Phương pháp giải bài tập về Di truyền liền liên kết giới tính Sinh học 12

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN LIÊN KẾT GIỚI TÍNH

I. Khái quát chung

1. Nhiễm sắc thể giới tính (NST-GT) ở các đối tượng: 

+ Người, ĐV có vú, cây chua me, cây gai: ♀ XX, ♂XY 

+ Chim, bướm, gia cầm, bò sát, ếch nhái, 1 số loài cá, loài tằm dâu, dâu tây: ♀ XY, ♂XX 

+ Bọ xít, rệp, châu chấu: ♀ XX, ♂XO 

+ Bọ nhậy: ♀ XO, ♂XX 

2. Nhận dạng quy luật di truyền: 

+ Dựa vào kết quả các phép lai thuận và lai nghịch: 

- Nếu khác nhau -> Gen NST GT 

- Tính trạng của bố chỉ xuất hiện ở con ♂-> di truyền (DT thẳng)-> gen NST GT Y 

- Tính trạng lặn chỉ xuất hiện con ♂-> DT chéo -> Gen NST-GT X (tính trạng chỉ xuất hiện ở giới dị giao) 

+ Dựa vào di truyền chéo: 

- Dấu hiệu: tính trạng từ ông ngoại biểu hiện-> con gái không biểu hiện -> cháu trai biểu hiện gen NST-GT X 

+ Tính trạng biểu hiện không đồng đều ở 2 giới: 

- Cùng 1 thế hệ: tính trạng nào đó chỉ xuất hiện ở con ♂ còn giới ♀ không có và ngược lại -> gen NST-GT 

II. Một số dạng bài tập liên quan đến giới tính và NST giới tính: 

1. Dạng bài tập thuận: 

a. Phương pháp giải 

- Biết kiểu hình (KH) của bố, mẹ (P), biết gen liên kết trên NST-GT, biết trội lặn -> Xác định kết quả lai. 

- Bước 1: Từ KH của P , tính trội lặn và gen liên kết trên NST-GT -> kiểu gen (KG) P 

- Bước 2: Viết sơ đồ lai (SĐL) để xác định kết quả. 

- Lưu ý: Với những bài toán thuận có liên quan đến hoán vị gen thì khi viết giao tử chú ý tỷ lệ phụ thuộc vào f (tần số hoán vị) 

b. Các ví dụ 

Ví dụ 1: Ở 1 giống gà, các gen xác định lông trắng và lông sọc vằn nằm trên NST-GT X. Tính trạng sọc vằn là trội so với tính trạng lông trắng. Tại 1 trại gà khi lai gà mái trắng với gà trống sọc vằn thu được đời con bộ lông sọc vằn ở cả gà mái và gà trống. Sau đó, người ta lai những cá thể thu được từ phép lai trên với nhau và thu được 594 gà trống sọc vằn 607 gà mái trắng và sọc vằn. Xác định KG bố mẹ và con cái thế hệ thứ 1 và 2. 

Hướng dẫn giải

Quy ước: A -sọc vằn 
                a -lông trắng. 

Gà trống có KG XX, gà mái có KG XY. 

Gà trống sọc vằn có KG X^AX^A hoặc X^AX^a 

Gà mái lông trắng có KG X^aY 

F1 thu đc toàn bộ gà có lông sọc vằn → Ptc 

P: X^AX^A (Sọc vằn)  x  X^aY (lông trắng) 

Gp : X^A                        X^a,Y 

F1:          X^AX^a , X^AY (100% sọc vằn) 

F1 x F1 : X^AX^a (Sọc vằn) x  X^AY (Sọc vằn) 

GF1:         X^A, X^a                    X^A,Y 

F2: KG: X^A X^A (Sọc vằn): X^A X^a (Sọc vằn): X^aY(lông trắng): X^A Y (Sọc vằn) 

KH: 2 trống sọc vằn:1 mái sọc vằn:1 trống sọc vằn 

2. Dạng bài tập ngược: 

- Biết KH P,kết quả của phép lai -> Xác định KG P và viết SĐL. 

