Giải bài tập SGK Sinh 12 Nâng cao Bài 14: Di truyền và liên kết

Giải thích kết quả thí nghiệm của Moocgan, từ đó có những nhận xét gì về sự di truyền liên kết hoàn toàn.

Phương pháp giải

• Xem lại các kiến thức về Di truyền liên kết
• Các gen nằm trên một NST phân ly và tổ hợp cùng nhau trong quá trình giảm phân và thụ tinh dẫn đến sự di truyền đồng thời của nhóm tính trạng do chúng quy định.
• Các gen nằm trên cùng 1 NST phân li cùng nhau làm thành 1 nhóm gen liên kết.Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài tương đương với số NST trong bộ đơn bội của loài đó. Số nhóm tính trạng bằng số nhóm gen liên kết.

Hướng dẫn giải

- Kết quả thí nghiệm của Moocgan:

• Thân xám luôn đi kèm với cánh dài, thân đen luôn đi kèm với cánh cụt. Như vậy, màu sắc thân và hình dạng cánh di truyền liên kết với nhau.
• Trong phát sinh giao tử đực, gen B và V liên kết hoàn toàn, gen b và v cũng vậy.
• Các gen nằm trên một NST cùng phân li và tổ hợp với nhau trong quá trình giảm phân và thụ tinh đưa đến sự di truyền đồng thời của nhóm tính trạng do chúng quy định.
• Các gen nằm trên một NST tạo thành một nhóm gen liên kết. Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài bằng số NST trong bộ đơn bội (n) của loài đó. Số nhóm tính trạng di truyền liên kết tương ứng với số nhóm gen liên kết.

- Nhận xét:

• Các gen nằm trên một NST phân li cùng với nhau và làm thành một nhóm gen liên kết. Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài tương ứng với số NST trong bộ đơn bội (n) của loài đó.                 
• Sự trao đổi chéo những đoạn tương ứng của cặp NST tương đồng trong phát sinh giao tử đưa đến sự hoán vị của các gen tương ứng, đã tổ hợp lại các gen không alen trên NST, do đó làm xuất hiện biến dị tổ hợp. Tần số hoán vị gen được xác định bằng tỉ lệ % các giao tử mang gen hoán vị. Tần số hoán vị gen phản ánh khoảng cách tương đối giữa 2 gen trên NST theo tương quan thuận.
• Liên kết gen hoàn toàn đảm bảo sự di truyền ổn định của nhóm tính trạng quý. Hoán vị gen làm tăng số biến dị tổ hợp, tạo ra nhóm gen liên kết quý, là cơ sở để lập bản đồ di truyền.

Giải thích cơ sở tế bào học của hoán vị gen. Vì sao tần số hoán vị gen không vượt quá 50%?

Phương pháp giải

• Xem lại các kiến thức về Di truyền liên kết
• Các gen nằm trên một NST phân ly và tổ hợp cùng nhau trong quá trình giảm phân và thụ tinh dẫn đến sự di truyền đồng thời của nhóm tính trạng do chúng quy định.
• Các gen nằm trên cùng 1 NST phân li cùng nhau làm thành 1 nhóm gen liên kết.Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài tương đương với số NST trong bộ đơn bội của loài đó. Số nhóm tính trạng bằng số nhóm gen liên kết.

Hướng dẫn giải

- Sự trao đổi chéo của từng đoạn tương đồng giữa hai nhiễm sắc tử (crômatit) không chị em trong cặp NST kép tương đồng ở kì đầu của lần phân bào I trong giảm phân, dẫn đến sự hoán vị của các gen tương ứng, đã tổ hợp lại các gen không alen trên NST, từ đó tạo ra loại giao tử có gen hoán vị có tỉ lệ luôn bằng nhau → giao tử liên kết cũng luôn bằng nhau. Tần số hoán vị gen được xác định bằng tỉ lệ % các giao tử mang gen hoán vị. Tần số hoán vị gen phản ánh khoảng cách tương đối giữa 2 gen trên NST theo tương quan thuận.

