5% BAd= BaD= bAd= baD= (1-20%):4 = 20%. 13