B2 - Lai các cặp bố mẹ khác nhau về 1 hoặc 1 số cặp tính trạng thuần chủng, tương phản, rồi theo dõi sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng đó trên con cháu F1, F2, F3… của từng c
Trang 1CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
CHUYÊN ĐỀ ÔN THI ĐH: DI TRUYỀN HỌC MENĐEN
di truyền Chương II là chương trọng tâm nội dung thi ĐH với quy luật MenĐen là nền móng Do vậy với trách nhiệm của người dạy tôi nhận thấy mình cần phải đưa ra một số phương pháp giải bài tập di truyền tối ưu nhất để giúp học sinh của mình Nhằm giúp các
em nắm được một số phương pháp và kỹ năng cơ bản để giải được các bài tập di truyền
trong chương trình sinh học 12 góp phần nâng cao chất lượng dạy và học ở nhà trường Tôi xin đề xuất “ Chuyên đề di truyền Men đen”
2 Mục đích nghiên cứu
- Để giảng dạy học sinh khối 12 ôn thi học sinh giỏi, đại học – cao đẳng, THCN và tốt nghiệp THPT nhằm giúp học sinh thu được kết quả cao trong các kì thi này
3 Nhiệm vụ nghiên cứu
-Nghiên cứu lí thuyết về nội dung qui luật Men đen: 2 bài “Quy luật DT Menđen” thuộc chương II SGK 12
- Nghiên cứu các dạng bài tập tuân theo qui luật Menđen
- Đề xuất cách giải
- Tiến hành giải một số bài tập thực tiễn hay gặp và một số bài tập trong các đề thi tốt nghiệp, đại học – cao đẳng, đề thi học sinh giỏi các tỉnh
4 Phương pháp nghiên cứu
Thông qua các bài tập có sẵn hoặc tự đề ra, bài tập trong các đề thi học sinh giỏi tỉnh, đại học – cao đẳng, tốt nghiệp THPT , sách , tài liệu tham khảo để hướng dẫn học sinh giải
và phát huy khả năng tích cực, năng động, tư duy sáng tạo trong việc vận dụng phương pháp giải toán xác suất thống kê
5 Đối tượng : HS lớp 12 ôn thi ĐH
6 Thời lượng: 10 tiết
PHẦN II NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ
I Các thuật ngữ và ký hiệu thường dùng:
1.Phân biệt Gene và allele: Allele là các trạng thái khác nhau của cùng một gene Hay
nói cách khác, một gene có thể gồm nhiều allele 1 gene = n allele
VD: Gene quy định tính trạng màu sắc hạt đậu hà lan do 2 allele A và a quy định
Gene quy định tính trạng nhóm máu do 3 allele IA, IB, IO quy định
Hai gene không allele và 2 gene allele:
2.Tính trạng và biểu hiện Một tính trạng có nhiều biểu hiện.
VD: Tính trạng hình dạng hạt đậu có 2 biểu hiện trơn và nhăn
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 1
Trang 2CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
Tính trạng nhóm máu có 4 biểu hiện nhóm máu là A, B, AB và O
- Tính trạng tương phản: Là 2 trạng thái khác nhau của cùng một tính trạng nhưng biểu
hiện nhược nhau VD: Thân cao và thân thấp: màu đỏ và trắng….
3.Kiểu gene và kiểu hình: Kiểu gene là biểu hiện bên trong còn kiểu hình là biểu hiện
bên ngoài Trong đó kiểu gene quy định kiểu hình
4.Locus: Là vị trí xác định của gene trên NST Hay nói cách khác, mỗi gene có một vị trí
xác định trên NST gọi là locus
5 Đồng hợp và dị hợp (Thuần chủng và không thuần chủng):
Đồng hợp: Muốn nói đến KG mà mỗi gene gồm các allele giống nhauVD:
Dị hợp: Muốn nói đến KG mà có gene gồm các allele khác nhau VD: Aa,
6 Một số kí hiệu:
- P : Bố mẹ hay thế hệ xuất phát - F : Thế hệ con
- F1: Thế hệ con thứ nhất - F2 : Thế hệ con thứ 2
- G : Giao tử - GP : Giao tử của P
- GF1 : Giao tử của F1 - ♂ : Giống đực ♀ : Giống cái
- Fb : thế hệ con của phép lai phân tích
II.Phương pháp nghiên cứu độc đáo của GREGOR MENDEL
1 Đối tượng nghiên cứu: Đậu Hà Lan
-Là loại cây quen thuộc của địa phương, dễ trồng, dễ sinh trưởng, phát triển
-Cấu tạo hoa đặc biệt → khả năng tụ thụ phấn cao → chủ động trong các phép lai
-Có nhiều cặp tính trạng tương phản dễ quan sát: 7 cặp tính trạng được Mendel nghiên cứu
2 Phương pháp phân tích cơ thể lai :
B1- Tạo các dòng thuần chủng về từng tính trạng, bằng cach cho tự thụ phấn nghiêm ngặt qua các thế hệ
B2 - Lai các cặp bố mẹ khác nhau về 1 hoặc 1 số cặp tính trạng thuần chủng, tương phản, rồi theo dõi sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng đó trên con cháu F1, F2, F3… của từng cặp bố mẹ
B3 - Dùng toán thống kê để phân tích các số liệu thu được Từ đó rút ra quy luật di truyền các tính trạng
B4- Tiến hành thí nghiệm chứng minh cho giả thuyết của mình bằng phép lai phân tích
* Phép lai phân tích: Là phép lai giữa cơ thể cần kiểm tra KG (AA, Aa) với cơ thể
→ Cơ thể cần kiểm tra kiểu gene
đồng hợp → Cơ thể cần kiểm tra kiểu gene dị hợp.
