Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp giải bài tập hoán vị gen - Nguyễn Minh Xang

iải 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
*Cơ sở lý thuyết:
-Dựa vào định luật đồng tính, phân tính của G. Mendel để xác định tính trạng trội lặn
-Nếu ở thế hệ lai xuất hiện 4 loại kiểu hình và tỉ lệ phân tính chung của hai cặp tính trạng khác với bài ra thì sự di truyền các cặp tính trạng đã không tuân theo qui luật phân li độc lập và tổ hợp tự do
Bước 2.
Xác định tần số hoán vị gen (f) từ đó suy ra KG của P và tần số hoán vị gen
*Cơ sở lý thuyết:Dùng phương pháp phân tích giao tử để xác định tần số HVG ( f )
Từ tỉ lệ phân tính ở thế hệ lai( thường căn cứ vào tỉ lệ % kiểu hình mang một tính trạng trội và một tính trạng lặn) Þ tỉ lệ giao tử liên kết( hoặc tỉ lệ giao tử hoán vị) Þ KG của cá thể đem lai
Bước 3:
 Lập sơ đồ lai kiểm chứng
Bài tập vận dụng:
1.Trường hợp HVG xảy ra một bên bố hoặc mẹ 
Ví dụ 1: Khi cho giao phối giữa hai nòi ruồi giấm thuần chủng : Thân xám cánh dài với thân đen cánh ngắn, F1 thu được toàn thân xám cánh dài , cho F1 tạp giao thu được F2 có tỉ lệ phân li như sau: 
+ 70% Xám, dài
+ 20% Đen, ngắn
+ 5% Xám, ngắn
+ 5% Đen, dài
1.Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 ( sự hoán vị chỉ xảy ra ở ruồi cái )
Bài giải:
Bước1.
-Biện luận:
+Phân tích tỉ lệ phân tính KH của từng cặp tính trạng riêng rẽ
+Tính trạng : Mình Xám ( 70% + 5% ): Mình Đen ( 20% + 5% ) tỉ lệ 
 3: 1( phù hợp ĐL phân tính Mendel) Þ Mình Xám ( A ) trội hoàn toàn so với mình Đen (a ) => P: AA x aa và F1 : Aa x Aa (1)
+Tính trạng : Cánh dài ( 70% + 5% ): Cánh ngắn ( 20% + 5% ) tỉ lệ : 3: 1 (phù hợp ĐL phân tính Mendel) Þ Cánh Dài( B ) trội hoàn toàn so Cánh ngắn ( b )
 => P: BB x bb và F1 : Bb x Bb (2)
+ Từ (1) và (2) Þ P (AA,BB) x (aa,bb) và F1 là (Aa,Bb) x (Aa,Bb)
*Phân tích tỉ lệ phân tính KH của đồng thời hai cặp tính trạng: 
( Xám : Đen ) x ( Dài : Ngắn ) = (3: 1 ) x (3: 1 ) = 9:3:3:1
Theo bài ra : 
Xám, Dài : Xám, Ngắn : Đen, dài : Đen, ngắn = 70%: 5%: 5%: 20% ¹ 9:3:3:1 Þ hai cặp tính trạng di truyền tuân theo qui luật hoán vị gen
Bước2:
F1 Đen, Ngắn () = 20% = 40% ab x 50% ab
Þ Giao tử AB = ab = 40% Þ Ab = aB = 10%< 25% là giao tử HVGÞ KG của ruồi cái F1 xảy ra hoán vị gen với tần số f = 20%
+Ruồi đực cho giao tử AB = ab =50% Þ KG ruồi đực F1 (liên kết gen hoàn toàn)
Bước3: Viết sơ đồ lai
 Pt/c : Xám, dài x Đen, Ngắn
 x 
 Gp : AB ab
 F1 100% AB Xám, dài
 ab
 F1 x F1 
 AB x AB
 ab ab
GF1 AB = ab = 40 % AB = ab = 50%
 Ab = aB = 10 %
F2 70% Xám, dài
 20% Đen, ngắn
 5% Xám, ngắn
 5% Đen, dài
2.Trường hợp HVG xảy ra hai bên bố và mẹ
