Phương pháp giải Dạng bài toán thuận trong bài tập tích hợp các quy luật di truyền Sinh học 12

CÁC BÀI TẬP TÍCH HỢP CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN DẠNG BÀI TOÁN THUẬN

Là bài toán cho kiểu gen hoặc kiểu hình của thế hệ P, cho biết các quy luật di truyền chi phối, yêu cầu đầu bài là tìm kết quả lai ở F₁.

* Phương pháp chung:

Bước 1: chia bài toán gồm nhiều quy luật thành các bài toán nhỏ.

Bước 2: Xác định kết  quả của từng bài toán nhỏ.

Bước 3: Lấy tích các kết quả ta được kết quả cần tìm.

- Các dạng bài tập thường gặp.

Ví dụ 1: Trong quá trình giảm phân ở một cơ thể có kiểu gen AB/ab \(X_e^DX_E^d\)đã xảy ra hoán vị gen giữa các alen E và e với tần số 30%, alen A và a với tần số 10 %. Cho biết không xảy ra đột biến, tính theo lí thuyết, tỉ lệ loại giao tử \(ABX_e^d\) được tạo ra từ cơ thể này là

A.  4,25 %.                          B.  10 %.                     C.  6,75 %.                D.  3 %.

Hướng dẫn giải

Đây là dạng tích hợp giữa hoán vị gen với hoán vị gen.

- Cặp gen AB/ab hoán vị gen A/a với tần số 10% → giao tử AB  = 45%.

- Cặp gen \(X_e^DX_E^d\) hoán vị gen E/e với tần số 30% tạo ra giao tử \(X_e^d\) = 15%

- Vậy ta lấy tích → giao tử cần tìm là : 0,45 x 0,15 = 6,75%.

Ví dụ 2: Trong quá trình giảm phân ở một cơ thể có kiểu gen \(AaBbX_e^DX_E^d\) đã xảy ra hoán vị gen giữa các alen D và d với tần số 20%. Cho biết không xảy ra đột biến, tính theo lí thuyết, tỉ lệ loại giao tử \(abX_e^d\) được tạo ra từ cơ thể này là:

A. 2,5%                     B. 5,0%                   C.10,0%                   D. 7,5%

Hướng dẫn giải

Đây là dạng tích hợp giữa hoán vị gen với phân li độc lập.

-  Hai cặp gen AaBb tạo ra giao tử ab = 0,25

- Cặp gen \(X_e^DX_E^d\) hoán vị gen E/e với tần số 20% tạo ra giao tử \(X_e^d\)  = 10%

- Vậy ta lấy tích → giao tử cần tìm là : 0,25 x 0,1 = 2,5%.

Ví dụ 3: kiểu gen AB/ab De/dE có xẩy ra hoán vị gen ở alen D và d với tần số 20%, cặp còn lại liên kết hoàn toàn, kiểu giao tử AB  DE  được tạo ra với tần số bao nhiêu ?

A. 2,5%                     B. 5,0%                   C.10,0%                   D. 7,5%

Hướng dẫn giải

Đây là dạng tích hợp giữa hoán vị gen với liên kết gen hoàn toàn.

- Cặp gen AB/ab liên kết hoàn toàn  à giao tử AB  = 50%.

- Cặp gen De/dE hoán vị gen D/d với tần số 20% tạo ra giao tử DE = 10%

- Vậy ta lấy tích → giao tử cần tìm là : 0,5 x 0,1 =  5%.

Ví dụ 1:  Biết các cặp gen đều dị hợp, giao tử được tạo ra là AB De  = 0,1 thì kiểu gen tương ứng và tần số hoán vị gen là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Đây là dạng tích hợp giữa hoán vị gen với phân li độc lập.

- Giao tử AB được tạo ra từ kiểu gen AaBb với tần số 0,25.

- Vậy giao tử còn lại De = 0,4 > 0,25 là giao tử liên kết → kiểu gen của hai cặp còn lại là De/dE, ta có phương trình : (1- f)/2 = 0,4 → f = 0,2.

- Vậy kiểu gen cần tìm là : AaBb DE/dE với tần số hoán vị 20%.

Ví dụ 2:  Biết các cặp gen đều dị hợp, giao tử được tạo ra là A BD  = 0,2 thì kiểu gen tương ứng và tần số hoán vị gen là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Đây là dạng tích hợp giữa hoán vị gen với phân li.

