SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC TRƯỜNG THCS VÀ THPT HAI BÀ TRƯNG =====*===== CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG ÔN THI ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG MÔN SINH HỌC PHÂN LOẠI, GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN HOÁN VỊ GEN NGƯỜI VIẾT CHUYÊN ĐỀ: NGUYỄN THỊ THANH TÂM CHỨC VỤ: GIÁO VIÊN ĐƠN VỊ CÔNG TÁC: TRƯỜNG THCS VÀ THPT HAI BÀ TRƯNG Phúc Yên, tháng 03 / 2014 1 MỤC LỤC I. II. III. A. B. I. 1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. II. 1. III. 1. 2. IV. C. NỘI DUNG TRANG DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ Lí do chọn đề tài Thực trạng Phạm vi chuyên đề PHẦN II: NỘI DUNG Một số dạng hoán vị gen thường gặp trong chương trình sinh học phổ thông Cách nhận dạng, tính tần số hoán vị gen, tỉ lệ kiểu hình. Dạng 1: Hai cặp gen trên một cặp nhiễm sắc thể Tính tần số hoán vị gen thông qua lai phân tích Tính tần số hoán vị qua phép tạp giao (F2) Hoán vị hai bên, kiểu gen giống nhau ( Cùng dị hợp đều, hoặc cùng dị hợp chéo) Hoán vị một bên (bên liên kết hoàn toàn phải dị hợp đều) Hoán vị hai bên kiểu gen khác nhau (Một bên dị hợp đều một bên dị hợp chéo). Hoán vị gen trên NST giới tính (gen lặn trên NST X) Dạng 2: Ba cặp gen trên một cặp nhiễm sắc thể Trao đổi chéo đơn (Tại hai chỗ không cùng lúc) Dạng 3: Ba cặp gen trên hai cặp nhiễm sắc thể quy định 3 tính trạng Bài toán với phép lai phân tích Bài toán với phép tạp giao. Dạng 4: Ba cặp gen trên hai cặp nhiễm sắc thể quy định 2 tính trạng Bài tập tự giải PHẦN III: KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 6 7 8 10 11 12 12 13 13 14 14 17 19 20 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI VIẾT TẮT DH XIN ĐỌC LÀ Dạy học 2 DTH GV HS HS NST SGK HVG ĐH CĐ THCS & THPH Di truyền học Giáo viên Học sinh Học sinh Nhiễm sắc thể Sách giáo khoa Hoán vị gen Đại học Cao đẳng Trung học cơ sở và trung học phổ thông PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 3 Thực hiện kế hoạch năm học 2013-2014 đối với Giáo dục trung học tỉnh Vĩnh Phúc. Sở GD&ĐT tổ chức Hội thảo chuyên đề bồi dưỡng ôn thi đại học (ĐH) nhằm giúp công tác bồi dưỡng học sinh ôn thi ĐH ngày càng đạt hiệu quả hơn, đáp ứng yêu cầu giáo dục chất lượng cao và đổi mới giáo dục. Đây là một trong những giải pháp nhằm nâng cao chất lượng ôn thi ĐH, CĐ cho các môn học trong mỗi nhà trường. Thực tế giảng dạy môn sinh học ở trường THPT bản thân tôi nhận thấy phần kiến thức về hoán vị gen là một trong các nội dung hay nhưng khó, học sinh thường lúng túng trong việc tiếp cận nhận dạng, phân loại và giải quyết các bài toán hoán vị gen, hơn nữa dạng bài tập hoán vị gen thường xuyên có trong các đề thi đại học, đề thi học sinh giỏi. Việc phân loại , giải nhanh các bài toán hoán vị gen có ý nghĩa trong việc nâng cao thành tích học tập và phát triển tư duy cho học sinh. Vì vậy tôi chọn đề tài “ Phân loại, giải nhanh một số dạng bài toán hoán vị gen” II. THỰC TRẠNG Bộ môn Sinh học nằm trong hệ thống ba môn thi đại học khối B: Toán – Hoá – Sinh, đây là tiền đề cho học sinh thi vào các trường đại học y khoa, đại học khoa học tự nhiên, đại học nông nghiệp… Trong nhà trường, việc giảng dạy bộ môn sinh học song song với việc giảng dạy lí thuyết thì việc rèn luyện kĩ năng giải bài tập, nhận dạng bài tập và hệ thống kiến thức đã học cho học sinh là vô cùng quan trọng. Để giúp học sinh có kĩ năng giải bài tập sinh học là một vấn đề không ít khó khăn. Bởi số lượng tiết học chính khoá không nhiều, từ 1- 2 tiết/ tuần nên hầu như giáo viên không có thời gian để hướng dẫn học sinh làm bài tập. Bài học thường dài, vì thế nhiều học sinh có tâm lí coi đây là môn học phụ thiếu quan tâm học tập. Mặt khác kiến thức môn học lại khá trừu tượng, nhiều mảng, khi giải bài tập bài tập phải vận dụng không chỉ đơn thuần kiến thức sinh học mà cả kiến thức toán học, bài tập khó, đa dạng nên nhiều học sinh cảm thấy rất khó khăn khi giải bài tập sinh học. Việc làm bài thi kiểm tra hiện nay theo yêu cầu của Bộ GD& ĐT đang thực hiện là hình thức trắc nghiệm, câu hỏi không phải đơn thuần là nhận biết kiến thức đã học ở sách giáo khoa mà có nhiều bài tập vận dụng đòi hỏi học sinh phải trả lời nhanh, chính xác nên việc phân loại bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài tập là vô cùng cần thiết. 