pp giai bthvg
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP QUY LUẬT HOÁN VỊ GEN
I/ ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong chương trình sinh học phổ thông, di truyền học là một phần rất quan trọng. Làm thế nào để học sinh có thể tiếp thu, hiểu và vận dụng được các kiến thức của di truyền học một cách đơn giản nhất? Đó là vấn đề đặt ra cho mỗi giáo viên dạy môn sinh học.
Trong các bài tập về qui luật di truyền thì qui luật di truyền hoán vị gen là một trong những dạng bài tập vừa đa dạng, vừa phức tạp,và thường ra trong các đề thi học sinh giỏi, thi tuyển sinh vào các trường Đại học.
Vì vậy để tạo điều kiện cho HS vận dụng được những kiến thức lý thuyết vào giải quyết các dạng bài tập liên quan đến Hoán vị gen là rất cần thiết.
II/ PHẦN NỘI DUNG
A. LÝ THUYẾT :
- Vì số lượng gen trong tế bào bao giờ cũng nhiều hơn số cặp NST tương đồng, nên trên cặp NST tương đồng bao giờ cũng có nhiều cặp gen alen phân bố, mỗi cặp gen phân bố trên NST tại một vị trí nhất định gọi là lôcút.
-Trong quá trình giảm phân tạo giao tử tại kỳ trước của giảm phân lần thứ nhất có hiện tượng tiếp hợp hai NST kép của cặp tương đồng, nên có thể xảy ra hiện tượng trao đổi đoạn tương ứng giữa hai crômatit không cùng nguồn, gây nên hiện tượng hoán vị gen.
- Xu hướng chủ yếu là liên kết hoàn toàn, hoán vị gen hiếm xảy ra hơn ,nói chung các gen trên NST có xu hướng liên kết chặt chẽ nên tần số hoán vị gen không vượt quá 50% ( f £ 50% )
- Sự di truyền liên kết và hoán vị gen phụ thuộc vào giơí tính của loài.Có loài hoán vị gen chỉ xảy ra ở giới cái, có loài chỉ xảy ra ở giới đực, có loài xảy ra ở cả 2 giới tính.
-Tần số hoán vị gen thể hiện khoảng cách tương đối giữa các gen trên NST: các gen nằm càng xa nhau thì tần số hoán vị gen càng lớn và ngược lại các gen nằm gần nhau thì tần số hoán vị gen càng nhỏ.
- Tần số HVG (f) = Tỉ lệ % các giao tử mang gen hoán vị.
- HVG làm tăng số biến dị tổ hợp, tạo ra nhóm gen liên kết quý, là cơ sở để lập bản đồ di truyền.
- Trong phép lai phân tích, tần số hoán vị gen được tính theo công thức
(f) = (số cá thể có HVG / tổng số cá thể thu được ) x 100%
B. NHẬN DẠNG BÀI TẬP THUỘC QUY LUẬT HOÁN VỊ GEN.
1. Khi đề bài đã cho P thuần chủng khác nhau về 2 cặp tính trạng tương phản F1 đồng tính khi cho F1 tự thụ hoặc giao phấn mà ở F2 có 4 kiểu hình khác với tỉ lệ 9:3:3:1, mà các kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ cao, còn các tổ hợp chéo các tính trạng của bố mẹ chiếm tỉ lệ thấp.
2. Khi đề bài đã cho P thuần chủng khác nhau về 2 cặp tính trạng tương phản F1 đồng tính khi cho F1 lai phân tích Fb thu được tỉ lệ kiểu hình khác 1:1:1:1, khác 1:1.mà tỉ lệ không đều nhau.
3. Phép lai phân tích hai tính tỉ lệ kiểu hình khác 1:1:1:1, trong đó tần số 2 nhóm kiểu hình giống bố mẹ lớn hơn 50%cho thấy hai gen liên kết không hoàn toàn và cá thể đem lai phân tích là dị hợp tử đều.
