Phương pháp giải bài tập Sinh học lớp 12 - Trao đổi chéo kép

Nội dung text: Phương pháp giải bài tập Sinh học lớp 12 - Trao đổi chéo kép

1. Phương pháp giải loại bài tập trao đổi chéo kép có tần số trao đổi chéo kép (F1 dị hợp 3 cặp gen x phân tích) 1. Bài toán thuận: Biết KQ Fb XĐ trình tự gen, tính tần số Đầu bài: Bước 1: Bước 2; Sắp xếp Bước Bước Bước 5: F1(Aa,Bb,Cc) Nhận các tổ hợp giao 3: 4: Tính khoảng cách các gen trên x (aa,bb,cc) dạng quy tử ngược nhau chọn 2 Chọn NST. Fa: Cho luật KH nhóm Hệ số Nhiễu I KH ta KG lớn KH tái Hệ số trùng hợp CC nhất tổ hợp XĐ XĐ t. fần gen gen nằm giữa A-B-C=120 cho 2 lớp Giống ABC=120 ABC Ac aC + KCA-C = = KH P abc=125 abc  KH LKG (10 63) (62 12) A-B-cc=10 cho 4 lớp AbC=65 Thấy 2 = KH aBc=68 cặp 525 LKG + TĐC 0,28=28%=28cM cB Cb HVG 1 cặp đơn +KCC-B= = đều có  KH Ab và (12 65) (68 10) aB đều = 525 đi với 0,295=29,5%=29,5cM nhau AB TĐC cùng đơn phía 2 đầu gen C giữa A-bbC-=65 Cho 6 lớp Abc=63 KL: + Hệ số Nhiễu I= 1-CC KH aBC=62 + Hệ số trùng hợp ACB TĐC đơn fképQS socatheTDCthucte acb CC= = ở 2 điểm, fképLT socatheTDClythuyet ko có TĐC Kép aabbC-=12 Cho 8 lớp TĐC ABc=10 Số cá thể TĐC thực tế=  KH min KH kép abC=12 TĐC đơn 2 = 10 12 =22 aabbcc=125 điểm+TĐC Số cá thể TĐC lý thuyết = kép KC1XKC 2 X  KH = 0,28x0,295x525=43,365 A-bbcc=63 socatheTDCthucte 22 CC= = aaB-C-=62 socatheTDClythuyet 43,365 aaB-cc=68 = 0,51 Tổng =525 Hệ số trùng hợp CC + Người ta nhận thấy các gen trên NST có khuynh hướng liên kết là chủ yếu, nên hiện tượng TĐC kép xảy ra trong thực tế thường thấp hơn tỷ lệ lý thuyết. VD: fTĐC kép thực tế: 22/525=4,2% đáng lẽ ra chúng = 28%x29%=8,26% Tỷ lệ giữa con số thực tế và lý thuyết gọi là hệ số trùng hợp CC=4,2/8,26=0,51
2. Hệ số trùng hợp càng nhỏ khi lực liên kết càng lớn, nó sẽ bằng không khi liên kết hoàn toàn và bằng 1 khi các gen không chịu một lực khống chế nào cả. Ở Những cơ thể mà giới tính được xác định bởi cặp NST GT thì hiện tượng bắt chéo hầu như chỉ xảy ra ở giới đồng giao tử, không xảy ra hoặc xảy ra với những tỷ lệ không đáng kể ở giới dị giao tử Nhiễu I (Interference) Thường thì sự trao đổi chéo ở một chỗ làm giảm xác suất trao đổi chéo thứ hai gần kề nó. Đó là hiện tượng nhiễu. Tài liệu tham khảo: - Thầy Nguyễn Bá Chiêu-GV Chuyên Sinh Lê Hồng Phong Nam Định. Chuyên đề đã báo cáo Hội nghị các trường Chuyên khu vực phía Bắc năm 2006. - Chú giải Di truyền học của tác giả: Đỗ Lê Thăng và Đinh Đoàn Long NXB GD năm 2007 (tr.118- 119) - Chọn Lọc và hướng dẫ giải bài tập Di truyền học của tác giải: Đỗ Lê Thăng-Hoàng