Tài liệu cung cấp các phương pháp giải bài tập quy luật di truyền liên kết gen, hoán vị gen. các dạng bài tập được sắp xếp từ dễ đến khó. mỗi dạng có phương pháp giải, ví dụ minh họa, bài tập tự luyện. các dạng bài tập: tính tỉ lệ giao tử, tìm tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con; xác định kiểu gen, kiểu hình của P.
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ
Năm học: 2021- 2022
Trang 2CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
I Cơ sở lý luận
1 Nội dung quy luật liên kết gen hoàn toàn.
- Liên kết gen là hiện tượng các gen trên cùng một nhiễm sắc thể thường di
truyền cùng nhau trong quá trình giảm phân hình thành giao tử
- Các gen phân bố trên NST tại những vị trí xác định gọi là lôcut
- Trong tế bào, số lượng gen lớn hơn số lượng NST nhiều nên trên mỗi NSTphải mang nhiều gen
- Các gen nằm trên 1 NST phân li cùng nhau trong quá trình phân bào vàlàm thành 1 nhóm gen liên kết
- Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài là tương ứng với số NST đơn bội (n) củaloài đó
- Số nhóm tính trạng di truyền liên kết tương ứng với nhóm gen liên kết
- Cha mẹ thuần chủng khác nhau bởi các tính trạng quy định bởi các genliên kết với nhau trên 1 NST tương đồng thì kết quả phân li ở F2 giống nhưlai 1 cặp gen ( 3:1) hay ( 1:2:1)
* Ý nghĩa của liên kết gen.
- Liên kết gen làm hạn chế sự xuất hiện của biến dị tổ hợp, bảo toàn những
- Khoảng cách giữa 2 gen/NST càng lớn thì lực liên kết càng nhỏ và tần sốhoán vị càng cao nhưng không vượt quá 50%
Trang 3- Tần số hoán vị gen phản ánh khoảng cách tương đối giữa 2 gen/NST.
- Hoán vị gen có thể chỉ xảy ra ở 1 giới hoặc cả hai giới ( cá thể cái ở ruồigiấm, đực ở Tằm, cả hai giới ở người)
- Hoán vị gen làm tăng biến dị tổ hợp
*Ý nghĩa của hoán vị gen.
- Hoán vị gen làm tăng tần số biến dị tổ hợp, tạo điều kiện cho các gen quý
có dịp tổ hợp lại với nhau→ cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc nhân tạo vàchọn lọc tự nhiên, có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hoá
- Dựa vào kết quả phép lai phân tích có thể tính được tần số hoán vị gen,tính được khoảng cách tương đối giữa các gen rồi dựa vào quy luật phân bốgen theo đường thẳng mà thiết lập bản đồ di truyền
- Tần số hoán vị gen = Tỉ lệ % các loại giao tử mang gen hoán vị
- Trong phép lai phân tích tần số hoán vị gen được tính theo công thức :
- Tần số HVG thể hiện khoảng cách tương đối giữa 2 gen: 2 gen càng nằm
xa nhau trên một NST thì tần số HVG càng lớn và ngược lại các gen càngnằm gần nhau trên một NST thì tần số HVG càng nhỏ
- Dựa vào tần số HVG → khoảng cách giữa các gen → vị trí tương đối(locut) trong nhóm gen liên kết
Qui ước: 1 cM (centimorgan) = 1% HVG
- Ở ruồi giấm hoán vị gen chỉ xảy ra ở giới cái
- Sử dụng hoán vị gen để lập bản đồ di truyền (1cM = 1% hoán vị)
- Để xác định các cặp tính trạng di truyền phân li độc lập, liên kết hoàn toànhay hoán vị gen thì chúng ta phải so sánh tỉ lệ phân li kiểu hình của đời convới tích tỉ lệ kiểu hình của từng cặp tính trạng.Trong trường hợp các cặp tínhtrạng di truyền phân li độc lập thì tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời con bằng tích
tỉ lệ phân li của từng cặp tính trạng Liên kết gen hoàn toàn làm hạn chế biến
dị tổ hợp cho nên tỉ lệ kiểu hình ở đời con sẽ bé hơn trường hợp phân li độclập Còn nếu xảy ra hoán vị gen thì tỉ lệ kiểu hình thường lớn hơn trườnghợp phân li độc lập
- Khi bố mẹ đều dị hợp 2 cặp gen và hoán vị gen xảy ra ở cả 2 giới thì:
Trang 4+ Tỉ lệ kiểu hình lặn aabb = tỉ lệ giao tử ab x tỉ lệ giao tử ab
+ Tỉ lệ kiểu hình A-aa = aaB- = 0,25 – tỉ lệ kiểu hình aabb
+ Tỉ lệ kiểu hình A-B- = 0,5 + tỉ lệ kiểu hình aabb
- Muốn tìm tần số hoán vị gen thì phải dựa vào kiểu gen đồng hợp lặn ở đời
con Từ tỉ lệ kiểu gen → tỉ lệ giao tử ab → tần số hoán vị gen
- Nếu bài toán chưa cho kiểu hình đồng hợp lặn thì phải tìm kiểu hình đồng
hợp lặn dựa trên nguyên lí A-aa = aaB- = 0,25 – aabb; A-B- = 0,5 + aabb
- Nếu phép lai có nhiều nhóm gen liên kết thì phải phân tích và loại bỏ
những nhóm gen không có hoán vị, chỉ tập trung vào những nhóm liên kết
có hoán vị gen
- Nếu bài toán cho các loại giao tử thì phải xác định đâu là giao tử liên kết,
đâu là giao tử hoán vị dựa vào đặc điểm giao tử hoán vị ≤ 25%
- Tần số hoán vị gen f = 2xgiao tử hoán vị = 1 – (2 x giao tử liên kết)
II Phương pháp tiếp cận tạo ra sáng kiến kinh nghiệm
- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
- Phương pháp nghiên cứu, điều tra thực nghiệm
III Mục tiêu.