4. Phép lai phân tích hai tính tỉ lệ kiểu hình khác 1:1:1:1, trong đó tần số 2 nhóm kiểu hình khác bố mẹ lớn hơn 50% cho thấy hai gen liên kết không hoàn toàn và cá thể đem lai phân tích là dị hợp tử chéo.
5. Trong phép lai liên quan đến ba gen đều dị hợp tử, các lớp kiểu hình tạo thành từ trao đổi chéo kép luôn có tần số nhỏ nhất.
C .CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP
DẠNG 1: TÍNH SỐ LOẠI VÀ THÀNH PHẦN GIAO TỬ ( xét trong trường hợp có hoán vị gen)
Chú ý: Mỗi nhóm gen phải chứa 2 cặp gen dị hợp trở lên mới phát sinh giao tử mang tổ hợp gen chéo ( giao tử HVG) trong quá trình giảm phân
1. Trường hợp 2 cặp gen dị hợp :
* Số loại giao tử : 22 = 4 loại tỉ lệ không bằng nhau
Thành phần gen :
+ 2 loại giao tử bình thường mang gen liên kết tỉ lệ mỗi loại giao tử này > 25% .
+ 2 loại giao tử HVG mang tổ hợp gen chéo nhau do 2 gen tương ứng đổi chổ , tỉ lệ mỗi loại giao tử này < 25% .
Ví dụ : Cơ thể có KG liên kết không hoàn toàn tạo giao tử :
+ 2 loại giao tử bình thường tỉ lệ cao là : AB = ab > 25% .
+ 2 loại giao tử HVG tỉ lệ thấp là: Ab = aB <25%
2. Trường hợp 3 cặp gen dị hợp
a. Có xảy ra trao đổi chéo kép :
VD : Cơ thể có KG
* Số loại giao tử tạo ra = 8 loại
* Thành phần KG các loại giao tử :
(ABD = abd) > (aBD = Abd) ≠ (ABd = abD) > (AbD = aBd)
Giao tử có liên kết gen
Giao tử do TĐC đơn 1
Giao tử do TĐC đơn 2
Giao tử do TĐC kép
b. Không xảy ra TĐC kép :
VD : Cơ thể có KG
*Số loại giao tử tạo ra = 6 loại giao tử
* Thành phần KG các loại giao tử :
(ABD = abd) > (aBD = Abd) ≠ (ABd = abD)
Giao tử có liên kết gen
Giao tử do TĐC
đơn 1
Giao tử do TĐC
đơn 2
DẠNG 2: TÍNH TẦN SỐ HOÁN VỊ GEN
1) Trong phép lai phân tích :
Tần số HVG f = (Số cá thể hình thành do TĐC : Tổng số cá thể nghiên cứu ) x100%
Ví dụ : Lai phân tích ruồi cái thân xám cánh dài thuộc KG đối được thế hệ lai gồm 376 con xám ngắn : 375 con đen dài : 124 con xám dài : 125 con đen ngắn
Giải:
Xám dài và đen ngắn là 2 KH do TĐC tạo ra :
=> Tần số HVG = . 100 = 25%
2) Trong các phép lai khác.
giải bằng đại số
+ Đặt f : Tần số HVG => tỉ lệ giao tử HVG là
tỉ lệ giao tử BT là
+ Dựa vào loại KH mà đề bài cho biết lập tỉ lệ :
Tỉ lệ các KG làm nên KH theo ẩn số f = Số cá thể thuộc KH biết được : Tổng số cá thể thu được
Ví dụ: Cho cây thân cao hạt dài có KG tự thụ phấn ở F1 thu được 4000 cây , trong đó có 160 cây thấp tròn
Giải
+ Đặt f = Tần số HVG => tỉ lệ giao tử HVG là
+ F1 thu được cây thấp tròn () có tỉ lệ =
Tỉ lệ KG làm nên cây thấp tròn là ( )2 .
=> phương trình ( )2 = được f = 40%
DẠNG III: XÁC ĐỊNH TỈ LỆ KIỂU HÌNH Ở THẾ HỆ LAI KHI BIẾT SỐ TẾ BÀO XẢY RA HOÁN VỊ GEN
1. Phương pháp:
Bước1: Xác định tần số hoán vị gen
* Cơ sở :
- 1 tế bào sinh giao tử đực qua giảm phân tạo 4 giao tử đực.
