TÌM HIỂU CÁC BƯỚC GIẢI NHANH MỘT BÀI TOÁN VỀ LAI 1, 2 HAY NHIỀU CẶP TÍNH TRẠNG TƯƠNG PHẢN, SỰ TUƠNG TÁC GIỮA CÁC GEN KHÔNG ALEN
Việc nhận dạng các quy luật di truyền là vấn đề quyết định cho việc giải nhanh về các bài toán lai. Để nhận dạng các quy luật di truyền phải dựa vào các điều kiện cụ thể của bài toán.
+ Đối với các bài toán lai về 1, 2 hoặc nhiều cặp tính trạng phân ly độc lập thì ta dựa vào:
1. Các điều kiện về tính trạng gen quy định
2. Kết quả của phép lai để xác định
+ Đối với bài toán về tương tác giữa các gen không allen thì ta dựa vào:
3. Dựa vào các điều kiện về phép lai
4. Kết quả phân tích đời con qua các phép lai
I.Cách nhận dạng quy luật di truyền:
1. Trường hợp bài toán đã xác định tỷ lệ phân ly kiểu hình ở đời con:
1.1. Dựa vào kết quả phân ly kiểu hình của đời con:
1.1.1. Khi lai 1 tính trạng:
Tìm tỉ lệ phân tích về KH ở thế hệ con đối với loại tính trạng để từ đó xác định quy luật di truyền chi phối.
+ 3:1 là quy luật di truyền phân tích trội lặn hoàn toàn.
+ 1:2:1 là quy luật di truyền phân tích trội không hoàn toàn (xuất hiện tính trạng trung gian do gen nằm trên NST thường hoặc giới tính.
+ 1:1 hoặc 2:1 tỉ lệ của gen gây chết.
+ 9:3:3:1 hoặc 9:6:1 hoặc 9:7 là tính trạng di truyền theo tương tác bổ trợ.
+ 12:3:1 hoặc 13:3 là tính trạng di truyền theo quy luật tương tác át chế trội.
+ 9:3:4 là tương tác át chế do gen lặn.
+ 15:1 là tương tác cộng gộp kiểu không tích lũy các gen trội.
1.1.2. Khi lai 2 hay nhiều cặp tính trạng:
+ Tìm tỉ lệ phân tích về kiểu hình ở thế hệ con đối với mỗi loại tính trạng.
+ Nhân tỉ lệ KH riêng rẽ của loại tính trạng này với tỉ lệ KH riêng của loại tính trạng kia.
Nếu thấy kết quả tính được phù hợp với kết quả phép lai thì có thể kết luận 2 cặp gen quy định 2 loại tính trạng đó nằm trên 2 cặp NST khác nhau, di truyền theo định luật phân li độc lập của Menden (trừ tỉ lệ 1:1 nhân với nhau).
Ví dụ: Cho lai hai thứ cà chua: quả đỏ-thân cao với quả đỏ-thân thấp thu được 37.5% quả đỏ-thân cao: 37.5% quả đỏ -thân thấp: 12.5% quả vàng-thân cao: 12.5% quả vàng-thân thấp. Biết rằng mỗi tính trạng do 1 gen quy định.
Giải:
+ Xét riêng từng tính trạng ở thế hệ con:
( 37,5% + 37,5% ) đỏ : ( 12,5% + 12,5% ) vàng = 3 đỏ : 1 vàng
( 37,5% + 12,5% ) cao : ( 37,5 % + 12,5% ) thấp = 1 cao : 1 thấp
+ Nhân 2 tỉ lệ này ( 3 đỏ : 1 vàng ) ( 1 cao : 1 thấp ) = 3 đỏ-cao : 3 đỏ-thấp : 1 vàng-cao : 1 vàng-thấp, phù hợp với phép lai trong đề bài. Vậy 2 cặp gen quy định 2 tính trạng nằm trên 2 cặp NST khác nhau.
1.2. Dựa vào kết quả phân ly kiểu hình trong phép lai phân tích:
Dựa vào kết quả của phép lai để xác định tỷ lệ và loại giao tử sinh ra của các cá thể cần tìm.
+ Nếu tỉ lệ KH 1:1 thì đó là sự di truyền 1 tính trạng do 1 gen chi phối
+ Nếu tỉ lệ KH 3:1 thì được di truyền theo quy luật tương tác gen, trong tính trạng có 2 kiểu hình.
- Tương tác bổ trợ 9:7
4. Tương tác át chế 13:3
5. Tương tác cộng gộp 15:1
+ Nếu có tỉ lệ KH 1:2:1 thì tính trạng được di truyền theo quy luật tương tác gen trong trường hợp tính trạng có 3 kiểu hình.
Tương tác bổ trợ 9:6:1
6. Tương tác át chế lặn 9:3:4
7. Tương tác át chế trội 12:3:1
+ Tỉ lệ KH 1:1:1:1 là sự di truyền tương tác bổ trợ 1 tính trạng có 4 kiểu hình 9:3:3:1 hoặc là lai 2 cặp tính trạng tuân theo định luật phân ly độc lập có tỉ lệ kiểu hình là 9:3:3:1.
2.Nếu đề bài không xác định tỷ lệ phân li kiểu hình của đời con mà chỉ cho biết 1 kiểu hình nào đó ở con lai.
+ Khi lai 1 cặp tính trạng, tỉ lệ 1 kiểu hình được biết bằng hoặc là bội số của 25% (hay\[\frac{1}{4}\]
+ Khi lai 2 cặp tính trạng mà tỉ lệ 1 kiểu hình được biết bằng hoặc là bội số của 6.25% (hay\[\frac{1}{16}\] ), hay khi lai n cặp tính trạng mà từ tỉ lệ của KH đã biết cho phép xác định được số loại giao tử của bố (hoặc mẹ) có tỉ lệ bằng nhau và bằng 25% hoặc là ước số của 25%.
