Tiêu đề Chuyên đề 11. Di truyền liên kết giới tính, di truyền ngoài NST.doc ✅

Trang 1 CHUYÊN ĐỀ 11. DI TRUYỀN LIÊN KẾT GIỚI TÍNH, DI TRUYỀN NGOÀI NST I. TRỌNG TÂM LÍ THUYẾT. 1. Kiến thức về di truyền liên kết giới tính - Giới tính là một nhóm tính trạng. Các gen quy định tính trạng giới tính được phân bố trên 1 NST (NST này được gọi là NST giới tính). - NST giới tính có cấu trúc và chức năng tương tự như NST thường. Nó mang gen quy định giới tính và một số tính trạng thường. - Những tính trạng thường (không phải tính trạng giới tính) có gen nằm trên NST giới tính thì di truyền liên kết với giới tính. - Ở người, thú, ruồi giấm, NST giới tính chỉ có 1 cặp (con cái là XX; con đực là XY). NST giới tính X có 1 đoạn tương đồng với NST giới tính Y. Nếu gen nằm ở đoạn tương đồng thì tồn tại thành cặp alen. - Trên NST giới tính không chỉ có gen quy định tính trạng giới tính mà còn có gen quy định tính trạng thường. Những tính trạng thường này liên kết với giới tính. - Trong một phép lai, nếu thấy tỉ lệ phân li kiểu hình ở giới đực khác với tỉ lệ phân li kiểu hình ở giới cái thì khẳng định tính trạng di truyền liên kết giới tính. - Dựa vào di truyền liên kết giới tính sẽ biết được giới tính của cơ thể ở giai đoạn mới sinh  Ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp. 2. Kiến thức về di truyền theo dòng mẹ - Ở trong tế bào, gen không chỉ nằm trong nhân tế bào (ở trên NST thường hoặc trên NST giới tính) mà gen còn nằm trong tế bào chất (ở ti thể, lục lạp. - Gen nằm ở ngoài nhân (nằm trong tế bào chất) không di truyền theo quy luật phân li của Menđen mà di truyền theo dòng mẹ. - Gen nằm ở trong tế bào chất (ở ti thể, lục lạp) thì tính trạng di truyền theo dòng mẹ (kiểu hình của con do yếu tố di truyền trong trứng quyết định). Nguyên nhân là vì khi thụ tinh, chỉ có nhân của giao tử đực đi vào trứng cho nên tế bào chất của hợp tử chỉ được hình thành từ tế bào chất của mẹ. - Nếu kết quả của phép lai thuận khác phép lai nghịch và kiểu hình của đời con hoàn toàn giống mẹ thì tính trạng di truyền theo dòng mẹ. - ADN ở ngoài nhân (ở ti thể, lục lạp) có hàm lượng không ổn định, có cấu trúc dạng vòng, chứa gen không phân mảnh (giống ADN của vi khuẩn). 3. Kiến thức về tác động của môi trường lên sự biểu hiện của kiểu gen - Gen biểu hiện thành tính trạng theo sơ đồ: Gen  mARN  pôlipeptit  prôtêin  tính trạng. - Cùng một kiểu gen nhưng khi sống ở các môi trường khác nhau thì quy định các kiểu hình khác nhau (thường biến). - Tập hợp các kiểu hình của cùng một kiểu gen được gọi là mức phản ứng của kiểu gen. - Mức phản ứng do kiểu gen quy định. Các kiểu gen khác nhau có mức phản ứng khác nhau; các gen khác nhau có mức phản ứng khác nhau. - Hiện tượng kiểu hình của một cơ thể có thể thay đổi trước các điều kiện môi trường khác nhau được gọi là sự mềm dẻo kiểu hình (thường biến). Thường biến giúp sinh vật thích nghi thụ động với sự thay đổi của môi trường. - Thường biến là những biến đổi về kiểu hình tương ứng với sự thay đổi của môi trường (không làm biến đổi KG); Thường biến xuất hiện đồng loạt theo 1 hướng xác định: Thường biến giúp SV thích nghi thụ động với môi trường; Thường biến không di truyền được cho đời sau. - Trong sản xuất nông nghiệp, năng suất phụ thuộc vào giống và biện pháp kĩ thuật, trong đó giống là yếu tố quyết định. - Muốn xác định mức phản ứng của 1 kiểu gen thì phải nuôi trồng các cá thể có kiểu gen giống nhau ở các môi trường có điều kiện khác nhau. - Từ 1 kiểu gen dị hợp, muốn tạo ra nhiều cá thể có kiểu gen giống nhau thì phải sử dụng phương pháp nhân giống vô tính. II. CÂU HỎI KHÁI QUÁT Câu 1. Cho gà trống lông vằn lai với gà mái lông đen được F 1 gồm 100% gà lông vằn. Ngược lại, khi cho gà trống lông đen lai với gà mái lông vằn, gà con F 1 sinh ra có con lông vằn, có con lông đen nhưng toàn bộ các con lông đen đều là gà mái. Cho biết cặp tính trạng trên do một cặp gen quy định.