- Nếu 1 tế bào sinh giao tử xảy ra HVG ở một cặp alen sẽ cho hai loại giao tử :
giao tử liên kết = giao tử HVG = 1/2
- Tần số HVG(f ) = (số giao tử HV/ tổng số giao tử tạo thành) x 100%
Bước2:Xác định tỉ lệ KH ở thế hệ lai:
-Dựa vào dự kiện bài biện luận xác định KG của P
-Lập sơ đồ laiÞ tỉ lệ phân tính KH ở thế hệ lai
2. Bài tập vận dụng: Cây đậu lai F1 mang kiểu hình hoa đỏ - thân cao tương ứng với sự có mặt của hai cặp gen dị hợp trên NST tương đồng. Giả sử có 2000 tế bào sinh giao tử trải qua giảm phân để phát sinh hạt phấn, trong đó có 400 tế bào xảy ra hoán vị gen. Cây F1 được dùng làm trong phép lai phân tích để cho thế hệ lai.Tính tỉ lệ % các loại kiểu hình ở thế hệ lai.Biết rằng tất cả hạt phấn sinh ra đều tham gia thụ tinh và hoa đỏ trội hoàn toàn so với hoa trắng , thân cao trội hoàn toàn so với thân thấp.
Bài giải:
1.Xác định tần số Hoán vị gen:
- Số hạt phấn được hình thành từ 2000 tế bào sinh hạt phấn là: 4.2000 = 8000
- Nếu 1 tế bào sinh hạt phấn xảy ra hoán vị gen sẽ cho hai loại giao tử với tỉ lệ mỗi loại giao tử là:
+giao tử liên kết = giao tử hoán vị gen =
Vì vậy từ 400 tế bào sinh hạt phấn xảy ra hoán vị gen thì số hạt phấn mang gen hoán vị là:= 800
Vậy tần số hoán vị gen là: f = x 100% = 10%
2.Xác định tỉ lệ phân tính KH ở thế hệ lai(F2) :
-Biện luận xác định KG của F1
+Qui ước A: hoa đỏ a: hoa trắng
B: thân cao b: thân thấp
+F1 mang cặp gen dị hợp trên cùng cặp NST tương đồng Þ KG F1 có thể là hoặc
.
+ Nếu F1 có KG
Lai phân tích F1: x
Giao tử F1AB= ab = 45% 100% ab
Ab = aB =5%
Tỉ lệ KG ở F2® 45%: 45%: 5%: 5%
Tỉ lệ KH F2
45% hoa đỏ, thân cao : 45% hoa trắng, thân thấp : 5% hoa đỏ, thân thấp : 5% hoa trắng,thân cao.
+Nếu F1 có KG .
Lai phân tích F1: x
Giao tử F1 Ab = aB = 45% 100% ab
AB = ab = 5%
Tỉ lệ KG ở F2®5% : 5% : 45% : 45%
Tỉ lệ KH F2
5% hoa đỏ, thân cao : 5% hoa trắng, thân thấp : 45% hoa đỏ, thân thấp : 45% hoa trắng,thân cao.
DẠNG IV: TÌM KIỂU GEN VÀ TẦN SỐ HVG CỦA CÁ THỂ ĐEM LAI (P) KHI BIẾT TỈ LỆ PHÂN TÍNH KIỂU HÌNH Ở THẾ HỆ CON LAI (F1).
1. Cách giải chung:
Bước 1.
-Biện luận xác định tính trạng trội lặn, và qui luật di truyền chi phối sự di truyền của hai cặp tính trạng bằng cách xét sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng.
- Xét sự di truyền chung của 2 cặp tính trạng
Nếu ở thế hệ lai xuất hiện 4 loại KH phân tính ¹ 9:3:3:1 (hay ¹ 1:1:1:1 trong lai phân tích) thì sự di truyền chi phối tuân theo qui luật di truyền hoán vị gen
Bước 2.
