Bài toán mối quan hệ giữa các nhóm kiểu gen, kiểu hình của đời con F1 khi bố và mẹ mỗi bên đều mang 2 cặp gen dị hợp Sinh học 12

MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC NHÓM KIỂU GEN, KIỂU HÌNH CỦA ĐỜI CON F₁ KHI BỐ VÀ MẸ MỖI BÊN ĐỀU MANG 2 CẶP GEN  DỊ HỢP.

I. MỐI QUAN HỆ: Nếu bố và mẹ mỗi bên đều mang hai cặp gen dị hợp (aa và bb ), bất luận cơ sở tế bào học như thế nào, tần số hoán vị gen bao nhiêu, ta luôn nhận được ở đời con f₁ có tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình thoả mãn các hệ thức toán học sau:

 

       a. Kiểu gen                %\(\frac{{AB}}{{ab}}\)    =   2 (%\(\frac{{AB}}{{AB}}\))   =   2 (%\(\frac{{ab}}{{ab}}\))                      

                                         %\(\frac{{Ab}}{{aB}}\)    =   2 (%\(\frac{{Ab}}{{Ab}}\))    =  2 (%\(\frac{{aB}}{{aB}}\))                       

                                          %\(\frac{{AB}}{{Ab}}\) =  %\(\frac{{AB}}{{aB}}\)  =  %\(\frac{{Ab}}{{ab}}\)  =  %\(\frac{{aB}}{{ab}}\)                              

       b. Kiểu hình      

                                                                        % A-bb        =    % aaB- 

                                % A- B-  +  % A-bb  ( hoặc % aaB- )   =   75%  F₁

                                % aabb    +  % A-bb  ( hoặc % aaB-)  =   25%  F₁ 

II. CHỨNG MINH:   

{-- Nội dung phần II: Chứng minh mối quan hệ của Bài toán mối quan hệ giữa các nhóm kiểu gen, kiểu hình của đời con F1 khi bố và mẹ mỗi bên đều mang 2 cặp gen dị hợp Sinh học 12​ ​các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}

III. ỨNG DỤNG

1.Thống kê tỷ lệ kiểu gen, kiểu hình đời F₁ khi P mang hai cặp gen dị hợp, kiểu gen liên kết, hoán vị mà không cần lập sơ đồ lai.

Vị dụ 1: Bố và mẹ đều dị hợp tử cùng

Cho biết gen A: xám,  gen a : đen ;  B: dài, b: ngắn

Tìm tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình của đời F₁ nếu P.

P :           \(\frac{{AB}}{{ab}}\)(f₁ = 0,2)         X            \(\frac{{AB}}{{ab}}\)(f₂ =  0,3)

* Cách giải hiện nay khi chưa áp dụng mối quan hệ:

P :          ♀ \(\frac{{AB}}{{ab}}\)(f₁ = 0,2)         X           ♂ \(\frac{{AB}}{{ab}}\)(f₂ =  0,3)

Gp :     AB  =   ab    =  0,4                     AB  =   ab    =    0,35                 

            Ab   =   aB   =  0,1                     Ab   =   aB   =    0,15                       

F1:  Lập khung pennet

Gt ♂ Gt♀	0,35 AB	0,15 Ab	0,15 aB	0,35ab
0,4 AB	0,14 \(\frac{{AB}}{{AB}}\) xám, dài	0,06 \(\frac{{AB}}{{Ab}}\) xám, dài	0,06 \(\frac{{AB}}{{aB}}\) xám, dài	0,14 \(\frac{{AB}}{{ab}}\) xám, dài
0,1 Ab	0,035 \(\frac{{AB}}{{Ab}}\) xám, dài	0,015 \(\frac{{Ab}}{{Ab}}\) xám, ngắn	0,015\(\frac{{Ab}}{{aB}}\) xám, dài	0,035  \(\frac{{Ab}}{{ab}}\) xám, ngắn
0,1 aB	0,035  \(\frac{{AB}}{{aB}}\) xám, dài	0,015 \(\frac{{Ab}}{{aB}}\) xám, dài	0,015 \(\frac{{aB}}{{aB}}\) đen, dài	0,035  \(\frac{{aB}}{{ab}}\) đen, dài
0,4 ab	0,14  \(\frac{{AB}}{{ab}}\) xám, dài	0,06 \(\frac{{Ab}}{{ab}}\) xám, ngắn	0,06 \(\frac{{aB}}{{ab}}\) đen, dài	0,14  \(\frac{{ab}}{{ab}}\) đen, ngắn

