Phương pháp giải bài tập tích hợp các quy luật di truyền
Trong chương trình sinh học 12 phần các quy luật di truyền luôn là phần khó nhất với học sinh và đặc biệt là phần di truyền liên kết, hoán vị gen. Đây là phần có nhiều dạng bài tập, các bài tập đòi hỏi học sinh phải có tư duy sâu, khả năng tính toán nhanh, móc xích nhiều kĩ năng với nhau, do đó khi giải các bài tập trong chương này học sinh đã gặp rất nhiều khó khăn. Mặt khác đây là phần bài tập thường có mặt trong đề thi tuyển sinh các năm và trong hầu hết các đề thi học sinh giỏi lớp 12 của tỉnh Vĩnh Phúc và các tỉnh khác. Cụ thể qua thống kê trong đề thi tuyển sinh hàng năm có không duới 10 câu liên quan đến quy luật di truyền. Trong những năm gần đây, bài tập về các quy luật di truyền được đưa vào dạng tích hợp một số quy luật với nhau càng gây khó khăn nhiều cho học sinh. Cụ thể bài tập tích hợp các quy luật di truyền được đưa vào đề thi tuyển sinh từ năm 2009. Với đề thi học sinh giỏi của tỉnh Vĩnh Phúc và một số tỉnh khác không năm nào bỏ qua dạng bài tập tích hợp các quy luật di truyền.
Mặt khác trong các hiệu sách trên thị trường có rất ít tài liệu liên quan đến dạng toán tích hợp, trên mạng internet thì hầu như không có tài liệu. Với những lí do trên và với mong muốn học sinh của mình có thể giải tốt dạng toán này tôi đã chọn chuyên đề :”PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TÍCH HỢP CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN”.
định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen d qui định hoa trắng. Cho giao phấn giữa các cây dị hợp về 3 cặp gen trên thu được đời con phân li theo tỉ lệ 9 cây thân cao, hoa đỏ : 3 cây thân thấp, hoa đỏ : 4 cây thân thấp, hoa trắng. Biết các gen qui định các tính trạng này nằm trên nhiễm sắc thể thường, quá trình giảm phân không xảy ra đột biến và hoán vị gen. Phép lai nào sau đây là phù hợp với kết quả trên? A. B. C. D. Giải: Theo bài ra ta có: Cho giao phấn giữa các cây dị hợp về 3 cặp gen trên thu được đời con phân li theo tỉ lệ 9 cây thân cao, hoa đỏ : 3 cây thân thấp, hoa đỏ : 4 cây thân thấp, hoa trắng. Biết các gen qui định các tính trạng này nằm trên nhiễm sắc thể thường, quá trình giảm phân không xảy ra đột biến và hoán vị gen. Vậy: Phép lai giữa các cây dị hợp về 3 cặp gen nhưng lại thu được 9 + 3 + 4 = 16 tổ hợp, không có đột biến và hoán vị gen xảy ra trong giảm phân chứng tỏ đã có hai cặp gen nào đó liên kết hoàn toàn với nhau trên một cặp NST và một cặp gen nào đó phân li độc lập nên ta dễ dàng loại được hai đáp án là A và D Tỉ lệ 9 : 3: 4 là tỉ lệ của tương tác bổ trợ theo đúng qui ước của bài toán đưa ra dùng bảng pennet tính toán ta đưa ra đáp án cần chọn là đáp án B. Ví dụ 3:(ĐH 2013) Ở một loài thực vật, màu sắc hoa do một số gen có 2 alen quy định, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng; Chiều cao cây, do hai cặp gen B,b