- Tần số hoán vị gen không vượt quá 50% vì:

• Các gen trong nhóm liên kết có khuynh hướng liên kết là chủ yếu.
• Sự trao đổi chéo thường diễn ra giữa 2 trong 4 crômatit của cặp NST tương đồng.
• Không phải mọi tế bào sinh dục khi giảm phân đều diễn ra trao đổi chéo để tạo ra tái tổ hợp gen.

Nêu ý nghĩa của di truyền liên kết.

Phương pháp giải

• Xem lại các kiến thức về Di truyền liên kết
• Các gen nằm trên một NST phân ly và tổ hợp cùng nhau trong quá trình giảm phân và thụ tinh dẫn đến sự di truyền đồng thời của nhóm tính trạng do chúng quy định.
• Các gen nằm trên cùng 1 NST phân li cùng nhau làm thành 1 nhóm gen liên kết.Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài tương đương với số NST trong bộ đơn bội của loài đó. Số nhóm tính trạng bằng số nhóm gen liên kết.

Hướng dẫn giải

• Di truyền liên kết hoàn toàn hạn chế sự xuất hiện biến dị tổ hợp nhưng lại đảm bảo sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng được quy định bởi các gen trên một NST, nhờ đó trong chọn giống người ta có thể chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn đi kèm với nhau.
• Di truyền liên kết không hoàn toàn (hoán vị gen) làm tăng số biến dị tổ hợp. Nhờ hoán vị gen mà những gen quý trên các NST tương đồng có dịp tổ hợp với nhau làm thành nhóm gen liên kết mới. Điều này rất có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hoá. Thông qua việc xác định tần số hoán vị gen người ta lập bản đồ di truyền. Điều đó không chỉ có giá trị lí thuyết mà còn có giá trị thực tiễn như có thể giảm bớt thời gian chọn đôi giao phối một cách mò mẫm, do đó nhà tạo giống rút ngắn được thời gian tạo giống.

Khi lai thuận và nghịch hai thứ đậu thuần chủng hạt trơn, có tua cuốn và hạt nhăn, không có tua cuốn với nhau đều được F1 toàn hạt trơn có tua cuốn. Sau đó cho F1 giao phấn với nhau được F2 có tỉ lệ 3 hạt trơn, có tua cuốn : 1 hạt nhăn không có tua cuốn.

a) Giải thích và viết sơ đồ lai từ P đến F2.

b) Để thế hệ sau có tỉ lệ 1 hạt trơn, có tua cuốn : 1 hạt trơn, không có tua cuốn : 1 hạt nhăn, có tua cuốn : 1 hạt nhăn, không có tua cuốn thì bố mẹ phải có kiểu gen và kiểu hình như thế nào? Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng nêu trên.

Phương pháp giải

• Quy ước gen
• Viết sơ đồ lai
• Xác định tỷ lệ đời con

Hướng dẫn giải

F1 toàn hạt trơn, có tua cuốn → Tính trạng hạt trơn, có tua cuốn trội hoàn toàn so với hạt nhăn, không có tua cuốn.

F1 dị hợp 2 cặp gen mà F2 có tỉ lệ: 3 hạt trơn, có tua cuốn : 1 hạt nhăn, không có tua cuốn (khác tỉ lệ 9 : 3 : 3 : 1) → Hai cặp gen này cùng nằm trên một cặp NST tương đồng và liên kết hoàn toàn với nhau.

Quy ước: Gen A – hạt trơn; a – hạt nhăn. Gen B - Có tua cuốn, b - không có tua cuốn

a) P : \(\frac{{\underline {AB} }}{{AB}} \times \frac{{\underline {ab} }}{{ab}}\)

    F1 : \(\frac{{\underline {AB} }}{{ab}} \times \frac{{\underline {AB} }}{{ab}}\)

    F2 : \(1\frac{{\underline {AB} }}{{AB}}:2\frac{{\underline {AB} }}{{ab}}:1\frac{{\underline {ab} }}{{ab}}\)

    (3 hạt trơn, có tua cuốn : 1 hạt nhăn, không có tua cuốn)

b)

F1 có kiểu hình hạt nhăn, không có tua cuốn → cả bố và mẹ đều cho giao tử \(\underline {ab} \).