(Có thể không lập khung, dùng phép nhân đại số )

- Kiểu gen F₁:

\(\frac{{AB}}{{AB}}\)   =  \(\frac{{ab}}{{ab}}\)                                                 =  0,140         = 14%     

\(\frac{{AB}}{{ab}}\)    =  0,14 + 0,14                                  =  0,280        = 28%

\(\frac{{Ab}}{{Ab}}\)    =  \(\frac{{aB}}{{aB}}\)                                                =   0,015       = 1,5%

\(\frac{{Ab}}{{aB}}\)     =  0,015+ 0,015                              =   0,030       = 3%

\(\frac{{AB}}{{aB}}\) = \(\frac{{AB}}{{Ab}}\)  =  \(\frac{{Ab}}{{ab}}\) =  \(\frac{{aB}}{{ab}}\) =   0,035 + 0,06  =  0,095        =  9,5%                                           

- Kiểu hình F₁:

aabb  đen, nngắn  =        14%                            (6)

A-bb   =   aaB-  =  \(\frac{{Ab}}{{Ab}}\)+\(\frac{{Ab}}{{ab}}\)=  \(\frac{{aB}}{{aB}}\)+\(\frac{{aB}}{{ab}}\)  =              (7)

A-B-                = \(\frac{{AB}}{{AB}}\)+\(\frac{{AB}}{{ab}}\)+\(\frac{{Ab}}{{aB}}\)+\(\frac{{AB}}{{Ab}}\)+\(\frac{{AB}}{{aB}}\)

         =  \(\frac{{(1 - {f_1} - {f_2} + {f_1}.{f_2})}}{4}\)+\(\frac{{2(1 - {f_1} - {f_2} + {f_1}.{f_2})}}{4}\)+\(\frac{{2{f_1}.{f_2}}}{4}\)+\(\frac{{{f_1} + {f_2} - 2{f_1}.{f_2}}}{4}\)+\(\frac{{{f_1} + {f_2} - 2{f_1}.{f_2}}}{4}\)

         =   \(\frac{{(3 - {f_1} - {f_2} + {f_1}.{f_2})}}{4}\)                                                                                                      (8)

Từ (6) và (7)  ta có:

% aabb + % A-bb  (hoặc % aaB-)  = \(\frac{{(1 - {f_1} - {f_2} + {f_1}.{f_2})}}{4}\)+\(\frac{{{f_1} + {f_2} - {f_1}.{f_2}}}{4}\)= 25% F₁

Từ (7) và (8)  ta có:

% A-B- + % A-bb  (hoặc % aaB-)  = \(\frac{{(3 - {f_1} - {f_2} + {f_1}.{f_2})}}{4}\) + \(\frac{{{f_1} + {f_2} - {f_1}.{f_2}}}{4}\)=    75% F₁

* Cách giải hiện nay khi áp dụng mối quan hệ:

a. Tìm kiểu gen

- Bước 1: Tìm tần số giao tử

P :            \(\frac{{AB}}{{ab}}\)(f₁ = 0,2)          X              \(\frac{{AB}}{{ab}}\)(f₂ =  0,3)

Gp:             AB =  ab = 0,4                AB =  ab =  0,35

                   Ab =  aB= 0,1                 Ab =  aB = 0,15

- Bước 2: Tìm  % kiểu gen \(\frac{{AB}}{{AB}}\) &  \(\frac{{ab}}{{ab}}\)

\(\frac{{AB}}{{AB}}\) =  \(\frac{{ab}}{{ab}}\)=   0,4  x 0,35 =  0,14 =  14%

- Bước 3: Tìm % kiểu gen \(\frac{{AB}}{{ab}}\)

\(\frac{{AB}}{{ab}}\) =   14 % x  2 = 28 %

- Bước 4: Tìm % kiểu gen \(\frac{{Ab}}{{Ab}}\) &  \(\frac{{aB}}{{aB}}\)

\(\frac{{aB}}{{aB}}\) =  \(\frac{{aB}}{{aB}}\) = 0,1 x 0,15 = 0,015 = 1,5 %

-Bước 5:Tìm %  kiểu gen\(\frac{{Ab}}{{aB}}\)