Đó là các bài toán thuộc định luật Menden.
Ví dụ: Cho lai 2 cây đậu thuần chủng khác nhau 2 cặp tính trạng tương phản, F1 thu được toàn bộ cây thân cao - hoa đỏ. Cho F1 tạp giao F2 thu được 16000 cây trong đó có 9000 cây thân cao - hoa đỏ. Hai cặp tính trạng trên bị chi phối bởi quy luật di truyền.
A. Tương tác át chế
C.Tương tác bổ trợ
B. Phân li độc lập
D. Tương tác cộng gộp
Giải:
Tỉ lệ cây cao- đỏ thu được ở thế hệ F2 là\[\frac{9000}{16000}\] =\[\frac{9}{16}\] = 56.25% là bội số của 6.25%
Đó là bài toán thuộc định luật Menden
=> Chọn đáp án B
3.Tính trạng do 1 hay 2 gen quy định? Xác định kiểu gen tương ứng của cơ thể lai:
Tùy vào số tổ hợp ở đời con của từng phép lai và tính trội lặn hoàn toàn hay không hoàn toàn ở thế hệ lai.
+ Phép lai hai cá thể dị hợp (thường là cho F1 giao phối với nhau) cho số tổ hợp không quá 4 thì thường do 1 gen quy định; số tổ hợp hơn 4 nhưng không quá 16 thường do 2 gen quy định.
* Ví dụ Khi lai F1 dị hợp được F2 phân ly tỉ lệ 11: 2: 2: 1 (tổng có 16 tổ hợp) thì chắc chắn không phải là 1 gen quy định.
+ Phép lai phân tích F1: nếu cho số tổ hợp không quá 4 nhưng không phải 1:1, lúc này lại do 2 gen quy định...
* Ví dụ Khi lai phân tích được 3 đỏ: 1 xanh (4 tổ hợp) thì cũng chắc chắn không phải là 1 gen.
+ Lai F1 với 1 cá thể bất kì: số tổ hợp tối đa khi lai hai cá thể dị hợp với nhau, từ đó có thể loại trừ các khả năng không đúng.
*Ví dụ Khi lai hai cá thể bất kì về tính trạng A mà cho con tới 8 tổ hợp thì chắc chắn tính trạng do 2 gen quy định, trong đó 1 cá thể dị hợp cả 2 gen, 1 cá thể dị hợp 1 gen (thường là dị hợp và đồng hợp lặn gen còn lại)...
4. Gen này có gây chết không?
Dấu hiệu của kiểu này là số tổ hợp ở đời con không chẵn, có thể là 3, 7,.. thay vì 4, 8... Đây là 1 dấu hiệu ít gặp nhưng vẫn phải nghĩ đến.
Nếu đời con phân ly tỉ lệ đặc biệt VD 2:1 thì gần như có thể chắc chắn là gen gây chết, và thường là gây chết ở trạng thái đồng hợp trội.
5. Các trường hợp riêng:
+ Dựa vào kết quả phân li kiểu hình của F1 lai với cơ thể khác. cần chú ý những tỉ lệ đặc biệt sau đây: 7:1; 4:3:1; 6:1:1; 5:3 đây là tỉ lệ của tính trạng nảy sinh do tương tác gen, tùy từng trường hợp cụ thể mà xác định chính xác tính trạng được xét, di truyền theo quy luật di truyền nào.
+ Trường hợp đồng trội dựa vào điều kiện như: 1 tính trạng được qui định bởi 1 cặp gen có 3 alen,\[{I}^{A}\] =\[{I}^{B}\] > \[{I}^{O}\]. Số kiểu gen tối đa là 6, số kiểu hình tối đa là 4.
Ví dụ: Màu lông của một loài cú mèo chịu sự kiểm soát của dãy đa allen xếp theo thứ tự tính trội giảm dần là: \[{R}_{1}\] (lông đỏ) > \[{R}_{2}\] (lông đen) > \[{R}_{3}\] (lông xám). Hãy xác định Kiểu gen của cú lông đỏ, lông đen và lông xám.
Giải:
Dãy đa allen xếp theo thứ tự tính trội giảm dần là: R1 (lông đỏ) > R2 (lông đen) > R3 (lông xám)
KG của cú lông đỏ có thể là:\[{R}_{1}{R}_{1};{R}_{1}{R}_{2};{R}_{1}{R}_{3}\]
KG của cú lông đen có thể là: \[{R}_{2}{R}_{2};{R}_{2}{R}_{3}\]
KG của cú lông xám có thể là:\[{R}_{3}{R}_{3}\]
II. Phương pháp giải bài tập:
Tùy từng yêu cầu của bài toán mà ta có các phương pháp giải khác nhau.