Thị Hòa-Nguyễn Thị Hồng Vân NXB GD năm 2007. (tr49-56) - Những kiến thức cơ bản về di truyền học của tác giả: Đỗ Sỹ Mai NXB GD năm 1998. (tr92,93) 2. Bài toán ngược: Biết trình tự gen Tỷ lệ các loại giao tử hoặc KH của Fb AbC VD: Xét ba gen liên kết theo trật tự: AB=30cM,BC=20cM. Nếu 1 thể dị hợp tử về 3 gen được aBc lai phân tích thì tỷ lệ các KH theo lý thuyết là bao nhiêu? Giải sử rằng tần số của các cá thể có TĐC kép =Tích các tần số TĐC (I=0) Giải: Bước 1: Tính tần số TĐC kép - ABC+abc=0,3x0,2=0,06 => ABC=abc=0,03 Bước 2: Tính fđơn A-B - fTĐC A-B= fđơn A-B+fkép=> fđơn A-B=0,3-0,06=0,24 => ABc=abC=0,12 - fTĐC B-C= fđơn B-C+fkép=> fđơn B-C=0,2-0,06=0,14 => Abc=aBc=0,07 Bước 3: tỷ lệ Kh LKG hoàn toàn: AbC+aBc=1-(0,24+0,14+0,06)=0,56 => AbC=aBc=0,28 Lưu ý: Nếu I=0,2 fképQS Có I+CC=1 => CC=1-0,2=0,8 mà CC= => f kép LT=CC x f kép thực tế=0,8x0,06=0,048 fképLT => ABC=abc=0,024 fđơn A-B=0,3-0,048=0,252 => ABc=abC=0,126 fđơn B-C=0,2-0,048=0,152=> Abc=aBc=0,076 AbC+aBc=1-(0,252+0,152+0,048)=0,548 => AbC=aBc=0,274 Câu 8. (2,0 điểm) Trong một cá thể giả định, con cái thân bè, lông trắng, thẳng được lai với con đực thân mảnh, lông đen, quăn tạo ra F 1 thân mảnh, lông trắng, thẳng. Cho con cái F 1 giao phối với con đực thân bè, lông đen, quăn thu được đời sau: Thân mảnh, lông trắng, thẳng 169 Thân mảnh, lông đen, thẳng 19
3. Thân mảnh, lông đen, quăn 301 Thân bè, lông trắng, quăn 21 Thân mảnh, lông trắng, quăn 8 Thân bè, lông đen, quăn 172 Thân bè, lông đen, thẳng 6 Thân bè, lông trắng, thẳng 304 Hãy lập bản đồ di truyền xác định trật tự các gen và khoảng cách giữa chúng. Sơ lược cách giải Kết quả Kết quả phân li F2 → di truyền liên kết, có hoán vị gen. 0,5 đ Theo đầu bài, ta có: A/a: thân mảnh/bè; B/b: thân trắng/đen; C/c: lông thẳng/quăn F2: aaB-C-; A-bbcc: không xảy ra tái tổ hợp 0,5 đ A-B-C-; aabbcc: trao đổi chéo đơn (A với B) A-bbC-; aaB-cc: trao đổi chéo đơn (B với C) A-B-cc; aabbC-: trao đổi chép kép (A, B, C) Từ kết quả trên → trình tự sắp xếp các gen: A – B – C, kiểu gen aBC abc 0,5 đ F1: Abc abc 169 172 6 8 f (A-B)= 100% 35,5% 1000 21 19 6 8 f (B-C)= 100% 5,4% 1000 0,5 đ a (35,5) B (5,4) C Câu 29. Ở ngô, màu lớp áo của hạt được quy định bởi một locut duy nhất; trong đó alen A tạo cho hạt có màu, còn alen a tạo ra hạt không màu. Một locut khác quy định hình dạng hạt; trong đó alen B quy định hạt trơn, còn alen b quy định hạt nhăn. Trong một phép lai giữa một cây được trồng từ hạt trơn có màu với một cây được trồng từ hạt nhăn không màu, người ta thu được số hạt như sau: 376 hạt