\(\frac{{Ab}}{{aB}}\)=  1,5 % x 2 = 3 %

-Bước 6:Tìm % kiểu gen  \(\frac{{AB}}{{Ab}}\), \(\frac{{AB}}{{aB}}\) ,\(\frac{{Ab}}{{ab}}\),  \(\frac{{aB}}{{ab}}\)

\(\frac{{AB}}{{Ab}}\) =  \(\frac{{AB}}{{aB}}\) =   \(\frac{{Ab}}{{ab}}\) =  \(\frac{{aB}}{{ab}}\) =  \(\frac{{100\% - (\% \frac{{AB}}{{AB}} + \% \frac{{ab}}{{ab}} + \% \frac{{Ab}}{{Ab}} + \% \frac{{aB}}{{aB}} + \% \frac{{AB}}{{AB}} + \% \frac{{ab}}{{ab}})}}{4}\)

      =\(\frac{{100\% - (14\% + 14\% + 1,5\% + 1,5\% + 28\% + 3\% )}}{4}\)  =   9,5%

b. Tìm kiểu hình:

- Bước 1:Tìm kiểu hình đồng hợp lặn aabb

 aabb (đen, ngắn) = 0,35 x 0,4 = 14%

- Bước 2:Tìm kiểu hình A-bb và aab-

  A-bb (xám, ngắn) =  25% - % aabb  = 25%  -14% = 11%

  aaB-  (đen, dài )     =  25% - % aabb = 25%  -14% = 11%

- Bước 3:Tìm kiểu hình A-B-

A-B- (xám, dài) = 75% - % A-bb = 75% - 11% =  64%

Ví dụ 2:

{-- Nội dung Ví dụ 2 - phần 3: Ứng dụng mối quan hệ của tài liệu Bài toán mối quan hệ giữa các nhóm kiểu gen, kiểu hình của đời con F1 khi bố và mẹ mỗi bên đều mang 2 cặp gen dị hợp Sinh học 12​ ​các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}

Ví dụ 3:                 P =   \(\frac{{AB}}{{ab}}\)(liên kết hoàn toàn)     X      \(\frac{{Ab}}{{aB}}\)(hoán vị tần số 40%)

Cách  giải:

a.Tìm kiểu gen (chỉ có 7 nhóm kiểu gen)

-Bước 1: Tìm tần số giao tử

P :             \(\frac{{AB}}{{ab}}\)   (f₁ = 0)         X                  \(\frac{{Ab}}{{aB}}\)(f₂ =  0,4)

Gp:             AB=  ab = 0                      AB = ab =  0,3

                   Ab =  aB = 0,5                    Ab = aB = 0,1

- Bước 2: Tìm %  kiểu gen \(\frac{{AB}}{{AB}}\) &  \(\frac{{ab}}{{ab}}\)

\(\frac{{AB}}{{AB}}\) =  \(\frac{{ab}}{{ab}}\)=   0%  x 0,3 =  0%

- Bước 3: Tìm %  kiểu gen \(\frac{{AB}}{{ab}}\)

\(\frac{{AB}}{{ab}}\) =   0 %

- Bước 4: Tìm % kiểu gen \(\frac{{Ab}}{{Ab}}\) &  \(\frac{{aB}}{{aB}}\)

\(\frac{{Ab}}{{Ab}}\) =  \(\frac{{aB}}{{aB}}\) = 0,5 x 0,3 = 15 %

- Bước 5:Tìm  kiểu gen\(\frac{{Ab}}{{aB}}\)

\(\frac{{Ab}}{{aB}}\)= 15 % x 2 = 30 %

-Bước 6:Tìm  kiểu gen  \(\frac{{AB}}{{Ab}}\), \(\frac{{AB}}{{aB}}\) ,\(\frac{{Ab}}{{ab}}\),  \(\frac{{aB}}{{ab}}\)

\(\frac{{AB}}{{Ab}}\) =  \(\frac{{AB}}{{aB}}\)  =   \(\frac{{Ab}}{{ab}}\) =  \(\frac{{aB}}{{ab}}\) =  \(\frac{{100\% - (\% \frac{{AB}}{{AB}} + \% \frac{{ab}}{{ab}} + \% \frac{{Ab}}{{Ab}} + \% \frac{{aB}}{{aB}} + \% \frac{{AB}}{{AB}} + \% \frac{{ab}}{{ab}})}}{4}\)

=\(\frac{{100\% - (15\% + 15\% + 30\% )}}{4}\)= 15%

b.Tìm kiểu hình:

- Bước1 :Tìm kiểu hình đồng hợp lặn aabb

aabb (đen, ngắn) = 0,1x 0,35 = 3,5%

- Bước 2:Tìm kiểu hình A-bb và aab-

A-bb (xám, ngắn) =  25% - % aabb = 25%-3,5% = 21,5%

aaB-  (đen, dài)     =  25% - % aabb = 25%-3,5%  = 21,5%

- Bước 3:Tìm kiểu hình A-B-

A-B- (xám, dài) = 75% - % A-bb = 75% - 21,5% = 53,5%

Ví dụ 4. 