4 Qua quá trình giải bài tập không chỉ hình thành kĩ năng giải bài tập nhanh, chính xác mà còn giúp học sinh có thể hiểu và củng cố kiến thức lí thuyết rất tốt giúp cho việc làm bài thi đạt kết quả cao. Vì những lí do trên mà tôi chọn đề tài cho chuyên đề của mình là: “ Phân loại, giải nhanh một số dạng bài toán hoán vị gen” III. PHẠM VI CHUYÊN ĐỀ Các bài tập sinh học về di truyền thì rất đa dạng. Nhưng trong phạm vi chuyên đề này, tôi chỉ tổng hợp lại và đề cập đến cách phân loại, giải nhanh một số dạng bài tập di truyền về hoán vị gen một cách hệ thống. Chuyên đề áp dụng cho học sinh lớp 12. Số tiết thực hiện chuyên đề: 8 tiết. PHẦN II: NỘI DUNG -Trong quá trình giảm phân tạo giao tử tại kỳ trước của giảm phân I có hiện tượng tiếp hợp hai NST kép của cặp tương đồng, có thể xảy ra hiện tượng trao đổi đoạn tương ứng giữa hai crômatít khác nguồn gây nên hiện tượng hoán vị gen -Tần số hoán vị gen (f) thể hiện lực liên kết giữa các gen trên NST - Các gen trên NST có xu hướng kết với nhau là chủ yếu. Nên tần số hoán vị không vượt quá 50% ( f< 50% ) -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. A. MỘT SỐ DẠNG HOÁN VỊ GEN THƯỜNG GẶP TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC PHỔ THÔNG. Dạng I: Hai cặp gen trên một cặp NST +Bài toán liên quan đến phép lai phân tích(Fa) +Bài toán liên quan đến phép tạp giao (F2) - Hoán vị hai bên, kiểu gen giống nhau (Cùng dị hợp đều, hoặc cùng dị hợp chéo). - Hoán vị một bên ( Bên liên kết hoàn toàn phải dị hợp đều) 5 - Hoán vị hai bên kiểu gen khác nhau (Một bên dị hợp đều, một bên dị hợp chéo). - Hoán vị gen đồng thời trội không hoàn toàn. Dạng II : Ba cặp gen trên một cặp NST + Trao đổi chéo đơn(Tại hai chỗ không cùng lúc) +Trao đổi chéo kép (Tại hai chỗ cùng lúc và không cùng lúc) Dạng III: Ba cặp gen trên hai cặp NST quy định 2 tính trạng ( tính trạng thứ nhất di truyền theo quy luật tương tác gen, tính trạng còn lại là tính trạng đơn gen , cặp NST quy định tính trạng này liên kết với một trong hai cặp của kiểu tương tác ở tính trạng thứ nhất. Dạng IV: Ba cặp gen trên 2 cặp NSTquy định 3 cặp tính trạng. + Bài toán liên quan đến phép lai phân tích(Fa) + Bài toán liên quan đến phép tạp giao (F2) B. CÁCH NHẬN DẠNG, TÍNH TẦN SỐ HOÁN VỊ GEN, TỈ LỆ KIỂU HÌNH. I. DẠNG 1: HAI CẶP GEN TRÊN MỘT CẶP NHIỄM SẮC THỂ. 1. Tính tần số hoán vị gen thông qua lai phân tích 1.1. Nhận dạng: Đời con xuất hiện 4 loại kiểu hình chia thành 2 nhóm: 2 loại kiểu hình có tỉ lệ lớn và bằng nhau, hai loại kiểu hình có tỉ lệ nhỏ và bằng nhau. 1.2. Cách tính tần số hoán vị gen: +Tần số hoán vị = tổng số( tổng tỉ lệ ) các kiểu hình có tỉ lệ nhỏ /Tổng số đời lai phân tích + kiểu hình bố mẹ (P): - Nếu nhóm có tỉ lệ kiểu hình nhỏ khác P thì cơ thể dị hợp ở P là dị hợp đều (AB / ab ) - Nếu nhóm có tỉ lệ kiểu hình nhỏ giống P thì cơ thể dị hợp ở P là dị hợp chéo ( Ad /aD ) 2. Tính tần số hoán vị qua phép tạp giao (F2) 2.1. Hoán vị hai bên, kiểu gen giống nhau ( Cùng dị hợp đều, hoặc cùng dị hợp chéo) 2.1.1. Nhận dạng: Nếu bài toán cho từ P-> F1 -> F2 thì kiểu gen cơ thể dị hợp chọn làm bố mẹ phải giống nhau, hoặc bài toán cho lai các cây có kiểu hình trội với nhau đời con 6 thu được 4 loại kiểu hình với tỉ lệ khác 9:3:3:1( Nếu tách xét riêng từng tính trạng thì tỉ lệ phân li đều là 3:1). Ngoài ra đề bài còn cho thêm các dữ kiện: - Mọi diễn biến NST của tế bào sinh tinh và tế bào trứng là như nhau trong giảm phân. - Mọi diễn biến NST của tế bào