và D,d cùng quy định. Cho cây thân cao, hoa đỏ dị hợp về cả ba cặp gen ( ký hiệu là cây M ) lai với cây đồng hợp lặn về cả ba cặp gen trên, thu được đời con gồm: 140 cây thân cao, hoa đỏ; 360 cây thân cao, hoa trắng; 640 cây thân thấp, hoa trắng; 860 cây thân thấp, hoa đỏ. Kiểu gen của cây M có thể là : A. AaBbDd B. C. Dd D. Dd Giải: - P dị hợp 2 cặp gen lai phân tích thu được F1: Thân cao: Thân thấp = 1: 3 => chiều cao chịu sự chi phối của quy luật tương tác giữa các gen không alen gen kiểu bổ trợ 9:7 (A-B-: Thân cao, còn lại thân thấp) => gen B và D phải nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau. - Nhận thấy, cây thân cao A-B- chiếm tỷ lệ nhỏ => giao tử AB là giao tử hoán vị=> cơ thể là dị hợp tử chéo: Dd. Ví dụ 4: (ĐH 2011) Ở một loài thực vật, tình trạng hình dạng quả do hai gen không alen phân li độc lập cùng quy định. Khi trong kiểu gen có mặt đồng thời cả hai alen trội A và B cho quả dẹt, khi chỉ có một trong hai alen cho quả tròn và khi không có alen trội nào cho quả dài. Tính trạng màu sắc hoa do một gen có 2 alen quy định, alen D quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định hoa trắng. Cho cây quả dẹt. hoa đỏ (P) tự thụ phấn, thu được F1 có kiểu hình phân li theo tỉ lệ 6 cây quả dẹt, hoa đỏ : 5 cây quả tròn, hoa trắng : 3 cây quả dẹt, hoa trắng :1 cây quả tròn hoa trắng : 1 cây quả dài, hoa đỏ. Biết rằng không xảy ra đột biến, kiểu gen nào của (P) sau đây phù hợp với kết quả trên? A. B. C. D. Giải: *Hình dạng quả: Dẹt : tròn : dài = 9:6:1 => F1 dị hợp 2 cặp gene. Tính trạng do 2 gene phân ly độc lập với nhau tương tác quy định. *Màu sắc hoa: Trắng : Đỏ = 9 : 7 => F1 dị hợp 2 cặp gene. Tính trạng do 2 gene phân ly độc lập với nhau tương tác quy định. Trong khi chỉ do 3 gene quy định. Vậy đã có 3 gene và có 1 gene tác động đa hiệu tới cả hình dạng quả và mầu sắc hoa. F2 có 6 + 5 + 3 + 1 + 1 = 16 tổ hợp. Vậy 3 gene cùng nằm trên một cặp và 2 gene nằm trên một cặp liên kết hoàn toàn với nhau. Do vai trò của A, B như nhau nên A và D có thể cùng nằm trên một cặp hoặc B và D có thể cùng nằmtrên một cặp. Từ đó thấy đáp án B và D giống nhau (loại). Tỉ lệ KG ở F1 là 6:5:3:1:1 vậy F1 có 16 tổ hợp = 4x4 vậy P cho 4 loại giao tử nên cặp gen quy định màu sắc liên kết hoàn toàn với 1 trong 2 cặp gen quy định hình dạng hạt Xét kiểu hình quả dài, hoa đỏ ở F1 có KG là tổ hợp giữa aabb và D- nên có KG là hoặc từ đây ta kết luận a liên kết hoàn toàn với D hoặc b liên kết hoàn toàn với D.vậy P có thể là hoặc căn cứ vào đáp án, đáp án đúng là A. Ví dụ 5: Tiến hành phép lai ở một loài thực vật, Pt/c thu được F1 toàn hạt nâu quả ngọt. F1 tự thụ phấn được F2 có tỷ lệ: 455 hạt nâu, quả ngọt; 152 hạt nâu, quả chua, 38 hạt đen, quả chua. Biện luận tìm kiểu gen F1. Giải: - Xét tính trạng: Hạt nâu/đen = 15:1à Tính trạng màu hạt do hai cặp gen phân li độc lập chi phối theo kiểu