2.2.1. Tìm hiểu về nội dung qui luật Men đen
Men đen (1822 – 1884) là vị cha đẻ của di truyền học, sinh ra tại cộng hoà Séc. Tuy cuộc đời có nhiều khó khăn , vất vả nhưng ông là một người suất sắc về nhiều mặt Vật lí, Hoá học, thực vật học, toán học và đặc biệt say mê môn sinh học nên có nhiều đóng góp cho khoa học của nhân loại. Đặc biệt thế giới biết đến ông qua việc phát hiện ra qui luật di truyền mang tên ông trên đối tượng cây đậu Hà lan.
*) Phương pháp nghiên cứu di truyền độc đáo của Men đen:
– Phương pháp phân tích di truyền giống lai:
+ Đối tượng là cây đậu Hà lan: có đặc tính tự thụ phấn cao, vòng đời ngắn, các tính trạng khác nhau rõ rệt.
+ Tạo các dòng thuần bằng cách cho cây tự thụ phấn qua nhiều thế hệ: Men đen chọn lọc và kiểm tra tính thuần chủng của các tính trạng nghiên cứu.
+ Lai các cặp bố mẹ thuẩn chủng khác nhau về một hoặc vài tính trạng tương phản rồi phân tích kết quả lai ở đời F1, F2, F3…
+ Sử dụng toán học thông kê để xử lí số liệu thu được từ đó rút ra giả thuyết giải thích kết quả .
+ Tiến hành thí nghiệm chứng minh cho giả thuyết của mình.
+ Kết quả: tìm ra các qui luật di truyền.
– Phương pháp lai phân tích:
+ Lai phân tích giữa cơ thể mang tính trạng trội với cơ thể mang tính trạng lặn để xác định kiểu gen của cơ thể mang tính trạng trội.
+ Dựa vào kết quả lai phân tích có thể xác định tính trạng do một gen hay nhiều gen qui định, kiểm tra được mối liên hệ của các cặp alen là phân li độc lập hay liên kết hoàn toàn, hoặc liên kết không hoàn toàn.
*) Nội dung 3 qui luật như sau:
– Qui luật đồng tính: Khi lai hai cơ thể bố mẹ thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng tương phản thì các cơ thể lai F1 đều đồng tính và mang tính trạng của một bên bố hoặc mẹ.
– Qui luật phân tính: Khi laoi hai cơ thể bố mẹ thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng tương phản thì ở thế hệ F2 biểu hiện cả tính trạng trội và lặn theo tỉ lệ 3 trội : 1 lặn.
– Định luật phân li độc lập: Khi lai hai cơ thể bố mẹ thuần chủng khác nhau về nhiều cặp tính trạng thì sự di truyền của cặp tính trạng này không phụ thuộc vào sự di truyền của cặp tính trạng khác.
*) Hình thành học thuyết khoa học:
– Mỗi tính trạng đều do một cặp nhân tố di truyền qui định( cặp alen, cặp gen).
– Trong tế bào các nhân tố di truyền không hoà trộn vào nhau.
– Bố (mẹ) chỉ truyền cho con qua giao tử 1 trong hai thành viên của cặp nhân tố di truyền.
– Khi thụ tinh các nhân tố di truyền kết hợp với nhau một cách ngẫu nhiên hình thành hợp tử.
Theo di truyền học hiện đại khái quát nội dung của qui luật phân li như sau:
“ Mỗi tính trạng do một cặp alen qui định, một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ. Các alen của bố và mẹ tồn tại trong tế bào của cơ thể con một cách riêng rẽ, không hoà trộn vào nhau. Khi hình thành giao tử, các thành viên của một cặp alen phân li đồng đều về các giao tử, nên 50% số giao tử chứa alen này còn 50% giao tử chứa alen kia”.
*) Cơ sở tế bào học:
– Trong tế bào sinh dưỡng, các gen và nhiễm sắc thể tồn tại thành từng cặp.
– Khi giảm phân tạo giao tử, các thành viên của một cặp alen phân li đồng đều về các giao tử, mỗi nhiễm sắc thể trong từng cặp NST tương đồng cũng phân li đồng đều về các giao tử.
– Mỗi gen nằm trên một nhiễm sắc thể.
*) Điều kiện nghiệm đúng của qui luật Men đen:
– Bố mẹ phải thuần chủng về các cặp tính trạng nghiên cứu.