- Bước 1: Tìm trội lặn và quy ước gen 

- Bước 2: Nhận dạng QL di truyền chi phối và từ tỷ lệ PL KH của thế hệ con lai và đặc điểm của gen trên NST-GT -> KG của P 

- Bước 3: Viết SĐL 

2.1: Dạng 1 : Bài tập di truyền lien kết với giới tính thuần 

a. Phương pháp giải: 

+ Bước 1: Tìm trội lặn và quy ước gen 

+ Bước 2: Nhận dạng QL di truyền chi phối và từ tỷ lệ PL KH của thế hệ con lai và đặc điểm của gen trên NST-GT -> KG của P 

+ Bước 3: Viết SĐL 

b. Các ví dụ: 

Ví dụ 1: Ở ruồi giấm, tính trạng màu mắt do một gen gồm 2 alen quy định. Cho (P) ruồi giấm đực mắt trắng x ruồi giấm cái mắt đỏ, thu được F1 100% Ruồi giấm mắt đỏ. Cho F1 giao phối tự do với nhau -> F2 tỉ lệ kiểu hình (TLKH): 3 mắt đỏ:1 mắt trắng, trong đó mắt trắng là con đực. Cho mắt đỏ dị hợp F2 x đực đỏàF3. Biết không có đột biến, theo lý thuyết trong tổng số ruồi F3 ruồi đực mắt đỏ chiếm tỷ lệ bao nhiêu. 

A.50% 

B.75% 

C.25% 

D.100% 

Hướng dẫn giải

Từ TLKH F2: 3:1 (mắt trắng chỉ biểu hiện ở đực) -> gen quy định màu mắt trên NST –GT. 

Mắt đỏ-D, mắt trắng-d 

P: (Đỏ) X^DX^D  x X^dY (Trắng) 

F1: (Đỏ) X^DX^d x X^DY (Đỏ) 

F2: X^DX^D : X^DX^d : X^DY : X^dY 

     Đỏ : Đỏ : Đỏ : Trắng 

F2: X ^DX^d (Đỏ) x X^D Y (Đỏ) 

F3: X^DX^D : X^DX^d : X^DY : X^dY 

Ở F3 ruồi đực mắt đỏ chiếm 25% (Đ/A C) 

Ví dụ 2: Ở ruồi giấm, gen quy định màu mắt nằm trên vùng không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X có 2 alen, alen A quy định mắt đỏ hoàn toàn so với alen a quy định mắt trắng. Lai ruồi cái mắt đỏ với ruồi đực mắt trắng (P) thu được F1 gồm 50% ruồi mắt đỏ, 50% ruồi mắt trắng. Cho F1 giao phối tự do với nhau thu được F2. Theo lí thuyết, trong tổng số ruồi F2, ruồi cái mắt đỏ chiếm tỉ lệ 

A. 6,25%

B. 31,25%

C. 75% 

D. 18,75% 

Hướng dẫn giải

P: X^A X^a    x     X^a Y 

F1: ¼ X^A X^a: 1/4 X^a X^a:1/4 X^A Y:1/4 X^a Y 

Tần số alen X^a ớ giới cái là: ¾; Tần số alen X^a ở giới đực: ½ 

Tần số kiểu gen X^a X^a ở giới cái là: ¾ x ½ = 3/8 = 37.5% 

Tỷ lệ kiểu hình mắt đỏ ở giới cái là: 100% - 37,5% = 62,5% 

Tỷ lệ kiểu hình mắt đỏ trong quần thể là: 62,5%/2 = 31,25% (vì tỷ lệ đực cái là 1:1) 

-> Đáp án B 

2.2. Dạng 2: Quy luật di truyền liên kết với giới tính tích hợp với quy luật phân li độc lập 

a. Phương pháp giải: 

+ Bước 1: Tìm trội lặn và quy ước gen (nên xét từng tính trạng, xem nằm trên NST thường hay giới tính. Nếu tính trạng nào đều có ở đực và cái -> nằm trên NST thường, tính trạng nằm trên NST GT có đặc điểm của gen trên NST GT) 

+ Bước 2: Nhận dạng QL di truyền chi phối (Nhân 2 tỷ lệ riêng nếu thấy kết trùng với TLPL KH F2 theo đầu bài -> Tuân theo QL PLĐL, có 1 cặp gen nằm trên, NST GT và Từ TLPL KH F+gen trên NST-GT-> KG P 

+ Bước 3: Viết SĐL 

b. Các ví dụ 

Ví dụ 1: Trong 1 thí nghiệm lai ruồi giấm con cái cánh dài, mắt đỏ x đực cánh ngắn, mắt trắng <=> F1: 100% cánh dài-mắt đỏ. Cho F1x ngẫu nhiênà F2 ♀:306 Dài -đỏ:101 Ngắn-Đỏ và ♂: 147 Dài- đỏ:152 Dài trắng:50 Ngắn đỏ:51 Ngắn Trắng. Mỗi gen quy định 1 tính trạng. Giải thích kết quả thu được 

Hướng dẫn giải

Giải thích: 

+ Bước 1: Tìm trội lặn và quy ước gen (nên xét từng tính trạng, xem nằm trên NST thường hay giới tính. Nếu tính trạng nào đều có ở đực và cái -> nằm trên NST thường, tính trạng nằm trên NST GT có đặc điểm của gen trên NST GT) 