sinh noãn và tế bào sinh hạt phấn là như nhau trong giảm phân. - Mọi diễn biến NST của tế bào sinh giao tử đực và tế bào sinhgiao tử cái là như nhau trong giảm phân. - Hoán vị gen ( trao đổi chéo) xảy ra ở cả hai bên bố và mẹ. 2.1.2. Cách tính tần số hoán vị gen: - Cả bố và mẹ đều sinh ra giao tử ab với tỉ lệ bằng nhau(m %) - Dựa vào tỉ lệ cơ thể mang hai tính trạng lặn (k%) có kiếu gen ab / ab có tỉ lệ bằng m ab x m ab. - Ta có m = căn bậc hai của k. * Nếu m > 25% thì kiểu gen bố mẹ là dị hợp đều và tần số hoán vị gen f = 100%- 2m * Nếu m < 25% thì kiểu gen bố mẹ là dị hợp chéo và tần số hoán vị gen f = 2m * Tỉ lệ các loại kiểu hình ở đời con. - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng trội: 50% + k - Tỉ lệ cơ thể mang 1 tính trạng trội: 25% - k - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng lặn : k 2.1.3. Bài tập áp dụng. Bài toán : Cho những cây đậu F1 có cùng kiểu gen với kiểu hình hoa tím, hạt phấn dài tự thụ phấn. F2 thu được tỉ lệphân 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 ) Tóm tắt cách giải. Nhận dạng: Tỉ lệ phân tính kiểu hình ở F2: 50,16% : 28,84% : 28,84% : 0,16% ≠ 9 : 3: 3:1 đây là kết quả của hiện tượng di truyền hoán vị gen. * Cách tính tần số hoán vi gen : F2 hoa đỏ, hạt phấn tròn ( ab / ab ) = 0,16% = 4% ab x 4% ab Hoán vị gen xảy xảy ra cả hai bên bố mẹ F1 đem lai 7 AB = ab = 4% < 25%  F1 dị hợp chéo Ab /aB và tần số HVG ( f) = 2 x 4% = 8% Lập sơ đồ lai : dựa vào kiểu gen của P, F1, tần số hoán vị gen thu được kết quả phù hợp với tỉ lệ đề bài. 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 2.2. Hoán vị một bên (bên liên kết hoàn toàn phải dị hợp đều) 2.2.1. Nhận dạng: Bài toán cho lai các cây có kiểu hình trội với nhau đời con thu được 4 loại kiểu hình với tỉ lệ khác 9:3:3:1 ( Nếu tách xét riêng từng tính trạng thì tỉ lệ phân li đều là 3:1). Ngoài ra đề bài còn cho thêm các dữ kiện: - Cấu trúc NST của tế bào sinh tinh hoặc tế bào trứng không thay đổi trong giảm phân - Cấu trúc NST của tế bào sinh noãn hoặc tế bào sinh hạt phấn không thay đổi trong giảm phân. - Cấu trúc NST của tế bào sinh giao tử đực hoặc tế bào sinhgiao tử cái không thay đổi trong giảm phân. - Hoán vị gen ( trao đổi chéo) chỉ xảy ra ở một bên bố hoặc mẹ. - Trường hợp đề bài không cho các dữ kiện trên nhưng ở một số loài qua nghiên cứu xác định được hoán vị gen chỉ xảy ra ở một giới, ví dụ : ruồi giấm chỉ xảy ra hoán vị ở giới cái, tằm dâu chỉ xảy ra hoán vị ở giới đực… vì vậy khi đề bài cho ở các loài này phải khai thác theo hướng hoán vị gen một bên mới cho kết quả đúng. 2.2.2. Cách tính tần số hoán vị gen: - Cả hai bên đều sinh ra giao tử ab, bên liên kết hoàn toàn cho giao tử ab với tỉ lệ 50%, bên hoán vị cho giao tử ab với tỉ lệ m% -Dựa vào tỉ lệ cơ thể mang hai tính trạng lặn (k%) có kiếu gen ab / ab có tỉ lệ bằng m ab x 50%. - Ta có m = 2k. * Nếu m > 25% thì kiểu gen cơ thể có hoán vị là dị hợp đều và tần số hoán vị gen f = 100% - 2m *Nếu m < 25% thì kiểu gen cơ thể có hoán vị là dị hợp chéo và tần số hoán vị gen f = 2m 8 *Tỉ lệ các loại kiểu hình ở đời con - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng trội: 50% + k - Tỉ lệ cơ thể mang 1 tính trạng trội: 25% - k - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng lặn : k 2.2.3. Bài tập áp dụng Bài toán : Khi cho giao phuối giữa hai nòi ruồi giấm thuần chủng : Thân xám, cánh dài với thân đen, cánh ngắn. F1 thu được toàn thân xám, cánh dài . Ccho 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 Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 ( sự hoán vị chỉ xảy ra ở ruồi cái ) Tóm tắt cách giải Nhận dạng: Đây là dạng hoán vị gen xảy ra ở một bên ( ruồi cái) Cách tính tần số hoán vị gen F1: đen, ngắn ( ab / ab ) = 20% = 40% ab x 50% ab  Giao tử AB = ab = 40% > 25%  ruồi cái F1 dị hợp đều ( AB / ab ) xảy ra hoán vị gen với tần số f = 20% * Sơ đồ lai tương ứng với dạng hoán vị một bên với tần số 20% cho kết quả phù hợp với tỉ lệ đề bài: F2: 70% Xám, dài = 50% +20% =50% + k 20% đen, ngắn = 20% =k 5% Xám, ngắn = 25% -20% = 25% - k 5% đen, dài = 25% - 20% = 25% - k 2.3. Hoán vị hai bên kiểu gen khác nhau (Một bên dị hợp đều một bên dị hợp chéo). 