– Tính trạng trội phải trội hoàn toàn
– Mỗi gen qui định một tính trạng và nằm trên các nhiễm sắc thể riêng.
– Số lượng cá thể phân tích phải lớn.
2.2.2. Phương pháp giải các dạng bài tập lai 1, 2 hay nhiều tính trạng tuân theo qui luật di truyền Men đen.
2.2.2.1.Cách nhận dạng quy luật di truyền:
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:
– Các điều kiện về tính trạng gen quy định
– Kết quả của phép lai để xác định
2.2.2.1.1. Trường hợp bài toán đã xác định tỷ lệ phân ly kiểu hình ở đời con:
2.2.2.1.a. Dựa vào kết quả phân ly kiểu hình của đời con:
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.
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.
2.2.2.1.b. 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
+ 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.
2.2.2.2.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 ).
+ Khi lai 2 cặp tính trạng mà tỉ lệ 1 kiểu hình được biết bằng hoặc là bội số của 6.25% (hay ), 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 = = 56.25% là bội số của 6.25%
Đó là bài toán thuộc định luật Menden
=> Chọn đáp án B
2.2.2.3.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)…
2.2.2.4. 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.
2.2.2.5. 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, IA = IB > IO. 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: R1 (lông đỏ) > R2 (lông đen) > R3 (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: R1R1; R1R2; R1R3
KG của cú lông đen có thể là: R2R2; R2R3
KG của cú lông xám có thể là: R3R3
2.2.3. Phương pháp giải bài tập:
Tùy từng yêu cầu của bài toán mà ta có các phương pháp giải khác nhau.
2.2.3.1. 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
2.2.3.1.1.Tính số loại và thành phần gen giao tử:
*)Số loại giao tử: Tùy thuộc vào số cặp gen dị hợp trong kiểu gen
+ Trong KG có 1 cặp gen dị hợp 21 loại giao tử
+ Trong KG có 2 cặp gen dị hợp 22 loại giao tử
+ Trong KG có 3 cặp gen dị hợp 23 loại giao tử
Vậy trong KG có n cặp gen dị hợp 2n 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 2n=24=16
*)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 (n) 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
Ta có sơ đồ sau:
A a
B B
D d D d
E e e e
KG của giao tử là :ABDE Abde aBDe aBde
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
Ví dụ: Cho A- quả tròn , a- quả dài , B -quả đỏ, b – quả xanh , D- quả ngọt, d – quả chua các cặp gen
phân li độc lập nhau
1. Không cần lập bảng, tính số kiểu gen, tỉ lệ kiểu gen, số kiểu hình đời F1 của các phép lai sau:
a. P1: AaBbDd x aabbdd
b. P2: AaBbDd x AaBbdd
2. Xép phép lai P3: AaBbdd x aaBbDd
a.Không cần lập bảng, hãy xác định tỉ lệ xuất hiện ở đời F1 từng kiểu gen sau:AaBbDd ;
AabbDD; aaBBDd
b. Không cần lập bảng, hãy xác định tỉ lệ xuất hiện ở đời F1 từng từng loại kiểu hình sau:
( A-B-C); (aabbD-); (A-bbD-)
GIẢI
1. Quy ước gen : A- quả tròn , B – quả đỏ D – quả ngọt
a- quả dài , b – quả xanh d – quả chua
a. P1: AaBbDd x aabbdd
– Xét di truyền hình dạng quả:
P: Aa x aa - F1 có 2 kiểu gen, tỉ lệ 1 Aa : 1 aa
2 kiểu hình, tỉ lệ 1 quả tròn : 1 quả dài
– Xét di truyền màu sắc quả:
P: Bb x bb F1 có 2 kiểu gen, tỉ lệ 1 Bb : 1 bb
2 kiểu hình, tỉ lệ 1 quả đỏ : 1 quả xanh
– Xét di truyền vị quả:
P: Dd x dd F1 có 2 kiểu gen, tỉ lệ 1 Dd : 1dd
2 kiểu hình, tỉ lệ 1 quả ngọt : 1 quả chua
– xét di truyền cả 3 cặp tính trạng :
số kiểu gen xuất hiện F1 : 2 x 2x 3 = 12 kiểu
tỉ lệ kiểu gen : ( 1 Aa: aa) (1 Bb : 1 bb ) ( 1Dd : 1 dd)
1DD 1 AaBbDD
1Bb 2 Dd 2 AaBbDd
1 dd 1 AaBbdd
1Aa
1 DD 1AabbDD
1bb 2 Dd 2 AabbDd
1 dd 1Aabbdd
1 DD 1 aaBbDD
1Bb 2 Dd 2 aaBbDd
1 dd 1 aaBbdd
1aa
1 DD 1aabbDD
1bb 2 Dd 2 aabbDd
1 dd 1aabbdd
Số kiểu hình của F 1- 1 là 2 x 2 x 2 = 8 kiểu
Tỉ lệ kiểu hình ( 1 tròn : 1 dài ) ( 1đỏ : 1 xanh ) ( 3 ngọt : 1 chua)
3 ngọt 3 tròn, đỏ, ngọt
1 Đỏ
1 chua 1 tròn, đỏ, chua
1 tròn
3 ngọt 3 tròn,xanh, ngọt
1 xanh
1 chua 1 tròn,xanh,chua
3 ngọt 3 dài, đỏ, ngọt
1 Đỏ
1 chua 1 dài, đỏ, chua
1 dài
3 ngọt 3 dài,xanh, ngọt
1 xanh
1 chua 1 dài,xanh,chua
b. P2: AaBbDd x AaBbdd
– Xét di truyền hình dạng quả:
P: Aa x Aa - F1 có 3 kiểu gen, tỉ lệ 1 AA : 2 Aa : 1 aa
2kiểu hình, tỉ lệ 3 quả tròn : 1 quả dài
– Xét di truyền màu sắc quả:
P: Bb x Bb F1 có 3 kiểu gen, tỉ lệ 1BB: 2 Bb : 1 bb
2 kiểu hình, tỉ lệ 3 quả đỏ : 1 quả xanh
– Xét di truyền vị quả:
P: Dd x dd F1 có 2 kiểu gen, tỉ lệ 1 Dd : 1dd
2 kiểu hình, tỉ lệ 1 quả ngọt : 1 quả chua
– Xét di truyền cả 3 cặp tính trạng :
số kiểu gen xuất hiện F1 : 3 x 3 x 2 = 18 kiểu
tỉ lệ kiểu gen : ( 1 AA : 2Aa : 1aa) (1 BB : 2Bb :1bb ) ( 1Dd : 1 dd) =
1Dd 1AABBDd
1BB
1dd 1AABBdd
1Dd 2AABbDd
1AA 2Bb
1dd 2AABbdd
1Dd 1AAbb Dd
1bb
1dd 1AAbbdd
1Dd 1AaBBDd
1BB
1dd 1AaBBdd
1Dd 2AaBbDd
1Aa 2Bb
1dd 2AaBbdd
1Dd 1AabbDd
1bb
1dd 1Aa bbdd
1Dd 1aaBBDd
1BB
1dd 1aaBBdd
1Dd 2aaBbDd
1aa 2Bb
1dd 2aaBbdd
1Dd 1aabbDd
1bb
1dd 1aa bbdd
Số kiểu hình của F 1- 1 là 2 x 2 x 2 = 8 kiểu
Tỉ lệ kiểu hình ( 3 tròn : 1 dài ) ( 3 đỏ : 1 xanh ) ( 1 ngọt : 1 chua)
1 ngọt 9 tròn, đỏ, ngọt
3 Đỏ
1 chua 9 tròn, đỏ, chua
3 tròn
1 ngọt 3 tròn, xanh, ngọt
1Xanh
1chua 3 tròn,xanh, chua
1 ngọt 3 dài, đỏ, ngọt
3 Đỏ
1 chua 3 dài, đỏ, chua
1 dài
1 ngọt 1 dài,xanh, ngọt
1 xanh
1 chua 1 dài,xanh,chua
2. Xét phép lai P3: AaBbdd x aaBbDd
– Xét di truyền hình dạng quả:
P: Aa x aa - F1-3: Có 3 kiểu gen, tỉ lệ 1/2 Aa : 1/2aa
Có 2 kiểu hình, tỉ lệ 1/2 tròn : 1/2 dài
– Xét di truyền màu sắc quả:
P: Bb x Bb F1-3: có 3 kiểu gen, tỉ lệ 1/4BB: 2/4 Bb : 1/4 bb
có 2 kiểu hình, tỉ lệ 3/4 đỏ : 1/4 xanh
– Xét di truyền vị quả:
P: Dd x dd F1-3: có 2 kiểu gen, tỉ lệ 1/2 Dd : 1/2dd
Có 2 kiểu hình, tỉ lệ 1/2 ngọt : 1/2 chua
+ Xét di truyền cả 3 cặp tính trạng :
a. tỉ lệ xuất hiện từng kiểu gen trong phép lai trên.