Xác định tần số hoán vị gen từ đó suy ra KG của P và tần số hoán vị gen
Dùng phương pháp phân tích giao tử để xác định tần số HVG(f)
- Gọi x là tỉ lệ % giao tử ab của P.
Từ tỉ lệ phân tính ở thế hệ lai( thường căn cứ vào tỉ lệ % KH mang hai tính trạng lặn) Þ tỉ lệ giao tử liên kết( hoặc tỉ lệ giao tử hoán vị) Þ KG của cá thể đem lai.
* Nếu HGV ở 1 bên ta có: x % .50% = tỉ lệ % KH mang hai tính trạng lặn. Giải phương trình tìm được x Þ tỉ lệ % giao tử ab của P = x.
Nếu x > 25% Þab giao tử liên kết Þ KG của P là dị hợp đều
Þtần số HVG: f = 100% - 2x
Nếu x < 25% Þab giao tử hoán vị Þ KG của P là dị hợp chéo
Þtần số HVG: f = 2x
* Nếu HGV ở 2 bên ta có: x2 % .= tỉ lệ % KH mang hai tính trạng lặn. Giải phương trình tìm được x Þ tỉ lệ % giao tử ab của P = x.
Nếu x > 25% Þab giao tử liên kết Þ KG của P là dị hợp đều
Þtần số HVG: f = 100% - 2x
Nếu x < 25% Þab giao tử hoán vị Þ KG của P là dị hợp chéo
Þtần số HVG: f = 2x
*Nếu chưa biết hoán vị gen ở mấy bên ta phải biện luận để tìm.
Bước 3:
Lập sơ đồ lai kiểm chứng.
2. Bài tập vận dụng:
Bài 1:
Khi cho giao phấn giữa hai cây cùng loài, người ta thu được F1 có tỉ lệ phân ly sau:
70% cây cao, quả tròn;
20% cây thấp, quả bầu dục;
5% cây cao, quả bầu dục;
5% cây thấp, quả tròn;
Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F1
Bài giải:
Bước1.
-Biện luận:
+Phân tích tỉ lệ phân tính KH của từng cặp tính trạng riêng rẽ
+Tính trạng chiều cao: cây cao : cây thấp = 3 cao : 1 thấp ( phù hợp với ĐL phân tính Mendel) Þ cây cao(A) trội hoàn toàn so với cây thấp (a) và P Aa x Aa(1)
+Tính trạng dạng quả: quả tròn : quả bầu dục = 3 quả tròn : 1 quả bầu dục ( phù hợp ĐL phân tính Mendel) Þ quả tròn (B) trội hoàn toàn so với quả bầu dục(b) và
P Bb x Bb(2) từ (1) và (2) Þ P (Aa,Bb) x (Aa,Bb)
*Phân tích tỉ lệ phân tính KH của đồng thời hai cặp tính trạng:
cao, tròn : cao, bầu dục : thấp, tròn : thấp, bầu dục = 70%: 5%: 5%: 20% ¹ 9:3:3:1 Þ hai cặp tính trạng di truyền tuân theo qui luật hoán vị gen
Bước2:
- Gọi x là tỉ lệ % giao tử ab của P.
F1 câythấp, bầu dục()= 20% = x % ab x 50% ab Þ x = 40%
Þ + 1 cây P cho giao tử ab = 40% > 25%Þab là giao tử liên kết Þ KG của P xảy ra hoán vị gen với tần số f = 20%
+1 cây P AB = ab =50% Þ KG P (liên kết gen)
Bước3: Viết sơ đồ lai
Bài 2:
Cho những cây cà chua F1 có cùng KG với KH cây cao, quả đỏ tự thụ phấn. F2 thu được tỉ lệ phân tính kiểu hình:50,16% cao, đỏ : 24,84% cao, vàng : 24,84% thấp, đỏ : 0,16% thấp, vàng. Biện luận và viết sơ đồ lai từ F1 đến F2
Bài giải:
Bước1:
-Biện luận:
+F2 xuất hiện tính trạng cây thấp, quả vàng Þ F1 không thuần chủng có kiểu gen dị hợp hai cặp gen.Vậy cây cao, quả đỏ biểu hiện trong kiểu gen dị hợp là tính trạng trội
Qui ước: A qui định cây cao ; a qui định cây thấp
B qui định quả đỏ ; b qui định quả vàng
Þ F1 ( Aa,Bb) x F1 (Aa,Bb)
+Tỉ lệ phân tính kiểu hình ở F2: 50,16% : 28,84% : 28,84% : 0,16% ¹ 9 : 3: 3:1 ¹ 1: 2: 1 nên sự di truyền của hai cặp tính trạng tuân theo qui luật di truyền hoán vị gen
Bước 2:- Gọi x là tỉ lệ % giao tử ab của F1.