III.QUY LUẬT PHÂN LY:
1.Thí nghiệm:
a.Đối tượng: Đậu Hà Lan.
b.Các bước: Tiến hành phép lai thuận nghịch, thu được kết quả:
Trang 3CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
-F1 đều mang 1 tính trạng trội, tính trạng lặn lại xuất hiện ở F2, như vậy các tính trạng không hòa trộn lẫn vào nhau
3 Giả thuyết
- Theo Menđen :mỗi tính trạng đều do một cặp nhân tố di truyền (sau này gọi là gen)quy
định và không hoà trộn vào nhau (cặp allele)
- Ông giả định : trong tế bào sinh dưỡng các nhân tố di truyền tồn tại thành từng cặp.Bố
(mẹ) chỉ truyền cho con (qua giao tử) 1 trong 2 thành viên của cặp nhân tố di truyền
-Khi thụ tinh các giao tử kết hợp với nhau một cách ngẫu nhiên tạo nên các hợp tử
+ Để có kết quả trên thì: Tỉ lệ các loại giao tử A và a của F1 phải ngang nhau (tức 50% A
và 50% a) Sự tổ hợp tự do của các loại giao tử này (A và a) trong thụ tinh đã tạo ra tỉ lệ ở F2 l có 4 tổ hợp với tỉ lệ 1 AA : 2 Aa : 1 aa Các tổ hợp AA và Aa đều biểu hiện kiểu
4.Cơ sở tế bào học của quy luật phân ly
Giảm
phân
Do sự phân ly đồng đều của cặp NST tương đồng tại kì sau I
Dẫn tới sự phân ly đồng đều của cặp allele tương ứng trên cặp NST tương đồng
Tạo nên 2 loại giao
tử với tỉ lệ ngang nhau
Thụ tinh
Sự tổ hợp tự do của cặp NST tương đồng trong 2 giao tử (đực, cái) trong thụ tinh
Sự tổ hợp tự do của cặp allele trên các cặp NST tương đồng
Tạo nên
2 x 2 = 4 tổ hợp KG với tỉ lệ 1:2:1
5.Nội dung quy luật phân li:
“ Trong quá trình phát sinh giao tử, mỗi nhân tố di truyền trong cặp nhân tố di
truyền( sau này gọi là alen) phân li về một giao tử và giữ nguyên bản chất như ở cơ thể thuần chủng P”
Nhân tố
quy định
tính trạng
Mỗi tính trạng đều do một cặp nhân tố di truyền quy định và
không hoà trộn vào nhau
Mỗi tính trạng do gene nằm trên NST quy định Trong tế bào sinh dưỡng, các NST tồn tại thành từng cặp, dẫn tới các allele của mỗi gene tồn tại thành cặp ở những vị trí xác định trên NST gọi là locus
Giảm
phân
Bố (mẹ) chỉ truyền cho con (qua giao tử) 1 trong 2 thành viên của cặp nhân tố di truyền
Trong giảm phân, mỗi NST của cặp NST tương đồng phân ly đồng đều về giao tử, kéo theo sự phân ly đồng đều của các allele trên
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 3
Trang 4CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
nó
Thụ tinh Qua thụ tinh, các giao tử kết
hợp ngẫu nhiên tạo nên các hợp tử
Qua thụ tinh, các giao tử kết hợp ngẫu nhiên kéo theo sự kết cặp ngẫu nhiên giữa các allele trên nó
6, Ý nghĩa của quy luật phân li:
-Biết được tương quan trội lặn : thông thường các tính trạng trội là tính trạng tốt, còn
những tính trạng lặn là tính trạng xấu Mục tiêu của chọn giống là xác định được các tính trạng trội và tập trung nhiều gen trội qúy vào 1 kiểu gen để tạo ra giống có giá trị kinh tế cao
- Trong sản xuất, người ta thường kiểm tra độ thuần chủng của giống bằng cách sử dụng phép lai phân tích
- Giải thích được ưu thế lai tại sao cao nhất ở đời F1
- Giải thích tại sao không sử dụng F1 làm giống gốc
- Là cơ sở khoa học của luật hôn nhân và gia đình ở VN
7 Điền kiện nghiệm đúng:
- Pt/c Số lượng cá thể lai phải lớn
- Có sự biểu hiện rõ ràng của tính trạng
- Các hơp tử và giao tử phải có sức sống như nhau
- NST phân li độc lập và tổ hợp tự do
8 Hiện tượng di truyền trung gian hay tính trội không hoàn toàn (bổ sung định luật Men đen).
* Thí nghiệm: Ở hoa Dạ lan
P : AA (đỏ) x aa (trắng)
GP : A a
F1 : Aa (100% hoa hồng)
GF1: A , a
F2 : 1AA : 2Aa : 1aa
1 hoa đỏ : 2 hoa hồng : 1 hoa trắng,
Vậy: Trội không hoàn toàn là hiện tượng di truyền trong đó kiểu hình của cơ thể lai F1 biểu hiện TRUNG GIAN giữa bố và mẹ, còn F2 có tỉ lệ kiểu hình là 1 TRỘI : 2 TRUNG GIAN : 1 LẶN và tỉ lệ KG = tỉ lệ KH
IV QUY LUẬT PHÂN LY ĐỘC LẬP
1.Thí nghiệm
a.Đối tượng: Đậu Hà Lan
b.Các bước và kết quả: Tiến hành phép lai thuận nghịch, thu được kết quả: P T/C : Vàng, trơn x Xanh, nhăn
- F2 có 4 loại KH và xuất hiện hai loại KH mới Vàng, nhăn và Xanh, trơn, là tổ hợp các
tính trạng của bố mẹ → gọi là Biến dị tổ hợp.