Aabbdd = ½ . 1/4/.1/2 = 1/16
AaBbDd = ½. 2/4.1/2 = 4/16=1/8
AabbDD = ½ .1/4 .0 = 0
aaBBDd =1/2. ¼.1/2=1/16
b. tỉ lệ xuất hiện từng kiểu hình trong phép lai trên.
( A-B-C) = ½ .3/4 .1/2 = 3/16
(aabbD-) = ½ .1/4.1/2 = 1/16
(A-bbD-) = ½ . ¼ .1/2 = 1/16
2.2.3.1.2.Tính số kiểu tổ hợp, kiểu gen, kiểu hình và các tỉ lệ phân li ở đời con (dạng toán thuận)
*)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 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 23 loại giao tử
+ Cây bố có 2 cặp gen dị hợp => có 22 loại giao tử
=> Số kiểu tổ hợp giao tử đời F1 là 23 x 22 = 32
Chọn đáp án B
*)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
*)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 A- + aa
Bb x bb B- + bb
cc x cc 1cc
Dd x Dd D- + dd
Ee x ee E- + ee
Vậy kiểu gen aabbccddee sinh ra ở đời con chiếm tỉ lệ là:
x x 1 x x =
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. B. C. D.
b. Tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp 1 cặp gen, 2 cặp còn lại đồng hợp:
A. B. C. D.
Giải:
Ta xét 3 phép lai độc lập nhau:
Aa x Aa AA + Aa + aa
Bb x Bb BB + Bb + bb
Cc x Cc CC + Cc + cc
a. 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 : x x =
Tương tự cho các kiểu hình còn lại
Vậy tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp 2 cặp gen, cặp gen còn lại đồng hợp là:
( x x ) x 6 = x 6 =
Chọn đáp án C
b. Cá thể dị hợp 1 cặp gen, 2 cặp còn lại đồng hợp là: AaBBCC; AabbCC; Aabbcc; AaBBcc; AABbCC; AABbcc; aaBbCC; aaBbcc; AABBCc; AAbbCc; aaBBCc; aabbCc
Mà tỉ lệ của từng kiểu gen là: x x =
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:
( x x ) x 12 = x 12 =
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: 24 = 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
• 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 + 1)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 + 1)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.
• 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.
F1 F2
Kiểu gen Số kiểu giao tử Số kiểu tổ hợp giao tử Số loại kiểu gen Tỉ lệ kiểu gen Số loại kiểu hình Tỉ lệ kiểu hình
Lai 1 tính
Lai 2 tính
Lai 3 tính
…………… Aa
AaBb
AaBbCc
…………… 21
22
23
………….. 21 x 21
22 x 22
23 x 23
………….. 31
32
33
………….. (1:2:1)1
(1:2:1)2
(1:2:1)3
…………… 21
22
23
………….. (3:1)1
(3:1)2
(3:1)3
……………
Lai n tính AaBbCc… 2n 2n x 2n 3n (1:2:1)n 2n (3:1)n
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 2n loại giao tử
+ Cây dị hợp về m cặp allen có 2m loại giao tử
Do đó => Tổng số hợp tử = 2n x 2m = 2n+m
– Tỉ lệ cây có kiểu hình trội =
– Tỉ lệ thể đồng hợp toàn trội =
– Tỉ lệ thể đồng hợp toàn lặn =
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:
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?
