SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH TRƯỜNG THPT C NGHĨA HƯNG CÁC DẠNG BÀI TOÁN LAI TRONG QUY LUẬT DI TRUYỀN PHÂN LI ĐỘC LẬP VÀ TƯƠNG TÁC GEN TÁC GIẢ: LÊ NGỌC LONG TRÌNH ĐỘ CHUN MƠN: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM CHỨC VỤ : TỔ TRƯỞNG SINH - THỂ DỤC NƠI CÔNG TÁC: TRƯỜNG THPTC NGHĨA HƯNG NGHĨA HƯNG, NGÀY 30 THÁNG 10 NĂM 2011 THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên đề tài: “CÁC DẠNG BÀI TOÁN LAI TRONG QUY LUẬT DI TRUYỀN PHÂN LI ĐỘC LẬP VÀ TƯƠNG TÁC GEN ” Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: ôn tập thi tốt nghiệp, thi đại học, kiểm tra đánh giá học sinh cấp trung học phổ thông Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ 9/2010 đến 10/2011 Tác giả: Họ tên : LÊ NGỌC LONG Năm sinh: 1976 Nơi thường trú: Khu I thị trấn Rạng Đông Nghĩa Hưng Nam Định TRÌNH ĐỘ CHUN MƠN: CHỨC VỤ: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TỔ TRƯỞNG SINH - THỂ DỤC NƠI CÔNG TÁC: TRƯỜNG THPTC NGHĨA HƯNG Đơn vị áp dụng sáng kiến: TRƯỜNG THPTC NGHĨA HƯNG Thị trấn Rạng Đông Nghĩa Hưng Nam Định I Điều kiện hoàn cảnh tạo sáng kiến: Trong q trình ơn tập cho học sinh dạng tốn lai, tơi nhận thấy học sinh lúng túng khó tìm cách giải Vì tơi phân loại dạng tốn lai tìm cách giải nhanh để học sinh làm tốt Mặt khác tiết học chương trình sinh học cấp trung học phổ thơng thời gian dành cho luyện tập, tập, chủ yếu lý thuyết Phân loại, tìm cách hướng dẫn học sinh thực tập theo cách nhanh cần thiết Trong cách hướng dẫn có dựa sở quy luật di truyền phân li, phân li độc lập gen, quy luật tảng để tiếp tục học quy luật khác Đề thi vào đại học, cao đẳng mơn sinh học có nhiều câu hỏi theo hướng giải nhanh Nếu em học sinh tìm hiểu chất quy luật vận dụng cách giải nhanh đạt nhiều điểm kì thi II Mơ tả giải pháp kỹ thuật : II.1 Trước tạo sáng kiến: Học sinh làm tập sách có sẵn chưa vận dụng linh hoạt Kết kiểm tra phần thấp, có điểm trung bình xác suất Học sinh làm câu hỏi lý thuyết theo mức độ nhận biết, cịn mức độ khác thường làm chưa Trong cách giải toán lai học sinh thường mắc phải lỗi chưa viết giao tử, chưa nêu chất phép lai tự thụ phấn hay ngẫu phối Để tính xác suất loại kiểu hình đời phần lớn em cộng giao tử bố mẹ nên sai kết Trước thực trạng này, nhằm giúp em học sinh giải tốt tốn lai, tơi chọn đề tài dạng toán lai để nghiên cứu áp dụng II.2 Các giải pháp : Việc nhận dạng quy luật di truyền vấn đề định cho việc giải nhanh toán lai Để nhận dạng quy luật di truyền phải dựa vào điều kiện cụ thể toán + Đối với tốn lai 1, nhiều cặp tính trạng phân ly độc lập ta dựa vào: - Các điều kiện tính trạng gen quy định - Kết phép lai để xác định + Đối với tốn tương tác gen khơng alen ta dựa vào: - Dựa vào điều kiện phép lai - Kết phân tích đời qua phép lai A Cách nhận dạng quy luật di truyền: Trường hợp toán xác định tỷ lệ phân ly kiểu hình đời con: 1.1 Dựa vào kết phân ly kiểu hình đời con: 1.1.1 Khi lai tính trạng: ( Nếu tính trạng phân bố hai giới tính) Tìm tỉ lệ phân li KH hệ loại tính trạng để từ xác định quy luật di truyền chi phối Nếu P chủng, F1 dị hợp tử tự phối: + 3:1 quy luật di truyền trội lặn hoàn toàn + 1:2:1 quy luật di truyền trội khơng hồn tồn (xuất tính trạng trung gian ) + 1:1 2:1 tỉ lệ gen gây chết + 9:3:3:1 9:6:1 9:7 tính trạng di truyền theo tương tác bổ trợ + 12:3:1 13:3 tính trạng di truyền theo quy luật tương tác át chế trội + 9:3:4 tương tác át chế gen lặn vừa bổ sung vừa át chế + 15:1; 63:1 tương tác cộng gộp 1.1.2 Khi lai hay nhiều cặp tính trạng: + Tìm tỉ lệ phân tích kiểu hình hệ loại tính trạng + Nhân tỉ lệ KH riêng rẽ loại tính trạng với tỉ lệ KH riêng loại tính trạng Nếu thấy kết tính phù hợp với kết phép lai kết luận cặp gen quy định loại tính trạng nằm cặp NST khác nhau, di truyền theo định luật phân li độc lập Menden (trừ tỉ lệ 1:1 nhân với nhau) Ví dụ: Cho lai hai thứ cà chua: đỏ-thân cao với đỏ-thân thấp thu 37.5% đỏ-thân cao: 37.5% đỏ -thân thấp: 12.5% vàng-thân cao: 12.5% vàng-thân thấp Biết tính trạng gen quy định Giải: + Xét riêng tính trạng hệ con: ( 37,5% + 37,5% ) đỏ : ( 12,5% + 12,5% ) vàng = đỏ : vàng ( 37,5% + 12,5% ) cao : ( 37,5 % + 12,5% ) thấp = cao : thấp + Nhân tỉ lệ ( đỏ : vàng ) ( cao : thấp ) = đỏ-cao : đỏ-thấp : vàng-cao : vàng-thấp, phù hợp với phép lai đề Vậy cặp gen quy định tính trạng nằm cặp NST khác 1.2 Dựa vào kết phân ly kiểu hình phép lai phân tích: Dựa vào kết phép lai để xác định tỷ lệ loại giao tử sinh cá thể cần tìm + Nếu tỉ lệ KH 1:1 di truyền tính trạng gen chi phối + Nếu tỉ lệ KH 3:1 di truyền theo quy luật tương tác gen, tính trạng có kiểu hình gồm kiểu : - Tương tác bổ trợ 9:7 - Tương tác át chế 13:3 - Tương tác cộng gộp 15:1 ( lúa mì…) ; 63:1 ( màu da người …) + Nếu có tỉ lệ KH 1:2:1 tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen trường hợp tính trạng có kiểu hình gồm kiểu : - Tương tác bổ trợ 9:6:1 - Tương tác át chế lặn 9:3:4 - Tương tác át chế trội 12:3:1 + Tỉ lệ KH 1:1:1:1 di truyền tương tác bổ trợ tính trạng có kiểu hình 9:3:3:1 lai cặp tính trạng tuân theo định luật phân ly độc lập có tỉ lệ kiểu hình 9:3:3:1 2.Nếu đề khơng xác định tỷ lệ phân li kiểu hình đời mà cho biết kiểu hình lai: + Khi lai cặp tính trạng, tỉ lệ kiểu hình biết bội số 25% (hay ) + Khi lai cặp tính trạng mà tỉ lệ kiểu hình biết bội số 6.25% (hay ), hay lai n cặp tính trạng mà từ tỉ lệ KH biết cho phép xác 16 định số loại giao tử bố (hoặc mẹ) có tỉ lệ 25% ước số 25% Đó tốn thuộc định luật Menden Ví dụ: Cho lai đậu chủng khác cặp tính trạng tương phản, F thu toàn thân cao - hoa đỏ Cho F tạp giao F2 thu 16000 có 9000 thân cao - hoa đỏ Hai cặp tính trạng bị chi phối quy luật di truyền A Tương tác át chế B Phân li độc lập C.Tương tác bổ trợ D Tương tác cộng gộp Giải: Tỉ lệ cao- đỏ thu hệ F2 9000 = = 56.25% bội số 6.25% 16000 16 Đó tốn thuộc định luật Menden => Chọn đáp án B 3.Tính trạng hay gen quy định? Xác định kiểu gen tương ứng thể lai: Tùy vào số tổ hợp đời phép lai tính trội lặn hồn tồn hay khơng hồn tồn hệ lai + Phép lai hai cá thể dị hợp (thường cho F1 giao phối với nhau) cho số tổ hợp không thường gen quy định; số tổ hợp không 16 thường gen quy định * Ví dụ : Khi lai F1 dị hợp F2 phân ly tỉ lệ 11: 2: 2: (tổng có 16 tổ hợp) chắn gen quy định + Phép lai phân tích F 1: cho số tổ hợp không 1:1, lúc lại gen quy định * Ví dụ : Khi lai phân tích đỏ: xanh (4 tổ hợp) chắn khơng phải gen + Lai F1 với cá thể bất kì: số tổ hợp tối đa lai hai cá thể dị hợp với nhau, từ loại trừ khả khơng *Ví dụ : Khi lai hai cá thể tính trạng A mà cho tới tổ hợp chắn tính trạng gen quy định, cá thể dị hợp gen, cá thể dị hợp gen (thường dị hợp đồng hợp lặn gen lại) Gen gây chết : Dấu hiệu kiểu số tổ hợp đời khơng chẵn, 3, 7, thay 4, Đây dấu hiệu gặp phải nghĩ đến *Ví dụ: Nếu đời phân ly tỉ lệ đặc biệt 2:1 gần chắn gen gây chết, thường gây chết trạng thái đồng hợp trội Các trường hợp đặc biệt: + Dựa vào kết phân li kiểu hình F1 lai với thể khác, cần ý tỉ lệ đặc biệt sau đây: 7:1; 4:3:1; 6:1:1; 5:3 tỉ lệ tính trạng nảy sinh tương tác gen, tùy trường hợp cụ thể mà xác định xác tính trạng xét, di truyền theo quy luật di truyền + Trường hợp đồng trội dựa vào điều kiện như: tính trạng qui định cặp gen có alen, IA = IB > IO Số kiểu gen tối đa 6, số kiểu hình tối đa Ví dụ: Màu lơng lồi cú mèo chịu kiểm sốt dãy đa allen xếp theo thứ tự tính trội giảm dần là: R (lông đỏ) > R2 (lông đen) > R3 (lông xám) Hãy xác định Kiểu gen cú lông đỏ, lông đen lông xám Giải:Dãy đa allen xếp theo thứ tự tính trội giảm dần là: R (lông đỏ) > R2 (lông đen) > R3 (lông xám) KG cú lơng đỏ là: R1R1; R1R2; R1R3 KG cú lơng đen là: R2R2; R2R3 KG cú lơng xám là: R3R3 B Phương pháp giải tập: Tùy yêu cầu tốn mà ta có phương pháp