-Nhận xét định lượng:
+Xét tính trạng màu sắc hạt ở F2 : Vàng/Xanh = (315+108)/(101+32) ≈ 3/1 Đây là
kết quả của định luật phân ly → Hạt vàng trội hoàn toàn so với hạt xanh
Quy ước: A: Hạt vàng, a: Hạt xanh → Phép lai: PT/C: AA x aa
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 4
Trang 5CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
+Xét tính trạng hình dạng hạt ở F2 : Trơn/Nhăn = (315+101)/(108+32) ≈ 3/1 Đây là kết quả của định luật phân ly → Hạt trơn trội hoàn toàn so với hạt nhăn
Quy ước: B:Hạt vàng, b: Hạt xanh→Phép lai: PT/C: BB x bb
Vậy tỉ lệ mỗi loại kiểu hình của F2 là:
- Hạt vàng, vỏ trơn = 3/4 vàng x 3/4 trơn = 9/16
- Hạt vàng, vỏ nhăn = 3/4 vàng x 1/4 nhăn = 3/16
- Hạt xanh, vỏ trơn = 1/4 xanh x 3/4 trơn = 3/16
- Hạt xanh, vỏ nhăn = 1/4 xanh x 1/4 nhăn = 1/16
-Nhân xét định tính: Xét sự DT của 2 cặp tính trạng ta thấy (3 vàng : 1xanh)(3 trơn :
1 nhăn) = 9:3:3:1 → Sự di truyền của cặp tính trạng màu sắc hạt không phụ thuộc
vào sự di truyền của cặp tính trạng hình dạng hạt và ngược lại
“ Khi lai cặp bố mẹ khác nhau về 2 cặp tính trạng thuần chủng tương phản di truyền độc lập với nhau, thì xác suất xuất hiện mỗi KH ở F 2 tích các tỉ lệ của các tính trạng hợp thành nó” Dựa vào đó mà Men đen cho rằng các cặp tính trạng di truyền độc
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
Ab AaBb Aabb aaBb aabb
Tỷ lệ kiểu gen Tỷ lệ kiểu hình
9 A – B - : 9 hạt vàng, vỏ trơn
3 A - bb : 3 hạt vàng, vỏ nhăn
3 aaB - : 3 hạt xanh, vỏ trơn
1 aabb : 1 hạt xanh, vỏ nhăn
4 Giải thích:
Để có kết quả trên ta thấy:
+ Cơ thể mang kiểu gen AABB cho 1 loại giao tử AB , cơ thể mang kiểu gen aabb cho 1 loại giao tử ab Sự kết hợp của 2 loại giao tử này tạo ra cơ thể lai F1 có kiểu gen AaBb
+ Khi F1 hình thành giao tử, do sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp gen tương ứng đã tạo ra 4 loại giao tử AB , Ab , aB và ab của F1 có tỉ lệ ngang nhau (tức 25%
AB , 25% Ab , 25% aB và 25% ab)
+ Từ tỉ lệ 4 loại giao tử của F1 có tỉ lệ ngang nhau và do sự tổ hợp tự do và ngẫu nhiên của các giao tử đực và cái đã tạo nên ở F2 có 16 tổ hợp Các tổ hợp A - và B - đều biểu hiện kiểu hình trội F2 có tỉ lệ kiểu hình 9 hạt vàng, vỏ trơn : 3 hạt vàng, vỏ nhăn : 3 hạt xanh, vỏ trơn : 1 hạt xanh, vỏ nhăn
5 *Nội dung quy luật phân li độc lập : “ Các cặp nhân tố di truyền (cặp alen)
đã phân li độc lập trong quá trình phát sinh giao tử „
6.Cơ sở tế bào học của định luật phân ly độc lập
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 5
Trang 6CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
Giảm
phân
Do sự phân ly độc lập, đồng đều của các cặp NST tương đồng tại kì sau I
Dẫn tới sự phân ly độc lập, đồng đều của các cặp allele tương ứng trên các cặp NST tương đồng
Tạo nên 4 loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau
Thụ tinh Sự tổ hợp tự do của các
cặp NST tương đồng trong 2 giao tử (đực, cái) trong thụ tinh
Sự tổ hợp tự do của các cặp allele tương ứng trên các cặp NST tương đồng
Tạo nên
4 x 4 = 16 tổ hợp
7 Điều kiện nghiệm đúng:
Các cặp gen tác động riêng rẽ; các cặp gen nằm trên các cặp nhiễm sắc thể tương đồng khác nhau cặp NST tương đồng phân ly độc lập và tổ hợp tự do trong quá trình giảm phân và thụ tinh
8 Ý nghĩa của quy luật phân li độc lập:
a.Ý nghĩa lý luận:
-Từ tỉ lệ KH, suy ra được tỉ lệ KG và ngược lại
-Giải thích được sự đa dạng và phong phú của sinh vật là do sự xuất hiện biến dị tổ hợp → có ý nghĩa là nguyên liệu cho tiến hóa
VD: Dựa bào bảng công thức tổng quát trên có thể thấy: Nếu xét n cặp gene thì chỉ
có 2 kiểu hình ở P và F1 Nhưng ở F2 có tận 2n KH, trong đó kiểu hình xuât hiện do biến
dị tổ hợp là 2n-2
b.Ý nghĩa thực tiễn:
- Giải thích sự đa dang và phong phú của sinh vật.