{-- Nội dung Ví dụ 4 - phần 3: Ứng dụng mối quan hệ của tài liệu Bài toán mối quan hệ giữa các nhóm kiểu gen, kiểu hình của đời con F1 khi bố và mẹ mỗi bên đều mang 2 cặp gen dị hợp Sinh học 12​ ​các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}

2. Xác định nhanh số cá thể của một nhóm kiểu hình ở đời F₂ trong phép lai hai cặp tính trạng, mỗi gen mỗi tính trội hoàn toàn.

Ví dụ: Lai hai dạng bố mẹ thuần chủng khác nhau hai cặp tính trạng tương phản, thu được đời con F₁.Cho F₁ tạp giao với nhau đời F₂ thu được 358 cá thể, trong đó số cá thể có kiểu hình đồng hợp lặn là 47. Hỏi số cá thể của các nhóm kiểu hình còn lại?

Cho biết mỗi gen mỗi tính, trội hoàn toàn, không có áp lực của đột biến.

Giải:

Vì P thuần chủng khác nhau 2 cặp gen tương phản nên F1 mang 2 cặp gen dị hợp Aa&Bb. Khi F1 tạp giao với nhau đời F2 thu được các nhóm kiểu hình phải tuân theo qui luật

A-bb     =    aaB-                                  (1)

A- B- + A-bb (hoặc aaB-)    =\(\frac{3}{4}\)            (2)

aabb + A-bb (hoặc aaB-)    = \(\frac{1}{4}\)            (3)

Theo giả thuyết ta có: aabb = \(\frac{{47}}{{358}}\)x 100% = 13,13%

Suy ra: A-bb = aaB- = 25% - aabb = 25%- 13,13% = 11,87%

A-B-= 75%- A-bb = 75% -11,87% = 63,13%

Vậy số cá thể  của mỗi nhóm kiểu hình

A-bb= aaB- = 358 x11,87% =  42,5 cá thể

A-B-=  358 x 63,13% =  226  cá thể

3. Giúp kiểm tra kết quả thống kê tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình

Ví dụ

Lai hai dạng bố mẹ thuần chủng khác nhau bởi 2 cặp tính trạng tương phản, thu dược đời F₁, cho F₁ tự thụ phấn đời F₂ thu được .

662 cây cao,  hạt trơn

90   cây thấp, hạt trơn

89   cây cao, hạt nhăn

159 cây thấp, hạt nhăn

Hỏi số liệu thu được có phù hợp với qui luật không? Từ kết quả đó có nhận xét gì về sự di truyền của hai cặp tính trạng chiều cao và màu sắc?

Giải: Mỗi cặp tính trạng đều phân tính theo tỉ lệ gần đúng 3:1.

Cao (A) trội so với Thấp (a); Trơn (B) trội so với Nhăn (b).

Tổng số cá thể: 662 + 90 + 89 + 159 = 1000

cây cao,  hạt trơn   A-B- = 66,2%

cây thấp , hạt trơn   aaB-  = 9%

cây cao , hạt nhăn   A-bb = 8,9%

cây thấp, hạt nhăn  aabb = 15,9%

Ta có

% (cây cao, hạt trơn ) + % (cây thấp, hạt trơn)= 66,2% + 9% = 75%

% (cây thấp, hạt nhăn ) + % (cây thấp, hạt trơn)= 15,9% +9,2% = 25,1%

Vậy tỉ lệ phân tính trên là thoả mãn qui luật và không bị tác động của các nhân tố gây biến dị.

Có hiện tượng hoán vị gen ở F₁  với tần số f1, f2 thoả mãn hệ thức:

\(\frac{{(1 - {f_1} - {f_2} + {f_1}.{f_2})}}{4}\)  =    15,9%     

Trong trường hợp đặc biệt hoán vị gen xảy ra ở đực và cái F₁ với tần số bằng nhau

f₁ = f₂ = 20,25%