HỆ THỐNG hóa các KIẾN THỨC và các DẠNG bài tập TƯƠNG tác GEN

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀThực tế giảng dạy môn sinh học ở trường THPT, bản thân tôi nhận thấy phần kiến thức về tương tác gen là một trong các nội dung hay, học sinh vẫn còn lúng túng trong việ

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC

TRƯỜNG THPT TRIỆU THÁI

HỆ THỐNG HÓA CÁC KIẾN THỨC VÀ CÁC DẠNG

BÀI TẬP TƯƠNG TÁC GEN

Môn : Sinh học

Số tiết dự kiến 6 tiết

Tổ : Hóa – Sinh – KTNN Người thực hiện : Đỗ Thị Vân Anh Điện thoại : 0986111361 Gmail : dothivananh.gvtrieuthai@vinhphuc.edu.vn

Năm học 2013 - 2014

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

Thực tế giảng dạy môn sinh học ở trường THPT, bản thân tôi nhận thấy phần kiến thức về tương tác gen là một trong các nội dung hay, học sinh vẫn còn lúng túng trong việc tiếp cận nhận dạng, phân loại và giải quyết các dạng bài toán tương tác gen; hơn nữa dạng bài tập tương tác gen thường xuyên có trong các đề thi đại học, đề thi học sinh giỏi Việc phân loại, giải nhanh các bài toán tương tác gen có ý nghĩa trong việc nâng cao thành tích học tập và phát triển tư duy cho học sinh

Một trong những nhiệm vụ trọng tâm của dạy học nói chung và dạy môn sinh học nói riêng là phát triển tư duy sáng tạo và khả năng phân tích của học sinh

Vì vậy việc dạy học sinh giải quyết được các bài tập có vai trò rất lớn trong quá trình hình thành cho học sinh những tố chất đó

Xong việc giải được các bài tập sinh học cũng rất khó khăn cho học sinh vì lượng kiến thức một tiết nhiều, số tiết ôn tập ít (một học kỳ tối đa có hai tiết) Mặt khác từ năm học 2006 – 2007 đến nay Bộ Giáo Dục và Đào tạo đã có chủ chương thi tốt nghiệp và thi đại học môn sinh học theo hình thức thi trắc nghiệm vì vậy yêu cầu học sinh phải có kỹ năng nhận dạng và giải nhanh, chính xác các dạng bài tập

Vì vậy, tôi mạnh dạn giới thiệu phần “Hệ thống hoá các kiến thức và các

dạng bài tập tương tác gen”.

PHẦN II: NỘI DUNG

I TÓM TẮT LÝ THUYẾT

- Tương tác gen là sự tác động qua lại giữa các gen thuộc các lôcut khác nhau (gen không alen) trong quá trình hình thành một kiểu hình

- Thực tế, các gen trong tế bào không trực tiếp tương tác với nhau mà do sản phẩm của chúng tác động qua lại với nhau để tạo kiểu hình

1 Tương tác bổ sung:

- Là kiểu tác động qua lại của 2 hay nhiều gen không alen làm xuất hiện kiểu hình mới

* Thí nghiệm: Lai 2 dòng cây thuần chủng đều có hoa trắng

Bố mẹ thuần chủng: hoa trắng x hoa trắng

Cho F1 tự thụ phấn

Con lai thế hệ thứ 2: 912 cây hoa đỏ: 708 cây hoa trắng

Tỉ lệ này xấp xỉ: (9 đỏ: 7 trắng)

* Giải thích kết quả lai:

- F2 phân li tỉ lệ (9: 7) = 16 tổ hợp giao tử, vì vậy mỗi bên F1 phải tạo ra được 4 loại giao tử

- Để F1 tạo được 4 loại giao tử thì F1 phải dị hợp tử 2 cặp gen và có kiểu gen là AaBb -> hoa đỏ

* Sơ đồ lai:

AaBb

100% hoa đỏ

F2 : Lập khung pennet ta được kết quả:

Kiểu gen: 1AABB: 2AABb:2AaBB:4AaBb

1AAbb:2Aabb

1aaBB:2aaBb

1aabb

Kiểu hình: 9A-B- : (9 hoa đỏ)

3A-bb: 3aaB-: 1aabb : (7 trắng)

Kết luận:

- Sự có mặt của 2 gen trội không alen (A và B) trong cùng 1 kiểu gen làm xuất hiện màu đỏ (kiểu hình mới) Ta nói A và B đã tác động bổ sung cho nhau trong việc qui định màu đỏ

- Sự tác động riêng lẻ của các gen trội và gen lặn khác qui định kiểu hình hoa trắng

- Tương tác kiểu bổ sung có 2 tỉ lệ F2 là: 9: 6: 1 và 9: 7

2 Tương tác cộng gộp :

- Là kiểu tác động của nhiều gen, trong đó mỗi gen đóng góp 1 phần như nhau vào

sự phát triển của cùng 1 tính trạng

VD: Tính trạng da trắng ở người do các alen:

- a1 a1 a2 a2 a3 a3 quy định (vì các alen này không có khả năng tạo sắc tố melanin), gen trội A1 A2 A3 làm cho da màu đậm

P: A1A1 A2A2 A3A3 x a1 a1 a2 a2 a3 a3

(da đen) (da trắng)

F1: A1a1 A2a2 A3a3 (da nâu đen)

Nhận xét:

- Sự xuất hiện của mỗi alen trội trong kiểu gen trên làm gia tăng khả năng tổng hợp melanine nên làm da có màu sậm hơn

- Mỗi gen trội đều đóng góp 1 phần như nhau trong việc tổng hợp sắc tố da (tác động cộng gộp)

I Kết quả của các phép lai

1 Xét phép lai 1: P: AaBb x AaBb

-> F1: KG: 9A-B- : 3A-bb :3aaBb :1aabb

-> Tuỳ vào kiểu tương tác, kêt quả phân li kiểu hình F1 của phép lai sẽ là 9:3:3:1 hay là 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

2 Xét phép lai 2: P: AaBb x aabb.

-> F1: KG: 1A-B- : 1A-bb :1aaBb :1aabb

-> Tuỳ vào kiểu tương tác, kêt quả phân li kiểu hình F1 của phép lai sẽ là: 1:1:1:1 hay là biến đổi của tỉ lệ này như: 1:2:1 - 3:1

3 Xét phép lai 3: P: AaBb x Aabb.

-> F1: KG: 3A-B- : 3A-bb :1aaBb :1aabb

4 Xét phép lai 4: P: AaBb x aaBb.

-> F1: KG: 3A-B- : 1A-bb :3aaB- :1aabb

-> Tuỳ vào kiểu tương tác, kết quả phân li kiểu hình F1 của phép lai 3, 4 sẽ là: 3:3:1:1 hoặc biến đổi của tỉ lệ này như: 4:3:1 - 6:1:1 - 3:3:2 - 7:1

II Cách qui ước kiểu gen trong từng trường hợp

1 Tương tác bổ sung (tương tác bổ trợ).

• Kiểu 9:3:3:1 (có 2 cách qui ước gen): Nếu A-B- ≠ A-bb ≠ aaB- ≠ 1aabb

-> Tỉ lệ phân li kiểu hình đời F1 của phép lai 1 là:

9A-B- : 9 kiểu hình 1 9A-B- : 9 kiểu hình 1

3A-bb : 3 kiểu hình 2 hoặc 3aaB- : 3 kiểu hình 2

3aaB- : 3 kiểu hình 3 3A-bb : 3 kiểu hình 3

1aabb : 1 kiểu hình 4 1aabb : 1 kiểu hình 4

• Kiểu 9:6:1 (có 1 cách qui ước gen): Nếu A-B- ≠ A-bb = aaB- ≠ 1aabb

-> Tỉ lệ phân li kiểu hình đời F1 của phép lai 1 là:

9A- B- : 9 kiểu hình 1











aaB

bb

A

3

3

: 6 kiểu hình 2 1aabb: 1 kiểu hình 3

• Kiểu 9:3:4 (có 2 cách qui ước gen):

Nếu A-B- ≠ A-bb ≠ aaB- = aabb hoặc Nếu A-B- ≠ aaB- ≠ A-bb = aabb -> Tỉ lệ phân li kiểu hình đời F1 của phép lai 1 là:

9A- B- : 9 kiểu hình 1 9A- B- : 9 kiểu hình 1

3A-bb : 3 kiểu hình 2 hoặc 3aaB- : 3 kiểu hình 2









aabb

aaB

1

3

: 4 kiểu hình 3 





aabb

bb A

1

3

:4 kiểu hình 3

• Kiểu 9:7 (có 1 cách qui ước gen): Nếu A-B- ≠ A-bb = aaB- = aabb

-> Tỉ lệ phân li kiểu hình đời F1 của phép lai 1 là:

9A- B- : 9 kiểu hình 1















aabb

aaB

bb

A

1

3

3

: 7 kiểu hình 2

2 Tương tác át chế (tương tác át khuất)

• Kiểu 12:3:1 (có 2 cách qui ước gen):

Nếu A-B- = A-bb ≠ aaB- ≠ aabb hoặc Nếu A-B- = aaB- ≠ A-bb ≠ aabb -> Tỉ lệ phân li kiểu hình đời F1 của phép lai 1 là:













bb

A

B

A

3

9

: 12 kiểu hình 1 hoặc 









aaB

B A

3

9

: 12 kiểu hình 1 3aaB- : 3 kiểu hình 2 3A- bb : 3 kiểu hình 2

1aabb : 1 kiểu hình 3 1aabb : 1 kiểu hình 3

(gen A là gen át chế) (gen B là gen át chế)

• Kiểu 9:3:4 (có 2 cách qui ước gen):

Nếu A-B- ≠ A-bb ≠ aaB- = aabb hoặc Nếu A-B- ≠ aaB- ≠ A-bb = aabb -> Tỉ lệ phân li kiểu hình đời F1 của phép lai 1 là:

9A- B- : 9 kiểu hình 1 9A- B- : 9 kiểu hình 1

3A- bb : 3 kiểu hình 2 hoặc 3aaB- : 3 kiểu hình 2









aabb

aaB

1

3

: 4 kiểu hình 3 





aabb

bb A

1

3

:4 kiểu hình 3 (aa át chế B) (bb át chế A)

3 Tương tác cộng gộp (tương tác tích luỹ)

• Kiểu 15:1 (có 1 cách qui ước gen): Nếu A-B- = A-bb = aaB- ≠ aabb

-> Tỉ lệ phân li kiểu hình đời F1 của phép lai 1 là:



















aaB

bb

A

B

A

3

3

9

: 15 kiểu hình 1 1aabb : 1 kiểu hình 2

• Kiểu 1:4:6:4:1 (có 1 cách qui ước gen):

Nếu AABB ≠ AABb =AaBB ≠ AAbb = aaBB = AaBb ≠ Aabb = aaBb ≠ aabb

-> Tỉ lệ phân li kiểu hình đời F1 của phép lai 1 là:

1AABB: 1 kiểu hình 1







AaBB

AABb

2

2

: 4 kiểu hình 2









AaBb

aaBB

AAbb

4

1

: 6 kiểu hình 3







aaBB

Aabb

2

2

: 4 kiểu hình 4 1aabb : 1 kiểu hình 5

• Kiểu (a + b)n

Gọi a: số alen trội tổ hợp trong kiểu gen đời F1

b: số alen lặn tổ hợp trong kiểu gen đời F1

n/2: số cặp alen dị hợp của thế hệ P

Trong tương tác cộng gộp, tỉ lệ phân li kiểu hình F1 tuân theo công thức khai triển của nhị thức Newton:

(a + b)n = C n0a n C n1a n1bC n2a n2b2 C n3a n3b3  C n n2a n b n2 C n n1a n1 C n n b n

III PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG BÀI TẬP THUỘC QUY LUẬT TƯƠNG TÁC 2 CẶP GEN KHÔNG ALEN

1 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 là 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 được di truyền theo qui luật tương tác của 2 cặp gen không alen

*) Tuỳ vào tỉ lệ cụ thể của đề, ta xác định được kiểu tương tác tương ứng VD: 9 : 7 -> tương tác bổ sung

13 : 3 -> tương tác át chế

2 Phương pháp 2

*) Khi lai phân tích về một tính trạng nào đó Nếu FA phân li kiểu hình theo

tỉ lệ: 1:1:1:1 hay là biến đổi của tỉ lệ này như: 1:2:1 - 3:1 Ta kết luận tính trạng đó được di truyền theo qui luật tương tác của 2 cặp gen không alen

*) Tuỳ vào tỉ lệ cụ thể của đề, ta xác định được kiểu tương tác nếu biết kiểu hình của đời trước và đời FA Nếu đề không cho đủ các kiểu hình thì ta chọn tất cả các trường hợp hợp lí

3 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 qui luật tương tác của 2 cặp gen không alen

*) Tuỳ 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

Kết quả của các phép lai :

BẢNG TÓM TẮT CÁC TỶ LỆ THƯỜNG GẶP VÀ KIỂU GEN TƯƠNG ỨNG

CỦA TƯƠNG TÁC HAI CĂP GEN

Kiểu

tương

tác Phép lai a

Kết quả phép lai

Kết quả phép lai b

AaBb × aabb

Phép lai c và d

Kết quả phép lai c

và d

Bổ trợ AaBb ×AaBb

9:3:3:1 56,25 :1875 :1875 :

6,25

1:1:1:1

AaBb ×Aabb AaBb ×aaBb

3:1:3:1

Át chế

AaBb ×aaBb

6:1:1 hoặc 4:3:1

Cộng

gộp

AaBb ×aaBb

7:1

1:4:6:4:1 6,25: 25: 37,5: 25:

6,25

(a+ b)n = C n

0a n+C n1a n−1 b+C n2a n−2 b2+C n3a n−3 b3+ +C n n−2 a n b n−2+C n n−1 a n−1+C n n b n

IV BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Đem lai giữa bố mẹ đều thuần chủng, đời lai thứ nhất đồng loạt xuất hiện

một kiểu hình

Phép lai 1: Cho F1 x F1, thu được F2:1225 cây quả ngọt: 949 cây quả chua

Phép lai 2: Cho F1 x cá thể thứ 2 thu được 184 cây quả ngọt: 554 cây quả chua Phép lai 3: Cho F1 x cá thể thứ 3 thu được 587 cây quả ngọt: 974 cây quả chua

1 Qui luật di truyền nào chi phối phối phép lai trên?

2 Xác định kiểu gen của F1 và các cá thể đem lai trên

Trả lời

1 Xét phép lai 1: F2  9 quả ngọt : 7 quả chua -> Qui luật tương tác bổ trợ của 2 cặp gen không alen

Qui ước: A-B-: quả ngọt













aabb

aaB

bb A

quả chua 2.*) Xét phép lai 1: F2  9 quả ngọt : 7 quả chua = 16 tổ hợp = 4 loại giao tử x 4 loại giao tử -> Kiểu gen của F1: AaBb x AaBb