- Do sự đa dạng của sinh vật → Con người dễ tìm ra những tính trạng có lợi cho mình → Tạo ra nhiều giống mới có năng suất cao, phẩm chất tốt
-Biến dị tổ hợp→ có ý nghĩa trong chọn giống
-Định nghĩa: Hai phép lai gọi là tương đương (hay còn gọi là lai tương đẳng) khi các
dạng bố, mẹ có những bộ NST và bộ gen tương hợp Khi bố và mẹ hoán đổi cho nhau các cặp gen tương ứng mà kết quả đời con kiểu gen không thay đổi
-Ví dụ : P1: AABB x aabb và P2: AAbb x aaBB là 2 phép lai tương đương
-Điều kiện để có phép lai tương đương:
+Các gen phải phân ly độc lập Nếu các gen liên kết, hoán vị thì không bao giờ có
phép lai tương đương
+Bố và mẹ khác nhau ít nhất 2 cặp gen:
+Gen mà bố và mẹ hoán đổi cho nhau phải nằm trên NST thường, nếu nằm trên
NST giới tính thì không thể thành lập phép lai tương đương.
10 Công thức tổng quát: Xét với trường hợp mỗi gene gồm 2 allele.
Số cặp
gene dị
hợp
Số loại giao tử F1
Số tổ hợp F2
Số kiểu
gen F2
Số kiểu hình F2
Tỷ lệ kiểu gen F2
Tỷ lệ kiểu hình F2
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 6
Trang 7CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
IV.PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN THUỘC ĐỊNH LUẬT MENĐEN:
1.Cách nhận biết bài toán thuộc quy luật di truyền Menđen:
+ Căn cứ vào đề bài cho thuộc điều kiện nghiệm đúng của quy luật Menđen như:
- Mỗi tính trạng do một gen quy định
- Mỗi gen nằm trên một nhiễm sắc thể hay các cặp gen nằm trên các cặp nhiễm sắc thể tương đồng khác nhau…
+ Dựa vào tỷ lệ phân ly kiểu hình ở đời con
- Nếu lai một cặp tính trạng, mỗi tính trạng do một gen quy định cho kiểu hình là một trong các tỷ lệ sau : 100% ; 1 : 1; 3 : 1; 1 : 2 : 1 (tính trạng trung gian); 2 : 1 (tỷ lệ gây chết)
- Khi lai hai hay nhiều cặp tính trạng cho kiểu hình là một trong các tỷ lệ sau : (1 : 1)n ; (3 : 1)n ; (1 : 2 : 1)n
+ Xét sự DT riêng của từng cặp tính trạng, sau đó nhân tích sự DT các cặp tính trạng cho kết quả giống đầu bài thì các tính trạng PLĐL
+ Nếu đề bài chỉ cho biết tỷ lệ của một kiểu hình nào đó ở con lai
- Khi lai một cặp tính trạng, tỷ lệ một kiểu hình được biết bằng hoặc là bội số của 25% (hay 1/4)
- Khi lai hai cặp tính trạng mà tỷ lệ một kiểu hình được biết bằng, hoặc là bội số của 6,25% hoặc 1/16; hay khi lai n cặp tính trạng mà từ tỷ lệ của kiểu hình đã biết cho phép xác định được số loại giao tử của bố hoặc mẹ có tỷ lệ bằng nhau hoặc là ước số của 25%
- Quy tắc số T (total) - Nhân dạng nhanh phép lai chi phối
+ Quy tắc: Gọi T là tổng số hệ số các số hạng trong chuỗi tương quan tối giản, nguyên
của tỉ tệ kiểu gen hay tỉ tệ kiểu hình đời con F1 trong phép lai 2 tính
*a, Nếu T = 2 k ( k là số nguyên tự nhiên): Thì có hiện tượng : Hoặc phân ly độc lập
Hoặc liên kết gen hoàn toàn Hoặc hoán vị gen với tần số đặc biệt: 1/2, 1/4, 1/8,
1/16, 1/2n (n là số nguyên tự nhiên)
*b, Nếu T ≠ 2 k: các gen đã hoán vị với tần số f (0 < f<½)
+ Ví dụ: Đời F1 của phép lai 2 tính phân tính theo tỉ lệ: (3 : 3 : 1 : 1) suy ra T = 3 + 3 + 1 + 1 = 8 = 23 vậy cơ sở tế bào học sẽ rơi vào trường hợp a PLĐL
b Đời F1 của phép lai 2 tính phân tính theo tỉ lệ: (56,25% : 18,75% : 18,75% : 6,25%) = (9 : 3 : 3 : 1) suy ra T = 9 + 3+3+1 = 16 = 24 Vậy cơ sở tế bào học sẽ rơi vào trường hợp a+ Vi dụ: Đời F1 của phép lai 2 tính phân tính theo tỉ lệ: (1 : 1 : 4 : 4) suy ra T = 4 +
4+1+1 = 10 ≠ 2k vậy cơ sở tế bào học sẽ rơi vào trường hợp b
2 Các bước giải:
2.1 Bước 1 - Xác định tính trội, tính lặn Quy ước gen:
-TT trội: nếu từ giả thuyết, ta biết được 2 cơ thể P mang các tính trạng tương phảnvà F1 đồng tính (không có tính trạng trung gian); thì tính trang xuất hiện ở F1 là tính trạng trội
Từ đó quy ước gen Hoặc TT trội chiếm 3/4, hay 9/16 hoặc được biểu hiện nhiều ở F2