F1 có 4 loại kiểu hình → cả bố và mẹ đều tạo 2 loại giao tử.

F1 có kiểu hình hạt trơn, không có tua cuốn \(\frac{{\underline {Ab} }}{{ab}}\) → P tạo giao tử \(\underline {Ab} \).

F1 có kiểu hình hạt nhăn, có tua cuốn \(\frac{{\underline {aB} }}{{ab}}\) → P tạo giao tử \(\underline {aB} \).

Vậy: P có kiểu hình hạt trơn, không có tua cuốn (\(\frac{{\underline {Ab} }}{{ab}}\)) và hạt nhăn, có tua cuốn (\(\frac{{\underline {aB} }}{{ab}}\)).

P: \(\frac{{\underline {Ab} }}{{ab}} \times \frac{{\underline {aB} }}{{ab}}\)

F1: \(1\frac{{\underline {Ab} }}{{aB}}:1\frac{{\underline {Ab} }}{{ab}}:1\frac{{\underline {aB} }}{{ab}}:1\frac{{\underline {ab} }}{{ab}}\)

(1 hạt trơn, có tua cuốn : 1 hạt trơn, không có tua cuốn : 1 hạt nhăn, có tua cuốn: 1 hạt nhăn, không có tua cuốn).

Cho 2 dòng ruồi giấm thuần chủng thân xám, cánh dài và thân đen, cánh cụt giao phối với nhau được F1 toàn ruồi thân xám, cánh dài. Sau đó, cho F1 giao phối với nhau được F2 có tỉ lệ 0,705 thân xám, cánh dài ; 0,205 thân đen, cánh cụt; 0,045 thân xám, cánh cụt; 0,045 thân đen, cánh dài.

a) Giải thích và viết sơ đồ lai từ P đến F2.

b) Cho con đực thân đen, cánh cụt và con cái thân xám, cánh dài ở F2 giao phối với nhau thì kết quả ở F3 sẽ thế nào để xác định được con cái F2 dị hợp tử về 2 cặp gen?

Phương pháp giải

• Xem lại các kiến thức về Di truyền liên kết
• Các gen nằm trên một NST phân ly và tổ hợp cùng nhau trong quá trình giảm phân và thụ tinh dẫn đến sự di truyền đồng thời của nhóm tính trạng do chúng quy định.
• Các gen nằm trên cùng 1 NST phân li cùng nhau làm thành 1 nhóm gen liên kết.Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài tương đương với số NST trong bộ đơn bội của loài đó. Số nhóm tính trạng bằng số nhóm gen liên kết.
• Ruồi giấm chỉ có hoán vị gen ở con cái

Hướng dẫn giải

- Xét từng cặp tính trạng:

• Thân xám : Thân đen = 3 : 1 → Thân xám trội hoàn toàn so với thân đen
• Cánh dài : Cánh cụt = 3 : 1 → Cánh dài trội hoàn toàn so với cánh cụt

- Xét chung 2 cặp tính trạng:

F2 phân li: 0,705 thân xám, cánh dài : 0,205 thân đen, cánh cụt : 0,045 thân xám, cánh cụt : 0,045 thân đen, cánh dài (khác tỉ lệ 9 : 3 : 3 : 1) → Hai cặp gen quy định hai cặp tính trạng di truyền liên kết không hoàn toàn, hoán vị gen xảy ra ở ruồi cái.