tương tác gen, kiểu gen aabb cho hạt đen, các kiểu gen còn lại cho hạt nâu, kiểu gen F1: AaBb x AaBb. - Xét tính trạng: ngọt/chua = 3/1 à tính trạng vị quả do một cặp gen qui định, trội hoàn toàn, kiểu gen F1: Dd x Dd, D- ngọt, d- chua. - Nhận thấy tỷ lệ chung khác tích hai tỷ lệ riêng và giảm biến dị tổ hợp, tổng có 16 tổ hợp, vậy đây là bài toán tích hợp liên kết và tương tác gen, hay cặp gen Dd đã liên kết hoàn toàn với một trong hai cặp gen qui định màu hạt. - Vì xuất hiện kiểu hình hạt đen, quả chua(aabbdd) nên kiểu gen F1 dị hợp đều, do vai trò của A và B là như nhau nên kiểu gen F1 lấy được cả hai trường hợp: Aa BD/bd và Bb AD/ad. 2.2.6. Tích hợp giữa hoán vị và tác động qua lại giữa các gen. Phương pháp chung: - Phân tích tỷ lệ từng tính trạng, xem tính trạng nào tương tác, tính trạng nào phân li. - Qui ước gen cho từng tính trạng. - Biện luận đưa bài toán về đúng dạng (dựa vào dấu hiệu 3 cặp gen qui đinh 2 cặp tính trạng, tăng biến dị tổ hợp). - Xác định kiểu gen dị hợp đều hay dị hợp chéo, căn cứ vào loại kiểu hình có kiểu gen duy nhất hoặc ít kiểu gen nhất) - Xác định tần số hoán vị gen. - Xác định kiểu gen P. (Chú ý: các kiểu tương tác vai trò A và B như nhau, ta lấy được cả hai trường hợp Aa BD/bd hoặc Bb AD/ad hoặc Aa Bd/bD hoặc Bb Ad/aD, các kiểu tương tác mà vai trò của A khác B phải biện luận lấy 1 trường hợp). Ví dụ 1: Khi tự thụ phấn cây P dị hợp ba cặp gen được thế hệ con: 2574 cây hoa đỏ, dạng kép; 351 cây hoa đỏ dạng đơn; 1326 cây hoa trắng dạng kép; 949 hoa trắng dạng đơn. Biện luận tìm kiểu gen P? Giải: - Xét tính trạng màu hoa: đỏ/ trắng = 9/7 à tính trạng màu hoa do hai cặp gen phân li độc lập chi phối theo kiểu tương tác 9:7, kiểu gen có A và B hoa đỏ còn lại hoa trắng, kiểu gen P: AaBb x AaBb. - Xét tính trạng dạng hoa: kép/đơn = 3/1 à chi phối bởi qui luật phân li trội hoàn toàn, kiểu gen P: Dd x Dd, D- kép, d- đơn. - Nhận thấy tỷ lệ chung khác tích hai tỷ lệ riêng và khác 16 tổ hợp, vậy cặp gen Dd đã liên kết không hoàn toàn với một trong hai cặp gen qui định màu hoa. - Nhận thấy kiểu hình hoa đỏ, kép (A-B-D-) = 49,5% lớn hơn hoa đỏ đơn(A-B- dd) do vậy kiểu gen P là dị hợp đều, kiểu gen là: Aa BD/bd hoặc Bb AD/ad. - Gọi tần số hoán vị là x, từ tỷ lệ kiểu hình hoa đỏ dạng đơn (A-B- dd) = 0,0675 ta có phương trình: 3/4(2x/2. 1-x/2) = 0,0675 => x = 20%. - Kiểu gen P là: Aa BD/bd hoặc Bb AD/ad đều được do vai trò của A và B là như nhau, tần số hoán vị 20%. Ví dụ 2: Khi tự thụ phấn cây P dị hợp ba cặp gen được thế hệ con: 4591 quả dẹt, ngọt; 2158 quả dẹt, chua; 3691 quả tròn, ngọt; 812 quả tròn chua; 719 dài ngọt; 30 quả dài chua. Biện luận tìm kiểu gen P. Giải: - Xét tính trạng dạng quả: dẹt/tròn/dài = 9/6/1 à tính trạng dạng quả do hai cặp gen phân li độc lập chi phối theo kiểu tương tác 9:6;1, kiểu gen có A và B quả dẹt,kiểu gen chỉ có A hoặc B – quả tròn, còn lại