1. Trong phép lai 1, 2 hay nhiều cặp tính trạng tương phản: thường gặp 2 dạng chính
- Dạng toán thuận: cho biết tính trạng (hay gen) trội, lặn từ đó tìm tỷ lệ phân tích đời sau
- Dạng toán nghịch: cho biết kết quả đời con từ đó tìm kiểu gen của bố mẹ
1.1.Tính số loại và thành phần gen giao tử:
1.1.1. Số loại giao tử: Tùy thuộc vào số cặp gen dị hợp trong kiểu gen
+ Trong KG có 1 cặp gen dị hợp \[\rightarrow \]\[{2}^{1}\] loại giao tử
+ Trong KG có 2 cặp gen dị hợp \[\rightarrow \]\[{2}^{2}\] loại giao tử
+ Trong KG có 3 cặp gen dị hợp \[\rightarrow \]\[{2}^{3}\] loại giao tử
Vậy trong KG có n cặp gen dị hợp \[\rightarrow \]\[{2}^{n} \] loại giao tử
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\[{2}^{4} \] =\[{2}^{4} \]=16
1.1.2.Thành phần gen (KG) của giao tử
Trong tế bào (2n) của cơ thể gen tồn tại thành từng cặp tương đồng, còn trong giao tử
chỉ còn mang 1 gen trong cặp.+ Đối với cặp gen đồng hợp AA (hoặc aa): cho 1 loại giao tử A (hoặc 1 loại giao tử a)
+ Đối với cặp gen dị hợp Aa: cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau gồm giao tử A và giao tử a
+ Suy luận tương tự đối với nhiều cặp cặp gen dị hợp nằm trên các cặp NST khác nhau, thành phần kiểu gen của các loại giao tử được ghi theo sơ đồ phân nhánh (sơ đồ Auerbac) hoặc bằng cách nhân đại số.
1.1.2.Thành phần gen (KG) của giao tử
Trong tế bào (2n) của cơ thể gen tồn tại thành từng cặp tương đồng, còn trong giao tử
chỉ còn mang 1 gen trong cặp.+ Đối với cặp gen đồng hợp AA (hoặc aa): cho 1 loại giao tử A (hoặc 1 loại giao tử a)
+ Đối với cặp gen dị hợp Aa: cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau gồm giao tử A và giao tử a
+ Suy luận tương tự đối với nhiều cặp cặp gen dị hợp nằm trên các cặp NST khác nhau, thành phần kiểu gen của các loại giao tử được ghi theo sơ đồ phân nhánh (sơ đồ Auerbac) hoặc bằng cách nhân đại số.
Ví dụ: Cho biết thành phần gen mỗi loại giao tử của kiểu gen sau:AaBBDdee
Ví dụ: Trong điều kiện giảm phân bình thường, cơ thể AaBbCcDD sinh ra các loại giao tử nào?
A. ABCD và abcD
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
1.2.Tính số kiểu tổ hợp, kiểu gen, kiểu hình và các tỉ lệ phân li ở đời con (dạng toán thuận)
1.2.1. Số kiểu tổ hợp:
Mỗi loại giao tử đực tổ hợp tự do với các loại giao tử cái tạo thành nhiều kiểu tổ hợp trong các hợp tử. Vì vậy số kiểu tổ hợp giữa các loại giao tử đực và cái là:
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 \[\leq \] số kiểu tổ hợp
Ví dụ: Nếu cây mẹ có 3 cặp gen dị hợp, 3 cặp gen đồng hợp, cây bố có 2 cặp gen dị hợp, 4 cặp gen đồng hợp lặn.
Số kiểu tổ hợp giao tử đời F1 là:
A. 16
B.32
C.64
D.128
Giải:
+ Cây mẹ có 3 cặp gen dị hợp => có \[{2}^{3} \] loại giao tử
+ Cây bố có 2 cặp gen dị hợp => có \[{2}^{2} \] loại giao tử
=> Số kiểu tổ hợp giao tử đời F1 là\[{2}^{3} \] x \[{2}^{2} \] = 32
Chọn đáp án B
1.2.2 Số kiểu gen, kiểu hình ở đời con :
Sự di truyền của các cặp gen là độc lập với nhau, vì vậy sự tổ hợp tự do giữa các cặp gen cũng như giữa các cặp tính trạng. Vì vậy, kết quả về kiểu gen cũng như về kiểu hình ở đời con được xác định:
+ Tỉ lệ kiểu gen chung của nhiều cặp gen = Tích các tỉ lệ kiểu gen riêng lẻ của mỗi cặp gen.
Số kiểu gen tính chung = Tích số các kiểu gen riêng của mỗi cặp gen
+ Tỉ lệ kiểu hình chung của nhiều cặp tính trạng = Tích các tỉ lệ kiểu hình riêng lẻ của mỗi cặp tính trạng.
Số kiểu hình tính chung = Tích số kiểu hình riêng của mỗi cặp tính trạng
Ví dụ1: Cho giả thuyết sau:
A: hạt vàng------ a: hạt xanh
B: hạt trơn------- b: hạt nhăn
D: thân cao------ d: thân thấp
Các cặp gen này di truyền độc lập nhau. Người ta tiến hành phép lai giữa 2 cá thể có kiểu gen: AabbDd lai với AaBbdd.
Xác định số kiểu gen và số kiểu hình chung của con lai.
Giải:
Ta xét các phép lai độc lập :
Kiểu gen--------------------------kiểu hình
Aa x Aa =AA: 2Aa: aa--------- 3 vàng: 1 xanh
Bb x bb = Bb: bb--------------- 1 trơn: 1 nhăn
Dd x dd = Dd: dd---------------- 1 cao: 1 thấp
Vậy:
Sự tổ hợp 1 cặp gen dị hợp Aa cho ra 3 KG (Aa x Aa =1AA: 2Aa: 1aa )
Sự tổ hợp 2 cặp gen 1 bên dị hợp bên kia đồng hợp cho ra 2 KG
(Bb x bb = 1Bb : 1bb; Dd x dd = 1Dd : 1dd)
Tỉ lệ KG chung là: (1AA : 2Aa : 1aa)(1Bb : 1bb)(1Dd : 1dd)
= AABbDd ; AABbdd ; AAbbDd ; Aabbdd....
