chuyên đề: LIÊN KẾT GEN, HOÁN VỊ GEN

rongđềthiTHPTquốcgianăm2019,phầnkiếnthứcchươngII“Tínhquyluật của hiện tượng di truyền” có 12 câu. Trong đó kiến thức phần liên kết gen,hoán vị gen chiếm 6 câu. Theo ý kiến cá nhân tôi nhận thấy thì đây là phần kiếnthức khó của đề, làphần kiến thức để cácem đạt điểm cao( 8–10 điểm).Để học sinh thành thạo các kỹ năng cũng như thao tác trong làm các câu hỏi trắcnghiệmliênquanphầnkiếnthứcnàythìnênphânthànhcácdạngcụthể.Dạyhọcsinhcáchnhậnbiếtcácdạngtoánđểcóthểvậndụngnhanhkhilàmbàinhằmđạt kết quả cao hơn trong kì thiTHPTQuốc gia.

CHUYÊN DỀ BỒI DƢỠNG ÔN THI THPT QUỐC GIA

Chuyên đề môn Sinh:

LIÊN KẾT GEN, HOÁN VỊ GEN

LỜI NÓI ĐẦU

Trong đề thi THPT quốc gia năm 2019, phần kiến thức chương II “ Tính quyluật của hiện tượng di truyền” có 12 câu Trong đó kiến thức phần liên kết gen,hoán vị gen chiếm 6 câu Theo ý kiến cá nhân tôi nhận thấy thì đây là phần kiếnthức khó của đề, làphần kiến thức để cácem đạt điểm cao( 8–10 điểm)

Để học sinh thành thạo các kỹ năng cũng như thao tác trong làm các câu hỏi trắcnghiệm liên quan phần kiến thức này thì nên phân thành các dạng cụ thể Dạyhọc sinh cách nhận biết các dạng toán để có thể vận dụng nhanh khi làm bàinhằmđạt kết quả cao hơn trong kì thi THPTQuốc gia

- Qui ước: A: Xám, a: Đen; B: Dài, b: cụt

3 Kết luận: - Vị trí của gen trên NST gọi là lôcut

- Liên kết gen là hiện tượng các gen trên cùng NST thường di truyền cùng nhau trong quá trình giảm phân hình thành giao tử

- Nhóm gen liên kết là nhóm gen trên 1 NST, di truyền cùng nhau

- Số nhóm gen liên kết bằng bộ NST đơn bội của loài

- Liên kết gen hạn chế sự xuất hiện biến dị tổ hợp

4 Ý nghĩa

- Liên kết gen đảm bảo sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng được quy định bởi các gen trên cùng 1 NST, vì vậy trong chọn giống có thể chọn các giống mang những nhóm tính trạng tốt luôn đi cùng với nhau

5 Những đặc trƣng của liên kết gen hoàn toàn

- Các tính trạng do các gen trên cùng NST quy định luôn được di truyền với nhau

- Liên kết gen hoàn toàn làm hạn chế sự xuất hiện số kiểu gen và số kiểu hình ở thế hệ lai

- Điều kiện đặc trưng của di truyền liên kết là các gen tham gia quy định tính trạng cùng nằm trên một NST

II HOÁN VỊ GEN

1 Thí nghiệm của MoocGan

- Hoán vị gen làm tăng sự xuất hiện biến dị tổ hợp

- Khi bước vào giảm phân chỉ có 1 số tế bào xảy ra trao đổi chéo nên f 50%

- Đơn vị đo tần số hoán vị gen là % hoặc cM( 1% = 1 cM)

- Ở ruồi giấm: hoán vị gen chỉ xảy ra ở giới cái, ở tằm dâu hoán vị gen chỉ xảy

ra ở giới đực

4 Ý nghĩa

- Hoán vị gen làm xuất hiện biến dị tổ hợp là nguyên liệu cho quá trình tiến hóa

và chọn giống

- Xác lập được bản đồ di truyền( vị trí của gen trên NST)

5 Những đặc trƣng của hoán vị gen

- Khác với liên kết gen hoàn toàn, hoán vị gen làm tăng số kiểu gen và kiểu hình

ở thế hệ lai

- Sự hoán vị gen có ý nghĩa sinh học đối với những kiểu gen dị hợp tử kép và tuỳ theo cấu trúc của kiểu gen mà các giao tử được phát sinh là giao tử mang gen liên kết hay hoán vị