Ví dụ 2:
Cho những cây đậu F1 có cùng kiểu gen với kiểu hình hoa tím, hạt phấn dài tự thụ phấn. F2 thu được tỉ lệ phân tính kiểu hình:
50,16% hoa tím, hạt phấn dài : 24,84% hoa tím, hạt phấn tròn : 24,84% hoa đỏ, hạt phấn dài : 0,16% hoa đỏ, hạt phấn tròn 
Biện luận và viết sơ đồ lai từ F1 đến F2 ( cho biết mỗi gen quy định một tính trạng )
Bài giải:
Bước1:
-Biện luận:
+F2 xuất hiện tính trạng hoa đỏ, hạt phấn tròn Þ F1 không thuần chủng có kiểu gen dị hợp hai cặp gen.Vậy hoa tím, hạt phấn dài biểu hiện trong kiểu gen dị hợp là tính trạng trội
Qui ước:	A qui định hoa tím ; a qui định hoa đỏ
	B qui định hạt phấn dài ; b qui định hạt phấn tròn
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 Đây là kết quả của hiện tượng di truyền hoán vị gen
Bước 2:
F2 hoa đỏ, hạt phấn tròn () = 0,16% = 4% ab x 4% ab Þ Hoán vị gen xảy ra cả hai bên bố mẹ F1 đem lai
 AB = ab = 4% < 25% là giao tử HVG
 Ab = aB = 46%> 25% là giao tử bình thườngÞ KG của F1 là và
 tần số HVG( f) = 2 x 4% = 8%
Bước3:
 Lập sơ đồ lai
 F1 ( Hoa tím, hạt phấn dài ) x F1 ( Hoa tím, hạt phấn dài )
 Ab x Ab
 aB aB
GF1 Ab = aB = 46 % Ab = aB = 46 % 
 AB = ab = 4 % AB = ab = 4 %
F2 50,16% hoa tím, hạt phấn dài ; 24,84% hoa tím, hạt phấn tròn 
 24,84% hoa đỏ, hạt phấn dài ; 0,16% hoa đỏ, hạt phấn tròn 
DạngII:
Dự kiện bài cho:
- KH của P và cho biết trước KG của F1 hoặc không cho biết trước KH của P và kiểu gen cuả F1
- 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-)
Yêu cầu:
- Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2
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
(thực hiện tương tự như bước 1 của dạng I )
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-) = m % để lập phương trình y2 + 2xy = m % (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:
1.Trường hợp 1: Đã cho biết KH của P và đã biết trước KG của F1
Ví dụ1
Khi lai thứ ngô thuần chủng thân cao, hạt trắng với thứ ngô thân thấp, hạt vàng . F1 thu được toàn cây thân cao, hạt vàng. Cho các cây F1 tự thụ phấn với nhau ở F2 thu được 18400 cây bao gồm 4 kiểu hình, trong đó có 4416 cây thân cao, hạt trắng .( Biết rằng mỗi tính trạng do một gen qui định) 
Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2
Bài giải:
Bước1.
-P thuần chủng hai cặp tính trạng đem lai F1 đồng tính trạng thân cao, hạt vàng ( phù hợp ĐL đồng tính Men del ) Þ tính trạng thân cao(A ) là trội hoàn toàn so với thân thấp(a); hạt vàng (B ) là trội hoàn toàn so với hạt trắng (b) và kiểu gen F1(Aa, Bb)
-Tỉ lệ cây cao, hạt trong(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
=> Giao tử liên kết = 80%
Bước3.