Trang 2 a. Lông vằn là tính trạng trội hay lặn hơn so với lông đen? b. Giải thích vì sao khi thay đổi dạng bố mẹ trong hai phép lai trên lại cho kết quả khác nhau? c. Viết sơ đồ hai phép lai trên? Hướng dẫn giải a. Cặp tính trạng này do một cặp gen quy định, đồng thười khi cho gà trống lông vằn lai với gà mái lông đen thì đời con F 1 đồng loạt gà lông vằn.  Lông vằn là tính trạng trội so với lông đen. Quy ước gen: A quy định lông vằn, a quy định lông đen. b. Giải thích: Khi thay đổi dạng bố mẹ trong hai phép lai trên thì cho kết quả khác nhau. Mặt khác ở phép lai 2, lông đen chỉ có ở con mái chứng tỏ cặp tính trạng này di truyền liên kết giới tính. Đồng thời tính trạng lông đen được di truyền từ bố (gà trống) cho con gái (gà mái F 1 ) nên gen quy định tính trạng nằm trên NST giới tính X (không có alen trên Y). (Nếu gen nằm trên NST giới tính Y thì di truyền thẳng, khi đó gà mái lông vằn phải sinh ra tất cả các gà mái con đều lông vằn). Vì tính trạng di truyền liên kết giới tính nên khi thay đổi dạng bố mẹ trong hai phép lai trên thì cho kết quả khác nhau. c. Sơ đồ lai: - Phép lai 1: Gà trống lông vằn  Gà mái lông đen P: X A X A X a Y G P : X A X a , Y. F 1 X a Y X A X A X a X A Y Kiểu hình: 100% lông vằn. - Phép lai 2: Gà trống lông đen  Gà mái lông vằn P: X a X a X A Y G P : X a X A ,Y F 1 X A Y X a X A X a X a Y Kiểu hình: 100% gà trống lông vằn. 100% gà mái lông đen. - Trong một phép lai, nếu ở giới đực có tỉ lệ phân li kiểu hình khác ở giới cái thì tính trạng liên kết với giới tính. Nếu có hiện tượng di truyền thẳng thì gen nằm trên NST Y. Nếu không di truyền thẳng thì chứng tỏ gen nằm trên NST X. - Khi tính trạng liên kết với giới tính thì tỉ lệ kiểu hình của phép lai thuận khác với tỉ lệ kiểu hình của phép lai nghịch. Câu 2. Cho ruồi giấm mắt đỏ thuần chủng lai với ruồi giấm mắt trắng thuần chủng được F 1 đồng loạt mắt đỏ. Cho con đực F 1 lai phân tích, đời F b thu được 50% con đực mắt trắng, 25% con cái mắt đỏ, 25% con cái mắt trắng. Hãy xác nhận quy luật di truyền của tính trạng màu mắt và kiểu gen của F 1 . Hướng dẫn giải Ở phép lai phân tích con đực F 1 , ta thấy: - Ở đời con của phép lai phân tíhc, tỉ lệ kiểu hình là mắt đỏ : mắt trắng 25%:25%50%1:3 .  Tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen bổ sung. Mặt khác tất cả các con đực đều có mắt trắng còn ở giới cái thì có cả đỏ và trắng.  Tính trạng liên kết giới tính và di truyền chéo, gen nằm trên NST X. Quy ước gen: A-B- quy định kiểu hình mắt đỏ. A-bb, aaB-, aabb quy định kiểu hình mắt trắng. - Vì trong tương tác bổ trợ loại hai kiểu hình, vai trò của gen A và B là ngang nhau, do đó cặp gen Aa hay Bb nằm trên cặp NST X đều cho kết quả đúng. - Sơ đồ lai: + Trường hợp cặp gen Aa nằm trên NST X. Đực F 1 có kiểu gen X A Y Bb, cái F 1 có kiểu gen X A X a Bb. + Trường hợp cặp gen Bb nằm trên NST X.