Số kiểu gen tính chung: 3.2.2 = 12
Lập luận tương tự:
Sự tổ hợp 1 cặp gen dị hợp Aa cho ra 2KH (3 vàng: 1 xanh)
Sự tổ hợp 2 cặp gen 1 bên dị hợp bên kia đồng hợp cho ra 2 KH
Tỉ lệ KH tính chung: (3 vàng : 1 xanh)(1 trơn : 1 nhăn)(1 cao : 1 thấp)
Số kiểu hình tính chung: 2.2.2 = 8
1.2.3. Tính tỉ lệ phân ly ở đời con :
Tỉ lệ phân li kiểu gen ở đời con = Tích các tỉ lệ kiểu gen riêng lẻ của mỗi cặp gen.
Ví dụ1: ở Dâu tây: genR (trội không hoàn toàn)quy định tính trạng quả đỏ
Gen r (lặn không hoàn toàn) quy định tính trạng quả trắng
Gen Rr quy định quả hồng
Gen H quy định tính trạng cây cao (trội)
Gen h quy định tính trạng cây thấp (lặn)
2 cặp gen này nằm trên 2 cặp NST khác nhau. Khi cho lai 2 cây dâu tây dị hợp về hai cặp gen trên F1 có tỉ lệ kiểu di truyền là:
A. 9 : 3 : 3 : 1
B. 3 : 6 : 3 : 1 : 2 : 1
C. 1 : 2 : 1 : 2 : 4 : 2 : 1 : 2 : 1
D. Cả 3 trên đều sai
Giải:
P: RrHh x RrHh
Ta xét 2 phép lai độc lập nhau (do các gen phân li độc lập)
Rr x Rr = 1RR : 2Rr : 1rr.
Hh x Hh = 1HH : 2Hh : 1hh.
Tỉ lệ phân li kiểu gen ở đời con là: (1 : 2 : 1) (1 : 2 : 1)
= 1 : 2 : 1 : 2 : 4 : 2 : 1 : 2 : 1
=> Chọn đáp án C
Ví dụ 2: phép lai AaBbccDdee x AabbccDdEe sẽ sinh ra kiểu gen aabbccddee chiếm tỉ lệ bao nhiêu ?(Với 5 cặp gen nằm trên 5 cặp NST khác nhau, các tính trạng đều trội hoàn toàn.)
Giải:
Ở trường hợp này ta xét 5 phép lai độc lập nhau:
Aa x Aa \[\frac{3}{4}A-+\frac{1}{4}aa\]
Bb x bb \[\frac{1}{2}A-+\frac{1}{2}bb\]
cc x cc 1cc
Dd x Dd \[\frac{3}{4}A-+\frac{1}{4}dd\]
Ee x ee \[\frac{1}{2}A-+\frac{1}{2}ee\]
Vậy kiểu gen aabbccddee sinh ra ở đời con chiếm tỉ lệ là:
\[\frac{1}{4}\]x\[\frac{1}{2}\]x1x\[\frac{1}{4}\]x\[\frac{1}{2}\]=\[\frac{1}{64}\]
Ví dụ 3: Cho lai 2 cá thể AaBbCc, với 3 cặp gen nằm trên 3 cặp NST khác nhau, các tính trạng đều trội hoàn toàn.
a. Tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp 2 cặp gen, cặp gen còn lại đồng hợp:
A. \[\frac{1}{64}\]
B. \[\frac{8}{64}\]
C. \[\frac{24}{64}\]
D. \[\frac{32}{64}\]
b. Tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp 1 cặp gen, 2 cặp còn lại đồng hợp:
A. \[\frac{1}{64}\]
B. \[\frac{8}{64}\]
C. \[\frac{24}{64}\]
D. \[\frac{32}{64}\]
Giải:
Ta xét 3 phép lai độc lập nhau:
Aa x Aa \[\frac{1}{4}\]AA + \[\frac{2}{4}\]Aa + \[\frac{1}{4}\]aa
Bb x Bb \[\frac{1}{4}\] BB + \[\frac{2}{4}\]Bb + \[\frac{1}{4}\]bb
Cc x Cc \[\frac{1}{4}\]CC + \[\frac{2}{4}\]Cc + \[\frac{1}{4}\]cc
Cá thể dị hợp 2 cặp gen, cặp gen còn lại đồng hợp là : AaBbCC; AaBbcc; AaBBCc; AabbCc; AABbCc; aaBbCc
Mà tỉ lệ của từng kiểu gen là :\[\frac{2}{4}\] x \[\frac{2}{4}\] x\[\frac{1}{4}\] = \[\frac{24}{64}\]
Tương tự cho các kiểu hình còn lại
Vậy tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp 1 cặp gen, 2 cặp còn lại đồng hợp là:
( \[\frac{2}{4}\] x \[\frac{1}{4}\] x ) x 12 =\[\frac{2}{64}\] x 12 = \[\frac{24}{64}\]
Chọn đáp án C
Tỉ lệ phân li kiểu hình = Tích các tỉ lệ kiểu hình riêng lẻ của mỗi cặp gen.
Ví dụ1: Cơ thể dị hợp kiểu gen AaBb tạp giao sẽ cho F1 phân tính kiểu hình theo tỉ lệ nào, nếu các gen này phân ly độc lập và gen A trội không hoàn toàn?