- Giao tử A được tạo ra từ kiểu gen Aa với tần số 0,5.

- Vậy giao tử còn lại BD = 0,4 > 0,25 là giao tử liên kết à kiểu gen của hai cặp còn lại là BD/bd , ta có phương trình : (1- f)/2 = 0,4 à f = 0,2.

- Vậy kiểu gen cần tìm là : AaBD/bd với tần số hoán vị 20%.

Ví dụ 3 :  biết các cặp gen đều dị hợp, giao tử được tạo ra là  AB X^m  = 0,15 thì kiểu gen tương ứng và tần số hoán vị gen là bao nhiêu ?

Giải: đây là dạng tích hợp giữa hoán vị gen với liên kết giới tính.

- Giao tử X^m  được tạo ra từ kiểu gen X^MX^m  hoặc X^MY với tần số 0,5.

- Vậy giao tử còn lại AB = 0,3 > 0,25 là giao tử liên kết → kiểu gen của hai cặp còn lại là AB/ab, ta có phương trình: (1- f)/2 = 0,3 → f = 0,4.

- Vậy kiểu gen cần tìm là: AB/abX^MX^m hoặc AB/ab X^MY với tần số hoán vị 40%.

Ví dụ 1: Tích hợp giữa phân li và tương tác gen.

   Một loài thực vật, hai cặp gen Aa và Bb tương tác với nhau qui định màu hoa, khi trong kiểu gen có cả A và B thì cho hoa đỏ, các kiểu gen còn lại cho màu hoa trắng. Một cặp gen khác qui định chiều cao thân, alen D – thân cao; alen d – thân thấp. Xét phép lai (P): AaBb Dd x AabbDd, trong số các cây con thu được cây cao hoa đỏ chiếm tỷ lệ bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

- Xét phép lai: AaBb x Aabb → F₁: 3/8 đỏ: 5/8 trắng.

- Xét phép lai: Dd x Dd → F₁: 3/4 cao:  1/4 thấp

- Vậy kiểu hình thân cao hoa đỏ ở thế hệ F₁ là: 3/8 . 3/ 4 = 9/32.

Ví dụ 2: Tích hợp giữa phân li và liên kết gen hoàn toàn.

Một loài thực vật, gen A – thân cao, a –thân thấp; B- hoa đỏ, b- hoa vàng; D- quả tròn, d- quả dài. Cặp gen Bb và Dd nằm trên cùng một NST, biết rằng các gen liên kết hoàn toàn. Xét phép lai: P: Aa BD/bd  x Aa BD/bd, tỷ lệ kiểu hình thân cao, hoa đỏ quả tròn ở thế hệ F₁ là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

- Xét phép lai: BD/bd x BD/bd → F₁: 3/4 hoa đỏ, quả tròn: 1/4 hoa vàng, quả dài.

- Xét phép lai: Aa x Aa → F₁: 3/4 cao:  1/4 thấp

- Vậy tỷ lệ kiểu hình thân cao, hoa đỏ quả tròn ở thế hệ F₁ là: 3/4 . 3/ 4 = 9/16.

Ví dụ 3: Tích hợp giữa phân li và hoán vị gen (dạng bài tập này gặp nhiều nhất trong các đề thi tuyển sinh và đề thi học sinh giỏi.

1. Ở một loài thực vật, alen A: thân cao; a: thân thấp; alen B: hoa đỏ; b: hoa vàng. Hai cặp gen này nằm trên cặp nhiễm sắc thể số I. Alen D: quả tròn; d: quả dài, cặp gen Dd nằm trên cặp nhiễm sắc thể số II, các gen trội hoàn toàn. Cho giao phấn giữa hai cây (P) đều thuần chủng được F1 dị hợp về 3 cặp gen trên. Cho F1 giao phấn với nhau thu được F2, trong đó cây có kiểu hình thân thấp, hoa vàng, quả dài chiếm tỉ lệ 4%. Biết rằng hoán vị gen xảy ra ở 2 bên với tần số bằng nhau. Tính tỉ lệ cây có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, quả tròn ở F2?

Hướng dẫn giải

- F₁: Dd x Dd  => F₂:  (3/4D- : 1/4dd)

- F₂: Thu được cây thân thấp, hoa vàng, quả dài (aa,bb,dd) = (aa,bb) x (dd)

                                                                                              = (aa,bb) x 1/4 = 4%

 => Kiểu hình thân thấp, hoa vàng (aa,bb) = 16%

- Xét riêng sự di truyền 2 cặp gen liên kết ở F₂:Ta có tỉ lệ cây cao hoa đỏ (A-,B-) – tỉ lệ cây thấp hoa vàng (aa,bb) = 50% -> Tỉ lệ cây cao, hoa đỏ (A-,B-) là:

            50% + 16% = 66%.