- Vì là F1 tự thụ phấn nên HS phải biện luận để loại trường hợp HVG xảy ra ở 1 bên ( HS tự làm) Þ Hoán vị gen xảy ra cả hai bên bố mẹ F1 đem lai
-F2 cây thấp, vàng() = 0,16% = x 2 .Þ x = 4 % Þab = 4% < 25% là giao tử HVG
Þ KG của F1 là và tần số HVG( f) = 2 x 4% = 8%
Bước3:
Lập sơ đồ lai(HS tự lập)
Bài 3. Lai 2 cá thể thuần chủng, khác nhau bởi 2 cặp tính trạng tương phản: hạt dài, có râu với cây hạt tròn, không râu thu được con lai đồng nhất mang kiểu hình hạt tròn, không râu. Cho F1 tự thụ phấn thu được F2 có tỷ lệ kiểu hình như sau:
338 cây có hạt tròn, không râu; 87 cây có hạt dài, có râu; 36 cây có hạt tròn, có râu; 39 cây hạt dài, không râu.
Viết sơ đồ lai từ P đến F2.
HD:
F1 đồng tính, có kiểu hình hạt tròn, không râu chứng tỏ P thuần chủng. Tính trạng hạt tròn là trội so với hạt dài, không râu là trội so với có râu và F1 có kiểu gen dị hợp tử về 2 cặp gen.
Ký hiệu: A - hạt tròn, a - hạt dài.
B - không râu, b - có râu.
Sơ đồ lai từ P đến F1:
Tỷ lệ kiểu hình ở F1 là 338 cây có hạt tròn, không râu; 87 cây có hạt dài, có râu; 36 cây có hạt tròn, có râu; 39 cây có hạt dài, không râu.
Tỷ lệ này tương đương với:
67,6% A-B-
17,4%aabb
7,2%aaB-
7,8%A-bb
Tỷ lệ này khác với tỷ lệ 9 : 3 : 3 : 1, chứng tỏ 2 gen A và B di truyền liên kết không hoàn toàn. Cây có hạt dài, có râu là kiểu hình lặn về cả 2 tính trạng, tạo thành từ 2 loại giao tử lặn từ mỗi bên (ab). Tần số cây mang kiểu hình này là 17,4% (aabb). Vậy tần số của giao tử ab bằng 41,7%. Từ đó ta xác định được tần số của các loại giao tử còn lại là AB = 41,7%, aB = Ab = 50% - 41,7% = 8,3%. 2 loại giao tử aB và Ab tạo thành từ hoán vị gen, vậy tần số hoán vị gen là 8,3% + 8,3% = 16,6%.
Từ đó viết sơ đồ lai từ P đến F2 như sau:
P
Hạt tròn, không râu ¯ Hạt dài, có râu
F1
Hạt tròn, không râu
AB ab Ab aB AB ab Ab aB
F2
♀
♂
AB
41,7%
ab
41,7%
Ab
8,3%
aB
8,3%
AB
41,7%
ab
41,7%
Ab
8,3%
aB
8,3%
DẠNG V: TÌM KIỂU GEN VÀ TẦN SỐ HVG CỦA CÁ THỂ ĐEM LAI (P) KHI BIẾT TỈ LỆ % 1 LOẠI KH Ở THẾ HỆ CON LAI F2 NHƯNG KHÔNG PHẢI LÀ MANG CẢ HAI TÍNH TRẠNG LẶN (aa,bb), MÀ THƯỜNG MANG MỘT TÍNH TRẠNG TRỘI VÀ MỘT TÍNH TRẠNG LẶN(A-,bb hoặc aa,B-)
1.Cách giải chung:
Bước 1.