- Củng cố chuyên môn, nâng cao kiến thức, rèn luyện phương pháp giảng
dạy cho bản thân
- Cung cấp thêm tài liệu nghiên cứu cho đồng nghiệp khi giảng dạy phần
quy luật di truyền liên kết gen
- Học sinh có thêm tài liệu để ôn thi THPT Quốc Gia đạt hiệu quả cao
CHƯƠNG II: MÔ TẢ SÁNG KIẾN
I Nêu vấn đề.
1 Thực trạng của vấn đề.
Trong kì thi THPT quốc gia, các kiến thức thi tập trung chủ yếu vào khối 12(90%), mặt khác học sinh thường ít lựa chọn môn Sinh làm tổ hợp xét tuyển đạihọc do đó ít quan tâm tới môn Sinh học Đây là một trở ngại khó khăn cho giáoviên khi dạy kiến thức lý thuyết và ôn tập cho học sinh
Trang 5Đa số học sinh của trường gia đình làm nông nghiệp, một số ít có bố mẹ còntrẻ đi làm công nhân, thời gian dành cho việc quan tâm tới con ít nên không quantâm đầy đủ tới việc học của con Nhiều gia đình phụ huynh chỉ yêu cầu con học lấybằng tốt nghiệp THPT mà không định hướng cho các em mục tiêu khác cao hơn.
Đó là những thách thức lớn mà giáo viên vùng khí thường gặp phải
+ Riêng lớp 12 khi tiếp xúc chương trình, các em bị choáng ngợp bởi mộtlượng lớn kiế thức khó mà nhiều phần các em mới chỉ đựơc nắm rất sơ lược ở lớp
9 Các bài tập ứng dụng trong sách hầu như không có mà các em phải tự tìm bài tậplàm thêm trong tài liệu tham khảo Sách giáo khoa cũng không cung cấp công thức
mà phải tự xây dựng từ lý thuyết Thực trạng trên thể hiện qua kết quả điều tra củatôi giữa học kì I năm học 2021 - 2022 tại trường THPT Hương Cần như sau:
Lớp Sĩ số Điểm < 5 Điểm 5 đến 6 Điểm 7 đến 8 Điểm 9 đến 10
3 Nguyên nhân của những tồn tại, hạn chế.
Chương tính quy luật của hiện tượng di truyền là phần lý có phần lý thuyếtvới khối lượng lớn kiến thức là hàn lâm, khó nhớ Các dạng bài tập có nhiều dạng
Trang 6khó, các công thức phải tự xây dựng Do đó việc vận dụng lý thuyết vào giải bài tậpcàng trở nên khó khăn đối với học sinh Do đó để học tốt phần này yêu cầu họcsinh phải nắm rất chắc kiến thức lý thuyết trong sách giáo khoa và lý thuyết mởrộng.