- Ruồi giấm: ♂ XY, ♀XX; F1 100% Dài đỏ -> Dài trội ngắn; đỏ trội trắng 

- Xét riêng tính trạng hình dạng cánh 

F2: Dài:Ngắn= (306+147+152):(101+50+51)=3:1 

Ở ♂: Dài : Ngắn=(147+152):(50+51)=3:1; Con ♀; Dài : Ngắn=(306):(101)=3:1 

=> Gen quy định TT hình dạng cánh nằm trên NST-thường và tuân theo QL PL 

A-Dài, a-Ngắn 

- Xét riêng tính trạng màu sắc mắt 

F2: Đỏ :Trắng= (306+101+147+50):(152+51)=3:1 và có sự phân bố khác nhau ở 2 giới mà ta thấy tính mắt trắng chỉ có ở con ♂ nên gen quy định màu mắt phải nằm trên NST-GT X và trên Y không có alen tương ứng.

B-Đỏ, b-Trắng 

+ Bước 2: Nhận dạng QL di truyền chi phối (Nhân 2 tỷ lệ riêng nếu thấy kết trùng với TLPL KH F2 theo đầu bài -> Tuân theo QL PLĐL, có 1 cặp gen nằm trên NST GT và Từ TLPL KH F2 gen trên NST-GT -> KG P 

- Ta có (3 dài:1 ngắn)x(3 đỏ:1 trắng)=9:3:3: 1 trùng với tỷ lệ PLKH ở F2 nên sự di truyền đồng thời của 2 cặp tính trạng trên tuân theo QL PLĐL và có 1 cặp gen nằm trên NST GT 

- F1 Đồng tính=> P t/c và từ lập luận trên -> KG P ♀ dài-mắt đỏ: AAX^BX^B 
                                                                                 ♂ Ngắn-mắt trắng: aaX^bY 

2.3. Dạng 3: Quy luật di truyền liên kết với giới tính tích hợp với liên kết gen hoàn toàn 

a. Phương pháp giải: 

- Nếu phép lai gồm nhiều cặp tính trạng ta tách riêng từng cặp tính trạng và xét sự di truyền của từng cặp tính trạng. 

* Từ THPL KH của từng cặp=> KG tương ứng của nó 

* Khi kết hợp sự di truyền của cả 2 cặp tính trạng, trường hợp hai cặp gen cùng liên kết với NST GT X, ta phải biện luận để xác định chúng liên kết gen hay hoán vị. 

* Muốn vậy ta căn cứ vào sự xuất hiện KH giới tính XY ở thế hệ sau để suy ra tỷ lệ giao tử của giới cái XX của thế hệ trước, từ đó suy ra liên kết gen hay hoán vị gen. 

* Biết tỷ lệ giao tử cái ta suy ra KG và viết SĐL 

- Nếu phép lai ở từng cặp là dị hợp lai với dị hợp (gen tồn tại trên NST thường) 

* Có thể áp dụng công thức sau: (A-B-) – (aabb)=50% 

A-bb + aabb= 25%; aaB- + aabb = 25% 

(A-B-) + A-bb =75%; (A-B-) + aaB- =75% 

* Aa x Aa ->  ¾ A-: ¼ aa 

- Nếu là phép lai phân tích thì lưu ý tỷ lệ của đồng hợp lặn luôn bằng 1 

X ^D X ^d × X ^D Y -> 2/4 X ^D X - + 1/4 X ^D Y +1/4 X^dY 

2.4. Dạng 4: Quy luật di truyền liên kết với giới tính tích hợp với liên kết gen không hoàn toàn 

a. Phương pháp giải: 

+ Có nhiều dấu hiệu cho thấy các tính trạng nghiên cứu được xác định bởi các gen liên kết với nhau như: 

- Tỷ lệ PL ở đời lai khác với tỷ lệ mong đợi đối với hai bên PLĐL cho thấy các gen di truyền liên kết với nhau. 

- Các tính trạng được xác định bởi các gen liên kết luôn được di truyền cùng nhau. 

- Liên kết gen hoàn toàn làm giảm số KG và KH ở đời con lai. Ngược lại, trao đổi chéo giữa các gen làm tăng số KG và KH ở thế hệ sau. 

- Tỷ lệ của các loại giao tử mang gen liên kết luôn bằng nhau, tỷ lệ của các giao tử mang gen trao đổi chéo cũng bằng nhau và nhỏ hơn tỷ lệ của các giao tử mang gen liên kết. 