giải khác Trong phép lai 1, hay nhiều cặp tính trạng tương phản: thường gặp dạng - Dạng tốn thuận: cho biết tính trạng (hay gen) trội, lặn từ tìm tỷ lệ phân tích đời sau - Dạng toán nghịch: cho biết kết đời từ tìm kiểu gen bố mẹ 1.1.Tính số loại thành phần gen giao tử: 1.1.1 Số loại giao tử: Tùy thuộc vào số cặp gen dị hợp kiểu gen + Trong KG có cặp gen dị hợp  21 loại giao tử + Trong KG có cặp gen dị hợp  22 loại giao tử + Trong KG có cặp gen dị hợp  23 loại giao tử Vậy KG có n cặp gen dị hợp  2n loại giao tử Ví dụ: Kiểu gen AaBbCcDd có khả tạo loại giao tử? Ta xét kiểu gen có cặp gen dị hợp, số loại giao tử 2n=24=16 1.1.2.Thành phần gen (KG) giao tử Trong tế bào (2n) thể gen tồn thành cặp tương đồng, giao tử (n) mang gen cặp + Đối với cặp gen đồng hợp AA (hoặc aa): cho loại giao tử A (hoặc loại giao tử a) + Đối với cặp gen dị hợp Aa: cho loại giao tử với tỉ lệ gồm giao tử A giao tử a + Suy luận tương tự nhiều cặp cặp gen dị hợp nằm cặp NST khác nhau, thành phần kiểu gen loại giao tử ghi theo sơ đồ phân nhánh (sơ đồ Auerbac) cách nhân đại số Ví dụ: Cho biết thành phần gen loại giao tử kiểu gen sau:AaBBDdee Ta có sơ đồ phân nhánh sau: A a B D e KG giao tử :ABDe B d e ABde D e aBDe d e aBde Hoặc nhân đại số: ( A:a ).( B ).( D:d ).( e ) = ABDe : ABde : aBDe : aBde Ví dụ: Trong điều kiện giảm phân bình thường, thể AaBbCcDD sinh loại giao tử nào? A ABCD abcD B ABCD, ABcD, AbCD, AbcD C ABCD, AbcD, aBCD, AbcD, abCD, AbCd, abcD, AbcD D ABCD, ABcD, AbCD, AbcD, aBCD, aBcD, abCD, abcD Giải: KG xét dị hợp cặp allen => số giao tử tạo 23=8 Và không chứa gen lặn d Chọn đáp án D 1.2.Tính số kiểu tổ hợp, kiểu gen, kiểu hình tỉ lệ phân li đời (dạng toán thuận) : 1.2.1 Số kiểu tổ hợp: Mỗi loại giao tử đực tổ hợp tự với loại giao tử tạo thành nhiều kiểu tổ hợp hợp tử Vì số kiểu tổ hợp loại giao tử đực là: Số kiểu tổ hợp = số loại giao tử đực x số loại giao tử Kiểu tổ hợp khác đưa đến kiểu gen giống => số KG ≤ số kiểu tổ hợp Ví dụ: Nếu mẹ có cặp gen dị hợp, cặp gen đồng hợp, bố có cặp gen dị hợp, cặp gen đồng hợp lặn Số kiểu tổ hợp giao tử đời F1 là: A 16 B.32 C.64 D.128 Giải: + Cây mẹ có cặp gen dị hợp => có 23 loại giao tử + Cây bố có cặp gen dị hợp => có 22 loại giao tử => Số kiểu tổ hợp giao tử đời F1 23 x 22 = 32 Chọn đáp án B 1.2.2 Số kiểu gen, kiểu hình đời : Sự di truyền cặp gen độc lập với nhau, tổ hợp tự cặp gen cặp tính trạng Vì vậy, kết kiểu gen kiểu hình đời xác định: + Tỉ lệ kiểu gen chung nhiều cặp gen = Tích tỉ lệ kiểu gen riêng lẻ cặp gen Số kiểu gen tính chung = Tích số kiểu gen riêng cặp gen + Tỉ lệ kiểu hình chung nhiều cặp tính trạng = Tích tỉ lệ kiểu hình riêng lẻ cặp tính trạng Số kiểu hình tính chung = Tích số kiểu hình riêng cặp tính trạng Ví dụ1: Cho giả thuyết sau: A: hạt vàng a: hạt xanh B: hạt trơn b: hạt nhăn D: thân cao d: thân thấp Các cặp gen di truyền độc lập Người ta tiến hành phép lai cá thể có kiểu gen: AabbDd lai với AaBbdd Xác định số kiểu gen số kiểu hình chung lai Giải: Ta xét phép lai độc lập : Kiểu gen kiểu hình Aa x Aa =AA: 2Aa: aa vàng: xanh Bb x bb = Bb: bb trơn: nhăn Dd x dd = Dd: dd cao: thấp Vậy: Sự tổ hợp cặp gen dị hợp Aa cho KG (Aa x Aa =1AA: 2Aa: 1aa ) Sự tổ hợp cặp gen bên dị hợp bên đồng hợp cho KG (Bb x bb = 1Bb : 1bb; Dd x dd = 1Dd : 1dd) Tỉ lệ KG chung là: (1AA : 2Aa : 1aa)(1Bb : 1bb)(1Dd : 1dd) = AABbDd ; AABbdd ; AAbbDd ; Aabbdd Số kiểu gen tính chung: 3.2.2 = 12 Lập luận tương tự: Sự tổ hợp cặp gen dị hợp Aa cho 2KH (3 vàng: xanh) Sự tổ hợp cặp gen bên dị hợp bên đồng hợp cho KH Tỉ lệ KH tính chung: (3 vàng : xanh)(1 trơn : nhăn)(1 cao : thấp) Số kiểu hình tính chung: 2.2.2 = 1.2.3 Tính tỉ lệ phân ly đời :  Tỉ lệ phân li kiểu gen đời = Tích tỉ lệ kiểu gen riêng lẻ cặp gen Ví dụ1: Dâu tây: genR (trội khơng hồn tồn)quy định tính trạng đỏ Gen r (lặn khơng hồn tồn) quy định tính trạng trắng Gen Rr quy định hồng Gen H quy định tính trạng cao (trội) Gen h quy định tính trạng thấp (lặn) cặp gen nằm cặp NST khác Khi cho lai dâu tây dị hợp hai cặp gen F1 có tỉ lệ kiểu di truyền là: A : : : C : : : : : : : : B : : : : : D Cả sai Giải: P: RrHh x RrHh Ta xét phép lai độc lập (do gen phân li độc lập) Rr x Rr = 1RR : 2Rr : 1rr Hh x Hh = 1HH : 2Hh : 1hh  Tỉ lệ phân li kiểu gen đời là: (1 : : 1) (1 : : 1) =1:2:1:2:4:2:1:2:1 => Chọn đáp án C Ví dụ 2: phép lai AaBbccDdee x AabbccDdEe sinh kiểu gen aabbccddee chiếm tỉ lệ ?