- Vậy ta có: Cây có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, quả tròn ở F2 (A-,B-,D-) là:

            66% x 3/4 = 49,5%.

2. Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng, các alen trội là trội hoàn toàn, quá trình giảm phân không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở cả hai giới với tần số 24%. Theo lí thuyết, phép lai AaBb De/dE x aaBb De/dE cho đđời con có tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử về cả bốn cặp gen và tỉ lệ kiểu hình trội về cả bốn tính trạng trên lần lượt là.

A. 7,22% và 19,29%                                 B. 7,22% và 20,25%

C. 7,94% và 19,29%                                 D. 7,94% và 21,09%

Hướng dẫn giải

Tỷ lệ kiểu gen dị hợp 4 cặp gen: ½ Aa x 2/4 Bb x { (0,5-f/2)² x 2 + (f/2 x 2)}D-E- = 7,94%

Tỷ lệ kiểu hình trội 4 tính trạng: ½ A- x ¾ B- x {(0,5-f/2)² x 2 + (f/2 x 3) + (0,5-f/2) x f/2 x 4)}B-D- = 19,29%

3. Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng, các alen trội là trội hoàn toàn, quá trình giảm phân không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở hai giới với tần số như nhau. Tiến hành phép lai P: AB/ab Dd x AB/ab Dd , trong tổng số cá thể thu được ở F₁, số cá thể có kiểu hình trội về ba tính trạng trên chiếm tỉ lệ 50,73%. Theo lí thuyết, số cá thể F₁ có kiểu hình lặn về một trong ba tính trạng trên chiếm tỉ lệ

   A. 11,04%             B. 16,91%               C. 22,43%                 D. 27,95%

Hướng dẫn giải

Dựa vào kết quả  trong hoán vị gen của cặp A,a và B,b ; còn cặp Dd phân ly độc lập.

x Trội- trội

y Trội – lặn

z Lặn – trội

k lặn – lặn

Với k > 0 : Ta luôn có: x + y +z + k = 1    

                                      x+ y = 0.75 ;

                                      y + k = 0.25 ;

                                      x- k = 0.5

+x = (0,5073) / (3/4) = 0,6764

+y = 0,75 – 0,6764 = 0,0736

+z = 1 – x – y – k = 1 – 0,6764 – 0,25 = 0,0736

Tỷ lệ kiểu hình lặn về 1 tính trạng có 3 trường hợp (lặn cặp A,a hoặc cặp B,b hoặc D,được)

= 0,0736 x 3/4 + 0,0736 x 3/4 + 0,6764 x 1/4 = 27,95%.

4. Ở một loài sinh vật, hai cặp gen A,a và B,b cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể và cách nhau 20cM. Hai cặp gen D,d và E, e cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể khác và cách nhau 10cM. Cho phép lai: AB/ab De/de x AB/ab de/de . Biết rằng không phát sinh đột biến mới và hoán vị gen xảy ra ở cả hai giới với tần số bằng nhau. Theo lí thuyết, trong tổng số cá thể thu được ở đời con, số cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn về tất cả các gen trên chiếm tỉ lệ

A. 0,8%                     B. 8%                      C. 2%                        D. 7,2%

Hướng dẫn giải

Đồng hợp lặn: 0,4 ab x 0,4ab x ½ de x 1 de  = 0,08 = 8%

Ví dụ 4: Tích hợp giữa di truyền liên kết giới tính và hoán vị gen (dạng bài tập này gần giống với loại tích hợp giữa phân li và hoán vị vì cũng chỉ xét một cặp gen trên NST X, đây là dạng cũng thường gặp trong các đề thi tuyển sinh).