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 7
Trang 8CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
-TT lặn: không được biểu hiện ở F1, chiếm ¼, hay 1/16 hoặc chiếm tỉ lệ ít ở F2
2.2 Bước 2: Biện luận để xác đinh kiểu gen, kiểu hình của cặp bố mẹ.
2.3 Bước 3: Lập sơ đồ lai, nhận xét tỷ lệ kiểu gen , tỷ lệ kiểu hình và giải quyết các yêu
cầu khác của đề bài
VI CÁC DẠNG BÀI TẬP
1 GIAO TỬ VÀ CÁCH VIẾT GIAO TỬ:
Với n là số cặp gen dị hợp thì tạo ra số giao tử là 2n
Ví dụ: Kiểu gen AaBbCcDd có khả năng tạo ra bao nhiêu loại giao tử?
Ta xét ở kiểu gen trên có 4 cặp gen dị hợp, vậy số loại giao tử là 2n=24=16
- Nguyên tắc viết KG giao tử bằng một nửa alen của cá thể
- Viết các loại giao tử theo 2 cách sau:
Ví dụ : Kiểu gen AaBbDd
+ viết các loại giao tử theo sơ đồ nhân đại số: (A + a)(B + b)(D + d) =
+ sơ đồ nhánh cành cây : D -> ABD B
B ABCD, ABcD, AbCD, AbcD
C ABCD, AbcD, aBCD, AbcD, abCD, AbCd, abcD, AbcD
D ABCD, AbcD, AbCD, AbcD, aBCD, abCD, abcD, AbcD
Giải:
KG đang xét dị hợp 3 cặp allen => số giao tử có thể tạo ra là 23=8
Và không chứa gen lặn d Chọn đáp án D
2.DẠNG TÌM KẾT QUẢ PHÉP LAI:Tính số kiểu tổ hợp, kiểu gen, kiểu hình và các
tỉ lệ phân li ở đời con (dạng toán thuận)
2.1)Số kiểu tổ hợp:
Số kiểu tổ hợp = số loại giao tử đực x số loại giao tử cái
Kiểu tổ hợp khác nhau nhưng có thể đưa đến kiểu gen giống nhau
=> số KG ≤ số kiểu tổ hợp
2.2.Số kiểu gen, kiểu hình ở đời con :
-Nguyên tăc: kết quả phép lai = tích kết quả các phép lai 1 TT
+ Tỉ lệ KG chung của phép lai = Tích các tỉ lệ KG riêng lẻ của mỗi cặp gen
Số kiểu gen tính chung = Tích số các kiểu gen riêng của mỗi cặp gen
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 8
Trang 9CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
+ Tỉ lệ KH chung = Tích các tỉ lệ KH riêng lẻ của mỗi cặp tính trạng
Số KH tính chung = Tích số KH riêng của mỗi cặp tính trạng
Ví dụ1: Cho P: AabbccDd x AaBbccDd.giả thuyết sau:1 gen quy dịnh 1 TT 1gen nằm trên 1 NST.Các cặp gen này di truyền độc lập nhau Xác định
a , số kiểu gen và số kiểu hình chung của con lai.
b , tỉ lệ số cá thể lai có KH trội về 4 TT?
c , tỉ lệ số cá thể lai có KH lặn về 4 TT?
Giải: Aa x Aa KG: 1AA: 2Aa: 1aa : KH:
b, tỉ lệ số cá thể lai có KH trội về 4 TT = 0 ( vì cặp cc cho TT lặn)
c , tỉ lệ số cá thể lai có KH lặn về 4 TT =
b Tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp 1 cặp gen, 2 cặp còn lại đồng hợp:
c , Tỉ lệ kiểu di truyền cá thể có 2 gen trội?
Giải: Ta xét 3 phép lai độc lập nhau:
Trang 10CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
Mà tỉ lệ của từng kiểu gen là :
Vậy đáp số là:
Mà tỉ lệ của từng kiểu gen là:
Vậy đáp số là: (
Vậy tỉ lệ số cá thể lai có a gen trội ( hoặc lặn) là: Cn a / 4n
(Với n là số cặp gen dị hợp)
Ví dụ1: Cơ thể dị hợp kiểu gen AaBb tạp giao sẽ cho F 1 phân tính kiểu hình theo tỉ lệ nào, nếu các gen này phân ly độc lập và gen A trội không hoàn toàn?