A. 64 B.16 C.256 D.32
Giải:
C1: 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 => các kiểu gen có thể có:
AaBbCcDD AaBbCcdd
AaBbCCDd AaBbccDd
AaBBCcDd AabbCcDd
AABbCcDd aaBbCcDd
Vậy có tất cả là 8 trường hợp có thể xảy ra
+ Xét cơ thể mẹ: có 1 cặp dị hợp, 3 cặp đồng hợp=> các kiểu gen có thể có:
AaBBCCDD AabbCCDD
AaBBCCdd AabbCCdd
AaBBccDD AabbccDD
AaBBccdd Aabbccdd
Nếu ta giả định Aa là cặp gen dị hợp còn 3 cặp gen còn lại đồng hợp thì ta liệt kê được 8 kiểu gen, sau đó ta thay đổi vai trò dị hợp cho 3 cặp gen còn lại. Lúc đó, số kiểu gen có thể có của cơ thể mẹ là:
8 . 4 = 32
Suy ra, số kiểu giao phối là: 8 . 32 = 256
chọn đáp án C
C2: Áp dụng công thức tính:
Số kiểu gen có thể có của cơ thể bố là:
Số kiểu gen có thể có của cơ thể mẹ là:
Suy ra, số kiểu giao phối là: 8 . 32 = 256
chọn đáp án C
2.2.3.1.3. 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 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.
– F1 phân tính:
+ F1 phân tính theo tỉ lệ 3:1
– F1 nghiệm đúng định luật phân tính của Menden => tính trạng là tính trạng trội, 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.
*)Kiểu gen tính chung của nhiều loại tính trạng:
– 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.
Giải:
+ Xét chung từng cặp tính trạng:
F1 gồm = 3 đỏ: 1 vàng (theo ĐL đồng tính) => P: Aa x Aa
F1 gồm = 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.
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.
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
Phép lai AaBb x AaBb ở đáp án D sẽ tạo ra aabb chiếm tỉ lệ là
=> chọn đáp án D
C2: Dựa vào tổ hợp giao tử của phép lai
Cơ thể con thu được chiếm tỉ lệ , 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
– 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
2.2.4. Một số bài tập tự giải:
Bài 1: Cá thể có kiểu gen AaBbddEe qua giảm phân cho số loại giao tử :
A. 6 B. 8 C. 12 D. 16
Bài 2: Phép lai giữa hai cá thể AaBbDd aaBBDd với các gen trội là trội hoàn toàn sẽ có:
A. 4 kiều hình : 8 kiểu gen B. 8 kiều hình : 27 kiểu gen
C. 8 kiều hình : 12 kiểu gen D. 4 kiều hình : 12 kiểu gen
Bài 3: Ở cà chua, gen A qui định quả đỏ, a quả vàng; B quả tròn, b quả bầu dục. Khi cho lai hai giống cà chua quả đỏ, bầu dục với quả vàng, tròn thì thu được F1 đều là cà chua quả đỏ, tròn. Cho F1 lai phân tích thì thu được 301quả đỏ, tròn: 299 quả đỏ, bầu dục : 301 quả vàng, tròn : 303 quả vàng : bầu dục. Xác định kiểu gen của P là:
A. AABB aabb
B. Aabb aaBB
C. AaBB AABb
D. AAbb aaBB
Bài 4: Ở đạu Hà lan, gen A qui định hạt vàng, a hạt xanh; B hạt trơn, b hạt nhăn. Hai cặp gen này phân li độc lập với nhau. Cây mọc từ hạt vàng nhăn giao phối với cây mọc từ hạt xanh trơn cho hạt vàng trơn và xanh trơn theo tỉ lệ 1 : 1, kiểu gen của P là:
A. Aabb aabb
B. Aabb aaBB
C. Aabb aaBb
D. AAbb aaBB
Bài 5: Cho biết các cặp gen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau.
1. Xác định tỉ lệ giao tử các cá thể có kiểu gen sau;
a. AabbDd c. AaBbDd
b . aaBbDd d . AaBbDDEe
2. Nếu chỉ xép 3 cặp alen Aa, Bb và Dd. Kiểu gen của P có thể như thế nào, khi chúng tạo số kiểu giao tử theo từng trường hợp sau đây:
a. 1 kiểu giao tử b. 2 kiểu giao tử c. 4 kiểu giao tử
Bài 6: Mỗi gen quy định một tính trạng, các gen trội là trội hoàn toàn. Phép lai nào sau đây cho thế hệ sau phân li kiểu hình theo tỉ lệ 1: 1: 1: 1?
A. Aabb x aaBb. B. AaBb x aaBb
C. aaBb x AaBB D. aaBb x aaBb.
Bài 7: Ở đậu Hà lan, quả không ngấn (B), quả có ngấn (b). Đem lai cây có quả không ngấn với cây có quả ngấn thu được 50% có quả không ngấn: 50% có quả ngấn. Phép lai phù hợp là
A. BB x bb. B. Bb x Bb. C. Bb x bb. D. bb x