kiểu gen aabb- quả dài, kiểu gen P: AaBb x AaBb. - Xét tính trạng vị quả: ngọt/chua = 3/1 à chi phối bởi qui luật phân li trội hoàn toàn, kiểu gen P: Dd x Dd, D- ngọt, d- chua. - Nhận thấy tỷ lệ chung khác tích hai tỷ lệ riêng và khác 16 tổ hợp, vậy cặp gen Dd đã liên kết không hoàn toàn với một trong hai cặp gen qui định dạng quả. - Nhận thấy kiểu hình quả dài, ngọt (aabb D-) 6% lớn hơn kiểu hình quả dài, chua ( aabbdd) do vậy kiểu gen P là dị hợp chéo, kiểu gen P là: Aa Bd/bD hoặc Bb Ad/aD. - Gọi tần số hoán vị là x, từ tỷ lệ kiểu hình quả dài, chua (aabb dd) = 0,0025 ta có phương trình: 1/4(x/2 . x/2) = 0,0025 => x = 20%. - Kiểu gen P là: Aa Bd/bD hoặc Bb Ad/aD, tần số hoán vị 20%. 2.2.7. Tích hợp giữa di truyền liên kết giới tính với các quy luật khác. Phương pháp chung: - Xét tỷ lệ riêng từng tính trạng. - Xác định xem tính trạng nào do gen nằm trên NST giới tính qui định(dựa vào dấu hiệu tỷ lệ kiểu hình phân bố không đều ở hai giới), tính trạng nào do gen trên NST thường quy đinh. - Qui ước gen cho phù hợp. - Xác định kiểu gen của P. Ví dụ : (HSG lớp 12 tỉnh Vĩnh Phúc năm 2013-2014) Cho P: Chim trống mỏ ngắn, lông vàng x Chim mái mỏ ngắn, lông đốm Thu được F1: Chim trống: 60 con mỏ ngắn, lông đốm: 30 con mỏ dài, lông đốm. Chim mái: 59 con mỏ ngắn, lông vàng: 29 con mỏ dài, lông vàng. Biết một gen quy định một tính trạng. Hãy giải thích kết quả của phép lai trên? Xác định kiểu gen của P? Giải: - Xét riêng từng tính trạng: + Đốm /Vàng = 1/1 → kết quả lai phân tích, tính trạng biểu hiện không đều ở hai giới → Cặp gen quy định màu lông thuộc vùng không tương đồng trên NST X, F1 lông vàng chủ yếu ở con mái → tính trạng lông vàng là lặn (a ), tính trạng lông đốm là trội (A) → P: Xa X a (Vàng) x XA Y (Đốm) + Ngắn/ Dài = 2/1 là tỉ lệ của gen gây chết, sự phân ly của chim mái và chim trống như nhau → Cặp gen quy định chiều dài mỏ nằm trên NST thường. BB: gây chết; Bb: Mỏ ngắn; bb: mỏ dài - Xét chung 2 tính trạng: F1 thu được 4 loại kiểu hình với tỉ lệ: 2 :2 :1 :1= (2 :1)(1 :1) → Các gen quy định tính trạng phân li độc lập. - Kiểu gen của P: Chim trống mỏ ngắn, lông vàng Bb XaXa . Chim mái mỏ ngắn, lông đốm : Bb XAY. 3. Một số bài tập trắc nghiệm luyện tập. 3.1. Bài tập tích hợp giữa phân li và liên kết, hoán vị gen. Cho: A : cây cao ; a : cây thấp ; B : hạt đục; b : hạt trong; D hạt tròn; d : hạt dài. Quá trình giảm phân xảy ra hoán vị gen với tần số 30% giữa B và b . Dùng dữ liệu này trả lời các câu hỏi từ 1 đến 11. Một cặp bố mẹ có kiểu gen : Câu 1. Có bao nhiêu tổ hợp giao tử giữa P A. 4 kiểu B. 8 kiểu C. 2 kiểu D. 16 kiểu Câu 2. số kiểu gen xuất hiện ở F1 là : A. 6 kiểu B. 4 kiểu C. 8 kiểu D. 2 kiểu Câu 3. loại kiểu gen xuất hiện ở F1 với tỉ lệ bao nhiêu ? A. 25% B. 35% C. 15% D. 7,5% Câu 4. số loại kiểu hình xuất hiện ở F1 : A. 8 kiểu B. 4 kiểu C.
File đính kèm:
- CD tich hop cac QLDT.doc