9 2.3.1. Nhận dạng: Nếu lai các kiểu hình trội với nhau đời con thu được 4 loại kiểu hình với tỉ lệ khác 9:3:3:1. ( Nếu tách xét riêng từng tính trạng thì tỉ lệ phân li đều là 3:1). Ngoài ra đề bài còn cho thêm các dữ kiện: - Các cơ thể đem lai có kiểu hình trội về hai cặp tính trạng đem lai nhưng có kiểu gen khác nhau - Mọi diễn biến NST của tế bào sinh tinh và tế bào trứng là như nhau trong giảm phân. -Mọi diễn biến NST của tế bào sinh noãn và tế bào sinh hạt phấn là như nhau trong giảm phân. -Mọi diễn biến NST của tế bào sinh giao tử đực và tế bào sinhgiao tử cái là như nhau trong giảm phân. - Hoán vị gen ( trao đổi chéo) xảy ra ở cả hai bên bố và mẹ. 2.3.2. Cách tính tần số hoán vị gen: - Cả bố và mẹ đều sinh ra giao tử ab với tỉ lệ khác nhau (m%) - Một bên cho tỉ lệ giao tử ab là m% - Bên còn lại cho tỉ lệ giao tử ab là n% (n% = 50% - m%) -Dựa vào tỉ lệ cơ thể mang hai tính trạng lặn (k%)  kiếu gen ab / ab có tỉ lệ bằng m ab x n ab. - Ta có m x n = k. m + n =50% - Vai trò của m, n là như nhau, dựa vào phương trình trên xác định được f = 2n (hoặc f = 2m) - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng trội: 50% + k - Tỉ lệ cơ thể mang 1 tính trạng trội: 25% - k - Tỉ lệ cơ thể mang 2 tính trạng lặn : k 2.3.3. Bài tập áp dụng. Bài toán: Cho các cây lúa thân cao hạt tròn có kiểu gen khác nhau lai với nhau thu được đời con gồm1500 cây trong đó có 60 cây thân thấp hạt dài. Biết rằng mỗi gen quy đinh một tính trạng và mọi diễn biến NST ở tế bào sinh noãn và sinh hạt phấn là như nhau trong giảm phân. a. Xác định tần số hoán vị gen và tỉ lệ các kiểu hình còn lại. 10 Tóm tắt cách giải. Nhận dạng Đây là dạng hoán vị gen 2 bên, kiểu gen khác nhau. m+n = 50%. m xn = 4% - Giải hệ phương trình trên được nghiệm m = 40%, n = 10% ( hoặc m = 10%, n = 40%) f= 20% - Thân cao hạt tròn = 50% + 4% = 54% Thân cao hạt dài = 25% - 4% = 21% Thân thấp hạt tròn = 25% - 4% = 21% 2.4. Hoán vị gen trên NST giới tính (gen lặn trên NST X) 2.4.1. Nhận dạng: tách xét từng tính trạng, tính trạng phân bố không đều ở hai giới, lai thuận nghịch cho kết quả khác nhau. * Cách tính tần số hoán vị gen căn cứ vào các bài toán cụ thể, về nguyên tắc thì tương tự trên NST thường nhưng thường dựa vào tỉ lệ cơ thể đực mang cả hai tính trạng lặn. 2.4.2. Bài tập áp dụng Bài toán: Ở ruồi giấm alen lặn a quy định mắt có màu hạt lựu, liên kết với gen b quy định cánh xẻ. Các tính trạng tương phản là mắt đỏ và cánh bình thường. Kết quả một phép lai P cho những số liệu như sau: * Ruồi đực F1 : 7,5% mắt đỏ cánh bình thường : 7,5% mắt hạt lựu cánh xẻ 42,5% mắt đỏ cánh xẻ : 42,5% mắt hạt lựu cánh bình thường. *Ruồi cái F1: 50%mắt đỏ cánh bình thường : - 50% mắt đỏ cánh xẻ Biện luận và lập sơ đồ lai nói trên. Tóm tắt cách giải -Mắt lựu chỉ có ở ruồi đực chứng tỏ gen a nằm trên NST giới tính X. Gen a liên kết với gen b chứng tỏ cả hai gen cùng liên kết với NST X. + Ruồi đực F1 có tỉ lệ : 11 7,5% mắt đỏ cánh bình thường : 7,5% mắt hạt lựu cánh xẻ 42,5% mắt đỏ cánh xẻ : 42,5% mắt hạt lựu cánh bình thường. Đây là tỉ lệ của quy luật hoán vị gen f = 7,5% +7,5% = 15%. - Ruồi đực F1 có 7,5% mắt đỏ, cánh bình thường  kiểu gen phải là X AB Y, nhận X AB từ ruồi cái P, nhận Y từ ruồi đực P. - Ruồi đực F1 có 7,5% mắt hạt lựu, cánh xẻ  kiểu gen phải là X ab Y, nhận X ab từ ruồi cái P, nhận Y từ ruồi đực P. - Hai giao tử X AB và X ab có tỉ lệ nhỏ chứng tỏ được tạo ra từ hoán vị gen. Nên ruồi cái P phải có kiểu gen X Ab X aB . - Ruồi cái F1 có kiểu hình mắt đỏ, cánh bình thường phải có kiểu gen: X ab X aB , Ruồi cái F1 còn có kiểu hình mắt đỏ cánh xẻ phải có kiểu