Đang tải... (xem toàn văn)
Lý thuyết và bài tập môn di truyền học
CHƯƠNG Di truyền học Mendel Bui Tan Anh – College of Natural Sciences LAI MỘT TÍNH – ĐỊNH LUẬT PHÂN LY Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Đối tượng nghiên cứu: Đậu Hà lan (Pisum sativum) Dễ trồng, chu kỳ sống ngắn, số cá thể nhiều Các thứ hồn tồn khác biệt, khơng có dạng trung gian Tự thụ phấn tự nhiên, dễ giao phấn nhân tạo Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Phương pháp thí nghiệm Chọn dòng Theo dõi di truyền cặp tính trạng Dùng tốn thống kê xử lý kết Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Thí nghiệm: lai thuận nghịch (reciprocal cross) Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Cấu tạo hoa đậu Khử nhị Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ thí nghiệm Mendel đậu Hà Lan Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Bảng Kết thí nghiệm Tính trạng P F1 (100%) F2 Tỉ lệ F2 Dạng hạt Trơn Nhăn Trơn 5474 Trơn 1850 Nhăn 2.96 : Màu hạt Vàng Lục Vàng 6022 Vàng 2001 Lục 3.01 : Màu hoa Tím Trắng Tím 705 Tím 224 Trắng 3.15 : Dạng Thẳng Eo Thẳng 882 Thẳng 299 Eo 2.95 : Màu Xanh Vàng Xanh 428 Xanh 152 Vàng 2.82 : Vị trí hoa Nách Ngọn Nách 651 Nách 207 Ngọn 3.14 : Chiều cao Cao Thấp Cao 787 Cao 277 Thấp 2.84 : Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Định luật phân ly Mỗi cá thể có hai nhân tố di truyền cho tính trạng, q trình thành lập giao tử hai nhân tố nầy phân ly hai giao tử khác nên giao tử có nhân tố Khi giao tử phối hợp thụ tinh, cặp nhân tố khôi phục lại hợp tử Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Sơ đồ lai Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Câu hỏi • Khi lai hoa đỏ với hoa trắng, F1 tồn hoa đỏ Ta kết luận biết gen qui định tính trạng? A Đỏ tính trạng trội hồn tồn B P chủng C F1 có kiểu gen dị hợp D Tất kết luận Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Câu hỏi • Cho lai hai dịng đậu chủng hạt vàng hạt xanh thu F1 đồng loạt có hạt vàng Cho F1 tự thụ phấn, hệ F2 có: A 100% hạt vàng B 100% hạt xanh C 50% hạt vàng : 50% hạt xanh D 75% hạt vàng : 25% hạt xanh Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Các khái niệm cần lưu ý • Tính trạng, tính trạng trội, lặn, tương ứng, tương phản • Locus, gene, allele • Kiểu gene, kiểu hình • Đồng hợp tử, dị hợp tử • P, F1, F2 • x Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Kiểm tra định luật phân ly Kiểm tra qua hệ sau (progeny testing) Hoa tím F2 (ttp) F3 Hoa trắng AA x AA Aa x Aa aa x aa 100% hoa tím hoa tím : hoa trắng 100% hoa trắng Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Kiểm tra định luật phân ly Lai phân tích (testcross) P TH1 Hoa tím x Hoa trắng P AA Gt A Fb TH2 x aa a Aa (100% Hoa tím) P Aa Gt A , a Fb AA : Hoa tím x aa a aa : hoa trắng Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ LAI HAI TÍNH & NHIỀU TÍNH Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Lai hai tính - Thí nghiệm Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Giải thích • Mỗi cặp tính trạng phép lai hai tính tác động giống hệt phép lai tính • Về màu hạt: F2 = hạt vàng 315+101 416 = 108+32 = 140 ≈ hạt lục • Về dạng hạt: F2 = hạt trơn 315+108 432 = = ≈ hạt nhăn 101+32 132 • Tỉ lệ : : : = ( : 1) (3 : 1) Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Nội dung ĐỊNH LUẬT PHÂN LY ĐỘC LẬP Khi có hai nhiều gen phép lai trình thành lập giao tử, allele gen nầy di truyền độc lập với allele gen khác Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Sơ đồ lai Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Lai nhiều tính – Cơng thức phân tính chung n=1 n=2 n=3 n Số kiểu giao tử F1 2n Số kiểu tổ hợp F2 16 64 4n Số kiểu gen F2 27 3n Số kiểu hình F2 2n Tỉ lệ kiểu gen F2 1:2:1 Tỉ lệ kiểu hình F2 3:1 (1:2:1)2 (1:2:1)3 (3:1)2 (3:1)3 (1:2:1)n (3:1)n Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Ứng dụng toán thống kê vào định luật Mendel • Định nghĩa xác suất: P = a/n • Qui tắc cộng (OR rule): hai kiện xung khắc P (A B) = P(A) + P(B) • Qui tắc nhân (AND rule): hai kiện độc lập P (A B) = P(A) x P(B) • Phân phối nhị thức = QT cộng + QT nhân = ! ! ( − )! ( − )( ) Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Thí dụ • Xác suất để cặp vợ chồng sinh người con: gồm trai, ba gái? gồm trai, ba gái, đầu lòng trai? T G G G = (1/2)(1/2)(1/2)(1/2) = (1/2)4 G T G G = (1/2)(1/2)(1/2)(1/2) = (1/2)4 G G T G = (1/2)(1/2)(1/2)(1/2) = (1/2)4 G G G T = (1/2)(1/2)(1/2)(1/2) = (1/2)4 P = (1/2)4 + (1/2)4 + (1/2)4 + (1/2)4 = (1/2)4 Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Kiểm định “Khi bình phương” c • Cơng thức: c = • Trong đó: ( − ) O số liệu thực nghiệm E số liệu dự kiến ∑ là tổng Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Thí dụ Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Câu hỏi • Lai đậu Hà Lan thân cao, hạt trơn với đậu Hà Lan thân thấp hạt nhăn thu F1 toàn đậu thân cao, hạt trơn Cho F1 lai phân tích thu đời sau có tỷ lệ phân ly kiểu hình A 3:1 B 9:3:3:1 C 1:1:1:1 D 3:3:1:1 Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Câu hỏi • Một người phụ nữ mắt xanh (bố mẹ có mắt nâu) kết hôn với người đàn ông mắt nâu Đứa đầu có mắt nâu Xác suất để sinh đứa thứ hai trai có mắt nâu bao nhiêu? A 0% B 37.5% C 50% D 75% Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Câu hỏi • Bệnh bạch tạng gen lặn nhiễm sắc thể thường qui định Khả để cặp vợ chồng bình thường sinh trai bạch tạng bao nhiêu? Biết vợ có em bệnh, chồng có chị bệnh, người khác gia đình vợ chồng bình thường A 1/4 B 1/8 C 1/9 D 1/18 Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Câu hỏi • Trong trường hợp giảm phân thụ tinh bình thường, gen qui định tính trạng, gen trội hồn toàn, phép lai : P AaBbDdEe x AaBbDdEe cho kiểu hình mang tính trạng trội tính trạng lặn F1 ? A 9/64 B 27/64 C 27/256 D 81/256 Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ 10 Gen gây chết (Lethal alleles) Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Gen gây chết (Lethal alleles) • Nhiều sản phẩm gen cần cho sống sinh vật • Đột biến gen alleles làm sinh vật bị chết gen gây chết • Gen gây chết thường tác động allele lặn • Nhiều allele gây chết ngăn cản phân bào sinh vật bị chết sớm • Một số allele biểu muộn biểu điều kiện xác định Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Gen gây chết (Lethal alleles) • Bệnh Huntington bệnh di truyền người allele trội qui định hệ thần kinh thối hóa, trí nhớ, gây chết (30 – 50 tuổi) • Một số allele có tác động gây chết số cá thể Chúng gọi gen nửa gây chết (semilethal alleles) • Gen gây chết làm biến đổi tỉ lệ phân ly định luật Mendel: : : Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ 17 Thí dụ: Ở chuột Lông vàng AAY x 2/3 Lông vàng AAY Lông vàng AAY 1/3 Lông xám (agouti) AA Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Đa allele (Multiple Alleles) Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Thí dụ • Màu lơng thỏ – C :Sắc tố đầy đủ – cch (chinchilla) : Ít sắc tố, lơng màu nhạt – ch (himalayan): Sắc tố có số phận – c (albino): Khơng có sắc tố Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ 18 Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ TƯƠNG TÁC GEN (Gene Interaction) Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Các dạng tương tác gen Sinh vật Kiểu hình F2 Tỉ lệ biến đổi Đặc điểm 9/16 3/16 3/16 1/16 Ớt Bí Đậu Màu Dạng Màu hoa Đỏ Dẹt Đỏ Nâu Vàng Trịn Trắng Lục Dài 9:3:3:1 9:6:1 9:7 Bí Gà Chuột Rau Tề Chuột Bọ Màu Màu lông Màu lông Dạng hạt Màu lông Màu thân Vàng Xanh Màu Trắng Dài Đen Đốm Đen Đen huyền 12:3:1 13:3 9:3:4 15:1 10:3:3 6:3:3:4 Trắng Trắng Xám Đen Hình tim Đốm Trắng Đen mun Đen Đỏ Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ 19 Tương tác bổ trợ (Complementary Interaction) Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ Bốn kiểu hình – Tỉ lệ 9:3:3:1 AB Ab aB ab AB AABB AABb AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ TD Màu da rắn (Elaphe guttata) • Màu cam (carotenoid) allele A qui định Allele đột biến a mã hóa cho enzyme khơng có chức hình thành sắc tố • Màu đen/nâu (melanin) mã hóa allele B Đột biến lặn b mã hóa cho enzyme khơng chức lộ trình tổng hợp melanin • A – B –: kiểu dại A – bb : màu cam aa B – : màu xám aa bb : bạch tạng Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Cần Thơ 20 ... (1/ 2) (1/ 2) (1/ 2) (1/ 2) = (1/ 2)4 G G T G = (1/ 2) (1/ 2) (1/ 2) (1/ 2) = (1/ 2)4 G G G T = (1/ 2) (1/ 2) (1/ 2) (1/ 2) = (1/ 2)4 P = (1/ 2)4 + (1/ 2)4 + (1/ 2)4 + (1/ 2)4 = (1/ 2)4 Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học. .. hạt vàng 315 +10 1 416 = 10 8+32 = 14 0 ≈ hạt lục • Về dạng hạt: F2 = hạt trơn 315 +10 8 432 = = ≈ hạt nhăn 10 1+32 13 2 • Tỉ lệ : : : = ( : 1) (3 : 1) Bùi Tấn Anh – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học. .. chung n =1 n=2 n=3 n Số kiểu giao tử F1 2n Số kiểu tổ hợp F2 16 64 4n Số kiểu gen F2 27 3n Số kiểu hình F2 2n Tỉ lệ kiểu gen F2 1: 2 :1 Tỉ lệ kiểu hình F2 3 :1 (1: 2 :1) 2 (1: 2 :1) 3 (3 :1) 2 (3 :1) 3 (1: 2 :1) n