Trang 3 Đực F 1 có kiểu gen AaX B Y, cái F 1 có kiểu gen AaX B X b . - Tính trạng do hai cặp gen quy định và liên kết giới tính thì chỉ có một cặp gen của tính trạng đó nằm trên NST giới tính, cặp gen còn lại nằm trên NST thường. - Ở tương tác bổ sung 9:7 hoặc bổ sung 9:6:1, vai trò của 2 gen trội A và B là ngang nhau nên nếu có liên kết giới tính thì một trong hai gen A hoặc B nằm trên NST giới tính đều cho kết quả như nhau. Câu 3. Cho con được (XY) mắt trắng giao phối với con cái mắt đỏ được F 1 đồng loạt mắt đỏ. Các cá thể F 1 giao phối tự do, đời F 2 thu được tỉ lệ: 6 con cái mắt đỏ : 3 con đực mắt đỏ : 4 con đực mắt vàng : 2 con cái mắt vàng : 1 con đực mắt trắng. Hãy xác định quy luật di truyền chi phối phép lai và kiểu gen của bố mẹ đem lai. Hướng dẫn giải Tỉ lệ kiểu hình ở đời con là: mắt đỏ : mắt vàng : mắt trắng 63:42:19:6:1. Vậy tính trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung. Quy ước gen: A-B- quy định mắt đỏ. Abb quyñònhmaétvaøng aaB     Aabb quy định mắt trắng Khi xét tỉ lệ kiểu hình ở từng giới, ta có ở giới đực là 3 : 4 : 1 khác với ở giới cái là 6:2.  Tính trạng di truyền liên kết với giới tính, gen nằm trên NST X. - Tính trạng do hai cặp gen quy định và phân li độc lập với nhau nên chỉ có một trong hai cặp gen (Aa hoặc Bb) nằm trên NST giới tính X. - Ở tương tác bổ sung 9 : 6 : 1, vai trò của gen trội A và B là ngang nhau, cho nên gen A nằm trên NST X hay gen B nằm trên NST X đều có kết quả giống nhau. + Trường hợp 1: Gen A nằm trên NST X Kiểu gen của F 1 : BbX A X a  BbX A Y. + Trường hợp 2: Gen B nằm trên NST X Kiểu gen của F 1 : AaX B X b  AaX B Y. - Muốn xác định quy luật di truyền của tính trạng thì phải dựa vào tỉ lệ phân li kiểu hình của phép lai (Tỉ lệ phân li kiểu hình được tính chung cho cả 2 giới). - Khi tính trạng di truyền liên kết giới tính và do 2 cặp gen quy định thì chỉ có một cặp gen liên kết với NST giới tính, cặp gen còn lại nằm trên NST thường. Câu 4. Một loài động vật, xét phép lai P: X ABD X abd  X Abd Y, thu được F 1 . Biết mỗi gne quy định một tính trạng, alen trội là trội hoàn toàn và không xảy ra đột biến. Theo lí thuyết, ở đời F 1 sẽ có tối đa bao nhiêu lại kiểu gen, bao nhiêu loại kiểu hình? Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh. Khi gen nằm trên NST giới tính thì trong một phép lai: - Số loại kiểu gen của đời con = Số giao tử của cơ thể XX nhân với số loại giao tử của cơ thể XY. - Số loại kiểu hình được tính theo từng giới tính, sau đó cộng lại. Giải thích công thức: - Vì gen nằm trên NST giới tính cho nên giao tử của giới XY không giống với giao tử của giới XX. Ở bất kì phép lai nào, khi giao tử của giới đực khác với giao tử của giới cái thì số loại kiểu gen ở đời con = số loại giao tử đực  số loại giao tử cái. - Số loại kiểu hình = tổng số loại kiểu hình của hai giới vì có yếu tố giới tính. Vận dụng để tính: Cơ thể X ABD X abd giảm phân có hoán vị gen thì tối đa cho 8 loại giao tử. Vận dụng công thức giải nhanh  Số loại kiểu gen ở đời con 2816 loại kiểu gen. Số loại kiểu hình được tính theo từng giới tính, sau đó cộng lại. Phép lai X ABD X abd  X Abd Y thì ở đời con có: - Giới XY có số kiểu hình = số loại giao tử của cơ thể X ABD X abd = 8 loại giao tử. - Giới XX có số kiểu hình: X ABD X abd  X Abd Y.