+ Cây dị hợp về n cặp allen có 2n loại giao tử
+ Cây dị hợp về m cặp allen có 2m loại giao tử
- Tỉ lệ thể đồng hợp toàn trội =
m n m
1
*21
- Tỉ lệ thể đồng hợp toàn lặn =
m n m
1
*21
3.Dạng tìm số kiểu gen của một cơ thể:
Một cơ thể có n cặp gen nằm trên n cặp NST tương đồng, trong đó có k cặp gen dị hợp và m=n-k cặp gen đồng hợp Số kiểu gen có thể có của cơ thể đó tính theo công thức:
m m n k
n k n
Trang 11CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
Trong đó: A là số kiểu gen có thể có của cơ thể đó
n là số cặp gen
k là số cặp gen dị hợp
m là số cặp gen đồng hợp
Ví dụ: Trong cơ thể có 4 cặp gen nằm trên 4 cặp NST tương đồng, cơ thể bố có 3 cặp gen
dị hợp, 1 cặp gen đồng hợp còn mẹ thì ngược lại Có bao nhiêu kiểu giao phối có thể xáy ra?
Giải:
C 1 : Giải theo cách liệt kê các kiểu gen có thể có của cơ thể bố mẹ sau đó nhân lại với nhau:
+ Xét cơ thể bố: có 3 cặp gen dị hợp, 1 đồng hợp tất cả là 8 trường hợp có
+ Xét cơ thể mẹ: có 1 cặp dị hợp, 3 cặp đồng hợp=> các kiểu gen có thể có: 8 4 =
32 Suy ra, số kiểu giao phối là: 8 32 = 256 chọn đáp án C
C 2 : Áp dụng công thức tính:
Số kiểu gen có thể có của cơ thể bố là:
! 4
Suy ra, số kiểu giao phối là: 8 32 = 256 chọn đáp án C
4 Dạng tìm kiểu gen của bố mẹ (dạng toán nghịch):
*)Kiểu gen tính riêng của từng loại tính trạng:
Xét riêng kết quả đời con lai F1 của từng tính trạng
+ F1 phân tính theo tỉ lệ 3:1 hoặc 1:2:1.=> P đều dị hợp Aa x Aa
+ F1 phân tính theo tỉ 2: 1.=> P đều dị hợp Aa x Aa và gen gây chết ở trạng thái đồng hợp
+ F1 phân tính theo tỉ lệ 1:1 => Pcó KG dị hợp Aa x aa
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 11
Trang 12CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
+ F1 phân tính theo tỉ lệ 1:1:1:1 mà với 1 cặp gen thì là gen đồng trội dị hợp
+ F1 phân tính không rõ tỉ lệ: Dựa vào cá thể mang tính trạng lặn ở F1 là aa => P đều chứa gen lặn a, phối hợp với kiểu hình của P suy ra KG của P
*)Kiểu gen tính chung của nhiều loại tính trạng= KG riêng của từng loại tính trạng với nhau
Ví dụ1: Cá thể đực dị hợp hai cặp gen AaBb nằm trên 2 cặp NST khác nhau Cho biết 2 loại tính trạng trên trội hoàn toàn.Cho lai có thể trên với cá thể cái F 1 thu được tỉ
lệ kiểu hình 3:3:1:1 Kiểu gen của cá thể cái là:
Giải: F1 thu được có tỉ lệ kiểu hình là: 3:3:1:1 = 8 tổ hợp giao tử=4 x 2
- Mà cơ thể đực dị hợp hai cặp gen (AaBb)=> cho 4 loại giao tử
Suy ra cơ thể cái sẽ cho 2 loại giao tử Xét tất cả đáp án ở trên cả 2 đáp án B và C, cơ thể cái aaBb và Aabb khi giảm phân tạo ra 2 loại giao tử.chọn đáp án D
Ví dụ 2: Ở đậu Hà lan: A: trơn > a: nhăn B: vàng > b: xanh Tìm P để cho F1 có tỉ lệ:
a, 3: 1
b , 1:1:1:1
HD: a, 3: 1 = ( 3: 1).(1); cặp cho 3: 1 => P: Aa x Aa hoặc Bb x Bb
cặp cho(1) => P: AA x Aa hoặc BB x Bb…
Vậy P là: AaBB x Aabb ; AaBB x AaBB hoặc AaBB x AaBb ;
AABb x AA Bb; AABb x Aa Bb; AaBb x aaBb
b, 1:1:1:1=(1:1)(1:1) => P: AaBb x aabb hoặc aaBb x Aabb
5.Dạng DT truyền nhóm máu:
Sự di truyền nhóm máu được quy định bởi 3 gen (alen) đồng trội: IA, IB > IO
- Gen IA quy định nhóm máu A,
- Gen IB quy định nhóm máu B,
- Gen IO quy định nhóm máu O
- Gen IA và IB tương đương nhau và trội hoàn toàn so với IO
Ví dụ:
a, Nếu bố nhóm máu O, mẹ nhóm máu A thì con có nhóm máu gì?
b, Nếu các con có đủ 4 nhóm máu thì bố, mẹ phải có kiểu gen như thế nào?
c, Ở nhà hộ sinh người ta nhầm lẫn giữa 2 đứa trẻ, biết rằng cha mẹ của 1 đứa trẻ có nhóm máu O và A; cha mẹ của đứa bé kia có nhóm máu A và AB Hai đứa trẻ có nhóm máu O và A Hãy xác định bé nào là con của cặp vợ chồng nào?