trơn có màu 13 hạt nhăn có màu 13 hạt trơn không màu 373 hạt nhăn không màu a) Kiểu gen của các bố / mẹ là gì ? A. AABb x aaBb B. AaBb x aabb C. AAbb x aaBB D. AaBb x AaBb E. aabb x AABB b) Tần số tái tổ hợp xấp xỉ bao nhiêu? A. 0,335% B. 1,68% C. 3,35% D. 6,91% E. 48,52% c) Ba locut C, D và E liên kết với nhau trên cùng NST theo thứ tự được viết. Bằng thí nghiệm tương tự như thí nghiệm trên, người ta tìm thấy tần số tái tổ hợp giữa C và D là 10% và giữa D và E là 20%. Giả sử trao đổi chéo trên NST diễn ra ngẫu nhiên, tần số tái tố hợp giữa C và E sẽ là bao nhiêu? Viết cách tính. Trả lời: Cách tính: (0,1 – 0,1 0,2) + (0,2 – 0,2 0,1) = 0,26 hay 26%
4. Bài 6 : Xét 3 cặp gen dị hợp nằm trên cùng một cặp nhiễm sắc thể thường. ABD a. Nếu ở một cá thể có trình tự sắp xếp các gen trên cặp nhiễm sắc thể này là , khoảng cách abd tương đối trên nhiễm sắc thể giữa gen A với gen B là 20 cM ; giữa gen B với gen D là 15 cM và trong giảm phân xảy ra cả trao đổi chéo đơn lẫn trao đổi chéo kép thì theo lí thuyết cá thể này tạo ra giao tử AbD có tỉ lệ là bao nhiêu? b. Nếu quá trình giảm phân ở một cá thể đã tạo ra 8 loại giao tử với thành phần alen và tỉ lệ như sau : ABD = abd = 2,1% ; AbD = aBd = 12,95% ; ABd = abD = 28,5% và Abd = aBD = 6,45% thì trình tự sắp xếp các gen trên cặp nhiễm sắc thể này và khoảng cách tương đối giữa chúng là bao nhiêu cM? Giải : Cách giải Kết quả a. AbD là giao tử sinh ra do trao đổi chéo kép nên tỉ lệ = 20% . 15% : 2 = a. 1,5%. (0,2 điểm) 1,5% (0,4 điểm) b. AdB//aDb (0,2 điểm) b. - Kiểu gen : AdB//aDb (0,4 điểm) - Khoảng cách A, a với D, d - Khoảng cách tương đối giữa cặp gen A, a với D, d : = 28 cM. = 12,95% .2 + 2,1% = 28 % = 28 cM. (0,2 điểm) (0,2 điểm) - Khoảng cách tương đối giữa cặp gen D, d với B, b : - Khoảng cách D, d với B, b = 6,45% .2 + 2,1% = 15% = 15 cM (0,2 điểm) = 15 cM (0,2 điểm) * VD 2 : ABD/abd co A-B=0,3. B-D=0,2. Cho biết hệ số trùng hợp là 0,7. Tính tỉ lệ các loại giao tử tạo thành? - TSTĐ kép = (0,3.0,2).0,7 = 0,042 - TĐkép tạo nên 1 lớp với 2 loại giao tử (bị HV tại điểm nằm giữa): AbD = aBd = 0,042/2=0,021 - TĐ đơn thứ I tạo nên 1 lớp với 2 loại giao tử : aBD = Abd = (0,3 - 0,042)/2=0,129 - TĐ đơn thứ II tạo nên 1 lớp với 2 loại giao tử : ABd= abD = (0,2 - 0,042)/2=0,079 → 2 loại gt bình thường (không bị TĐC) : ABD = abd = [1- (0,042+0,3-0,042+0,2-0,042)]/2 = 0,027 Câu 5 : là giao tử được tạo từ trao đổi chéo đơn giữa a/b Về trật tự khoảng cách giữa 3 gen X, Y và Z người ta nhận thấy như sau: X 20 Y 11 Z. Hệ số trùng hợp là 0,7. Xyz xyz Nếu P : x thì tỉ lệ % kiểu hình không bắt chéo của F1 là: xYZ xyz A. 70,54% B. 69% C. 67,9% D. không xác định được Cách tính hoàn toàn tương tự bài tập trên : (lưu ý đây là phép lai phân tích vì vậy tỉ lệ % kiểu hình không bắt chéo của F1 = % tỉ lệ giao tử ko bắt chéo – liên kết ) Câu 6 : Ở ngô gen A – mầm xanh, a – mầm vàng; B – mầm mờ, b – mầm bóng; D – lá bình thường, d – lá bị cứa. Khi lai phân tích cây ngô dị hợp về cả 3 cặp gen thì thu được kết quả ở bảng 3. Bảng 3. Kết quả của phép lai ở ngô Giao tử của P KG của Fa Số cá thể % số cá thể
5. Không trao đổi ABD ABD 235 69,6 chéo (TĐC) abd 505 abd abd 270 abd TĐC đơn ở đoạn I Abd Abd 62 16,8 abd 122 aBD aBD 60 abd TĐC đơn ở đoạn II ABd ABd 40 12,1 abd 88 abD abD 48 abd TĐC kép ở đoạn I AbD AbD 7 1,5 và II abd 11 aBd aBd 4 abd Tổng cộng 726 100 Khoảng cách giữa a-b và b-d lần lượt là A. 17,55 & 12,85 B. 16,05 & 11,35 C. 15,6 & 10,06 D. 18,3 & 13,6 Hd : Từ bảng kêt quả trên ta nhân thấy đây là phép lai phân tích Chú ý: tần số của trao đổi chéo đơn.= Tần số trao đổi chéo - tần số trao đổi chéo kép Giao tử Abd,aBD là giao tử được tạo từ trao đổi chéo đơn giữa a/b - Tần số trao đổi chéo a/b = TĐC đơn ở đoạn I + TĐC kép ở đoạn I và II = 16,8 +1,5 = 18,3% Khoảng cách giữa a-b là 18.3 Giao tử Abd, abD là giao tử được tạo từ trao đổi chéo đơn giữa a/b Tần số trao đổi chéo b/d = TĐC đơn ở đoạn II + TĐC kép ở đoạn I và II = 12,1 +1,5 = 13,6% Khoảng cách giữa a-b là 13.6 Đáp án D Một số vấn là liên quan đến trao đổi chéo kép : Nhiễu (Interference) và trùng hợp (Coincidence) Thường thì sự trao đổi chéo ở một chỗ làm giảm xác suất trao đổi chéo thứ hai gần kề nó. Đó là hiện tượng nhiễu. Để đánh giá kết quả người ta dùng hệ số trùng hợp Hệ số trùng hợp = (% trao đổi chéo kép quan sát được)/(% trao đổi chéo kép theo lý thuyết) Sự trùng hợp + nhiễu = 100% = 1 Câu 021: Về trật tự khoảng cách giữa 3 gen X, Y và Z người ta nhận thấy như sau: X 20 Y 11 Z. Hệ số trùng hợp là 0,7. Nếu P : (Xyz/xYZ) x (xyz/xyz) thì tỉ lệ % kiểu hình không bắt chéo của F1 là: A. 70,54% B. 69% C. 67,9% D. không xác định được Giải: Tỉ lệ bắt chéo kép lý thuyết = Tích khoảng cách trên bản đồ gen X/Y và Y/Z = 20% x 11% = 2,2% Hệ số trùng hợp C= Tỉ lệ bắt chéo kép thực tế (O)/Tỉ lệ bắt chéo kép lý thuyết (E) Suy ra: Tỉ lệ bắt chéo kép thực tế: 2,2% x 0,7 = 1,54%