(Với cặp gen nằm cặp NST khác nhau, tính trạng trội hồn tồn.) Giải: Ở trường hợp ta xét phép lai độc lập nhau: Aa x Aa Bb x bb A- + B- + aa bb cc x cc 1cc Dd x Dd D- + dd 4 1 E- + ee 2 Ee x ee Vậy kiểu gen aabbccddee sinh đời chiếm tỉ lệ là: 1 1 x x1x x = 4 64 Ví dụ 3: Cho lai cá thể AaBbCc, với cặp gen nằm cặp NST khác nhau, tính trạng trội hồn tồn a Tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp cặp gen, cặp gen lại đồng hợp: A 64 B 64 C 24 64 D 32 64 b Tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp cặp gen, cặp lại đồng hợp: A 64 B 64 C 24 64 D 32 64 Giải: Ta xét phép lai độc lập nhau: Aa x Aa Bb x Bb Cc x Cc AA + Aa + aa 4 BB + Bb + bb 4 CC + Cc + cc 4 a Cá thể dị hợp cặp gen, cặp gen lại đồng hợp : AaBbCC; AaBbcc; AaBBCc; AabbCc; AABbCc; aaBbCc Mà tỉ lệ kiểu gen : 2 x x = 4 64 Tương tự cho kiểu hình lại Vậy tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp cặp gen, cặp gen lại đồng hợp là: ( x 24 x )x6= x6= 4 64 64 Chọn đáp án C b Cá thể dị hợp cặp gen, cặp lại đồng hợp là: AaBBCC; AabbCC; Aabbcc; AaBBcc; AABbCC; AABbcc; aaBbCC; aaBbcc; AABBCc; AAbbCc; aaBBCc; aabbCc Mà tỉ lệ kiểu gen là: 1 x x = 4 64 Tương tự cho kiểu hình cịn lại Vậy tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp cặp gen, cặp lại đồng hợp là: ( 1 24 x x ) x 12 = x 12 = 4 64 64 Chọn đáp án C 10  Tỉ lệ phân li kiểu hình = Tích tỉ lệ kiểu hình riêng lẻ cặp gen Ví dụ1: Cơ thể dị hợp kiểu gen AaBb tạp giao cho F1 phân tính kiểu hình theo tỉ lệ nào, gen phân ly độc lập gen A trội khơng hồn tồn? A : : : C : : 3: 2: 1: B 27: : 9: 9: 3: 3: 3:1 D : : Giải: Ta xét phép lai độc lập (do gen phân li độc lập) Aa x Aa = 1AA : 2Aa : 1aa Vì gen A trội khơng hồn tồn, lúc kiểu gen AA, Aa, aa quy định KH khác =>Cho kiểu hình Bb x Bb = 1BB : 2Bb : 1bb Vì gen B trội hồn tồn, lúc kiểu gen BB Bb có KH =>Cho kiểu hình (3B-, 1bb)  Tỉ lệ phân li kiểu hình đời là: (1 : : 1) (3 : 1) = : : 3: 2: 1: Chọn đáp án C Ví dụ 2: Cho lai phân tích cá thể dị hợp cặp gen nằm cặp NST khác nhau, tỉ lệ kiểu kiểu hình đời F1 là: A : : : B : : : : : : : C : : : : : : : 1: : : : D : : : : : : : : : : : : : : : Giải: C1: Tương tự lập luận ví dụ C2: Trong phép lai phân tích cá thể đồng hợp lặn lai với cá thể khác ( cá thể có kiểu hình trội để kiểm tra kiểu gen) Vậy cá thể đồng hợp cho loại giao tử Cá thể đem lai phân tích có cặp gen dị hợp => số loại giao tử tạo là: = 16 Số tổ hợp giao tử tạo x 16 = 16 Xét đáp án trên, có đáp án D có 16 tổ hợp Chọn đáp án D CÔNG THỨC TỔNG QUÁT Khi so sánh lai tính trạng lai hai tính trạng ta thấy lai tính trạng F2 phân li thành loại kiểu hình theo tỷ lệ : 1, lai tính trạng chúng phân li thành loại kiểu hình theo tỷ lệ : : : Tỷ lệ ứng với bình phương biểu thức (3 + 1) (3 + 1)2 = + + + Một cách tương tự lai cặp tính trạng phân li kiểu hình F2 cho loại kiểu hình ứng với: (3 + 1)3 = 27 + + + + + + + Từ nêu nhận xét khái qt: Trong lai n cặp tính trạng tỷ lệ phân li kiểu hình F2 ứng với cơng thức (3 + 1)n 11 • Cơng thức phân tính chung định luật phân ly độc lập ( trường hợp có tính trội hồn tồn) thể có n cặp gen dị hợp phân li độc lập, AaBb Nn tự thụ F1 Kiểu gen Lai tính Lai tính Lai tính Lai n tính Aa AaBb AaBbCc AaBbCc F2 Số kiểu giao tử Số kiểu tổ hợp giao tử Số loại kiểu gen 21 22 23 21 x 21 22 x 22 23 x 23 31 (1:2:1)1 21 (3:1)1 2 (1:2:1) (3:1)2 33 (1:2:1)3 23 (3:1)3 2n 2n x 2n Tỉ lệ kiểu gen 3n (1:2:1)n Số loại kiểu hình 2n Tỉ lệ kiểu hình (3:1)n Tổng quát hơn, dị hợp n cặp allen giao phấn với dị hợp m cặp allen ta có: + Cây dị hợp n cặp allen có 2n loại giao tử + Cây dị hợp m cặp allen có 2m loại giao tử Do => Tổng số hợp tử = 2n x 2m = 2n+m 3 - Tỉ lệ có kiểu hình trội =   4 k +m n m n+ m n m n+ m 1 1 1 - Tỉ lệ thể đồng hợp toàn trội =   *   =   2 2 2 1 1 1 - Tỉ lệ thể đồng hợp toàn lặn =   *   =   2 2 2  Tìm số kiểu gen thể: Một thể có n cặp gen nằm n cặp NST tương đồng, có k cặp gen dị hợp m=n-k cặp gen đồng hợp Số kiểu gen có thể tính theo cơng thức: A = Cnn−k ∗ n−k = Cnm ∗ m Trong đó: A số kiểu gen có thể n số cặp gen k số cặp gen dị hợp m số cặp gen đồng hợp Ví dụ: Trong thể có cặp gen nằm cặp NST tương đồng, thể bố có cặp gen dị hợp, cặp gen đồng hợp cịn mẹ ngược lại Có kiểu giao phối xáy ra? A 64 B.16 C.256 D.32 Giải: 12 C1: Giải theo cách liệt kê kiểu gen có thể bố mẹ sau nhân lại với nhau: + Xét thể bố: có cặp gen dị hợp, đồng hợp => kiểu gen có: AaBbCcDD AaBbCcdd AaBbCCDd AaBbccDd AaBBCcDd AabbCcDd AABbCcDd aaBbCcDd Vậy có tất trường hợp xảy + Xét thể mẹ: có cặp dị hợp, cặp đồng hợp=> kiểu gen có: AaBBCCDD AabbCCDD AaBBCCdd AabbCCdd AaBBccDD AabbccDD AaBBccdd Aabbccdd Nếu ta giả định Aa cặp gen dị hợp cặp gen cịn lại đồng hợp ta liệt kê kiểu gen, sau ta thay đổi vai trị dị hợp cho cặp gen cịn lại Lúc đó, số kiểu gen có thể mẹ là: = 32 Suy ra, số kiểu giao phối là: 32 = 256  chọn đáp án C C2: Áp dụng cơng thức tính: Số kiểu gen có thể bố là: A = C41 ∗ 21 = 4! ∗ 21 = ∗ = ( − 1)!.1! Số kiểu gen có thể mẹ là: B = C43 ∗ 23 = 4! ∗ 23 = ∗ = 32 ( − 3)!.3! Suy ra, số kiểu giao phối là: 32 = 256  chọn đáp án C 1.3 Tìm kiểu gen bố mẹ (dạng tốn nghịch): 1.3.1 Kiểu gen tính riêng loại tính trạng: Xét riêng kết đời lai F1 tính trạng 1.3.1.1 F1 đồng tính: + Nếu bố mẹ (P) có kiểu hình khác F nghiệm Định luật đồng tính Menden => tính trạng biểu F1 tính trạng trội hệ P chủng: AA x aa + Nếu P kiểu hình F1 mang tính trạng trội 2P có KG đồng hợp trội AA, P cịn lại AA Aa + Nếu P không rõ kiểu hình F mang tính trạng trội, 2P đồng hợp trội AA, P lại mang KG tùy ý: AA, Aa, aa 1.3.1.2 F1 phân tính: 13 + F1 phân tính theo tỉ lệ 3:1 - F1 nghiệm định luật phân tính Menden => tính trạng tính trạng trội, tính trạng lặn P dị hợp Aa x Aa - Trong trường hợp trội khơng hồn tồn tỉ lệ F1 1:2:1 - Trong trường hợp gen gây chết trạng thái đồng hợp tỉ lệ F1 2:1 + F1 phân tính theo tỉ lệ 1:1 F1 kết đặc trưng phép lai phân tích thể dị hợp => 1Pcó KG dị hợp Aa, P lại đồng hợp aa + F1 phân tính khơng rõ tỉ lệ: Dựa vào cá thể mang tính trạng lặn F1 aa => P chứa gen lặn a, phối hợp với kiểu hình P suy KG P 1.3.2 Kiểu gen tính chung nhiều loại tính trạng: 1.3.2.1 Trong phép lai khơng phải phép lai phân tích:  Kết hợp kết KG riêng loại tính trạng với Ví dụ: Ở cà chua A: đỏ a: vàng B: tròn b: bầu dục Cho lai cà chua chưa rõ KG KH với thu F gồm: đỏ-tròn, đỏ-bầu dục, vàng-tròn, vàng-bầu dục Tìm KG thuộc hệ P Giải: + Xét riêng cặp tính trạng: (3 + 3) F1 gồm : Đỏ : Vàng = = : (theo ĐL phân li) => P: Aa x Aa (1 + 1) F1 gồm : Tròn : Bầu dục = (3 + 1) = : (lai phân tích dị hợp) (3 + 1) P: Bb x bb + Xét chung KG: Kết hợp kết KG riêng tính trạng trên, suy kiểu gen P AaBb x Aabb  Từ tổ hợp giao tử đời con, biện luận suy số giao tử tạo thành phát sinh giao tử thể bố mẹ, để từ suy KG thể bố mẹ cần tìm Ví dụ1: Cá thể đực dị hợp hai cặp gen AaBb nằm cặp NST khác Cho biết loại tính trạng trội hồn tồn.Cho lai với cá thể F thu tỉ lệ kiểu hình 3:3:1:1 Kiểu gen cá thể là: A AaBb C.aaBb B.Aabb D.B C Giải: 14 F1 thu có tỉ lệ kiểu hình là: 3:3:1:1 - Do số tổ hợp F1 là: + + + 1= tổ hợp giao tử - Mà thể đực dị hợp hai cặp gen (AaBb)=> cho loại giao tử Suy thể cho loại giao tử - Xét tất đáp án đáp án B C, thể aaBb Aabb giảm phân tạo loại giao tử  chọn đáp án D Ví dụ 2: Một loài thực vật gen A quy định cao, gen a- thấp; gen B đỏ, gen bquả trắng Các gen di truyền độc lập Đời lai có loại kiểu hình thấp trắng chiếm 1/16 Kiểu gen bố mẹ A AaBb x Aabb C Aabb x AaBB B AaBB x aaBb D AaBb x AaBb Giải: C1: Dựa vào sơ đồ lai để suy đáp án Kiểu hình thấp trắng kiểu hình gen lặn quy định (theo quy ước) kiểu gen là: aabb Xét phép lai thể thể bố mẹ trên: Phép lai đáp án C B khơng tạo thể có KG aabb Phép lai đáp án A D tạo thể có KG aabb Xét đáp án A phép lai AaBb x Aabb tạo aabb chiếm tỉ lệ 18 Phép lai AaBb x AaBb đáp án D tạo aabb chiếm tỉ lệ 116 => chọn đáp án D C2: Dựa vào tổ hợp giao tử phép lai Cơ thể thu chiếm tỉ lệ 116 , từ , suy số tổ hợp phép lai 16 tổ hợp Xét phép lai: Phép lai AaBb cho 22 loại giao tử Aabb cho 21 loại giao tử => Số tổ hợp giao tử tạo 22 * 21 = Tương tự: + AaBB x aaBb = 21 * 21 = tổ hợp giao tử + Aabb x AaBB = 21 * 21 = tổ hợp giao tử + AaBb x AaBb = 22 * 22 = 16 tổ hợp gaio tử => chọn đáp án D 1.3.2.2 Trong phép lai phân tích: Khơng xét riêng loại tính trạng mà phải dựa vào kết phép lai để xác định tỉ lệ thành phần gen loại giao tử sinh để suy KG cá thể Ví dụ : Cá thể đực dị hợp hai cặp gen AaBb nằm cặp NST khác Cho biết loại tính trạng trội hồn tồn.Cho lai với cá thể F thu tỉ lệ kiểu hình 1:1:1:1 Kiểu gen cá thể sinh là: A AaBb C.aaBb 15 B Aabb D.aabb Giải: F1 thu có tỉ lệ kiểu hình là: 1:1:1:1 - Do số tổ hợp F1 là: + + + 1= tổ hợp giao tử - Mà thể đực dị hợp hai cặp gen (AaBb) => cho loại giao tử Suy thể cho loại giao tử - Xét tất đáp án : + Đáp án A, thể AaBb giảm phân tạo loại giao tử + Cả đáp án B C, thể aaBb Aabb giảm phân tạo loại giao tử + Chỉ có đáp án D, thể aabb giảm phân tạo loại giao tử => Chọn đáp án D Tương tác gen không alen: Mỗi kiểu tương tác có tỉ lệ KH tiêu biểu dựa theo biến dạng (3:1) sau: 2.1 Các kiểu tương tác gen: 2.1.1 Tương tác bổ trợ có tỉ lệ KH: 9:3:3:1; 9:6:1; 9:7 2.1.1.1 Tương tác bổ trợ gen trội hình thành KH: 9:3:3:1 A-B- ≠ A-bb ≠ aaB- ≠ aabb thuộc tỉ lệ: 9:3:3:1 2.1.1.2 Tương tác bổ trợ gen trội hình thành KH: 9:6:1 A-B- ≠ (A-bb = aaB-) ≠ aabb thuộc tỉ lệ 9:6:1 2.1.1.3 Tương tác bổ trợ gen trội hình thành KH: 9:7 A-B- ≠ (A-bb = aaB- = aabb) thuộc tỉ lệ 9:7 2.1.2 Tương tác át chế có tỉ lệ KH: 9:3:4; 12:3:1; 13:3 2.1.2.1 Tương tác át chế gen trội hình thành KH: 12:3:1 (A-B- = A-bb) ≠ aaB- ≠ aabb thuộc tỉ lệ 12:3:1 2.1.2.2 Tương tác át chế gen trội hình thành KH: 13:3 (A-B- = A-bb = aabb) ≠ aaB- thuộc tỉ lệ 13:3 2.1.2.3 Tương tác át chế gen lặn hình thành KH: 9:3:4 A-B- ≠ aaB- ≠ (A-bb = aabb) thuộc tỉ lệ 9:3:4 2.1.3 Tác động cộng gộp (tích lũy) hình thành KH: 15:1 (A-B- = A-bb = aaB-) ≠ aabb Tổng quát n cặp gen tác động cộng gộp => tỉ lệ KH theo hệ số số hạng khai triển nhị thức Newton (A+a)n => Tương tác bổ trợ kèm theo xuất tính trạng Tương tác át chế ngăn cản tác dụng gen không alen Tương tác cộng gộp gen góp phần vào hình thành tính trạng 2.2 Dạng tốn thuận: + Cho biết kiểu tương tác tìm tỉ lệ phân li đời Ví dụ : Ở ngựa có mặt gen trội A B kiểu gen qui định lơng xám, gen A có khả đình hoạt động gen B nên gen B cho lông màu đen không đứng với gen A kiểu gen Ngựa mang cặp gen đồng hợp lặn cho kiểu hình 16 lơng Các gen phân li độc lập trình di truyền Tính trạng màu lơng ngựa kết tượng nào? A tác động cộng gộp B Trội không hoàn toàn C Tác động ác chế D Tác động bổ trợ Giải: Theo đề gen A có khả đình hoạt động gen B, gen B biểu hện kiểu hình khơng đứng với gen A kiểu gen Hay nói cách khác gen A át chế hoạt động gen trội B Suy ra, Tính trạng màu lơng ngựa kết tượng tương tác át chế => chọn đáp án: C + Cho biết kiểu gen (kiểu hình) bố mẹ tìm tỉ lệ phân li kiểu gen kiểu hình đời Ví dụ1: Lai hai dịng bí chủng trịn F toàn dẹt; F2 gồm 271 dẹt : 179 trịn : 28 dài Sự di truyền hình dạng tuân theo quy luật di truyền nào? A Tương tác át chế B Tương tác cộng gộp C Trội khơng hồn tồn D Tương tác bổ trợ Giải: Xét tỉ lệ KH đời là: 271 dẹt : 179 tròn : 28 dài ≈ dẹt : tròn : dài => F2 thu 9+6+1= 16 tổ hợp => F1 chứa hai cặp gen dị hợp quy định tính trạng.=>Quy luật di truyền chi phối là: Tương tác bổ trợ => Chọn đáp án D Chú ý: Đối với toán dạng này, ta coi số nhỏ đơn vị, chia số lớn với Ví dụ2: Cho lai hai dịng vẹt chủng lơng vàng với lơng xanh, F tồn màu hoa thiên lý (xanh-vàng).F2 gồm 9/16 màu thiên lý : 3/16 lông vàng : 3/16 lông xanh : 1/16 lơng trắng Tính trạng di truyền theo quy luật: A Phân li độc lập C.Trội khơng hồn tồn B Tương tác gen D Liên kết gen Giải: Tỉ lệ phân tính KH hệ F2 là: 9:3:3:1 Mà kết phép lai hai cá thể cặp tính trạng tương phản Nên suy tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen Chọn đáp án B 2.3.Dạng toán nghịch: Thường dựa vào kết phân tính hệ lai để suy số kiểu tổ hợp giao tử số loại bố mẹ => số cặp gen tương tác Sau xác định số cặp gen tương tác, đồng thời xác định kiểu gen bố mẹ suy sơ đồ lai có phép lai để thấy tỉ lệ KG thuộc dạng nào, đối chiếu với kiểu hình đề để dự đốn kiểu tương tác Thường tổng tỉ lệ kiểu hình hệ số chẵn tích số chẵn với số nguyên dương khác thực phép nhân xác suất quần thể Từ đó, suy số loại giao tử bố mẹ +Khi lai F1 x F1 tạo F2 có 16 kiểu tổ hợp như: 9:3:3:1; 9:6:1; 9:7; 12:3:1; 13:3, 9:3:4; 15:1 (16 = 4*4 => P giảm phân cho loại giao tử) 17 + Khi lai F1 với cá thể khác tạo F2 có kiểu tổ hợp như: 3:3:1:1; 4:3:1; 3:3:2; 5:3; 6:1:1; 7:1 (8 = 4*2 => bên P cho loại giao tử, bên P cho loại giao tử) + Khi lai phân tích F1 tạo F2 có kiểu tổ hợp như: 3:1; 1:2:1; 1:1:1:1 (4 = 4*1 => bên P cho loại giao tử, bên P cho loại giao tử) Ví dụ 1: Khi lai hoa đỏ chủng với hoa trắng chủng, F thu 100% hoa đỏ Cho lai F1 với hoa trắng chủng trên, F2 thu hoa trắng : hoa đỏ Sự di truyền tính trạng tuân theo quy luật nào? Giải: Cây hoa trắng chủng cho loại giao tử Trong F 2= 3+1= kiểu tổ hợp => F1 phải cho loại giao tử => F1 dị hợp cặp gen (AaBb), lúc KG hoa trắng chủng aabb, kiểu gen hoa đỏ chủng AABB Sơ đồ lai: Pt/c: AABB x aabb hoa đỏ hoa trắng F1: AaBb hoa đỏ F1 x Pt/c(hoa trắng): F2: AaBb hoa đỏ 1AaBb x 1Aabb aabb hoa trắng 1aaBb 1aabb Mà kết kiểu hình đề hoa trắng: 1hoa đỏ Ta xác định KG aabb quy định tính trạng hoa trắng, AaBb quy định tính trạng hoa đỏ Từ ta kết luận KG lại Aabb aaBb quy định tính trạng hoa trắng Kết luận di truyền tính trạng tuân theo quy luật tương tác gen, kiểu tương tác bổ sung theo kiểu : Ví dụ 2: Ở đậu thơm, có mặt gen trội A, B kiểu gen qui định màu hoa đỏ, tổ hợp gen khác có loại gen trội trên, kiểu gen đồng hợp lặn cho kiểu hình hoa màu trắng Cho biết gen phân li độc lập trình di truyền lai giống đậu hoa trắng chủng, F1 thu toàn hoa màu đỏ Cho F1 giao phấn với hoa trắng thu F2 phân tính theo tỉ lệ 37.5% đỏ: 62,5% trắng Kiểu gen hoa trắng đem lai với F1 là: A Aabb aaBb C aaBb AABb B Aabb AaBB D AaBB AABb Giải: F2 phân tính có tỉ lệ: 37.5% đỏ: 62,5% trắng = đỏ : trắng = tổ hợp = giao tử x giao tử Theo giả thuyết hoa trắng có kiểu gen sau: AAbb Aabb aaBB aaBb aabb Trong đó, Kiểu gen AAbb, aaBB, aabb giảm phân cho loại giao tử 18 Kiểu gen Aabb, aaBb giảm phân cho loại giao tử Vậy có KG Aabb, aaBb thỏa mãn, để lai với F cho tổ hợp Do đem lai cho loại giao tử nên đem lai với F1 có kiểu gen là: Aabb aaBb => Chọn đáp án A Ví dụ 3: Lai dịng bí chủng trịn, thu F1 toàn dẹt; cho F1 tự thụ phấn F2 thu 271 dẹt : 179 tròn : 28 dài Kiểu gen bố mẹ là: A AAbb x aaBB C AaBb x AaBb B AaBB x Aabb D AABB x aabb Giải: Xét F2 có 271 dẹt : 179 tròn : 28 dài = dẹt : tròn : dài =>F2 có 9+6+1 = 16 tổ hợp = giao tử * giao tử Suy F1 dị hợp cặp gen : AaBb, thể bố mẹ chủng hai cặp gen Quy ước: A-B- : dẹt A-bb aaB-: tròn Aabb : dài Vậy kiểu gen bố mẹ chủng là: AAbb x aaBB => chọn đáp án A Ví dụ 4: Ở Ngơ, tính trạng kích thước thân cặp alen (A 1a1, A2a2, A3a3) quy định Mỗi gen lặn làm cho cao thêm 10cm, chiều cao thấp 80cm Nếu F đồng loạt xuất kiểu hình Ngơ cao 110cm Kiểu gen P là: A A1A1A2A2A3A3 x a1a1a2a2a3a3 B.A1A1A2A2a3a3 x a1a1a2a2A3A3 C A1A1a2a2A3A3 x a1a1A2A2a3a3 D.1 trường hợp nói Giải: Theo đề suy ra, có chiều cao thấp có kiểu gen đồng hợp trội A1A1A2A2A3A3 Mỗi gen lặn làm cao thêm 10cm  110 = 80+10+10+10 Suy F1 xuất gen lặn hay dị hợp tử cặp gen A1a1A2a2A3a3 Bây giờ, dựa vào kiện đề cho: + Phép lai: A1A1A2A2A3A3 x a1a1a2a2a3a3 => A1a1A2a2A3a3 + Phép lai: A1A1A2A2a3a3 x a1a1a2a2A3A3 => A1a1A2a2A3a3 + Phép lai: A1A1a2a2A3A3 x a1a1A2A2a3a3 => A1a1A2a2A3a3 => chọn đáp án đáp án D 2.4.Tóm lại: Khi xét di truyền tính trạng, điều giúp nhận biết tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen khơng alen là: + Tính trạng phân li KH hệ sau theo tỉ lệ 9:3:3:1 hay biến đổi tỉ lệ + Tính trạng phân li KH hệ sau theo tỉ lệ 3:3:1:1 hay biến đổi tỉ lệ + Kết lai phân tích xuất tỉ lệ KH 1:1:1:1 hay biến đổi tỉ lệ 19 C Kết luận : Những phương pháp giải tập di truyền dễ áp dụng không thời gian, không cần đồ dùng cần phương tiện dạy học phức tạp, có tác dụng rèn luyện kĩ giải tập cho học sinh tốt Từ đó, nâng cao tỉ lệ học sinh trung bình giỏi, giảm bớt tỉ lệ học sinh yếu Trên số phương pháp tập di truyền thân sử dụng trình dạy học đạt kết khả quan Tuy nhiên, phải vào đối tượng giảng dạy để xem xét, cân nhắc có nên áp dụng phương pháp để giảng dạy trực tiếp cho đối tượng học sinh hay khơng Chính vậy, tơi mong muốn q thầy đồng nghiệp góp ý kiến chân thành để phương pháp đạt hiệu cao III Hiệu sáng kiến đem lại: III.1 Hiệu kinh tế: Học sinh vận dụng làm tập nhanh, tốn nhiều thời gian ôn tập, tiết kiệm chi phí lại Tiết kiệm giấy, tiết kiệm buổi học giàn trải khơng có trọng tâm Kết áp dụng giảng dạy lớp năm học 2010 – 2011 sau: Lớp 12A1 12A6 12B1 Tỉ lệ điểm trước Tỉ lệ điểm sau áp dụng sáng kiến áp dụng sáng kiến Dưới 3% Dưới 0% Đạt trung bình 20% Đạt trung bình 10% Đạt 50% Đạt 20% Đạt giỏi 27% Dưới 25% Đạt giỏi 70 % Dưới 5% Đạt trung bình 60 % Đạt trung bình 40% Đạt 10% Đạt 37% Đạt giỏi 5% Dưới 44% Đạt giỏi 18% Dưới 13% Đạt trung bình 46 % Đạt trung bình 52% Đạt 7% Đạt 25% Đạt giỏi 3% Đạt giỏi 10% *Kết thi học sinh giỏi môn sinh 12 năm học 2010-2011 có áp dụng sáng kiến day học phần quy luật di truyền : Đạt nhì, ba, khuyến khích, xếp thứ 10 tồn tỉnh *Kết thi đại học 2010-2011 có nhiều học đạt điểm loại giỏi, đặc biệt có em Phạm Thanh Tùng lớp 12A1 đạt 9,6 điểm đỗ vào Đại học y Hà nội 20 III.2 Hiệu mặt xã hội Đa số học sinh, phụ huynh đón nhận vận dụng tốt Trong quy luật phân li độc lập tương tác gen làm xuất nhiều biến dị tổ hợp nguyên nhân tạo đa dạng phong phú cho sinh vật, nắm ý nghĩa vấn đề học sinh có ý thức bảo vệ đa dạng sinh học, bảo vệ mơi trường sống lồi người Các cách giải thích quy luật di truyền nêu góp phần giúp em học sinh rèn kĩ tư để giải vấn đề sống cách nhanh nhẹn hoạt bát Trường THPT C Nghĩa Hưng Tác giả sáng kiến Lê Ngọc Long 21 PHỤ LỤC Tài liệu tham khảo: Bài tập sinh học 12 NXB Giáo dục 2008 Phương pháp giải tập di truyền – Lê Đình Trung Phương pháp giải tập di truyền – Vũ Đức Lưu 22 ...THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên đề tài: “CÁC DẠNG BÀI TOÁN LAI TRONG QUY LUẬT DI TRUYỀN PHÂN LI ĐỘC LẬP VÀ TƯƠNG TÁC GEN ” Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: ôn tập thi tốt nghiệp, thi... thuyết Phân loại, tìm cách hướng dẫn học sinh thực tập theo cách nhanh cần thiết Trong cách hướng dẫn có dựa sở quy luật di truyền phân li, phân li độc lập gen, quy luật tảng để tiếp tục học quy luật. .. tốt tốn lai, tơi chọn đề tài dạng toán lai để nghiên cứu áp dụng II.2 Các giải pháp : Việc nhận dạng quy luật di truyền vấn đề định cho việc giải nhanh toán lai Để nhận dạng quy luật di truyền