A. 9 : 3 : 3 : 1 C. 6 : 3 : 3: 2: 1: 1
B. 27: 9 : 9: 9: 3: 3: 3:1 D. 9 : 3 : 4
Giải:
Ta xét 2 phép lai độc lập nhau (do các gen phân li độc lập)
Aa x Aa = 1AA : 2Aa : 1aa. Vì gen A trội không hoàn toàn, lúc đó kiểu gen AA, Aa, aa quy định 3 KH khác nhau =>Cho ra 3 kiểu hình
Bb x Bb = 1BB : 2Bb : 1bb. Vì gen B trội hoàn toàn, lúc đó kiểu gen BB và Bb có cùng 1 KH =>Cho ra 2 kiểu hình (3B-, 1bb)
Tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời con là: (1 : 2 : 1) (3 : 1) = 6 : 3 : 3: 2: 1: 1
Chọn đáp án C
Ví dụ 2: Cho lai phân tích cá thể cái dị hợp 4 cặp gen nằm trên 4 cặp NST khác nhau, tỉ lệ kiểu kiểu hình đời F1 là:
A. 1 : 1 : 1 : 1
B. 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1
C. 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1: 1 : 1 : 1 : 1
D. 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1
Giải:
C1: Tương tự lập luận ở ví dụ 1
C2: Trong phép lai phân tích thì 1 cá thể đồng hợp lặn lai với cá thể khác ( cá thể có kiểu hình trội để kiểm tra kiểu gen).
Vậy cá thể đồng hợp đó cho ra 1 loại giao tử
Cá thể đem lai phân tích có 4 cặp gen dị hợp => số loại giao tử được tạo ra là: \[{2}^{4}\] = 16
Số tổ hợp giao tử tạo ra là 1 x 16 = 16
Xét các đáp án ở trên, chỉ có đáp án D là có 16 tổ hợp
Chọn đáp án D
1. CÔNG THỨC TỔNG QUÁT
Khi so sánh lai một cặp tính trạng và lai hai cặp tính trạng ta thấy rằng trong lai một cặp tính trạng F2 phân li thành 2 loại kiểu hình theo tỷ lệ 3 : 1, trong khi ở lai 2 cặp tính trạng chúng phân li thành 4 loại kiểu hình theo tỷ lệ 9 : 3 : 3 : 1. Tỷ lệ này ứng với bình phương của biểu thức (3 + 1)
\[{3+3}^{2}\] = 9 + 3 + 3 + 1
Một cách tương tự trong lai 3 cặp tính trạng sự phân li kiểu hình ở F2 cho 8 loại kiểu hình ứng với:
\[{3+3}^{3}\] = 27 + 9 + 9 + 9 + 3 + 3 + 3 + 1
Từ đó có thể nêu nhận xét khái quát: Trong lai n cặp tính trạng thì tỷ lệ phân li kiểu hình ở F2 ứng với công thức (3 + 1)n.
2. Công thức phân tính chung trong định luật phân ly độc lập ( trường hợp có tính trội hoàn toàn) đối với cơ thể có n cặp gen dị hợp phân li độc lập, khi AaBb...Nn tự thụ.
Tổng quát hơn, nếu một cây dị hợp về n cặp allen giao phấn với cây dị hợp về m cặp allen thì ta có:
+ Cây dị hợp về n cặp allen có \[{2}^{n}\] loại giao tử
+ Cây dị hợp về m cặp allen có \[{2}^{m}\] loại giao tử
Do đó => Tổng số hợp tử = \[{2}^{n}\] x \[{2}^{m}\]= \[{2}^{n+m}\]
1.3. Tìm kiểu gen của bố mẹ (dạng toán nghịch):
1.3.1. Kiểu gen tính riêng của từng loại tính trạng:
Xét riêng kết quả đời con lai F1 của từng tính trạng
1.3.1.1. F1 đồng tính:
+ Nếu bố mẹ (P) có kiểu hình khác nhau thì F1 nghiệm đúng Định luật đồng tính của Menden => tính trạng biểu hiện ở F1 là tính trạng trội và thế hệ P đều thuần chủng: AA x aa
+ Nếu P cùng kiểu hình và F1 mang tính trạng trội thì 1 trong 2P có KG đồng hợp trội AA, P còn lại có thể là AA hoặc Aa.
+ Nếu P không rõ kiểu hình và F1 mang tính trạng trội, thì 1 trong 2P là đồng hợp trội AA, P còn lại mang KG tùy ý: AA, Aa, aa.
1.3.1.2. F1 phân tính:
+ F1 phân tính theo tỉ lệ 3:1
- F1 nghiệm đúng định luật phân tính của Menden => tính trạng \[\frac{3}{4}\]là tính trạng trội,\[\frac{1}{4}\] là tính trạng lặn và P đều dị hợp Aa x Aa.
- Trong trường hợp trội không hoàn toàn thì tỉ lệ F1 là 1:2:1.
- Trong trường hợp gen gây chết ở trạng thái đồng hợp thì tỉ lệ F1 là 2:1
+ F1 phân tính theo tỉ lệ 1:1
F1 là kết quả đặc trưng của phép lai phân tích thể dị hợp => thì 1Pcó KG dị hợp Aa, P còn lại đồng hợp aa.
+ 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.
1.3.2. Kiểu gen tính chung của nhiều loại tính trạng:
1.3.2.1. Trong phép lai không phải là phép lai phân tích:
Kết hợp kết quả về KG riêng của từng loại tính trạng với nhau.
Ví dụ: Ở cà chua
A: quả đỏ-------- a: quả vàng
B: quả tròn------- b: quả bầu dục
Cho lai 2 cây cà chua chưa rõ KG và KH với nhau thì thu được F1 gồm: 3 đỏ-tròn, 3 đỏ-bầu dục, 1 vàng-tròn, 1 vàng-bầu dục. Tìm KG 2 cây thuộc thế hệ P.
+ Xét chung từng cặp tính trạng:
F1 gồm\[\frac{3+3}{1+1}\] = 3 đỏ: 1 vàng (theo ĐL đồng tính) => P: Aa x Aa
F1 gồm \[\frac{3+1}{3+1}\] = 1 tròn : 1 bầu dục (lai phân tích dị hợp)
P: Bb x bb
+ Xét chung trong KG: Kết hợp kết quả về KG riêng của mỗi tính trạng ở trên, suy ra kiểu gen của P là AaBb x Aabb.