*) Xét phép lai 2: 184 cây quả ngọt: 554 cây quả chua  1quả ngọt :3quả chua

Ta có: 4

1

A- B- = 2

1

A- x 2

1

B- -> Aa x aa Bb x bb

Kiểu gen của F1: AaBb -> kiểu gen của cá thể thứ 2 là: aabb

*) Xét phép lai 3: 587 cây quả ngọt: 974 cây quả chua  3 quả ngọt : 5 quả chua

Ta có: 8

3

A- B- = 4

3

A- x 2

1

B- -> Aa x Aa Bb x bb

Kiểu gen của F1: AaBb -> kiểu gen của cá thể thứ 3 là: Aabb

Hoặc ta có: 8

3

A- B- = 2

1

A- x 4

3

B- -> Aa x aa Bb x Bb

Kiểu gen của F1: AaBb -> kiểu gen của cá thể thứ 3 là: aaBb

Vậy cá thể thứ 3 có kiểu gen aaBb hoặc AaBb

Bài 2:

Đem lai giữa bố mẹ đều thuần chủng, bí vỏ quả trắng với bí vỏ quả vàng, đời F1

đồng loạt xuất hiện bí vỏ quả trắng

Cho F1 giao phối, thu được F2:358 cây vỏ quả trắng: 91 cây vỏ quả vàng: 30 cây vỏ quả xanh

1 Hãy xác định qui luật di truyền chi phối phép lai trên và kiểu gen của P.

2 Đem lai giữa F1 với cây khác thu được tỉ lệ: 6 cây vỏ quả trắng: 1 cây vỏ quả vàng: 1 cây vỏ quả xanh Hãy xác định kiểu gen và kiểu hình của cây đem lai với

F1

3 Đem lai F1 với cây khác thu được tỉ lệ: 4 cây vỏ quả trắng: 3 cây vỏ quả vàng: 1 cây vỏ quả xanh Hãy xác định kiểu gen và kiểu hình của cây đem lai với F1

Trả lời

1 F1 x F1 -> F2 : 358 cây vỏ quả trắng : 91 cây vỏ quả vàng : 30 cây vỏ quả xanh  12:3:1 -> Tương tác át chế giữa 2 cặp gen không alen

Qui ước: Trường hợp 1: gen A là gen át chế











bb A

B A

: vỏ quả trắng aaB- : vỏ quả vàng

aabb : vỏ quả xanh

Trường hợp 2: gen B là gen át chế











aaB

B A

vỏ quả trắng A- bb : vỏ quả vàng

aabb : vỏ quả xanh

F2: 12:3:1 = 16 tổ hợp = 4 loại giao tử x 4 loại giao tử

-> F1: AaBb

*) Trường hợp 1 (gen A là gen át chế): PT/C: cây vỏ quả trắng x vỏ quả vàng -> F1: 100% vỏ quả trắng

-> Kiểu gen của P: AAbb x aaBB

*) Trường hợp 2 (gen b là gen át chế): PT/C: cây vỏ quả trắng x vỏ quả vàng -> F1: 100% vỏ quả trắng

-> Kiểu gen của P: aaBB x AAbb

2 F1 với cây khác thu được tỉ lệ: 6 cây vỏ quả trắng: 1 cây vỏ quả vàng: 1 cây vỏ quả xanh

*) Trường hợp 1 (gen A là ge át chế):

Ta có: 8

1

cây vỏ quả vàng (aaB-) = 4

1

aa x 2

1

- > Aa x Aa Bb x bb

Kiểu gen của F1: AaBb -> kiểu gen của cây đem lai là: Aabb (vỏ quả trắng)

*) Trường hợp 2 (gen B là gen át chế):

-> Aa x aa Bb x Bb

Kiểu gen của F1: AaBb -> kiểu gen của cây đem lai là: aaBb (vỏ quả trắng)

3 *)Trường hợp 1 (gen A là gen át chế):

Ta có: 8

3

vỏ quả vàng (aaB-) = 2

1

aa x 4

3 -> Aa x aa Bb x Bb

Kiểu gen của F1: AaBb -> Kiểu gen của cây đem lai là: aaBb (vỏ quả vàng)

*)Trường hợp 2 (gen B là gen át chế):

Ta có: 8

3

vỏ quả vàng (A-bb) = 4

3 A- x 2

1

bb -> Aa x Aa Bb x bb

Kiểu gen của F1: AaBb -> Kiểu gen của cây đem lai là: Aabb (vỏ quả vàng)

V MỘT SỐ CÂU HỎI MỞ RỘNG

Câu 1 Một số đặc điểm của quy luật tương tác gen:

Câu 2 Lai phân tích trong quy luật tương tác.