+ Ví dụ: AB

ab  { AB = ab giao tử mang gen liên kết}

Ab = aB giao tử mang gen hoán vị

Ab

aB  {Ab = aB giao tử mang gen liên kết}

AB = ab giao tử mang gen hoán vị

- Tỉ lệ của các loại giao tử mang gen liên kết luôn bằng nhau Tỉ lệ của các loại giao tử mang gen hoán vị luôn bằng nhau

- Tần số hoán vị gen (f) được xác định tổng tỉ lệ các giao tử mang gen hoán vị và

50%

f  Do đó tỉ lệ của mỗi loại giao tử mang gen hoán vị không vượt quá 25%,

tỉ lệ của mỗi loại giao tử mang gen liên kết không dưới 25%

- Cách xác định tần số hoán vị gen:

+ Nếu là phép lai phân tích thì kết quả lai cho 4 kiểu hình, trong đó có 2 kiểu hình mang gen liên kết có tỉ lệ  25% và bằng nhau, còn 2 kiểu hình mang gen hoán vị có tỉ lệ bằng nhau và  25% Do đó, tần số hoán vị gen được xác định đơn giản là: f = Tổng tỉ lệ của các kiểu hình mang gen hoán vị ( tỉ lệ nhỏ)

PHẦN II: CÁC DẠNG BÀI TẬP

A LIÊN KẾT GEN

I Viết các loại giao tử, tỉ lệ các loại giao tử

- Phương pháp giải: - Với kiểu gen nằm trên nhiều cặp nhiễm sắc thể, tách

riêng từng cặp

- Nhân giao tử các cặp với nhau

Ví dụ: Viết các giao tử, tỉ lệ các giao tử của cơ thể có kiểu gen:

* Chú ý: - 1 tế bào sinh trứng giảm phân luôn cho 1 giao tử

- 1 tế bào sinh tinh giảm phân cho tối đa 2 loại giao tử( liên kết hoàn toàn)

II Viết sơ đồ lai

- Phương pháp giải: + Tách riêng từng cặp tính trạng để xác định tính trạng trội

lặn, kiểu gen của P qui định tính trạng đó

+ Xét chung: Nếu tích các cặp tính trạng lớn hơn kết quả đầu bài  các gen liên kết hoàn toàn

+ Xác định kiểu gen của bố mẹ, viết sơ đồ lai

aB (1 Xám, cụt; 2 Xám, dài; 1 Đen, dài)

* Chú ý: Trong trường hợp các gen liên kết:

- Bố mẹ dị hợp đều, con có tỉ lệ kiểu hình 3:1

- Bố mẹ dị hợp chéo, con có tỉ lệ kiểu hình 1:2:1

Ví dụ 2: P Cao, đỏ tự thụ phấn, F1 : 25% Cao, trắng; 50% cao, đỏ; 25% Thấp,

đỏ Biết mỗi gen quy định 1 tính trạng Xác định kiểu gen của P, viết sơ đồ lai từ

- Xét chung: (3:1).(3:1) > 1:2:1  Các gen liên kết hoàn toàn

- Vì kết quả không có cây thấp, trắng  Kiểu gen P Ab

aB

* Giải:

- Xét riêng: Cao/ thấp = 9/7  các gen tương tác bổ sung

Quy ước: A-B- : Cao

A-bb, aaB-, aabb: Thấp

Kiểu gen F1 AaBb x AaBb

Vàng/ trắng = 3/1, Vàng là tính trạng trội D: Vàng, d: Trắng Kiểu gen của P quy định tính trạng này là Dd x Dd

- Xét chung: (9:7).(3:1) > 6:6:3:1  Các gen liên kết hoàn toàn

- TH 1: A liên kết với D: Vì kết quả đầu bài có cao, trắng ( A-B-dd) 

I Viết các loại giao tử, tỉ lệ các loại giao tử

- Phương pháp giải: + Với kiểu gen nằm trên nhiều cặp nhiễm sắc thể, tách

riêng từng cặp

+ Cặp NST có hoán vị gen: Giao tử liên kết = (1- f)/2; giao tử hoán vị: f/2

+ Nhân giao tử các cặp với nhau

Ví dụ1: Viết các giao tử, tỉ lệ các giao tử của cơ thể có kiểu gen:

a AB

ab f = 20%

b AB Dd

ab f = 20%

Nhân vào: ABD = ABd = abD = abd = 0,2

AbD = aBd = abD = abd = 0,05

c AB DE = AB de = ab DE = ab de = 0,2

Ab DE = Ab de = aB DE = aB de = 0,05

Ví dụ 2: Viết tỉ lệ các loại giao tử tạo ra của các cơ thể sau: ABD

- Trường hợp 1: Xảy ra trao đổi chéo tại 1 điểm( A và B) với tần số f

- Trường hợp 2: Trao đổi chéo xảy ra giữa 2 điểm không đồng thời ( không có trao đổi chéo kép) A – B với tần sồ f1, B – D với tần số f2