1. Ở ruồi giấm, alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen; alen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt; alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng. Thực hiện phép lai P:

AB/ab X^DX^d x AB/ab X^DY. Trong tổng số các ruồi ở F₁, ruồi thân xám, cánh dài, mắt đỏ chiếm tỉ lệ 52,5%. Biết rằng không xảy ra đột biến, theo lí thuyết, ở F₁ tỉ lệ ruồi đực thân xám, cánh cụt, mắt đỏ là

A. 1,25%.                         B. 3,75%.               C. 2,5%.                 D. 7,5%.

Hướng dẫn giải

+ Ta biết ở ruồi giấm, chỉ con cái mới xảy ra hoán vị gen, con đực không xảy ra hoán vị gen  

+ Ta có tổ hợp ruồi thân xám, cánh dài, mắt đỏ chiếm tỉ lệ 52, 5 %, căn cứ vào phép lai P, đặt ẩn và tính theo từng cặp NST (có 2 cặp NST: một cặp NST thường chứa hai cặp gen liên kết và một cặp NST giới tính nên hai cặp này phân li độc lập với nhau) ta sẽ tính được tần số hoán vị gen là 20 %

+ kết hợp hai kết quả ở trên ta sẽ tính được tỉ lệ ruồi đực thân xám, cánh cụt, mắt đỏ có kiểu gen tương ứng theo đúng bản chất phép lai là:

AB/ab X^DY= 0,1 AB  * 0,5 ab * 0,25 X^DY = 1,25 %.

2. Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng, alen trội là trội hoàn toàn, không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở cả bố và mẹ. theo lí thuyết, phép lai P: BD/bd X^AX^a  x BD/bD X^aY  cho đời con có số loại kiểu gen và kiểu hình tối đa là:

A. 24 loại kiểu gen, 8 loại kiểu hình.           B. 32 loại kiểu gen, 8 loại kiểu hình.

C. 28 loại kiểu gen, 8 loại kiểu hình.           D. 28 loại kiểu gen, 12 loại kiểu hình.

Hướng dẫn giải

- Phép lai : BD/bd x BD/bD tạo ra 7 loại kiểu gen và 2 loại kiểu hình.

- Phép lai: X^AX^a x X^aY tạo ra 4 loại kiểu gen và 4 loại kiểu hình.

- Vậy ta có phép lai lớn tạo ra: 28 loại kiểu gen, 8 loại kiểu hình

3. Ở ruồi giấm, alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen; alen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt. Các gen quy định màu thân và hình dạng cánh đều nằm trên một nhiễm sắc thể thường. Alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng nằm trên đoạn không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X. Cho giao phối ruồi cái thân xám, cánh dài, mắt đỏ với ruồi đực thân xám, cánh dài, mắt đỏ (P), trong tổng số các ruồi thu được ở F₁, ruồi có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt trắng chiếm tỉ lệ 2,5%. Biết rằng không xảy đột biến, tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình thân xám, cánh dài, mắt đỏ ở F₁ là:

A.7,5%                      B. 45,0%                 C.30,0%                   D. 60,0%

Hướng dẫn giải

   + Các gen quy định màu thân và hình dạng cánh đều nằm trên một nhiễm sắc thể thường nên các gen này liên kết với nhau

   + Ruồi có KH thân đen, cánh cụt, mắt trắng chiếm tỉ lệ 2,5 % = 0,025, suy ra các gen (A, a) và (B, b) liên kết không hoàn toàn (Hoán vị gen)

   + ruồi có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt trắng chiếm tỉ lệ 2,5% là con số > 6,25 % và < 50 % nên trong phép lai ở đời P sẽ phải có một bên  cơ thể có KG dị hợp tử đều và một bên cơ thể phải dị hợp tử chéo

+ Đời F₁ cho ruồi có KH thân đen, cánh cụt, mắt trắng chiếm tỉ lệ 2,5 % = 0,025 có KG ab/ab X^dY. Do vậy %ab/ab X^dY  = % ab ♂ * % ab ♀ *  % X^d * % Y → Đời P có một bên cơ thể đực thân xám, cánh dài, mắt đỏ có KG dị hợp tử đều AB/ab X^DY( vì ruồi giấm đực không xảy ra hoán vị gen, chỉ có liên kết gen hoàn toàn cho 2 loại giao tử) và một bên cơ thể cái thân xám, cánh dài, mắt đỏ dị hợp tử chéo Ab/aB X^DX^d

+ Căn cứ vào giá trị % ab/ab X^dY= % ab ♂ * % ab ♀ *  % X^d * % Y= 2,5 % = 0,025→ 0,025 = 1/2* x *1/2 * 1/2→ x = 0,2. Vậy ở cơ thể ruồi giấm cái sẽ có tần số hoán vị gen sẽ là: f = 0,4 = 40 %