Câu 3 Hãy giải thích các mối quan hệ giữa gen và tính trạng sau đây và cho biết

kiểu quan hệ nào là chính xác hơn:

+ Một gen qui định một tính trạng

+ Một gen qui định một enzim/prôtêin

+ Một gen qui định một chuỗi pôlipeptit

Câu 4 Thế nào là tính đa hiệu của gen? Nêu cơ sở di truyền của biến dị tương

quan

Câu 5 Khi lai bố mẹ thuần chủng về một cặp tính trạng tương phản được F1 chỉ

mang một tính trạng của bố hoặc mẹ thì tính trạng đó là trội Đúng hay sai, tại sao?

VI MỘT SỐ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN

Đem lai P thuần chủng khác nhau về kiểu gen thu được F 1 cho F 1 tự thụ nhận được F 2 27 cây quả tròn ngọt, 9 cây quả tròn chua, 18 cây quả bầu -ngọt, 6 cây quả bầu -chua, 3 cây quả bầu -ngọt, 1 cây quả dài – ngọt Biết vị

quả do 1 cặp alen Dd quy định Dùng dữ liệu trên trả lời các câu hỏi từ 1 đến 10

Câu 1 Tính trạng hình dạng quả được chi phối bởi quy luật di truyền nào?

A định luật phân li B.tương tác bổ sung

C.tương tác át chế D.tương tác cộng gộp

Câu 2 Tính trạng vị quả được chi phối bởi quy luật di truyền nào?

A định luật phân li B.tương tác át chế

C.tương tác bổ sung D.tương tác cộng gộp

Câu 3 cả 2 cặp tính trạng được chi phối bởi quy luật di truyền nào?

A 2 cặp gen quy định 2 tính trạng xảy ra hoán vị gen

B 2 cặp gen quy định 2 tính trạng phân li độc lập

C 3 cặp gen quy định 2 tính trạng, 3 cặp gen phân li độc lập nhau

D 3cặp gen quy định 2 tính trạng nằm trên 2 cặp NST tương đồng và liên kết

gen

Câu 4 Kiểu gen của P là một trong bao nhiêu trường hợp?

Câu 5 kiểu gen của F1 là :

A Aa

Bd

ABD

ad

Câu 6 Cho F1 giao phối với cá thể thứ nhất, thu được F2 có tỉ lệ 3 cây tròn- quả ngọt: 6 cây bầu- quả ngọt: 3 cây dài- quả ngọt:1 cây tròn- quả chua: 2 cây bầu- quả chua: 1 cây dài- quả chua KG của cây thứ nhất là:

A aa

Bd

aaBbDd

Câu 7 Đem F1 giao phối với cá thể thứ 2 kết quả xuất hiện tỉ lệ kiểu hình: 1: 2: 1: 1: 2: 1 KG của cá thể thứ 2 là một trong số bao nhiêu trường hợp:

Câu 8 Nếu kết quả lai giữa F1 với cá thể thứ 3 có tỉ lệ kiểu hình: 12: 9: 4: 3: 3: 1

Có bao nhiêu sơ đồ lai phù hợp với kết quả trên:

Câu 9 Đem F1 giao phối với cá thể thứ 4, kết quả xuất hiện tỉ lệ kiểu hình: 4: 4: 3: 3: 1: 1 số phép lai phù hợp với kết quả trên:

Câu 10 Đem F1 giao phối với cá thể thứ năm kết quả xuất hiện tỉ lệ kiểu hình: 9: 9: 6: 6: 1: 1 KG của cá thể thứ 5 là