d, Vợ có nhóm máu O, chồng máu AB Họ sinh con trai có nhóm máu O Tại sao có hiện tượng này Biết rằng người vợ luôn chung thủy với chồng của mình
HD: a, con có nhóm máu A và O
b, bố, mẹ phải có kiểu gen IA IOx IBIO cho tỉ lệ 1:1:1:1 mà với 1 cặp gen
c, đứa trẻ nhóm máu O là con của cặp vợ chồng thứ 1
d, do chồng bị đột biến gen trôi thành lặn
6 Dạng DT truyền do gen gây chết:
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 12
Trang 13CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
7 Dạng gen đa alen:
- Số alen của mỗi gen có thể lớn hơn hoặc bằng 2 nhưng trong KG luôn có mặt chỉ 2 trong số các alen đó
- Nếu gọi số alen của gen là r thì số KGDH = Cr 2 = r( r – 1)/2
- Số KGĐH luôn bằng số alen = r
- Số KG = số KGĐH + số KGDH = r +r( r – 1)/2 = r( r + 1)/2
Ví dụ: Xét 1 gen có 5 alen trong quần thể có bao nhiêu kiểu tự phối và bao nhiêu kiểu
giao phối có thể?
HD: - Số KG= r( r + 1)/2= 5( 5+1)/2 = 15 Số kiểu tự phối = KG= 15
Số kiểu giao phối = KG (KG +1)/2= 15( 15+1 )/2 = 120
8 Dạng toán xác suất:
Ví dụ 1: Ở người, xét một gen nằm trên nhiễm sắc thể thường có hai alen: alen A không gây bệnh trội hoàn toàn so với alen a gây bệnh Một người phụ nữ bình thường nhưng có
em trai bị bệnh kết hôn với một người đàn ông bình thường nhưng có em gái bị bệnh Biết rằng những người khác trong cả hai gia đình trên đều không bị bệnh
a, Xác suất để con gái đầu lòng của cặp vợ chồng này không bị bệnh là bao nhiêu?
b, Xác suất để cặp vợ chồng này sinh 2 con: 1 gái không bị bệnh và 1 trai bị bệnh là bao nhiêu?
HD: vì có em trai và em gái bị bệnh nên bố mẹ của 2 vợ chồng này đều có KG dị hợp Aa,
do vậy vợ hoặc chồng có KG AA=1/3 và Aa= 2/3
a, xác suất sinh con bị bệnh là: 2/3.2/3.1/4 = 1/9 nên xác suất sinh con gái bình thường là: (1- 1/9).1/2 = 4/9
b,xs sinh 1 gái không bị bệnh và 1 trai bị bệnh= 2/3.2/3.(1/2.1/4).(1/2.3/4)= 1/144
Ví dụ 2:Trong trường hợp giảm phân và thụ tinh bình thường, một gen quy định một tính trạng
và gen trội là trội hoàn toàn Tính theo lí thuyết, phép lai AaBbDdHh × AaBbDdHh sẽ cho kiểu hình mang 3 tính trạng trội và 1 tính trạng lặn ở đời con chiếm tỉ lệ
A 27/64 B 27/256 C 9/64 D 81/256.
HD: C4 3/24 = 4x27/256 = 27/64 đáp án A
Ví dụ 3:
Pt/c =>F1 100% hạt vàng=>F2 Lấy ngẫu nhiên 1 hạt vàng ở F2 đem gieo cho F3.
a, Tính xác suất ở F3 xuất hiện cả hạt vàng và hạt xanh?
b, Tính xác suất ở F3 xuất hiện nguyên hạt vàng?
c, Giả sử trên các cây F3 các quả đậu đều có 5 hạt Xác suất xuất hiện cây đậu gồm 5 hạt vàng và 3 hạt xanh?
d, Nếu lấy 2 cây hạt vàng ở F2 cho giao phấn Xác suất F3 xuất hiện cây đậu gồm 5 hạt vàng và 3 hạt xanh?
ĐS: a, 2/3 b, 1/3
c, 2/3.(3/4)3(1/4)2C53 = 90/512 d, 2/3 2/3.(3/4)3(1/4)2C53 = 30/256
9 Dạng tìm phép lai tương đương
- Công thức tính số phép lai tương đương:
+ Nếu P khác nhau n cặp gen thì ta có được 2 n-1 phép lai tương đương với nhau
Ví dụ: Bố và mẹ khác nhau 3 cặp gen alen thì ta có 23 = 4 phép lai tương đương với
nhau Ta có 4 phép lai tương đương với nhau:
P1 : AABBDD x aabbdd
P2 : AAbbDD x aaBBdd
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 13
Trang 14CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
P3 : aaBBDD x AAbbdd
P4 : aabbDD x AABBdd
+ Nếu ta đã có 1 phép lai gốc mà bố và mẹ khác nhau n cặp gen alen thì ta sẽ tìm
thêm được (2 n-1 -1) phép lai tương đương với phép lai gốc đã cho.
Ví dụ: Nếu ta có 1 phép lai gốc mà bố và mẹ khác nhau 3 cặp gen alen thì ta sẽ tìm thêm được 23-1-1 = 3 phép lai tương đương với phép lai gốc
Nếu ta có phép lai gốc: P1: AABBDD x aabbdd
Thì ta sẽ tìm thêm được 3 phép lai tương đương với nó:
P2 : AAbbDD x aaBBdd
P3 : aaBBDD x AAbbdd
P4 : aabbDD x AABBdd
Ví dụ 1: Ở đậu Hà Lan gen A qui định hạt vàng, gen a qui định hạt xanh; gen B qui định
vỏ hạt trơn, gen b qui định vỏ hạt nhăn, các gen phân ly độc lập
Tìm kiểu gen của P nếu F1 đồng tính hạt vàng, vỏ trơn
ĐS: có 13 trường hợp khác nhau về kiểu gen của P
10 Dạng NST bị rối loạn phân li:
VD: Ở một loài động vật, xét phép lai ♂AABBDD x ♀aaBbdd Trong quá trình giảm phân của
cơ thể cái, ở một số tế bào, cặp nhiễm sắc thể mang cặp gen Bb không phân li trong giảm phân I, giảm phân II diễn ra bình thường; Cơ thể đực giảm phân bình thường Theo lí thuyết, đời con có tối đa bao nhiêu loại kiểu gen về các gen trên?