Trang 4 Về tính trạng do gen A quy định thì ở giới XX chỉ có 1 kiểu hình A-; Tính trạng do gen B quy định thì ở giới XX có 2 kiểu hình là B- và bb; Tính trạng do gen D quy định thì ở giới XX có 2 kiểu hình là D- và dd.  Số loại kiểu hình ở giới XX1224 kiểu hình.  Tổng số kiểu hình của phép lai 8412 kiểu hình. Câu 5. Một loài động vật, mỗi cặp gen quy định một cặp tính trạng, alen trội là trội hoàn toàn. Tiến hành phép lai P: ♀X Ab X aB  ♂X Ab Y, thu được F 1 . Biết không xảy ra đột biến và tần số hoán vị 40%. Theo lí thuyết, trong số các cá thể đực ở F 1 thì cá thể mang kiểu hình trội về cả hai tính trạng chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh. Khi gen liên kết giới tính X, không có alen trên Y thì ở giới dị giao tử (giới XY) của F 1 , tỉ lệ các loại kiểu hình đúng bằng tỉ lệ các loại giao tử của cơ thể XX ở thế hệ P. Chứng minh công thức: - Trường hợp chỉ có 1 gen liên kết giới tính: Ví dụ phép lai X A X a  X A Y thì ở đời con, giới XY sẽ có tỉ lệ kiểu hình đúng bằng tỉ lệ giao tử của cơ thể X A X a . Mở rộng: Giả sử có nhiều cơ thể thuộc giới XX và cho 2 loại giao tử là X A và X a với tỉ lệ mX A và nX a thì kiểu hình của giới XY ở đời con sẽ có tỉ lệ mX A Y và nX a Y. Cơ thể X A Y sẽ cho giao tử Y và giao tử X A . Đời F 1 : mX A nX a Y mX A Y nX a Y - Trường hợp có 2 gen liên kết giới tính: Ví dụ phép lai X AB X ab  X AB Y thì ở đời con, giới XY sẽ có tỉ lệ kiểu hình đúng bằng tỉ lệ giao tử của cơ thể X AB X ab . Cơ thể X AB X ab sẽ có 4 loại giao tử với tỉ lệ là mX AB ; mX ab , nX Ab , nX aB . Cơ thể X AB Y sẽ cho giao tử Y và giao tử X AB . Đời F 1 : mX AB mX ab nX Ab nX a Y mX AB Y mX ab Y nX Ab Y nX aB Y - Cơ thể cái có kiểu gen X Ab X aB và có tần số hoán vị 40% cho nên sẽ có 4 loại giao tử với tỉ lệ là 0,3X Ab ; 0,3X aB ; 0,2X AB ; 0,2X ab . - Tỉ lệ kiểu hình ở giới đực (giới XY) là 0,3 : 0,3 : 0,2 : 0,2.  Trong số các cá thể đực, cá thể mang 2 tính trạng trội chiếm tỉ lệ 0,220% Đáp án A. Câu 6. Ở một loài thú, A quy định chân cao trội hoàn toàn so với a quy định chân thấp; B quy định có sừng trội hoàn toàn so với b quy định không sừng; cả hai cặp gen này cùng nằm trên vùng không tương đồng của NST giới tính X. Cho con đực thân cao, có sừng giao phối với con cái dị hợp về 2 cặp gen (P), thu được F 1 có 10% cá thể đực chân thấp, không sừng. Biết không xảy ra đột biệt. Theo lí thuyết, ở F 1 , con cái dị hợp hai cặp gen chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh. Phép lai X AB X ab  X AB Y (hoặc X Ab X aB  X AB Y) thu được F 1 . Ở F 1 , kiểu gen thuần chủng (X AB X AB ) có tỉ lệ = tỉ lệ kiểu gen dị hợp 2 cặp gen (X AB X ab ) = tỉ lệ kiểu gen X ab Y = tỉ lệ kiểu gen X AB Y. Chứng minh: - Cơ thể X AB X ab giảm phân sẽ cho 4 loại giao tử với tỉ lệ mX AB , mX ab , nX Ab , nX aB (nếu không có hoán vị gen thì n = 0). - Cơ thể X AB Y sẽ cho 2 loại giao tử là 1X AB và 1Y. - Quá trình thụ tinh sẽ sinh ra đời con: mX AB mX ab nX Ab nX a 1X AB mX AB X AB mX AB X ab nX AB X Ab nX AB X aB 1Y mX AB Y mX ab Y nX Ab Y nX aB Y  Nhìn vào kết quả ở đời con, chúng ta thấy: kiểu gen X AB X AB có tỉ lệ = tỉ lệ kiểu gen X AB X ab = tỉ lệ kiểu gen X ab Y = tỉ lệ kiểu gen X AB Y.