Ngoài ra, hiện nay môn Sinh nằm trong ít tổ hợp môn thi nên không thu hútđược học sinh quan tâm đến môn học Nhiều em học với tư tưởng chống đối, họcchỉ để lấy điểm chống liệt khi đi thi khiến cho việc học không thu được hiệu quảcao
4 Phân tích, đánh giá và chỉ ra tính cấp thiết cần tạo ra Sáng kiến.
Trong chương trình Sinh học cấp THPT thì phần kiến thức về quy luật ditruyền luôn là phần khó đối với học sinh, nhất là các bài tập Trong đó câu hỏiphần quy luật di truyền liên kết gen thường là câu hỏi ở mức độ vận dụng và vậndụng cao Hơn nữa phần kiến thức này chiếm số lượng câu hỏi tương đối nhiềutrong đề thi Với phần kiến thức này đòi hỏi các em phải vận dụng linh hoạt giữakiến thức lý thuyết và bài tập Ngoài ra, để giải quyết được bài tập phần này đòi hỏicác em còn phải nắm vững kiến thức phân bào của chương trình lớp 10 Hơn nữa,phần quy luật di truyền liên kết gen ngoài lý thuyết còn có một khối lượng lớn bàitập với nhiều công thức không có sẵn mà phải tự xây dựng dựa trên nền tảng lýthuyết Điều này khiến cho các dạng bài tập, các công thức càng trở nên khó nhớ vàkhó vận dụng vào bài tập Do đó để học tốt phần này yêu cầu học sinh phải nắm rấtchắc kiến thức lý thuyết trong sách giáo khoa và lý thuyết mở rộng Ngoài ra, họcsinh cũng phải có kĩ năng vận dụng lý thuyết để giải bài tập, thuần thục các kĩ nănggiải các bài tập cơ bản và nâng cao
Xuất phát từ thực tế như vậy tôi thấy rằng muốn học sinh học tốt phần kiếnthức này thì cần phải có phương pháp để giải các dạng bài tập cho học sinh sao cho
dễ hiểu, dễ nhớ, dễ vận dụng và phát huy được khả năng tự học, độc lập tư duy,sáng tạo của mình trong lĩnh hội tri thức Mặt khác, phương pháp giải bài tập hay,hợp lí cũng kích thích được khả năng tư duy sáng tạo và kích thích được tính tích
Trang 7cực chủ động trong học tập của học sinh Qua đó, các em có thể giải quyết nhanhnhững kiến thức liên quan đến nhiễm sắc thể.
Do đó tôi thực hiện sáng kiến kinh nghiệm : “ Hướng dẫn học sinh THPT
Hương Cần giải bài tập quy luật di truyền liên kết gen”.
II GIẢI PHÁP ĐỂ THỰC HIỆN SÁNG KIẾN
1 Các dạng bài tập và phương pháp giải bài tập.
1.1 Dạng 1 Xác định kiểu giao tử và tỉ lệ mỗi loại giao tử:
phụ thuộc vào tần số hoán vị gen
- Giả sử cơ thể AB/ab có x tế bào giảm phân, trong đó có y tếbào hoán vị gen sẽ cho các giao tử AB = ab = Ab = aB = y (giao tử)
Còn lại x – y tế bào không hoán vị gen sẽ cho các giao tử AB = ab =
2(x-y) Vì vậy, số giao tử mỗi loại:AB = ab = 2(x-y) + y = 2x-y ; Ab =
aB = y
Tần số hoán vị gen (f) = 2y/4xKiểu gen dị hợp 2 cặp gen giảm phân cho các loại giao tử với tỉlệ:
AB/ab cho các loại giao tử: AB = ab = (1-f)/2 ;
Ab = aB = f/2Ab/aB cho các loại giao tử: AB = ab = f/2
; Ab = aB = (1-f)/2
1.1.2 Ví dụ minh họa.
Ví dụ 1 Một cá thể đực có kiểu gen biết 2 gen B và D liên kết hoàn toàn
Cơ thể này giảm phân bình thường sẽ cho bao nhiêu loại giao tử?
Hướng dẫn giải:
Vì 2 gen liên kết hoàn toàn => 2 loại giao tử BD = bd = 0,5
Trang 8Ví dụ 2: Một cá thể đực có kiểu gen BV/bv, biết tần số hoán vị gen giữa B
và V là 20%
a, Một tế bào của cá thể này giảm phân bình thường thì sẽ tạo ra những loại
giao tử nào?
b, Cơ thể này giảm phân bình thường sẽ cho các loại giao tử với tỉ lệ mỗi
loại là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
a) Một tế bào của cá thể đực giảm phân theo sơ đồ sau cho 4 loại giao tử:
b) Cơ thể này giảm phân bình thường sẽ cho các loại giao tử:
BV = bv = (1 - 0,2)/2 = 0,4 ;
Bv = bV = 0,2/2 = 0,1
Ví dụ 3: 7000 tế bào của cá thể đực có kiểu gen giảm phân, trong đó có
3600 tế bào xảy ra trao đổi chéo
a) Hãy tính số lượng và tỉ lệ % mỗi loại giao tử thu được
b) Tính tần số hoán vị gen?
c) Dựa vào bài toán này, hãy chứng minh vì sao tần số hoán vị gen không vượtquá 50%?