- Trường hợp 3: Trao đổi chéo xảy ra giữa 2 điểm đồng thời và 2 điểm không đồng thời? A – B với tần sồ f1, B – D với tần số f2, trao đổi chéo kép với tần số

- Nếu 1 cặp NST giảm phân bình thường cho 2 loại giao tử

- Nếu 1 cặp NST giảm phân có trao đổi chéo tại 1 điểm cho 4 loại giao tử

- Nếu 1 cặp NST giảm phân trao đổi chéo tại 2 điểm đồng thời cho 6 loại giao

tử

- Nếu 1 cặp NST giảm phân trao đổi chéo tại 2 điểm đồng thời, 2 điểm không đồng thời cho 8 loại giao tử

Ví dụ 3: Cho 3 tế bào sinh tinh có kiểu gen AB DE

ab de giảm phân, biết quá trình giảm phân bình thường không có đột biến Xác định số loại giao tử ít nhất và giao tử nhiều nhất?

A 4 và 16 B 2 và 16 C 4 và 12 D 2 và 12

* Giải: 1 tế bào sinh tinh giảm phân:

+ Nếu không có trao đổi chéo sẽ cho tối đa 2 loại giao tử

+ Nếu có trao đổi chéo sẽ cho tối đa 4 loại giao tử

Vậy 3 TB sinh tinh giảm phân cho số giao tử ít nhất là 2, nhiều nhất là 12

Đáp án D

Ví dụ 4: Một cá thể có kiểu gen AB

ab DdEeGgHh Xét 3 tế bào sinh tinh trùng của cá thể trên giảm phân bình thường, nếu xảy ra hoán vị gen thì cho tối đa bao nhiêu loại tinh trùng?

A 16 B.12 C 8 D 32

* Giải:

Một tế bào giảm phân có hoán vị cho tối đa 4 loại giao tử, 3 tế bào cho tối đa 12 loại giao tử Đáp án B

Ví dụ 5( Câu 32 đề THPTQG năm 2015 – Mã 159): Hai tế bào sinh tinh đều

có kiểu gen AaBbXD

eXdE giảm phân bình thường nhưng xảy ra hoán vị gen ở 1 trong 2 tế bào Theo lí thuyết, số loại giao tử tối đa được tạo ra là

A 8 B 6 C 4 D 16

* Giải:

1 tế bào giảm phân có hoán vị gen cho tối đa 4 loại giao tử

1 tế bào giảm phân không có hoán vị cho tối đa 2 loại giao tử

Vậy tổng số loại giao tử = 4 + 2 = 6 Đáp án B

Ví dụ 6( Câu 116 đề THPTQG năm 2019 – Mã 202): Cơ thể thực vật có bộ

NST 2n = 18, trên mỗi cặp NST xét 2 cặp gen dị hợp Giả sử quá trình giảm

phân ở cơ thể này đã xảy ra hoán vị gen ở tất cả các cặp NST nhưng ở mỗi tế bào chỉ xảy ra hoán vị gen nhiều nhất ở 1 cặp NST tại các cặp gen đang xét Theo lí thuyết, số loại giao tử tối đa về gen đang xét được tạo ra là

A 9216 B 2048 C 5120 D 4608

* Giải:

Số loại giao tử tối đa về gen đang xét được tạo ra = 9 29

+ 29 = 5120-> (C)

II Tính tần số hoán vị gen

- Phương pháp giải: Áp dụng công thức

f = Tổng tần số các giao tử hoán vị = Tổng % kiểu hình có hoán vị

= Số giao tử hoán vị/ Tổng giao tử hình thành 100%

Ví dụ 1: Cơ thể có kiểu gen AB

ab giảm phân tạo giao tử

Ví dụ 3( Câu 99- Đề THPTQG năm 2018- Mã 202)

Quá trình giảm phân bình thường ở cơ thể dị hợp tử về 2 cặp gen(A,a và B,b) đã tạo ra 4 loại giao tử, trong đó loại giao tử AB chiếm 20% Theo lí thuyết, kiểu gen của cơ thể này và khoảng cách giữa 2 gen đang xét là

thể là Ab

aB; f = 20%.2 = 40%

Ví dụ 4: Có 200 tế bào có kiểu gen AB

ab , trong đó có 40 tế bào có trao đổi chéo Tính f?