gen X Ab X -b  X Ab X ab - Ruồi đực P phải có kiểu gen X ab Y. Sơ đồ lai X Ab X aB X ab Y ( Tần số hoán vị f = 15%). x ( Kết quả thu được phù hợp với tỉ lệ đề bài). II. DẠNG 2. BA CẶP GEN TRÊN MỘT CẶP NHIỄM SẮC THỂ. 1.Trao đổi chéo đơn (Tại hai chỗ không cùng lúc) 1.1. Nhận dạng: Kết quả lai phân tích cho ra 6 loại kiểu hình chia thành3 nhóm 1.2. Cách giải quyết: Nhóm 2 loại kiểu hình chiếm tỉ lệ lớn nhất được sinh ra do giao tử liên kết hoàn toàn, 2 nhóm còn lại sinh ra do hoán vị gen, giá trị phụ thuộc mức độ liên kết chủ yếu do khoảng cách giữa chúng quy định( tần số hoán vị được tính bằng khoảng cách - Đơn vị Mooc gan) 1.3. Bài tập áp dụng: Bài toán : Khi lai cây ngô di hợp tử cả 3 cặp gen với cây ngô đồng hợp tử lặn cả 3 cặp gen ở F1 thu được: A-B-D - = 113 cây A-B-dd =70 cây aabbD- = 64cây aabbdd = 105 cây A-bbD- = 17 cây aaB-dd = 21 cây Hãy xác định trật tự sắp xếp các gen trong NST và khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu đơn vị trao đổi chéo? 12 Tóm tắt cách giải: - Kiểu hình: A-B-D-, aabbdd chiếm tỉ lệ lớn nhất sinh ra do kiên kết. fAD = (70+64) /390 fBD= (17+21/ 390 Trật tự các gen : A D B III. DẠNG 3. BA CẶP GEN TRÊN HAI CẶP NHIỄM SẮC THỂ QUY ĐỊNH 3 TÍNH TRẠNG. 1. Bài toán với phép lai phân tích 1.1. Nhận dạng: khi phân tích một phép lai cho thấy một bên là cơ thể mang 3 tính trạng trội và một bên là cơ thể mang cả 3 tính trạng lặn. Đời con xuất hiện 8 loại kiểu hình chia thành 2 nhóm, một nhóm gồm 4 loại kiểu hình có tỉ lệ lớn và bằng nhau, nhóm còn lại gồm 4 loại kiểu hình có tỉ lệ nhỏ hơn, hoặc F1(P) chứa 3 cặp gen dị hợp giảm phân cho 8 loại giao tử chia thành 2 nhóm , một nhóm gồm 4 loại có tỉ lệ (số lượng) lớn , nhóm còn lại gồm 4 loại có tỉ lệ (số lượng ) nhỏ hơn. Đây chính là trường hợp 3 cặp gen trên 2 cặp nhiễm sắc thể. 1.2. Cách tính tần số hoán vị gen: +Tần số hoán vị = tổng số( tổng tỉ lệ ) các kiểu hình có tỉ lệ nhỏ /Tổng số đời lai phân tích 1.2.3. Bài tập áp dụng Bài toán: F1 chứa 3 cặp gen dị hợp, khi giảm phân thấy xuất hiện 8 loại giao tử với số liệu sau đây : ABD = 10 ABd = 10 AbD = 190 Abd = 190 aBD = 190 aBd = 190 abD = 10 abd = 10 Xác định tần số hoán vị gen của F1? Tóm tắt cách giải. Nhận dạng: F1(P) chứa 3 cặp gen dị hợp giảm phân cho 8 loại giao tử chia thành 2 nhóm , một nhóm gồm 4 loại có tỉ lệ (số lượng) lớn , nhóm còn lại gồm 4 loại có tỉ lệ (số lượng ) nhỏ hơn. Đây chính là trường hợp 3 cặp gen trên 2 cặp nhiễm sắc thể. 13 * Tần số hoán vị gen = (10 x 4) / 4(10+190) 2 Bài toán với phép tạp giao. 2.1. Nhận dạng: Mỗi cặp tính trạng khi tách xét đều phân li với một tỉ lệ nhất định, xét chung tỉ lệ khác với tỉ lệ cơ bản. Nhóm từng nhóm 2 tính trạng, nhận thấy 2 trong 3 cặp gen liên kết không hoàn toàn với nhau, đồng thời phân li độc lập với cặp còn lại. 2.2. Cách giải quyết : Đối với 2 cặp gen liên kết không hoàn toàn cách làm đã giới thiệu ở mục I, tiến hành xét chung với cặp tính trạng còn lai theo quy tắc nhân. Ví dụ : F1 có kiểu gen Aa (Bd/bD). Ta có tỉ lệ các kiểu hình: (50% + k) : (25% - k) : (25% - k) : k x( 3A- :1aa) Tính tần số hoán vị gen thông qua tỉ lệ cơ thể mang các tính trạng lặn. IV. DẠNG 4. BA CẶP GEN TRÊN HAI CẶP NHIỄM SẮC THỂ QUY ĐỊNH 2 TÍNH TRẠNG ( tính trạng thứ nhất di truyền theo quy luật tương tác gen, tính trạng còn lại là tính trạng đơn gen , cặp NST quy định tính trạng này liên kết với một trong hai cặp của kiểu tương tác ở tính trạng thứ nhất). 1.1. Nhận dạng: Tách từng cặp tính trạng để xét  rút ra quy luật di truyền chi phối các tính trạng, tỉ lệ chung khác tỉ lệ cơ bản (tích các tỉ lệ thành phần). 1.2. Cách tính tần số hoán vị: tuỳ từng trường hợp nhưng nguyên tắc chung là dựa vào một trong số các kiểu hình thu được để biện luận xác định nhóm liên kết( cặp gen quy định tính trạng đơn gen liên kết với cặp nào trong kiểu tương tác), xác định kiểu liên kết ( các cơ thể dị hợp là dị hợp đều hay dị hợp chéo) cuối cùng xác đinh tần số hoán vị gen. 1.2.3. Bài tập áp dụng Bài toán 1: Cho F1 lai phân tích được thế hệ lai gồm 21 cây quả tròn, hoa tím ; 29 cây quả dài, hoa tím 54 cây quả tròn, hoa trắng ; 96 cây quả dài, hoa trắng. Cho biết tính trạng hoa tím là trội so với hoa trắng. Biện luận và viết sơ đồ lai. Tóm tắt cách giải. - Xét tỉ lệ hình dạng quả : tròn : dài= 1:3 . Fa cho 4 tổ hợp gen do đó F1 phải dị hợp về 2 cặp gen ( Tương tác bổ sung hoặc át chế) . Quy ước : AaBb 14 - Xét tính trạng màu hoa :Tím:trắng= 1:1-> F1 dị hợp 1 cạp gen. quy ước Dd. F1 dị hợp 3 cặp gen chi phối 2 tính trạng. Tỉ lệ phép lai khác tỉ lệ cơ bản  cặp gen Dd phải liên kết với một trong 2 cặp gen của kiểu tương tác AaBb. - Tỉ lệ cây quả tròn, hoa tím =7% = 7% ABD x 100% abd  Giao tử ABD sinh ra do hoán vị gen. Có 2 kiểu tương tác thoả mãn: *Tương tác bổ sung : trong kiểu tương tác này vai trò của các gen là như nhau do đó cặp Dd có thể liên kết với 1 trong 2 cặp của kiểu tương tác đều cho kết quả đúng. Tần số hoán vị gen f=28% Trường hợp 1 : Dd liên kết với Aa( F1 dị hợp chéo vì ABD sinh ra do hoán vị) ( Sơ đồ lai cho kết quả đúng) Trường hợp 2 : Dd liên kết với Bb ( F1 dị hợp chéo vì ABD sinh ra do hoán vị) ( Sơ đồ lai cho kết quả đúng) *Tương tác át chế : Vai trò của các gen là không giống nhau nên thường chỉ 1 trường hợp cho kết quả đúng. Bài toán 2: Cho chuột thuần chủng lông trắng ngắn với chuột thuần chủng lông trắng dài. Thu được F1 đồng loạt là chuột lông trắng dài. Cho các chuột F1 giao phối với chuột có kiểu gen chưa biết được F2 như sau: 62,5% chuột lông trắng dài 18,75% chuột lông trắng ngắn 12,5% chuột lông nâu dài 2,5% chuột lông nâu ngắn. 1. Giải thích kết quả và lập sơ đồ lai từ P F2 2. Nếu F1 lai phân tích và thu được tỉ lệ kiểu hình là: 47,5% chuột lông trắng dài 27,5% chuột lông trắng ngắn 2,5% chuột lông nâu dài 22,5% chuột lông nâu ngắn. Giải thích kết quả và lập sơ đồ lai phân tích. 15 Biết gen quy định tính trạng nằm trên NST thường và kích thước của lông do một cặp gen quy định. Tóm tắt cách giải. 1. - Xét tính trạng màu sắc lông: trắng : nâu = 13 :3 Đây là tỉ lệ phù hợp với quy luật tương tác gen, kiểu át chế, mỗi bên dị hợp 2 cặp gen AaBb Sơ đồ lai: x AaBb  F2 thu được AaBb 9 A-B- Lông trắng 3A-bb Lông trắng 3 aaB- Lông nâu 1aabb Lông trắng Quy ước : A át chế,quy định màu lông trắng a không át chế, không quy định màu B quy định màu nâu b quy định màu trắng. - Xét tính trạng kích thước lông. dài : ngắn = 3:1 Vì do 1 cặp gen quy định nên tỉ lệ này phù hợp với quy luật phân li. Quy ước: D quy định lông dài. d Sơ đồ lai: F2 : quy định lông ngắn. Dd x Dd 3D- :1dd ( 3 dài:1ngắn). - Xét cả 2 tính trạng F1 dị hợp 3 cặp gen, F2 cho tỉ lệ 10:3:2: 1=16 tổ hợp gen (Như vậy có hiện tượng cặp gen quy định chiều dài lông liên kết hoàn toàn với một cặp gen trong kiểu tương tác AaBb – xét tương tự mục 8) 2. F1 dị hợp 3 cặp gen Aa (Bd /bD). Lai phân tích cho tỉ lệ: 47,5% : 27,5% : 22,5% : 2,5% đây là tỉ lệ của hiện tượng hoán vị gen. - Xét kiểu hình lông nâu, ngắn ở F2 được tổ hợp từ (aaB-dd) nên có kiểu gen aa (Bd / bd). Mặt khác lai phân tích nên cá thể lai với F1 là đồng hợp lặn nên chỉ cho giao tử (a bd) Do vậy, kiểu gen aa(Bd / bd) được tổ hợp từ 100% (a bd ) và 22,5% (a Bd ) Tần số hoán vị f=10% ( Sơ đồ lai phù hợp với đề bài). 16 C. BÀI TẬP TỰ GIẢI. Bài 1. Khi lai hai cây hoa thuần chủng hoa kép, màu trắng với hoa đơn, màu đỏ được F1 đồng loạt hoa kép, màu hồng. Cho F1 tiếp tục giao phấn với nhau thu được F2 có kiểu hình phân li theo tỷ lệ sau: 42% cây hoa kép, màu hồng ; 9% cây hoa kép màu đỏ 24% cây hoa kép, màu trắng ; 8% cây hoa đơn màu hồng 16% cây hoa đơn, màu đỏ ; 1% cây hoa đơn màu trắng Cho biết mỗi gen qui định một tính trạng và mọi diễn biến trong giảm ở tế bào sinh hạt phấn và noãn đều như nhau, màu hoa đỏ là trội so với màu hoa trắng. 1. Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 2. Cho F1 lai phân tích thì kết quả phân li ở đời sau sẽ như thế nào? Bài 2. Cho lai 2 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 phân li theo tỉ lệ: 70% xám dài : 5% xám ngắn : 5% đen dài : 20% đen ngắn. - Khi cho ruồi đực F1 lai với ruồi cái đen ngắn thì được 50% xám dài : 50% đen ngắn. - Khi cho ruồi cái F1 lai với ruồi đực đen ngắn thì thu được 40% xám dài : 10% xám ngắn : 10% đen dài : 40% đen, ngắn. Giải thích sự di truyền và viết các sơ đồ lai. Bài 3. Cho cây đậu lai F1 mang kiểu hình hoa tím hạt phấn dài tương ứng với sự có mặt 2 cặp gen dị hợp trên một cặp NST đồng dạng lai phân tích. Giả sử có 1000 tế bào trải qua giảm phân để phát sinh hạt phấn mà trong đó có 100 tế bào có hoán vị gen. Tính tỉ lệ % các kiểu hình ở thế hệ lai nếu tất cả các hạt phấn sinh ra đều tham gia vào quá trình thụ tinh. Biết hoa tím trội hoàn toàn so với hoa đỏ, hạt phấn dài trội hoàn toàn so với hạt phấn tròn. Bài 4. Ở ruồi giấm, gen B quy định thân xám trội hoàn toàn so với b quy định thân đen. Gen V quy định cánh dài trội hoàn toàn so với gen v quy định cánh ngắn. Hai cặp 17 gen này cùng nằm trên một cặp NST. Đem ruồi cái dị hợp về các tính trạng thân xám cánh dài lai với ruồi đực thân đen cánh ngắn, thu được F1 gồm: 121 thân xám cánh dài 124 thân đen cánh ngắn 29 thân đen cánh dài 30 thân xám cánh dài. Hãy viết sơ đồ lai trên. Bài 5. Ở cà chua gen H quy định thân cao trội hoàn toàn so với h quy định thân thấp; gen R quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với r quy định quả vàng. Khi cho cà chua thân cao quả đỏ thụ phấn bằng hạt phấn của cây thân thấp quả vàng thì thi được F1 gồm: 919 cây thân cao quả vàng 921 cây thân thấp quả đỏ 79 cây thân cao quả đỏ 81 cây thân thấp quả vàng 1. Tính tần số trao đổi chéo giữa 2 gen R và H 2. Viết sơ đồ lai 3. Nếu bốn kiểu hình trên có tỉ lệ bằng nhau thì tần số hoán vị gen bằng bao nhiêu? Hiện tượng hoán vị gen xảy ra ở bao nhiêu phần trăm của tế bào sinh noãn của cây làm mẹ? Trong trường hợp này có trùng với sự phân li với quy luật nào của Menden? PHẦN III: KẾT LUẬN - Chuyên đề này đã được áp dụng khi dạy chuyên đề cho học sinh ôn thi đại học của trường và bồi dưỡng HSG, bước đầu đã thu được kết quả khả thi: Học sinh dễ hiểu, biết vận dụng kiến thức để trả lời tốt các câu hỏi tự luận, câu hỏi trắc nghiệm và làm bài tập. 18 - Tôi rất mong các đồng nghiệp quan tâm đóng góp ý để giúp tôi hoàn thiện chuyên đề trên. Tôi xin chân thành cảm ơn. Người viết Nguyễn Thi Thanh Tâm TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sinh học 12. Nhà xuất bản Giáo dục, 2008. 2. Sách giáo viên Sinh học 12. Nhà xuất bản Giáo dục, 2008. 19 3. Phương pháp giải bài tập di truyền học. Phan Kì Nam, Vũ Đức Lưu, Trần Đức Lợi, Nguyễn Văn Sang, Nguyễn Thị Vân, Nguyễn Thảo Nguyên. Nhà xuất bản Giáo dục, 2008. 5. Đề thi chính thức tuyển sinh đại học cao đẳng của Bộ Giáo dục-Đào tạo qua các năm. 6. Đề thi chính thức của Sở Giáo dục -Đào tạo Vĩnh Phúc trong các kì thi học sinh giỏi qua các năm. 20 [...]... hợp 3 cặp gen trên 2 cặp nhiễm sắc thể 1.2 Cách tính tần số hoán vị gen: +Tần số hoán vị = tổng số( tổng tỉ lệ ) các kiểu hình có tỉ lệ nhỏ /Tổng số đời lai phân tích 1.2.3 Bài tập áp dụng Bài toán: F1 chứa 3 cặp gen dị hợp, khi giảm phân thấy xuất hiện 8 loại giao tử với số liệu sau đây : ABD = 10 ABd = 10 AbD = 190 Abd = 190 aBD = 190 aBd = 190 abD = 10 abd = 10 Xác định tần số hoán vị gen của F1?... lệ bằng nhau thì tần số hoán vị gen bằng bao nhiêu? Hiện tượng hoán vị gen xảy ra ở bao nhiêu phần trăm của tế bào sinh noãn của cây làm mẹ? Trong trường hợp này có trùng với sự phân li với quy luật nào của Menden? PHẦN III: KẾT LUẬN - Chuyên đề này đã được áp dụng khi dạy chuyên đề cho học sinh ôn thi đại học của trường và bồi dưỡng HSG, bước đầu đã thu được kết quả khả thi: Học sinh dễ hiểu, biết vận... cách giải Nhận dạng: F1(P) chứa 3 cặp gen dị hợp giảm phân cho 8 loại giao tử chia thành 2 nhóm , một nhóm gồm 4 loại có tỉ lệ (số lượng) lớn , nhóm còn lại gồm 4 loại có tỉ lệ (số lượng ) nhỏ hơn Đây chính là trường hợp 3 cặp gen trên 2 cặp nhiễm sắc thể 13 * Tần số hoán vị gen = (10 x 4) / 4(10+190) 2 Bài toán với phép tạp giao 2.1 Nhận dạng: Mỗi cặp tính trạng khi tách xét đều phân li với một tỉ... Cách tính tần số hoán vị: tuỳ từng trường hợp nhưng nguyên tắc chung là dựa vào một trong số các kiểu hình thu được để biện luận xác định nhóm liên kết( cặp gen quy định tính trạng đơn gen liên kết với cặp nào trong kiểu tương tác), xác định kiểu liên kết ( các cơ thể dị hợp là dị hợp đều hay dị hợp chéo) cuối cùng xác đinh tần số hoán vị gen 1.2.3 Bài tập áp dụng Bài toán 1: Cho F1 lai phân tích được... 1.2 Cách giải quyết: Nhóm 2 loại kiểu hình chiếm tỉ lệ lớn nhất được sinh ra do giao tử liên kết hoàn toàn, 2 nhóm còn lại sinh ra do hoán vị gen, giá trị phụ thuộc mức độ liên kết chủ yếu do khoảng cách giữa chúng quy định( tần số hoán vị được tính bằng khoảng cách - Đơn vị Mooc gan) 1.3 Bài tập áp dụng: Bài toán : Khi lai cây ngô di hợp tử cả 3 cặp gen với cây ngô đồng hợp tử lặn cả 3 cặp gen ở F1... cách giải Nhận dạng Đây là dạng hoán vị gen 2 bên, kiểu gen khác nhau m+n = 50% m xn = 4% - Giải hệ phương trình trên được nghiệm m = 40%, n = 10% ( hoặc m = 10%, n = 40%) f= 20% - Thân cao hạt tròn = 50% + 4% = 54% Thân cao hạt dài = 25% - 4% = 21% Thân thấp hạt tròn = 25% - 4% = 21% 2.4 Hoán vị gen trên NST giới tính (gen lặn trên NST X) 2.4.1 Nhận dạng: tách xét từng tính trạng, tính trạng phân. .. xếp các gen trong NST và khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu đơn vị trao đổi chéo? 12 Tóm tắt cách giải: - Kiểu hình: A-B-D-, aabbdd chiếm tỉ lệ lớn nhất sinh ra do kiên kết fAD = (70+64) /390 fBD= (17+21/ 390 Trật tự các gen : A D B III DẠNG 3 BA CẶP GEN TRÊN HAI CẶP NHIỄM SẮC THỂ QUY ĐỊNH 3 TÍNH TRẠNG 1 Bài toán với phép lai phân tích 1.1 Nhận dạng: khi phân tích một phép lai cho thấy một bên là... chuột lông trắng ngắn 12,5% chuột lông nâu dài 2,5% chuột lông nâu ngắn 1 Giải thích kết quả và lập sơ đồ lai từ P F2 2 Nếu F1 lai phân tích và thu được tỉ lệ kiểu hình là: 47,5% chuột lông trắng dài 27,5% chuột lông trắng ngắn 2,5% chuột lông nâu dài 22,5% chuột lông nâu ngắn Giải thích kết quả và lập sơ đồ lai phân tích 15 Biết gen quy định tính trạng nằm trên NST thường và kích thước của lông do một. .. thường phải có kiểu gen: X ab X aB , Ruồi cái F1 còn có kiểu hình mắt đỏ cánh xẻ phải có kiểu gen X Ab X -b  X Ab X ab - Ruồi đực P phải có kiểu gen X ab Y Sơ đồ lai X Ab X aB X ab Y ( Tần số hoán vị f = 15%) x ( Kết quả thu được phù hợp với tỉ lệ đề bài) II DẠNG 2 BA CẶP GEN TRÊN MỘT CẶP NHIỄM SẮC THỂ 1.Trao đổi chéo đơn (Tại hai chỗ không cùng lúc) 1.1 Nhận dạng: Kết quả lai phân tích cho ra 6 loại... trong 3 cặp gen liên kết không hoàn toàn với nhau, đồng thời phân li độc lập với cặp còn lại 2.2 Cách giải quyết : Đối với 2 cặp gen liên kết không hoàn toàn cách làm đã giới thi u ở mục I, tiến hành xét chung với cặp tính trạng còn lai theo quy tắc nhân Ví dụ : F1 có kiểu gen Aa (Bd/bD) Ta có tỉ lệ các kiểu hình: (50% + k) : (25% - k) : (25% - k) : k x( 3A- :1aa) Tính tần số hoán vị gen thông qua tỉ ... kiến thức hoán vị gen nội dung hay khó, học sinh thường lúng túng việc tiếp cận nhận dạng, phân loại giải toán hoán vị gen, dạng tập hoán vị gen thường xuyên có đề thi đại học, đề thi học sinh giỏi... giỏi Việc phân loại , giải nhanh toán hoán vị gen có ý nghĩa việc nâng cao thành tích học tập phát triển tư cho học sinh Vì chọn đề tài “ Phân loại, giải nhanh số dạng toán hoán vị gen II THỰC... làm thi đạt kết cao Vì lí mà chọn đề tài cho chuyên đề là: “ Phân loại, giải nhanh số dạng toán hoán vị gen III PHẠM VI CHUYÊN ĐỀ Các tập sinh học di truyền đa dạng Nhưng phạm vi chuyên đề này,