B - thân xám, b - thân đen ; V - cánh dài, v - cánh cụt;

a) Ở ruồi giấm có hoán vị gen ở con cái, con đực không có hoán vị gen nên F2 cho ra 4 kiểu hình với tỷ lệ khác phân li độc lập

Tỷ lệ đồng hợp lặn aabb = 0,205 → Tỷ lệ giao tử ab ở con cái = 0,205:0,5 = 0,41

Tần số hoán vị f = 18%

Ta có sơ đồ lai:

P: \(\frac{{\underline {BV} }}{{BV}} \times \frac{{\underline {bv} }}{{bv}}\)

F1: \(\frac{{\underline {BV} }}{{bv}} \times \frac{{\underline {BV} }}{{bv}}\)

G(F1): \((0,41\underline {BV} :0,41\underline {bv:0,09} \underline {Bv} :0,09\underline {Bv} ) \times (0,5\underline {BV} :0,5\underline {bv} )\)

F2: \(0,705\frac{{\underline {B - } }}{{ - V}};0,205\frac{{\underline {bv} }}{{bv}};0,045\frac{{\underline {Bv} }}{{ - v}};0,045\frac{{\underline {bV} }}{{b - }}\)

b) 

F2 thân xám, cánh dài có kiểu gen: BV//bv và Bv//bV.

- Sơ đồ lai:

TH1: F2 thân xám, cánh dài có kiểu gen: \(\frac{{\underline {BV} }}{{bv}}\)

F2 × F2:      ♂ \(\frac{{\underline {bv} }}{{bv}}\)        x       ♀ \(\frac{{\underline {BV} }}{{bv}}\)

            (thân đen, cánh cụt)      (thân xám, cánh dài)

GP:            bv            BV = bv = 0,41

                                  Bv = bV = 0,09

F3: \(\frac{{\underline {BV} }}{{bv}}\) = 0,41; \(\frac{{\underline {bv} }}{{bv}}\) = 0,41; \(\frac{{\underline {Bv} }}{{bv}}\) = 0,09; \(\frac{{\underline {bV} }}{{bv}}\) = 0,09

Kiểu hình: 0,41 thân xám, cánh dài : 0,41 thân đen, cánh cụt : 0,09 thân xám, cánh cụt : 0,09 thân đen, cánh dài.

TH2: F2 thân xám, cánh dài có kiểu gen: \(\frac{{\underline {Bv} }}{{Bv}}\)

F2 × F2:    ♂ \(\frac{{\underline {bv} }}{{bv}}\)      x        ♀ \(\frac{{\underline {Bv} }}{{bV}}\)

              (thân đen, cánh cụt)          (thân xám, cánh dài)

GP:          bv        Bv = bV = 0,41

                             BV = bv = 0,09

F3:  \(\frac{{\underline {Bv} }}{{bv}}\) = 0,41; \(\frac{{\underline {bV} }}{{bv}}\) = 0,41; \(\frac{{\underline {BV} }}{{bv}}\) = 0,09; \(\frac{{\underline {bv} }}{{bv}}\) = 0,09

Kiểu hình: 0,41 thân xám, cánh cụt : 0,41 thân đen, cánh dài : 0,09 thân xám, cánh dài : 0,09 thân đen, cánh cụt.

Hãy chọn phương án trả lời đúng. Bản đồ di truyền có vai trò gì trong công tác giống?

A. Xác định được vị trí các gen quy định các tính trạng có giá trị kinh tế.

B. Xác định được vị trí các gen quy định các tính trạng không có giá trị kinh tế

C. Rút ngắn thời gian chọn cặp giao phối, do đó rút ngắn thời gian tạo giống.

D. Xác định được vị trí các gen quy định các tính trạng cần loại bỏ.

Phương pháp giải

• Xem lại các kiến thức về Di truyền liên kết
• Các gen nằm trên một NST phân ly và tổ hợp cùng nhau trong quá trình giảm phân và thụ tinh dẫn đến sự di truyền đồng thời của nhóm tính trạng do chúng quy định.
• Các gen nằm trên cùng 1 NST phân li cùng nhau làm thành 1 nhóm gen liên kết.Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài tương đương với số NST trong bộ đơn bội của loài đó. Số nhóm tính trạng bằng số nhóm gen liên kết.

Lời giải chi tiết

Đáp án C