4 Từ tổ hợp giao tử ở đời con, biện luận suy ra số giao tử được tạo thành trong phát sinh giao tử của cơ thể bố mẹ, để từ đó suy ra KG của cơ thể bố mẹ cần tìm.
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. F1 thu được tỉ lệ kiểu hình 3:3:1:1. Kiểu gen của cá thể cái là:
A. AaBb C.aaBb
B.Aabb D.B và C đúng
Giải:
F1 thu được có tỉ lệ kiểu hình là: 3:3:1:1
- Do đó số tổ hợp của F1 là: 3 + 3 + 1 + 1= 8 tổ hợp giao tử
- 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.
4 chọn đáp án D
Ví dụ 2: Một loài thực vật gen A quy định cây cao, gen a- cây thấp; gen B quả đỏ, gen b- quả trắng. Các gen di truyền độc lập. Đời lai có một loại kiểu hình cây thấp quả trắng chiếm 1/16. Kiểu gen của các cây bố mẹ là
A. AaBb x Aabb.
B. AaBB x aaBb.
C. Aabb x AaBB.
D. AaBb x AaBb.
Giải:
C1: Dựa vào sơ đồ lai để suy ra đáp án đúng
Kiểu hình cây thấp quả trắng là kiểu hình do gen lặn quy định (theo quy ước) do đó kiểu gen của nó là: aabb
Xét lần lượt các phép lai cơ thể thể bố mẹ ở trên:
Phép lai ở đáp án C và B đều không tạo ra cơ thể có KG là aabb.
Phép lai ở đáp án A và D tạo ra cơ thể có KG là aabb
Xét đáp án A. phép lai AaBb x Aabb sẽ tạo ra aabb chiếm tỉ lệ là\[\frac{1}{8}\]
Phép lai AaBb x AaBb ở đáp án D sẽ tạo ra aabb chiếm tỉ lệ là \[\frac{1}{16}\]
=> chọn đáp án D
C2: Dựa vào tổ hợp giao tử của phép lai
Cơ thể con thu được chiếm tỉ lệ=> chọn đáp án D
C2: Dựa vào tổ hợp giao tử của phép lai
Cơ thể con thu được chiếm tỉ lệ \[\frac{1}{16}\] , từ đó , suy ra số tổ hợp của phép lai trên là 16 tổ hợp.
Xét lần lượt các phép lai:
Phép lai AaBb sẽ cho 22 loại giao tử
Aabb sẽ cho 21 loại giao tử
=> Số tổ hợp giao tử được tạo ra là 22 * 21 = 8
Tương tự:
+ AaBB x aaBb = 21 * 21 = 4 tổ hợp giao tử
+ Aabb x AaBB = 21 * 21 = 4 tổ hợp giao tử
+ AaBb x AaBb = 22 * 22 = 16 tổ hợp gaio tử
=> chọn đáp án D
1.3.2.2. Trong phép lai phân tích:
Không xét riêng từng loại tính trạng mà phải dựa vào kết quả của phép lai để xác định tỉ lệ và thành phần gen của mỗi loại giao tử sinh ra để suy ra KG của cá thể đó.
Ví dụ : 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. F1 thu được tỉ lệ kiểu hình 1:1:1:1. Kiểu gen của cá thể cái sinh ra là:
A. AaBb C.aaBb
B. Aabb D.aabb
Giải:
F1 thu được có tỉ lệ kiểu hình là: 1:1:1:1
- Do đó số tổ hợp của F1 là: 1 + 1 + 1 + 1= 4 tổ hợp giao tử
- Mà cơ thể đực dị hợp hai cặp gen (AaBb) => cho 4 loại giao tử
Suy ra cơ thể cái sẽ cho 1 loại giao tử.
- Xét tất cả đáp án ở trên :
+ Đáp án A, cơ thể cái AaBb khi giảm phân tạo ra 4 loại giao tử
+ Cả 2 đáp án B và C, cơ thể cái aaBb và Aabb khi giảm phân tạo ra 2 loại giao tử.
+ Chỉ có đáp án D, cơ thể aabb khi giảm phân tạo ra một loại giao tử.
=> Chọn đáp án D
2. Tương tác giữa các gen không alen:
Mỗi kiểu tương tác có 1 tỉ lệ KH tiêu biểu dựa theo biến dạng của (3:1)2 như sau:
2.1. Các kiểu tương tác gen:
2.1.1.
Tương tác bổ trợ có 3 tỉ lệ KH: 9:3:3:1; 9:6:1; 9:7.
2.1.1.1.
Tương tác bổ trợ gen trội hình thành 4 KH: 9:3:3:1
A-B- ≠ A-bb ≠ aaB- ≠ aabb thuộc tỉ lệ: 9:3:3:1
2.1.1.2.
Tương tác bổ trợ gen trội hình thành 3 KH: 9:6:1
A-B- ≠ (A-bb = aaB-) ≠ aabb thuộc tỉ lệ 9:6:1
2.1.1.3.
Tương tác bổ trợ gen trội hình thành 2 KH: 9:7
A-B- ≠ (A-bb = aaB- = aabb) thuộc tỉ lệ 9:7
2.1.2.
Tương tác át chế có 3 tỉ lệ KH: 9:3:4; 12:3:1; 13:3
2.1.2.1.
Tương tác át chế gen trội hình thành 3 KH: 12:3:1
(A-B- = A-bb) ≠ aaB- ≠ aabb thuộc tỉ lệ 12:3:1
2.1.2.2.
Tương tác át chế gen trội hình thành 2 KH: 13:3
(A-B- = A-bb = aabb) ≠ aaB- thuộc tỉ lệ 13:3
2.1.2.3.