* Giải:

40 tế bào giảm phân cho số loại giao tử AB = ab = Ab = aB = 40

160 tế bào giảm phân cho số loại giao tử AB = ab = 120

Ví dụ 6( Câu 106- Đề THPTQG năm 2017- Mã 222): Cho cây thân cao, hoa

đỏ(P) tự thụ phấn, thu được F1 gồm 66% cây thân cao, hoa đỏ; 9% cây thân cao, hoa trắng; 9% cây thân thấp, hoa đỏ; 16% cây thân thấp, hoa trắng Biết rằng mỗi gen quy định 1 tính trạng, không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở

cả quá trình phát sinh giao tử đực và giao tử cái với tần số bằng nhau Tính theo

lí thuyết, tần số hoán vị gen là

A 40% B 30% C 18% D 20%

* Giải:

Cao, đỏ tự thụ, đời con thu được thấp, trắng thấp, trắng là các tính trạng lặn Quy ước: Alen A quy định chân cao, trội hoàn toàn so với alen a quy định chân thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa trắng

16% ab

ab = 0,4 ab x 0,4 ab  ab là giao tử liên kết f = 20% Đáp án D

III Xác định kiểu gen của P

- Phương pháp :

+ Tách riêng

+ Tính chung: Kết quả thu được < kết quả đầu bài  Các gen hoán vị

+ Từ tỉ lệ kiểu hình lặn, lập mối quan hệ về giao tử, xác định kiểu gen P

Ví dụ 1: Alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân

thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa trắng

Có phép lai P: Thân cao, hoa đỏ x thân thấp, hoa trắng

F1 gồm 4 loại kiểu hình: 37,5% Cao, trắng; 37,5% Thấp, đỏ; 12,5% Cao, đỏ; 12,5% Thấp, trắng

Ví dụ 2: 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 dài Hai cặp gen nằm trên 2 cặp NST

Có phép lai P: Cao, tròn x Thấp, dài

F1 81 Cao, dài; 79 Thấp, tròn; 21 Cao, tròn; 19 Thấp, dài

Xác định kiểu gen của P?

* Giải:

81: 79: 21: 19 = 4: 4: 1: 1

Thấp, dài (ab

ab) = 0,1 = 0,1 ab x 1 ab  Kiểu gen của P Ab

Ví dụ 3: Alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân

thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa trắng Cho cây thân cao, hoa đỏ(P) tự thụ phấn cho đời con 4 loại kiểu hình, trong đó cây thân cao, hoa đỏ chiếm 51% Cho biết mọi diễn biến ở đực cái giống nhau Xác định kiểu gen của P

Ví dụ 4: Cho phép lai P: Cây thân cao, hoa đỏ giao phấn với cây thân cao, hoa

đỏ Thu được F1 có 4% cây thân thấp, hoa trắng Xác định kiểu gen của P?

aB f = 16%

Ví dụ 5( Câu 10 đề thi chọn HSG lớp 12 vòng Tỉnh năm 2015 – 2016)

Ở một loài thực vật, cho cây thân cao, hạt tròn, chín sớm tự thụ phấn thu được

1

F có 4 loại kiểu hình với tỉ lệ: 56,25% cây thân cao, hạt tròn, chín sớm: 18,75% cây thân cao, hạt dài, chín muộn: 18,75% cây thân thấp, hạt tròn, chín sớm: 6,25% cây thân thấp, hạt dài, chín muộn Hãy xác định quy luật di truyền chi phối phép lai và kiểu gen của P Biết rằng mỗi gen quy định một tính trạng

- Chín sớm: chín muộn = 3:1 chín sớm là trội hoàn toàn so với chín muộn 

Quy ước D: chín sớm; d: chín muộn

P: Dd x Dd

- Xét đồng thời cả 3 cặp tính trạng: P dị hợp 3 cặp gen tự thụ phấn F1 thu được 4 loại kiểu hình với tỉ 9:3:3:1 khác (3:1).(3:1).(3:1)  Có hiện tượng 2 cặp gen nằm trên 1 cặp NST liên kết hoàn toàn với nhau và di truyền độc lập với cặp còn lại

- Xét đồng thời TT chiều cao và hình dạng hạt:

(3 cao : 1 thấp)(3 tròn : 1 dài) = 9 cao, tròn: 3 cao, dài: 3 thấp, tròn: 1 thấp, dài =

Tỉ lệ bài ra Gen quy định TT chiều cao và gen quy định tính trạng hình dạng hạt phân li độc lập  Kiểu gen P về 2 TT này là: AaBb