Hướng dẫn :
phép lai ♂AABBDD x ♀aaBbdd= ( ♂AADD x ♀aadd ).( ♂BB x ♀Bb)
( ♂AADD x ♀aadd => cho 1 KG ở đời con AaDd
( ♂BB x ♀Bb) => cho 4 KG ở đời con (BB, Bb, BBb, B) Đáp số là 4 KG
V BÀI TẬP TRĂC NGHIỆM ÔN THI ĐH QUY LUẬT DT MEN ĐEN
Câu 1 Ở ruồi giấm A thân xám> a cánh dài nằm trên NST thường Ruồi bố và mẹ đều dị
hợp về 1 cặp gen lai với nhau, xác suất hiện ruồi thân xám thuần chủng là:
A 1/2 B 1/4 C 2/3 D 3/4
Câu 2 Ở đậu Hà lan B: hạt trơn> b hạt nhăn Lai giữa các cây đậu thuần chủng hạt trơn
với hạt nhăn thu được F1 Cho lai F1 với cây đậu có kiểu gen và kiểu hình như thế nào để F2 thu được chắc chắn toàn đậu hạt trơn?
C Bb – hạt trơn, bb- hạt nhăn D bb- hạt nhăn
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 14
Trang 15CHUYÊN ĐỀ DI TRUYỀN HỌC MEN ĐEN
Câu 3.Xét 1 gen quy định 1 tính trạng có hiện tượng trội lặn hoàn toàn Phép lai nào sau
đây cho tỉ lệ kiểu hình 1: 1
A AA x AA B AA x aa
C Aa x aa D Aa x aa hoặc AA x aa
Câu 4 Locút là:
A vị trí của các gen không alen trên cặp NST tương đồng
B khoảng cách của các gen trên NST
C.vị trí xác định của gen trên cặp NST tương đồng
D các gen không alen trên NST
Câu5) Đặc điểm nào dưới đây của đậu Hà Lan là không đúng?
A Tự thụ phấn chặt chẽ
B Không thể tiến hành giao phấn giữa các cá thể khác nhau
C Có nhiều cặp tính trạng tương phản D Cho số lượng cá thể ở thế hệ sau lớn
Câu 6 Trình tự các bước trong phương pháp nghiên cứu di truyền của Menđen là:
(1) Tạo dòng thuần chủng về từng tính trạng bằng cách cho tự thụ phấn qua nhiều thế hệ
(2) Sử dụng toán xác suất thống kê để phân tích kết quả lai, sau đó đưa ra giả thuyết giải thích kết quả
(3) Lai các dòng thuần chủng khác biệt nhau bởi một hoặc nhiều tính trạng rồi phân tích kết quả lai ở đời F1, F2, F3
(4) Tiến hành thí nghiệm chứng minh theo giả thuyết
Câu 8 Ở cà chua tính trạng quả đỏ là trội so với tính trạng quả vàng Người ta cho các
cây cà chua quả đỏ tự thụ phấn thu được ở F1 cả cây quả đỏ và cây quả vàng Kết luận nào sau đây là sai?
A Cây cà chua ban đầu cho 2 loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau
B Tỉ lệ kiểu gen ở F1 là 1:2:1
C.Cây cà chua ban đầu thuần chủng
D Tỉ lệ cây cà chua quả đỏ không thuần chủng so với cây quả đỏ ở F1 là 2/3
Câu 10 Trong trường hợp trội không hoàn toàn, khi lai giữa 2 bố mẹ thuần chủng khác
nhau 1 cặp tính trạng tương phản, sau đó cho F1 tự thụ hoặc giao phấn thì ở F2 sẽ xuất hiện
tỉ lệ phân tính
A) 3 : 1 B) 1 : 1 C) 1 : 2 : 1 D) 1 : 1 :1 :1
Câu 11 Một loài thực vật gen quy định màu hoa có 3alen A: hoa đỏ> a hoa tím> hoa
vàng Người ta có thể chọn lọc dòng thuần nào dễ hơn?
A Hoa đỏ B hoa tím C hoa vàng D hoa vàng và hoa tím
Câu 12 Để biết kiểu gen của một cá thể có kiểu hình trội, ta có thể căn cứ vào kết
quả của:
A.phép lai thuận nghịch B phép lai xa
C phép lai phân tích D phép lai gần.
Câu 19 Xét 1 gen có 4 alen trong quần thể có bao nhiêu kiểu giao phối có thể?
Câu 20 Pt/c hoa đỏ x hoa trắng F1 toàn hoa đỏ Cho F1 tự thụ phấn thu được F1 có tỉ lệ
cây hoa đỏ đồng hợp so với cây hoa đỏ là:
Nguyễn Thị Phương- THPT Yên Lạc – Vĩnh Phúc 15