Tương tác át chế gen lặn hình thành 3 KH: 9:3:4
A-B- ≠ aaB- ≠ (A-bb = aabb) thuộc tỉ lệ 9:3:4
2.1.3.
Tác động cộng gộp (tích lũy) hình thành 2 KH: 15:1
(A-B- = A-bb = aaB-) ≠ aabb
Tổng quát n cặp gen tác động cộng gộp => tỉ lệ KH theo hệ số mỗi số hạng trong khai triển của nhị thức Newton (A+a)n.
=> Tương tác bổ trợ kèm theo xuất hiện tính trạng mới
Tương tác át chế ngăn cản tác dụng của các gen không alen.
Tương tác cộng gộp mỗi gen góp phần như nhau vào sự phát triển.
2.2. Dạng toán thuận:
+ Cho biết kiểu tương tác tìm tỉ lệ phân li ở đời con
Ví dụ : Ở ngựa sự có mặt của 2 gen trội A và B cùng kiểu gen qui định lông xám, gen A có khả năng đình chỉ hoạt động của gen B nên gen B cho lông màu đen khi không đứng cùng với gen A trong kiểu gen. Ngựa mang 2 cặp gen đồng hợp lặn cho kiểu hình lông hung. Các gen phân li độc lập trong quá trình di truyền. Tính trạng màu lông ngựa là kết quả của hiện tượng nào?
A.tác động cộng gộp
C. Tác động ác chế
B.Trội không hoàn toàn
D. Tác động bổ trợ
Giải:
Theo đề gen A có khả năng đình chỉ hoạt động của gen B, gen B chỉ biểu hện kiểu hình khi không đứng cùng với gen A trong cùng 1 kiểu gen.
Hay nói cách khác là gen A át chế hoạt động của gen trội B
Suy ra, Tính trạng màu lông ngựa là kết quả của hiện tượng tương tác át chế
=> chọn đáp án: C
+ Cho biết kiểu gen (kiểu hình) của bố mẹ tìm tỉ lệ phân li về kiểu gen và kiểu hình ở đời con.
Ví dụ1: Lai hai dòng bí thuần chủng quả tròn được F1 toàn quả dẹt; F2 gồm 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài. Sự di truyền hình dạng quả tuân theo quy luật di truyền nào?
A. Tương tác át chế
B. Tương tác cộng gộp
C. Trội không hoàn toàn
D. Tương tác bổ trợ
Giải:
Xét tỉ lệ KH đời con là: 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài
\[\approx\]9 quả dẹt : 6 quả tròn : 1 quả dài
=> Chọn đáp án D
Chú ý: Đối với các bài toán dạng này, ta coi số nhỏ nhất như 1 đơn vị, rồi chia các số lớn hơn với nó
Ví dụ2: Cho lai hai dòng vẹt thuần chủng lông vàng với lông xanh, được F1 toàn màu hoa thiên lý (xanh-vàng).F2 gồm 9/16 màu thiên lý : 3/16 lông vàng : 3/16 lông xanh : 1/16 lông trắng. Tính trạng này di truyền theo quy luật:
Phân li độc lập
C.Trội không hoàn toàn
Tương tác gen
D. Liên kết gen
Giải:
Tỉ lệ phân tính về KH ở thế hệ F2 là: 9:3:3:1
Mà đây là kết quả của phép lai của hai cá thể về một cặp tính trạng tương phản .
Nên suy ra tính trạng này di truyền theo quy luật tương tác gen
Chọn đáp án B
2.3.Dạng toán nghịch: Thường dựa vào kết quả phân tính ở thế hệ lai để suy ra số kiểu tổ hợp giao tử và số loại bố mẹ => số cặp gen tương tác.
Sau khi xác định được số cặp gen tương tác, đồng thời xác định được kiểu gen của bố mẹ và suy ra sơ đồ lai có thể có của phép lai đó để thấy tỉ lệ KG thuộc dạng nào, đối chiếu với kiểu hình của đề bài để dự đoán kiểu tương tác.
Thường thì tổng tỉ lệ chẩn ở thế hệ con bao giờ cũng là một số chẵn bởi nó là tích của một số chẵn với một số nguyên dương khác khi thực hiện phép nhân xác suất trong quần thể. Từ đó, suy ra số loại giao tử của bố mẹ.
+Khi lai F1 x F1 tạo ra F2 có 16 kiểu tổ hợp như: 9:3:3:1; 9:6:1; 9:7; 12:3:1; 13:3, 9:3:4; 15:1. (16 = 4*4 => P giảm phân cho 4 loại giao tử)
+ Khi lai F1 với cá thể khác tạo ra F2 có 8 kiểu tổ hợp như: 3:3:1:1; 4:3:1; 3:3:2; 5:3; 6:1:1; 7:1. (8 = 4*2 => một bên P cho 4 loại giao tử, một bên P cho 2 loại giao tử)
+ Khi lai phân tích F1 tạo ra F2 có 4 kiểu tổ hợp như: 3:1; 1:2:1; 1:1:1:1.
(4 = 4*1 => một bên P cho 4 loại giao tử, một bên P cho 1 loại giao tử)
Ví dụ 1: Khi lai cây hoa đỏ thuần chủng với cây hoa trắng thuần chủng, F1 thu được 100% hoa đỏ. Cho lai F1 với cây hoa trắng thuần chủng ở trên, F2 thu được 3 hoa trắng : 1 hoa đỏ. Sự di truyền tính trạng trên tuân theo quy luật nào?
Giải:
Pt/c, F1 thu được 100% hoa đỏ => tính trạng hoa đỏ trội hoàn toàn so với hoa trắng ( theo ĐL đồng tính của Menden).