Sơ đồ lai từ p đến F2
 Pt/c : Cao, trắng x Thấp, vàng
 x 
 Gp : Ab aB
 F1 100% Ab ( Cao, vàng )
 aB
 ( Cao, vàng ) F1 x F1 ( Cao, vàng )
 Ab x Ab
 aB aB
GF1 Ab = aB = 40 % Ab = aB = 40 %
 AB = ab = 10 % AB = ab = 10 %
F2 51% cao, vàng; 24% cao, trắng; 
 24% thấp, vàng; 1% thấp, trắng
2.Trường hợp2:Đề chưa cho biết KH của P và chưa biết được KG của F1
Ví dụ2:
Đem giao phấn giữa bố mẹ đều thuần chủng khác nhau về hai cặp gen tương phản thu được F1 đồng loạt cây cao, chín sớm. F2 có 4 kiểu hình trong đó kiểu hình cây cao, chín muộn chiếm 12,75%
Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 
( cho biết mỗi gen quy định một tính trạng )
Bài giải:
Bước1:
-P thuần chủng hai cặp tính trạng tương phản đem lai F1 đồng tính trạng cây cao, chín sớm( phù hợp định luật đồng tính Melđen ) Þ cao, chín sớm trội so với thấp, chín muộn
+qui ước 	 A: cao a: thấp
	 B: chín sớm b: chín muộn 
+F1 có kiểu gen dị hợp hai cặp gen (Aa,Bb)
-Tỉ lệ phân tính kiểu hình ở F2
cây cao, chín muộn ( A-;bb) = 12,75% ¹ ¹ ® qui luật di truyền chi phối sự di truyền hai cặp tính trạng là qui luật di truyền hoán vị gen
Bước2:
-Gọi tỉ lệ giao tử của F1 
	AB = ab = x
	Ab = aB = y
 Ta có
y2 + 2xy = 0,1275(1)
x + y = (2)
 giải hệ phương trình (1) & (2) ta có 
+x = 0,35 > 0,25 ( giao tử liên kết) ; 
+y = 0,15 < 0,25 (giao tử hoán vị gen)
+Suy ra kiểu gen F1 là và tần số HVG (f) = 0,15 x 2 = 0,3 => Giao tử liên kết = 70%
+Kiểu gen của P x 
-Bước 3:
Sơ đồ lai từ P đến F2 
 Pt/c : cây cao, chín sớm x cây thấp, chín muộn
 x 
 Gp : AB ab
 F1 100% Ab ( Cao, chín sớm )
 aB
 ( Cao, chín sớm ) F1 x F1 ( Cao, chín sớm )
 AB x AB
 ab ab
GF1 AB = ab = 35 % AB = ab = 35 % 
 Ab = aB = 15 % Ab = aB = 15 %
 F2 62.25% cao, chín sớm; 12.75% cao, chín muộn; 
 12.75% thấp, chín sớm; 12.25% thấp, chín muộn
Dạng III :
 Dữ kiện bài cho: 
-Cặp tính trạng trội, lặn hoàn toàn
-Số tế bào trải qua giảm phân tạo giao tử ,và số tế bào xảy ra hoán vị gen
 -Các giao tử đều tham gia vào quá trình thụ tinh
Yêu cầu:	 
-Xác định tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ lai
Cách giải chung:
Bước1:Xác định tần số hoán vị gen
*Cơ sở lý thuyết:
-1 tế bào sinh giao tử đực qua giảm phân tạo 4 giao tử đực đều tham gia thụ tinh
-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(p) = (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
Bài tập vận dụng:
Ví dụ:
Cây đậu lai F1 mang kiểu hình hoa tím- hạt phấn dài tương ứng với sự có mặt của hai cặp gen dị hợp trên NST tương đồng. Giả sử có 1000 tế bào sinh giao tử trải qua giảm phân để phát sinh hạt phấn, trong đó có 100 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 tím trội hoàn toàn so với hoa đỏ, hạt phấn dài trội hoàn toàn so với hạt phấn tròn
Bài giải:
1.Xác định tần số Hoán vị gen:
- Số hạt phấn được hình thành từ 1000 tế bào sinh hạt phấn là: 4.1000 = 4000
- 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 100 tế bào sinh hạt phấn xảy ra hoán vị gen thì số hạt phấn xảy ra hoán vị gen là:= 200
Vậy tần số hoán vị gen là: p = x 100% = 5%
2.Xác định tỉ lệ phân tính KH ở thế hệ lai (F2) :
-Biện luận xác định KG của F1
+Qui ước A: hoa tím a: hoa đỏ
	 B: hạt phấn dài b: hạt phấn tròn
+F1 mang cặp gen dị hợp trên cùng cặp NST tương đồng 
Þ KG F1 có