- Trong một phép lai phân tích, việc có hai lớp KH có tần số lớn bằng nhau và hai lớp KH có tần số nhỏ bằng nhau cho biết trong đó có gen liên kết không hoàn toàn. 

+ Với các gen liên kết không hoàn toàn nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X mà không có các gen tương ứng trên Y, tần số hoán vị gen hoặc tỷ lệ KG, KH được xác định như trong trường hợp có trao đổi chéo một bên 

+ TLPL KH ở 2 giới đực và cái khác nhau: Nếu XX cho 2 KH + nếu XY cho 4 lớp KH với TL không bằng nhau -> Có hoán vị gen ở cá thể XX. Tính f dựa vào KH lặn nhất cá thể XY. 

+ Nếu Đầu bài cho 100% Con đực và 100% con cái -> khi tạo giao tử X-=Y=1 

+ Nếu Đầu bài cho tổng số Đực và cái là 100% thì khi tạo giao tử X- =Y=1/2 

+ f=2 x giao tử hoán vị, giao tử liên kết=0,5-f/2 > 25%, giao tử hoán vị <25% 

+ f nếu là phép lai phân tích = tổng KH nhỏ/ tổng số KH 

2.5. Dạng 5: Di truyền lien kết với giới tính tích hợp quy luật tương tác gen 

a. Phương pháp giải: 

Các gen có thể tương tác với nhau để quy định một tính trạng. Phổ biến là hai gen không alen (và thường nằm trên các nhiễm sắc thể tương đồng khác nhau) tương tác với nhau. Vì vậy, tỷ lệ PL ở F2 thường là tỷ lệ biến đổi của phép lai hai tính (9:3:3:1) của Mendel. Ví dụ tỷ lệ 9:6:l. Có các kiểu tương tác chủ yếu sau: 

- Tương tác bổ trợ: Hai gen trội cùng có mặt trong một KG tương tác với nhau làm xuất hiện tính trạng mới, khác bố mẹ. Ngoài cơ chế tương tác, các gen còn có thể có các chức năng riêng. Vì vậy, kiểu tương tác bổ trợ có thể cho các tỷ lệ PL 9:3:3:1, 9:6:1 hoặc 9:7. 

- Tương tác át chế. Kiểu tương tác trong đó một gen ức chế sự biểu hiện của gen kia. Gen ức chế được gọi là gen át, còn gen bị ức chế dược gọi là gen khuất. Tuỳ thuộc vào gen át là gen trội hay gen lặn mà F2 có thể có các tỷ lệ PL 13:3, 12:3:1 hoặc 9:3:4. 

- Tương tác cộng gộp: Kiểu tương tác trong đó mỗi alen trội (hoặc lặn) của mỗi gen đóng góp một phần vào sự hình thành tính trạng. Kiểu tương tác này đặc trưng cho các tính trạng số lượng. Với hai gen tương tác cộng gộp, F2 sẽ có tỷ lệ PL KH là 1:4:6:4:1. Nếu KH không phụ thuộc vào số lượng alen trội trong KG, ta có tỷ lệ PL 15:1 ở F2. Tuy nhiên cũng có những trường hợp hai gen tương tác nhưng lại cùng nằm trên một nhiễm sắc thể. Khi đó, ngoài QL tương tác, các gen còn chịu sự chi phối của QL liên kết và hoán vị gen. 

b. Các ví dụ: 

Ở ruồi giấm, tính trạng mắt trắng do gen lặn nằm trên NST giới tính X ở vùng không tương đồng với Y, alen trội tương ứng qui định mắt đỏ. Thế hệ xuất phát cho giao phối ruồi cái mắt đỏ dị hợp với ruồi đực mắt đỏ sau đó cho F1 tạp giao. Tỉ lệ phân tính ở F2 là 

A. 13 đỏ: 3 trắng

B. 11đỏ: 5 trắng

C. 5 đỏ: 3 trắng

D. 3 đỏ: 1 trắng 

Hướng dẫn giải

Gọi a là gen qui định tính trạng mắt trắng (gen lặn nằm trên NST giới tính X ở vùng không tương đồng với Y), alen trội tương ứng A qui định mắt đỏ 

P: X^A X^a   x    X^A Y 

F1: 1 X^A X^A: 1 X^A X^a : 1 A^X Y : 1X^aY 

Cho F1 tạp giao, tỉ lệ giao tử cái là 3/4 X^A : 1/4 X^a 
                           tỉ lệ giao tử đực là 1/4 X^A : 1/4 X^a : 2/4 Y 

F2 thu được tỉ lệ mắt trắng là : (1/4 X^a) x (1/4 X^a ) + (1/4 X^a ). (2/4 Y) = 1/16 + 2/16 = 3/16 

Đáp án A.