6. Khoảng cáh giửa 2 gen X và Y là 20%. Khoảng cách đó ứng với tỉ lệ các cá thể có thể xảy ra bắt chéo giửa các gen X và Y, trong đó các cá thể có thể bắt chéo đơn và chéo kép. Như vậy bắt chéo đơn X/Y là 20% = bắt chéo I + bắt chéo kép Suy ra bắt chéo I = 20% -1,54% =18,46% Tương tự tỉ lệ bắt chéo cá thể cói thể xảy ra bắt chéo giửa Y và Z (bắt chéo II) Bắt chéo B/C là 11%-1,54% = 9,46% Vậy tổng số cá thể có thể xảy ra bắt chéo là : 18,46% + 9,46% + 1,54% = 29,46% Suy ra tổng số các thể không xảy ra bắt chéo là : 100% - 29,46% = 70,54% Câu 7. (2,0 điểm) Xét 4 gen liên kết trên một nhiễm sắc thể, mỗi gen qui định 1 tính trạng. Cho một cá thể dị hợp tử 4 cặp gen (AaBbCcDd) lai phân tích với cơ thể đồng hợp tử lặn, FB thu được 1000 các thể gồm 8 phân lớp kiểu hình như sau: Kiểu hình Số lượng Kiểu hình Số lượng aaBbCcDd 42 aaBbccDd 6 Aabbccdd 43 AabbCcdd 9 AaBbCcdd 140 AaBbccdd 305 aabbccDd 145 aabbCcDd 310 Xác định trật tự và khoảng cách giữa các gen. Sơ lược cách giải Kết quả Trật tự phân bố và khoảng cách giữa các gen: * Trật tự phân bố giữa các gen: 0,5 đ - Nhận thấy cặp gen lặn a luôn đi liền với gen trội D trên cùng 1 NST; còn gen trội A luôn đi liền với gen lặn d trên cùng 1 NST  suy ra 2 gen này liên kết hoàn toàn với nhau. - Kết quả phép lai thu được 8 phân lớp kiểu hình với tỉ lệ không bằng nhau, chứng tỏ dã xảy ra trao đổi chéo đơn tại 2 điểm không đồng thời và trao đổi chéo kép trong quá trình tạo giao tử ở cơ thể AaBbCcDd. - 2 phân lớp kiểu hình chiếm tỉ lệ thấp nhất là kết quả của TĐC kép. Suy ra trật tự phân bố của các gen của 2 phân lớp này là BbaaDdcc và bbAaddCc. - Hai phân lớp kiểu hình có số lượng cá thể lớn nhất mang gen liên kết  BAdc Giả sử kiểu gen của cơ thể mang lai phân tích là baDC * Khoảng cách giữa các gen : B B 42 43 9 6 - Tần số HVG vùng = f (đơn ) + f (kép) = = 10% 0,5 đ A A 1000 d d 140 145 9 6 - Tần số HVG vùng = f (đơn ) + f (kép) = = 30% c c 1000 0,5 đ 0,5 đ - Hai phân lớp kiểu hình mang gen liên kết chiếm tỉ lệ: 305 310 615 = 60%. Vậy BAd + Adc = 10% + 30% = 40%. Suy ra 2 1000 1000 gen Ad nằm giữa.
7. Câu 8. (2,0 điểm) Trong một cá thể giả định, con cái thân bè, lông trắng, thẳng được lai với con đực thân mảnh, lông đen, quăn tạo ra F 1 thân mảnh, lông trắng, thẳng. Cho con cái F 1 giao phối với con đực thân bè, lông đen, quăn thu được đời sau: Thân mảnh, lông trắng, thẳng 169 Thân mảnh, lông đen, thẳng 19 Thân mảnh, lông đen, quăn 301 Thân bè, lông trắng, quăn 21 Thân mảnh, lông trắng, quăn 8 Thân bè, lông đen, quăn 172 Thân bè, lông đen, thẳng 6 Thân bè, lông trắng, thẳng 304 Hãy lập bản đồ di truyền xác định trật tự các gen và khoảng cách giữa chúng. Sơ lược cách giải Kết quả Kết quả phân li F2 → di truyền liên kết, có hoán vị gen. 0,5 đ Theo đầu bài, ta có: A/a: thân mảnh/bè; B/b: thân trắng/đen; C/c: lông thẳng/quăn F2: aaB-C-; A-bbcc: không xảy ra tái tổ hợp 0,5 đ A-B-C-; aabbcc: trao đổi chéo đơn (A với B) A-bbC-; aaB-cc: trao đổi chéo đơn (B với C) A-B-cc; aabbC-: trao đổi chép kép (A, B, C) Từ kết quả trên → trình tự sắp xếp các gen: A – B – C, kiểu gen aBB abc 0,5 đ F1: Abb abc 169 172 6 8 f (A-B)= 100% 35,5% 1000 21 19 6 8 f (B-C)= 100% 5,4% 1000 0,5 đ a (35,5) B (5,4) C Câu 8 : Cho F1 dị hợp tử 3 cặp gen lai phân tích, FB thu được như sau : 165 cây có KG : A-B-D- 88 cây có KG: A-B-dd 163 cây có KG: aabbdd 20 cây có kiểu gen: A-bbD- 86 cây có KG: aabbD- 18 cây có kiểu gen aaB-dd (?) Biện luận và xác định kiểu gen của cây dị hợp nói trên và lập bản đồ về 3 cặp gen đó? - Kết quả lai phân tích cho ra 6 loại KH -> cá thể dị hợp tạo ra 6 loại giao tử, 3 cặp gen liên kết không hoàn toàn, trao đổi chéo xảy ra tại 2 điểm không cùng lúc. - Xác định 2 loại giao tử còn thiếu do TĐC kép là: A-bbdd và aaB-D- -> trật tự gen trên NST làBAD KG của cây dị hợp là: BAD/bad - Khoảng cách giữa các gen: + Hai loại KG có tỉ lệ lớn: [ (165+ 163)/540] x 100% = 61% khoảng cách giữa B và D là : 100% - 61% = 39% = 39cM khoảng cách AD là: [(88 + 86)/540]x100% = 32% = 32cM khoảng cách BA là : [(20 +18)/540]x100% = 7% = 7cM vẽ bản đồ gen. Câu 1( 3,0 điểm). Cho mét c¸ thÓ F1 dÞ hîp 3 cÆp gen quy định kiÓu h×nh th©n cao, qu¶ trßn, hoa ®á lai ph©n tÝch víi c¸ thÓ t­¬ng øng lµ th©n thÊp, qu¶ dµi, hoa vµng. Fb thu ®­îc tû lÖ: - Cao, trßn, ®á: 281 - ThÊp, dµi, vµng: 279 - Cao, dµi, ®á: 159 - ThÊp, trßn, vµng: 161 - Cao, dµi, vµng: 59 - ThÊp, trßn, ®á: 61 X¸c ®Þnh nhãm gen liªn kÕt vµ tr×nh tù ph©n bè c¸c gen trªn nhiÔm s¾c thÓ.
8. Câu 1( 3.0 điểm). - F1 dÞ hîp tö 3 cÆp lai ph©n tÝch cho 6 kiÓu h×nh víi tû lÖ kh¸c ph©n ly ®éc lËp, kh¸c liªn kÕt hoµn toµn chøng tá ®· x¶y ra ho¸n vÞ gen. - Dùa vµo kiÓu h×nh F1 quy ­íc gen: A: th©n cao; a: th©n thÊp. B: trßn; b: dµi. D: hoa ®á; d: hoa tr¾ng. 0, 5 - 281 cao, trßn, ®á (A-B-D-) cã giao tö ABD - 279 thÊp, dµi, vµng (aabbdd) cã giao tö abd - 159 cao, dµi, ®á (A-bbD-) cã giao tö AbD - 161 thÊp, trßn, vµng (aaB-dd) cã giao tö aBd - 59 cao, dµi, vµng (A-bbdd) cã giao tö Abd - 61 thÊp, trßn, ®á (aaB-D-) cã giao tö aBD - Hai giao tö liªn kÕt cã tû lÖ cao ABD=abd = (279+281)*100%/1000.2 = 28% 0, 5 - Ho¸n vÞ gi÷a B vµ D: AbD = aBd = (161 + 159)*100%/1000 . 2 = 16% 0,5 - Ho¸n vÞ gi÷a A vµ D : Abd = aBD = (61 + 59) *100%/1000 . 2 = 6% 0,5 - VËy vÞ trÝ s¾p xÕp lµ A ®Õn D ®Õn B, nhãm gen liªn kÕt lµ ADB 0,5 A D B - 0,5 12cM 32 Cm