Hướng dẫn giải:
a, Hãy tính số lượng và tỉ lệ % mỗi loại giao tử thu được
3600 tế bào AB/ab xảy ra trao đổi chéo cho giao tử AB = Ab = aB = ab =
Tối đa 7000 tế bào đều có trao đổi chéo khi đó các giao tử thu được: AB =
Ab = aB = ab = 7000 => Tần số hoán vị gen tối đa = (7000.2)/(7000.4) = 0,5
3 Bài tập tự luyện.
Trang 9Câu 1: Trong quá trình giảm phân của ruồi giấm cái có kiểu gen ABab đã xảy
ra hoán vị gen với tần số 17% Tỉ lệ các loại giao tử được tạo ra từ ruồi giấmnày là
A AB = ab = 8,5%; Ab = aB = 41,5%
C AB = ab = 33%; Ab = aB = 17%
D AB = ab = 17%; Ab = aB = 33%.
Câu 2: Một cá thể có kiểu gen AaBD
bd , tần số hoán vị gen giữa hai gen B và
D là 30% Tỉ lệ loại giao tử aBD là
Câu 3: Với tần số trao đổi chéo bằng 20%, kiểu gen ABab cho các loại giao tửnào sau đây?
A 0,3AB, 0,3ab, 0,2Ab, 0,2aB B 0,1AB, 0,1ab, 0,4Ab, 0,4aB
C. 0,4AB, 0,4ab, 0,1Ab, 0,1aB D 0,45AB, 0,45ab, 0,05Ab, 0,05aB Câu 4 Một cơ thể có kiểu gen AB
ab thực hiện quá trình giảm phân tạo giao
tử Biết xảy ra tần số hoàn vị gen là 24% Theo lí thuyết, tỉ lệ giao tử Abđược tạo ra là
A 24% B 12% C 20% D 38% Câu 5 Một loài động vật, xét 1 cơ thể đực có kiểu gen Ab
aBDd giảm phânbình thường Theo lí thuyết, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I Xét 3 tế bào tiến hành giảm phân, trong đó có 1 tế bào giảm phân có hoán
vị gen có thể tạo ra 6 loại giao tử với tỉ lệ 3 : 3 : 2 : 2 : 1 : 1
II Nếu khoảng cách giữa 2 gen A và B là 20cM, thì cần có tối thiểu 5 tếbào tham gia quá trình giảm phân để tạo ra đủ các loại giao tử
III Nếu không xảy ra hoán vị gen, 1 tế bào giảm phân tạo ra tối đa 4 loạigiao tử với tỷ lệ 1 : 1 : 1 : 1
IV Xét 3 tế bào giảm phân đều xảy ra hoán vị gen sẽ luôn tạo ra số lượng các giao tử liên kết và
số lượng các giao tử hoán vị bằng nhau.
Trang 10I Cơ thể này giảm phân tạo ra tối đa 8 loại giao tử.
II Nếu chỉ có 3 tế bào giảm phân thì tối đa cho 6 loại giao tử
III Nếu chỉ có 6 tế bào giảm phân thì tối thiểu có 2 loại giao tử
IV Có thể tạo ra loại giao tử ABDeY với tỉ lệ 12,5%
A-Ab/aB
A-AB/ab
× Ab/
aB
1 AB/Ab :
1 AB/ab : 1 Ab/aB: 1 aB/ab
b) Hoán vị gen
*Hoán vị gen 1 bên
Ví dụ: Với cơ thể dị hợp chéo; giả sử f = 20 %
P : ♀ : thân xám, cánh dài ( Bv/bV ) × ♂ ( Bv/bV ) thân xám, cánh dài
Trang 11G: BV = bv = 10 % ; Bv = bV = 40 % 50 % = bV = Bv
F1 : 25 % (Bv/Bv) thân xám, cánh cụt : 50% ( Bv/bV )thân xám, cánh dài : 25
% ( bV/bV ) thân đen, cánh dài
Như vậy khi dị hợp chéo có xảy ra hoán vị gen 1 bên thì tỉ lệ kiểu hình luôn
là 1 : 2 : 1
*Hoán vị gen 2 bên (Mỗi gen quy định một tính trạng, trội lặn hoàn toàn)
Trong trường hợp phép lai 2 tính trạng (2 cặp gen dị hợp Aa, Bb) thì tương
quan tỉ lệ kiểu hình ở đời F1 như sau: A-B- = 50% + aa,bb; A-bb = aaB- =
25% – aa,bb (Công thức đúng với tất cả trường hợp phân li độc lập, liên kết
gen, hoán vị gen 2 bên, kiểu gen là dị hợp tử đều hoặc dị hợp tử chéo)