Mà tính trạng hoa trắng là tính trạng do gen lặn quy định nên hoa trắng chỉ cho 1 loại giao tử. Trong khi đó F2= 3+1= 4 kiểu tổ hợp, vậy con lai F1 phải cho 4 loại giao tử => F1 dị hợp 2 cặp gen (AaBb), lúc đó KG của hoa trắng thuần chủng là aabb, kiểu gen của cây hoa đỏ thuần chủng là AABB.
Mà kết quả kiểu hình của đề bài là 3 hoa trắng: 1hoa đỏ. Ta đã xác định được ở trên KG aabb quy định tính trạng hoa trắng, AaBb quy định tính trạng hoa đỏ.
Từ đó ta có thể kết luận 2 KG còn lại là Aabb và aaBb quy định tính trạng hoa trắng.
Kết luận sự di truyền tính trạng trên tuân theo quy luật tương tác gen, kiểu tương tác bổ trợ gen trội.
Ví dụ 2: Ở đậu thơm, sự có mặt của 2 gen trội A, B trong cùng kiểu gen qui định màu hoa đỏ, các tổ hợp gen khác chỉ có 1 trong 2 loại gen trội trên, cũng như kiểu gen đồng hợp lặn sẽ cho kiểu hình hoa màu trắng. Cho biết các gen phân li độc lập trong quá trình di truyền. lai 2 giống đậu hoa trắng thuần chủng, F1 thu được toàn hoa màu đỏ. Cho F1 giao phấn với hoa trắng thu được F2 phân tính theo tỉ lệ 37.5% đỏ: 62,5% trắng. Kiểu gen hoa trắng đem lai với F1 là:
A. Aabb hoặc aaBb
B. Aabb hoặc AaBB
C. aaBb hoặc AABb
D. AaBB hoặc AABb
Giải:
F2 phân tính có tỉ lệ: 37.5% đỏ: 62,5% trắng
= 3 đỏ : 5 trắng = 8 tổ hợp = 4 giao tử x 2 giao tử.
Theo giả thuyết thì những cây hoa trắng có thể có là một trong các kiểu gen sau: AAbb Aabb
aaBB aaBb
aabb
Trong đó, Kiểu gen AAbb, aaBB, aabb sẽ giảm phân cho 1 loại giao tử
Kiểu gen Aabb, aaBb giảm phân cho 2 loại giao tử
Vậy chỉ có KG Aabb, aaBb là thỏa mãn, để khi lai với cây F1 cho ra 8 tổ hợp.
Do đó cây đem lai sẽ cho 2 loại giao tử. nên cây đem lai với F1 sẽ có kiểu gen là: Aabb hoặc aaBb.
=> Chọn đáp án A
Ví dụ 3: Lai 2 dòng bí thuần chủng quả tròn, thu được F1 toàn quả dẹt; cho F1 tự thụ phấn F2 thu được 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài. Kiểu gen của bố mẹ là:
A. Aabb x aaBB
C. AaBb x AaBb
B. AaBB x Aabb
D. AABB x aabb
Giải:
Xét F2 có 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài
= 9 quả dẹt : 6 quả tròn : 1 quả dài
=>F2 có 9+6+1 = 16 tổ hợp = 4 giao tử * 4 giao tử
Suy ra F1 dị hợp 2 cặp gen : AaBb, cơ thể bố mẹ thuần chủng về hai cặp gen.
Quy ước: A-B- : quả dẹt
A-bb và aaB-: quả tròn
Aabb : quả dài
Vậy kiểu gen bố mẹ thuần chủng là: Aabb x aaBB
=> chọn đáp án A
Ví dụ 4: Ở Ngô, tính trạng kích thước của thân do 3 cặp alen (A1a1, A2a2, A3a3) quy định. Mỗi gen lặn làm cho cây cao thêm 10cm, chiều cao cây thấp nhất 80cm. Nếu F1 đồng loạt xuất hiện kiểu hình Ngô cao 110cm. Kiểu gen của P là:
A. A1A1A2A2A3A3 x a1a1a2a2a3a3
B.A1A1A2A2a3a3 x a1a1a2a2A3A3
C. A1A1a2a2A3A3 x a1a1A2A2a3a3
D.1 trong 4 trường hợp nói trên.
Theo đề bài suy ra, cây có chiều cao thấp nhất có kiểu gen là đồng hợp trội A1A1A2A2A3A3.
Mỗi gen lặn làm cây cao thêm 10cm
110 = 80+10+10+10
Suy ra F1 xuất hiện 3 gen lặn hay dị hợp tử về 3 cặp gen A1a1A2a2A3a3
Bây giờ, dựa vào dữ kiện đề bài cho:
+ Phép lai: A1A1A2A2A3A3 x a1a1a2a2a3a3 => A1a1A2a2A3a3
+ Phép lai: A1A1A2A2a3a3 x a1a1a2a2A3A3 => A1a1A2a2A3a3
+ Phép lai: A1A1a2a2A3A3 x a1a1A2A2a3a3 => A1a1A2a2A3a3
=> chọn đáp án đúng là đáp án D
2.4.Tóm lại: Khi xét sự di truyền của 1 tính trạng, điều giúp chúng ta nhận biết tính trạng đó được di truyền theo quy luật tương tác của 2 gen không alen là:
+ Tính trạng đó được phân li KH ở thế hệ sau theo tỉ lệ 9:3:3:1 hay biến đổi của tỉ lệ này.
+ Tính trạng đó được phân li KH ở thế hệ sau theo tỉ lệ 3:3:1:1 hay biến đổi của tỉ lệ này.
+ Kết quả lai phân tích xuất hiện tỉ lệ KH 1:1:1:1 hay biến đổi của tỉ lệ này.
Nguồn: sưu tầm*
Sửa lần cuối bởi điều hành viên:
