Chuyên đề 1- Quy luật phân li

DI TRUYỀN HỌC CHUYÊN ĐỀ: QUY LUẬT PHÂN LI I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1/ Một số khái niệm liên quan + Dòng thuần chủng: là hiện tượng tất cả các thế hệ con lai trong dòng họ đều có kiểu hình giống nhau và giống bố mẹ + Con lai: là thế hệ con cháu được tạo thành khi đem lai 2 dòng thuần chủng có kiểu hình khác nhau + Alen: là các trạng thái khác nhau của cùng 1 gen, mỗi trạng thái qui định 1 kiểu hình khác nhau + Gen trội: thể hiện kiểu hình ở trạng thái đồng hợp tử và dị hợp tử + Gen lặn: thể hiện kiểu hình khi ở trạng thái đồng hợp lặn + Kiểu gen: là các cặp alen qui định các kiểu hình cụ thể của tính trạng đang nghiên cứu + Tính trạng: là một đặc điểm nào đó đang được nghiên cứu + Kiểu hình: là đặc điểm cụ thể của tính trạng đang được nghiên cứu đã thể hiện ra bên ngoài cơ thể + Giao tử thuần khiết: mỗi nhân tố di truyền có nguồn gốc từ bố hoặc mẹ và không được hòa trộn vào nhau + Cặp tính trạng tương phản: hai kiểu hình có biểu hiện trái ngược nhau của cùng một tính trạng 2/ Phương pháp nghiên cứu di truyền của Menden - Phương pháp độc đáo nhất mà Menden áp dụng: phân tích cơ thể lai - Menden không dùng lai phân tích để nghiên cứu quy luật di truyền Bước 1: Tạo các dòng thuần chủng về từng tính trạng: cho tự thụ phấn qua nhiều thế hệ Bước 2: Lai các dòng thuần chủng khác nhau về một hay nhiều tính trạngrồi phân tích kết quả lai ở đời sau: F1; F2; F3. Bước 3: Sử dụng toán xác suất để phân tích kết quả lai, sau đó đưa ra giả thuyết giải thích kết quả. Bước 4: Tiến hành thí nghiệm chứng minh giả thuyết của thân . - Thí nghiệm của Menden Pthuần chủng : Cây hoa đỏ x Cây hoa trắng (lai thuận nghịch  cho kết quả giống nhau) F1 : 100% Cây hoa đỏ F2 : 705 cây hoa đỏ : 224 cây hoa trắng - Giải thích thí nghiệm của MenDen + Tỉ lệ phân li kiểu hình ở F2: hoa đỏ : hoa trắng = 705 : 224 ≈ 3 : 1 + Từ tỉ lệ phân li kiểu hình ở F3 cho thấy tỉ lệ 3 hoa đỏ : 1 hoa trắng ở F2 thực chất là tỉ lệ 1 : 2 : 1 (1 đỏ thuần chủng: 2 đỏ không thuần chủng : 1 trắng thuần chủng) → Hoa đỏ F1 không thuần chủng + Pthuần chủng khác nhau về 1 cặp tính trạng tương phản, F1: 100% Cây hoa đỏ (đồng tính) → Hoa đỏ là trội hoàn toàn so với hoa trắng - Quy ước : A là nhân tố di truyền (gen) quy đinh màu hoa đỏ  a: quy định màu hoa trắng. + F1: Hoa đỏ mang cặp nhân tố di truyền Aa → xác suất mỗi loại giao tử mang A hoặc a của F1 bằng nhau và bằng + Sự kết hợp ngẫu nhiên của các giao tử của bố và mẹ trong thụ tinh tạo nên sự phân li kiểu hình ở đời sau - Sơ đồ lai minh họa Pthuần chủng : AA x aa F1 : F1 x F1 : F2 : Tỉ lệ phân li kiểu gen Tỉ lệ phân li kiểu hình Aa Aa x Aa AA : Aa : aa Hoa đỏ : Hoa trắng BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm và biên soạn 1 DI TRUYỀN HỌC - Kiểm tra giả thuyết Menden dùng phép lai phân tích - Khái niệm: là phép lai giữa cơ thể có kiểu hình trội chưa biết kiểu gen với cơ thể có kiểu hình lặn + Nếu Fa đồng tính → Pa đem lai phân tích thuần chủng + Nếu Fa phân tính → Pa đem lai phân tích không thuần chủng và có kiểu gen dị hợp. 3/ Nội dung quy luật phân li + Mỗi tính trạngdo một cặp alen quy định, một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ + Các alen của bố mẹ tồn tại trong tế bào của cơ thể con một cách riêng rẽ, không hòa trộn vào nhau + Khi hình thành giao tử, các alen phân li đồng đều về các giao tử, nên 50% số giao tử mang alen này còn 50% giao tử chứa alen kia 4/ Cơ sở tế bào học + Trong tế bào sinh dưỡng, các NST luôn tồn tại thành từng cặp tương đồng và chứa các cặp alen tương ứng + Khi giảm phân tạo giao tử, mỗi NST trong từng cặp tương đồng phân li đồng đều về các giao tử dẫn đến sự phân li của các alen tương ứng và sự tổ hợp của chúng qua thụ tinh dẫn đến sự phân li và tổ hợp của cặp alen tương ứng 5/ Ý nghĩa của quy luật phân li + Giải thích tại sao tương quan trội lặn là phổ biến trong tự nhiên, hiện tượng trội cho thấy mục tiêu của chọn giống là tập trung nhiều tính trội có giá trị cao + Không dùng con lai F1 làm giống vì thế hệ sau sẽ phân li do F1 có kiểu gen dị hợp 6/ Điều kiện nghiệm đúng + Bố mẹ thuần chủng về cặp tính trạng đem lai + Số lượng con đủ lớn + Tính trạng trội phải trội hoàn toàn + Các gen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau + Mỗi gen quy định một tính trạng BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm và biên soạn 2 DI TRUYỀN HỌC C HUYÊN ĐỀ: QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1/ Thí nghiệm của Menđen về lai hai cặp tính trạng tương phản - Thí nghiệm: Ở đậu Hà Lan Pthuần chủng : Hạt vàng, vỏ trơn x Hạt xanh, vỏ nhăn F1 : 100% cây cho hạt vàng, vỏ trơn F2 : 315 hạt vàng, trơn : 108 hạt vàng, nhăn : 101 hạt xanh, trơn : 32 hạt xanh, nhăn  9 hạt vàng, trơn: 3 hạt vàng, nhăn : 3 hạt xanh, trơn : 1 hạt xanh, nhăn -Giải thích thí nghiệm của Menđen + Mỗi tính trạng do một cặp nhân tố di truyền quy định. Tính trạng được biểu hiện ở F1 là tính trạng trội, ngược lại là tính trạng lặn + Pthuần chủng→ F1 100% hạt vàng, trơn  hạt vàng, trơn là các tính trạngtrội so với hạt xanh, nhăn Quy ước: A: hạt vàng  a: hạt xanh ; B: trơn  b: nhăn + Xét riêng từng cặp tính trạng ở F2 à Màu sắc hạt: = = ≈ → di truyền theo QLPL → F1có KG: Aa ơ o Hình dạng vỏ hạt: = = ≈ ă → di truyền theo QLPL → F1 có KG : Bb + Xét chung 2 cặp tính trạng ở F2 :( 3 vàng : 1 xanh ) ( 3 trơn : 1 nhăn ) = 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3 xanh, trơn :1 xanh, nhăn → đúng bằng tỉ lệ phân li kiểu hình ở F2 → F1 có KG: AaBb (dị hợp 2 cặp) Xác suất xuất hiện mỗi loại kiểu hình ở F2 bằng tích xác suất của các tính trạng hợp thành → các cặp nhân tố di truyền quy định các tính trạng phân li độc lập nhau trong quá trình hình thành giao tử 2/ Nội dung quy luật phân li độc lập Các cặp nhân tố di truyền quy định các tính trạng khác nhau phân li độc lập nhau trong quá trình hình thành giao tử 3/ Cơ sở tế bào học - Các cặp alen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau - Sự phân li độc lập và tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp NST tương đồng trong giảm phân hình thành giao tử dẫn đến sự phân li độc lập và sự tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp alen tương ứng 4/ Ý nghĩa của các quy luật Menden - Tạo nguồn biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu cho tiến hóa và chọn giống - Giải thích được sự đa dạng, phong phú của sinh giới - Dự đoán được kết quả phân li kiểu hình ở đời sau BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm và biên soạn 3 DI TRUYỀN HỌC II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP QUY LUẬT PHÂN LI VÀ QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP 1. Trường hợp 1: Đề cho KH F1, F2 xác định KG của P Bước 1: Tìm trội lặn và quy ước (luôn một cặp quy ước là A,a; hai cặp là A,a,B,b để thuận tiện cho việc làm bài) - Do đầu bài cho Ví dụ: Cho gen A quy định hoa đỏ, gen a quy định hoa trắng. Từ đó suy ra nhanh: A:đỏ > a:trắng - F1 đồng tính (100%) KH nào đó, thì đó là KH trội Ví dụ: Cho P thuần chủng hoa đỏ, quả vàng lai với hoa trắng, quả xanh. F1 xuất hiện đồng loạt 1 kiểu hình hoa đỏ, quả xanh. Từ đó suy ra nhanh: A:đỏ > a:trắng;B: xanh > b:quả đỏ - F2 phân tính , kiểu hình trội chiếm tỉ lệ lớn hơn Ví dụ: Cho P thuần chủng chưa biết kiểu hình và kiểu gen lai với nhau. F2 xuất hiện 3 đỏ: 1 vàng. Từ đó suy ra nhanh A: đỏ > a: vàng Bước 2: Xét sự phân li Tỉ lệ xuất hiện KG đem lai Giải thích Aa x Aa Định luật 2 của MenĐen 3:1 Aa x Aa Trội không hoàn toàn 1:2:1 Aa x aa Lai phân tích 1:1 P có KH khác nhau : AA x aa P có cùng 1KH, F1 là trội: AA x 100% AA hoặc AA x Aa F1 cùng KH lặn, P: aa x aa 2. Trường hợp 2: Cho kiểu hình ở đời sau Tỉ lệ Suy luận Có 4 kiểu hình ở đời sau 16 tổ hợp = 4 * 4 Đề bài sẽ cho hai tỉ lệ cơ bản như sau: 6,25% = 1/16 => suy ra aabb 18,75% = 3/16 => suy ra A-bb hoặc aaB- 9A-B3A-bb 3aaB1aabb 1 AABB 2 AaBB 1 aaBB 2 AABb 4 AaBb 2 aaBb 1 AAbb 2 Aabb 1 aabb Giải thích Ta lấy 9+3+3+1= 16 tổ hợp 9 A-B- sinh ra 4 AB : 2 Ab : 2 aB : 1 ab 3 A-bb sinh ra 2 Ab : 1 ab 3 aaB- sinh ra 2 aB : 1 ab 1 aabb sinh ra 1 ab BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm và biên soạn 4 DI TRUYỀN HỌC 3. Công thức tính nhanh Công thức Số loại giao tử 2n Tỉ lệ Tách từng cặp ra Sau đó nhân kết quả lại với nhau Số kiểu tổ hợp Số loại giao tử đực * Số loại giao tử cái = 2 n * 2n Số loại kiểu gen Tỉ lệ kiểu gen Số loại kiểu hình Tỉ lệ kiểu hình Số kiểu gen của một cơ thể Số alen trội hoặc lặn cần tìm Ghi chú, Ví dụ Với n là cặp gen dị hợp của bố và mẹ Ví dụ: *AaBbDdEe có bao nhiêu giao tử => áp dụng công thức 2n(với n là số cặp gen dị hợp) = 24 = 16 loại giao tử *AabbDDEE có bao nhiêu giao tử => áp dụng công thức 2n (với n là cặp gen dị hợp ) = 21=2 Ví dụ: Tỉ lệ giao tử AbDe trong KG: AaBBDdEe Aa => A = 1/2 BB => B = 1 Dd => D = 1/2 Ee => e = 1/2 1/2 * 1 * 1/2 * 1/2 = 1/8 Ví dụ: P có KG: AaBbDDEe x AabbDdee. Hỏi đời con có bao nhiêu tổ hợp? AaBbDDEe = 23 = 8 giao tử AabbDdee = 22 = 4 giao tử Số tổ hợp = 4 * 8 = 32 tổ hợp 3n (1:2:1)n 2n (3:1)n Cn n-k * 2 n-k Can 2n n là số cặp gen k là số cặp gen dị hợp Ví dụ: Trong cơ thể có 4 cặp gen nằm trên 4 cặp NST tương đồng, cơ thể bố có 3 cặp gen dị hợp, 1 đồng hợp, mẹ thì ngược lại. Số kiểu giao phối ( tổ hợp ) có thể xảy ra Với a: số alen trội hoặc lặn cần tìm n: số cặp gen dị hợp của bố hoặc mẹ BIO TEAM – THPT CHUYÊN THOẠI NGỌC HẦU sưu tầm và biên soạn 5