1.1.2 Ví dụ minh họa.
Ví dụ 1 Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng, alen trội là trội hoàn
toàn Hai alen A và B thuộc cùng một nhóm liên kết và cách nhau 20cM
Cho cơ thể có kiểu gen AB
F1 có hai tính trạng trội và một tính trạng lặn chiếm tỉ lệ
Hướng dẫn:AB AB
ab ab cho đời con kiểu gen ab/ab = 0,4.0,4 = 16%
Kiểu hình A-B- = 50% + 16% = 66%
Kiểu hình A-bb = aaB- = 25% - 16% = 9%
Phép lai Dd x Dd → Đời con 3/4D- : 1/4dd
Theo lý thuyết, kiểu hình ở đời F1 có hai tính trạng trội và một tính trạng lặn
chiếm tỉ lệ: A-B-dd + aaB-D- + A-bbD- = 66%.(1/4) + 2.9%.(3/4) = 30%
Ví dụ 2 Ở một loài thực vật, A quy định quả ngọt là trội hoàn toàn so với a quy
định quả chua; alen B quy định chín sớm là trội hoàn toàn so với b quy định chínmuộn Hai cặp gen quy định tính trạng liên kết không hoàn toàn trên cặp NSTthường Cho P: ♀AB
ab x ♂Ab
aB Biết rằng có 30% số tế bào sinh tinh tham gia giảmphân có xảy ra hoán vị gen, còn ở tất cả các tế bào sinh trứng đều không có sự thayđổi cấu trúc NST trong quá trình giảm phân Trong trường hợp không xảy ra độtbiến Theo lý thuyết, kiểu hình quả ngọt, chín sớm ở F1 chiếm tỉ lệ:
A 53,75% B 71,25% C 57,5% D 56,25%.
Trang 12Hướng dẫn:
Tần số hvg = 1/2/số tế bào có hoán vị gen → Tần số hvg = 15%
- tỉ lệ quả chua chín muộn (ab/ab) = 0.5ab x 0.075 ab = 0.0375
=> Tỉ lệ quả ngọt chín sớm (A-B-) = 0.5 + 0.0375 = 0.5375 = 53.75%
3 Bài tập tự luyện.
Câu 1 Trường hợp không có hoán vị gen, một gen quy định một tính trạng,
tính trạng trội là trội hoàn toàn, phép lai nào sau đây cho tỉ lệ kiểu hình phân
li theo tỉ lệ 1 : 2 : 1?
A ABab × ABab B Abab × Abab C. AbaB × AbaB D ABab × ABAB
Câu 2 Ở cà chua, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định
thân thấp; alen B quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen b quy định quả bầudục; các gen liên kết hoàn toàn Theo lí thuyết, phép lai nào sau đây cho tỉ lệ kiểugen 1 : 2 : 1?
A ABab × ABab B AbaB × Abab C AbaB × ABAB D abab × abab
Câu 3 Một loài thực vật, mỗi cặp gen quy định một cặp tính trạng, alen trội là trội
hoàn toàn Cây thân cao, hoa đỏ giao phấn với cây thân thấp, hoa trắng (P), thuđược F1 có 100% cây thân cao, hoa đỏ F1 tự thụ phấn, thu được F1 có 4 loại kiểuhình, trong đó cây thân thấp, hoa trắng chiếm 16% Biết rằng không xảy ra đột biếnnhưng xảy ra hoán vị gen ở cả 2 giới với tần số như nhau Theo lí thuyết, tỉ lệ kiểuhình thân cao, hoa đỏ ở F2 là
A 54% B 66% C 9% D 51% Câu 4 Một loài động vật, con cái (XX), con đực (XY), gen A quy định thân xám
trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen, alen B quy định đuôi dài trội hoàntoàn so với alen b quy định đuôi ngắn, alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với
alen d quy đinh mắt trắng Thực hiện phép lai (P) : AB
ab XDXd x Ab
aB XDY, thu đượcF1 Trong tổng số cá thể F1 , số cá thể đực thân đen, đuôi ngắn, mắt đỏ chiếm tỉ lệ1,14% Biết rằng xảy ra hoán vị gen cả 2 giới với tần số như nhau Theo lí thuyết,
số cá thể thân đen, đuôi dài dị hợp tử, mắt đỏ chiếm tỉ lệ
A 11,91% B 15,33% C 4,56% D 40,92%.