+ Xét cho từng cặp NST riêng rẽ:

   ● Với cặp NST thường chứa 2 cặp gen liên kết, ta có phép lai tương ứng:

P: ♂AB/ab (f₁ = 0) * ♀Ab/aB (f₂ = 0,4) cho cơ thể có KH thân xám, cánh dài ở F₁ (Ab/--) có giá trị được tính theo công thức tổng quát là: 

   ● Với cặp NST giới tính ở ruồi giấm, ta có

P: X^DX^d♀ *  ♂ X^DY cho cơ thể có KH mắt đỏ X^D-  (bao gồm cả cá thể đực và cá thể cái) chiếm tỉ lệ 75 % = 0,75 (b)

+ Từ kết quả (a) và (b) ta có kết quả chung cuối cùng trong trường hợp không xảy đột biến, tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình thân xám, cánh dài, mắt đỏ ở F₁ là:

% A-B- = 0,6 * 0,75 = 0,45 = 45 %

→ đáp án B. 45 %

4. Ở một loài động vật, alen A quy định lông xám trội hoàn toàn so với alen a quy định lông hung; alen B quy định chân cao trội hoàn toàn so với alen b quy định chân thấp; alen D quy định mắt nâu trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt đen. Phép lai P : ♀AB/ab X^DX^d x ♂Ab/aB X^dY thu được F₁. Trong tổng số cá thể F₁, số cá thể cái có lông hung, chân thấp, mắt đen chiếm tỉ lệ 1%. Biết quá trình giảm phân không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở cả hai giới với tần số như nhau. Theo lí thuyết, số cá thể lông xám dị hợp, chân thấp, mắt nâu ở F₁ chiếm tỉ lệ

   A. 8,5%                 B. 17%                    C. 2%                        D. 10%

Hướng dẫn giải

Cái hung, thấp, đen: ab/ab X^dX^d = 1% => ab x ab = 0,04 => ab = 0,1 và ab = 0,4 => f = 20%

- Xám dị hợp, thấp, nâu: Ab/ab x 1/2  nâu = (0,4 Ab x 0,4 ab + 0,1 Ab x 0,1 ab)1/2= 8,5%

Ví dụ 5:  Tích hợp giữa liên kết gen và tương tác gen.

          Một loài thực vật, chiều cao cây do hai cặp gen không alen qui định, nếu kiểu gen có A và B cho cây cao, các kiểu gen còn lại cho cây thấp. Tính trạng màu hoa do một cặp gen khác qui định, trong đó D- hoa đỏ; b –hoa trắng. Xác định tỷ lệ kiểu hình thu được từ phép lai P: (AD/ad) Bb x  (AD/ad) Bb, biết các gen liên kết hoàn toàn.

Hướng dẫn giải

Phép lai AD/ad x AD/ ad → F_{1 :} 3/4  (A-D-): 1/4 (aadd).

Phép lai: Bb x Bb → F₁: 3/4 (B-); 1/4 bb.

Kết quả: 9/16 thân cao hoa đỏ: 3/16 thân thấp hoa đỏ: 3/16 thân thấp hoa đỏ: 1/16 thân thấp hoa trắng.

Ví dụ 6:  Tích hợp giữa hoán vị gen và tương tác gen.

   Một loài thực vật, màu hoa do hai cặp gen không alen qui định, nếu kiểu gen có A và B cho hoa đỏ, các kiểu gen còn lại cho hoa trắng. Tính trạng hình dạng hoa do một cặp gen khác qui định, trong đó D- hoa kép; b –hoa đơn. Xác định tỷ lệ kiểu hình hoa đỏ đơn  thu được từ phép lai P: Aa(BD/bd) x  Aa(BD/bd), biết rằng tần số hoán vị gen là 20%.

Hướng dẫn giải

Lấy giao tử.

Kết hợp các giao tử ta có các tổ hợp gen mong muốn.

Căn cứ vào kiểu tương tác ta có tỷ lệ các loại kiểu hình là:

Hoặc nhẩm nhanh kết quả:

Xét phép lai: Aa x Aa → F₁ có ¾ (A-) và 1/4 (aa).

Xét phép lai: BD/bd x BD/bd ta có F₁ : 0,16 bbdd; 0,66 (B-D-); 0,09(B-dd) và 0,09(bbD-).

Hoa đỏ, dạng hoa kép là tổ hợp: 3/4 (A-)x 0,25(B-dd) = 6,75%.