- Xét đồng thời TT chiều cao và thời gian chín:

(3 cao : 1 thấp)(3 chín sớm : 1 chín muộn) = 9 cao, chín sớm: 3 cao, chín muộn:

3 thấp, chín sớm: 1 thấp, chín muộn = Tỉ lệ bài raGen quy định TT chiều cao

và gen quy định tính trạng thời gian chín phân li độc lập Kiểu gen P về 2 tính trạng này là: AaDd

- Xét đồng thời TT hình dạng hạt và thời gian chín:

(3 tròn : 1 dài) (3 chín sớm : 1 chín muộn = 9 tròn, chín sớm: 3 tròn, chín muộn:

3 dài, chín sớm: 1 dài, chín muộn  Khác tỉ lệ bài raGen quy định TT hình

dạng hạt và gen quy định tính trạng thời gian chín di truyền liên kết Mà ở F1tính trạng hạt tròn- chín sớm; hạt dài- chín muộn: luôn đi cùng nhau  Kiểu gen của P: là BD

* Vậy kiểu gen của P là: AaBD

IV Xác định kết quả ở đời con

Phương pháp: Nếu bố mẹ đều dị hợp, hoán vị 1 bên hoặc 2 bên với tần số bằng

nhau hoặc các gen phân li độc lập thì áp dụng công thức:

Ví dụ 2 (Câu 9 - Đề tuyển sinh đại học năm 2012- Mã 279): Ở ruồi giấm, Xét

2 cặp gen nằm trên cùng 1 cặp nhiễm sắc thể thường Cho 2 cá thể ruồi giấm giao phối, được F1 Trong tổng số cá thể thu được ở F1, số cá thể có kiểu gen đồng hợp trội và số cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn về 2 cặp gen đều chiếm 4% Biết rằng không xảy ra đột biến, theo lí thuyết, ở F1 số cá thể có kiểu gen dị hợp

2 cặp gen trên chiếm tỉ lệ

ab = 0,08 x 0,5 x 2 = 0,08 Đáp án D

Ví dụ 3(Câu 48 - Đề tuyển sinh đại học năm 2014- Mã 169):Ở 1 loài thực vật,

alen A quy định lá nguyên trội hoàn toàn so với alen a quy định lá xẻ; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa trắng Cho cây lá nguyên, hoa đỏ giao phấn với cây lá nguyên, hoa trắng (P), thu được F1 gồm 4 loại kiểu hình, trong đó số cây lá nguyên, hoa đỏ chiếm 30% Biết rằng không xảy ra đột biến, theo lí thuyết, ở F1 số cây lá nguyên, hoa trắng chiếm tỉ lệ

Ví dụ 4(Câu 8 - Đề tuyển sinh năm 2013- Mã 958): Cho biết mỗi gen quy

định 1 tính trạng, các alen trội là trội hoàn toàn, quá trình giảm phân không xảy

ra đột biến, tần số hoán vị gen 2 bên bằng nhau Tiến hành phép lai

P: AB

ab Dd x AB

ab Dd, trong tổng số cá thể thu được ở F1, số cá thể có kiểu hình trội về 3 tính trạng trên chiếm tỉ lệ 50,73% Theo lí thuyết, số cá thể F1 có kiểu hình lặn về 1 trong 3 tính trạng trên chiếm tỉ lệ

Ví dụ 5 (Câu 31- Đề tuyển sinh năm 2013- Mã 958): Ở 1 loài động vật, alen A

quy định lông xám trội hoàn toàn so với alen a quy định lông hung; alen B quy định chân cao trội hoàn toàn so với alen b quy định chân thấp; alen D quy định mắt nâu trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt đen

Phép lai P: ♀AB

ab XDXd x ♂ Ab

aB XdY Thu đượ F1 Trong tổng số cá thể F1, số

cá thể cái có lông hung, chân thấp, mắt đen chiếm tỉ lệ 1% Biết quá trình giảm phân không xảy ra đột biến, tần số hoán vị gen 2 bên bằng nhau Theo lí thuyết,

số cá thể lông xám dị hợp, chân thấp, mắt nâu ở F1 chiếm tỉ lệ

Ví dụ 6 (Câu 8- Đề tuyển sinh đại học năm 2012- Mã 279):

Ở ruồi giấm, alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen; alen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt; alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng Thực hiện phép lai P: ♀ AB

ab XDXd x ♂ AB

ab XDY thu được F1 Trong tổng số các con ruồi ở F1,ruồi thân xám, cánh dài, mắt đỏ chiếm 52,5% Biết rằng