-Biện luận xác định tính trạng trội, lặn và xác định qui luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng
Bước 2.
-Xác định tần số HVGÞ KG của F1Þ KG củaP
*Cơ sở lý thuyết:Dùng phương pháp lập phương trình để xác định tần số HVG (f)
Gọi tỉ lệ giao tử của F1
AB = ab = x
Ab = aB = y
x + y = 0,5(1)
+Dựa vào tỉ lệ KH mang 1 tính trạng trội, 1 tính trạng lặn (A-bb; aaB-) = a% để lập phương trình y2 + 2xy = a% (2) rồi giải hệ phương trình(1) & (2) chọn ẩn phù hợp từ đó suy ra tần số HVG và kiểu gen của P và F1
Bước3.
-Lập sơ đồ lai kiểm chứng:
2. Bài tập vận dụng:
ở cây cà chua, gen (A) quy định tính trạng thân cao là trội hoàn toàn so với alen (a) quy định tính trạng thân thấp, gen (B) quy định tính trạng quả đỏ là trội hoàn toàn so với alen (b) quy định tính trạng quả vàng. Các gen nằm trên nhiễm sắc thể thường.
Cho giao phấn giữa 2 cây thuần chủng: Thân cao, quả vàng và thân thấp, quả đỏ thu được F1. Cho cây F1 tự thụ phấn thì ở F2 thu được 2000 cây trong đó có 480 cây thân cao, quả vàng.Xác định quy luật di truyền và viết sơ đồ lai từ P đến F2.
Bài giải:
Bước1.
-P thuần chủng về hai cặp tính trạng đem lai Thân cao, quả vàng và thân thấp, quả đỏ
ÞF1 dị hợp về 2 cặp tính trạng có kiểu hình thân cao, quả đỏ:F1(Aa, Bb)
-Tỉ lệ cây cao, qủa vàng (A-bb) ở F2 = x 100% = 24%(0,24) ¹ 18,75%() ¹ 25%() Þ qui luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng là qui luật di truyền hoán vị gen Þ KG(p)x Þ KG(F1)
Bước 2
Gọi tỉ lệ giao tử của F1
AB = ab = x
Ab = aB = y
Ta có y2 + 2xy = 0,24 (1)
x + y = (2)
Giải hệ phương trình (1) & (2) ta có x= 0,1 ; y = 0,4Þ tần số HVG (f) = 0,2
Bước3.
Lập sơ đồ lai từ p đến F2( HS tự lập)
III/ PHẦN KẾT LUẬN:
1. Kết quả:
Trong những năm qua, đặc biệt khi Bộ giáo dục và đào tạo thực hiện kiểm tra, đánh giá học sinh bằng phương pháp trắc nghiệm thì sử dụng các phương pháp để giải nhanh các bài tập thuộc quy luật Hoán vị gen là một phương pháp hữu hiệu giúp học sinh xác định nhanh, chính xác các đáp án đúng.
2. Phạm vi ứng dụng:
Phương pháp trên cũng ứng dụng trong:
- Giảng dạy chương trình sinh học lớp 12.
- Ôn luyện, bồi dưỡng học sinh giỏi lớp lớp 12 cấp tỉnh và cấp quốc gia.
- Ôn luyện thi tốt nghiệp phổ thông và thi tuyển sinh đại học, cao đẳng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sinh học lớp 12.
2. Sinh học lớp 12 nâng cao.
3. Bài tập sinh học lớp 12.
4. Di truyền học tập I,II của Phan Cự Nhân, Nguyễn Minh Công, Đặng Hữu Lanh.
5. Tuyển chọn bài tập di truyền hay và khó của tác giả Vũ Đức Lưu.
Bạn đang đọc truyện trên: Truyen247.Pro