Lý thuyết và phương pháp giải các dạng bài tập Di truyền liên kết với giới tính Sinh học 12

LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH SINH HỌC 12

I/ Lý thuyết:

1.  NST giới tính:

* Người, ĐV có vú: ♀ XX, ♂XY

+ cặp NST giới tính ở giới ♀ là XX → 1 loại giao tử X (giới đồng giao tử).

+ cặp NST giới tính ở giới ♂ là XX → 2 loại giao tử X=Y (giới dị giao tử).

* Chim,  bướm, gia cầm, ếch nhái, bò sát, dâu tây,..: ♀ XY, ♂XX

* Bọ xít, rệp, châu chấu: ♀ XX, ♂XO

* Bọ nhậy: ♀ XO, ♂XX

* Lưu ý: Nếu đầu bài không nêu loài nàoà xác định như sau:

            - Dựa vào cá thể mang tính lặn ở F2:3:1

            - Loại dần thứ tự từng kiểu NST-GT=> kiểu nào cho KQ phù hợp nhận

            - VD: Lai 1 cá thể mang 1 cặp gen dị hợp cánh thẳng với cơ thể khác 

→ F1:256 cánh thẳng : cánh cong (♂)

                        Giải: Cặp gen dị hợp quy định cánh thẳng nên cánh thẳng > cánh cong

                        F1: 3 thẳng:1cong mà lặn chỉ ở con ♂ → NST-GT ♂ là XY, ♀ XX

2. Nhận dạng quy luật di truyền:

• Dựa vào kết quả  lai thuận và lai nghịch khác nhau:
• Sự phân li KH không đều ở 2 giới  → Gen nằm trên NST giới tính
• KH biểu hiện ở cả 2 giới, di truyền chéo → Gen nằm trên NST X
• KH chỉ biểu hiện ở 1 giới (giới dị giao tử - XY), di truyền thẳng → Gen nằm trên NST Y

II/ Phương pháp giải bài tập

1. Bài toán thuận: Biết KH P, gen liên kết trên NST-GTà xác định kết quả lai

Bước 1: Từ KH P và gen liên kết trên GT → KG  của P

Bước 2: Viết SĐL để xác định kết quả.

Bài 1:

Ở 1 giống gà, các gen qui định lông trắng và lông sọc vằn nằm trên NST 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 đc 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.

Bài giải

Quy ước

A sọc vằn, a lông trắng. Cặp NST giới tính ở gà trống XX, gà mái XY.

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

Gà mái lông trắng có KG X^aY

F1 thu được toàn bộ gà có lông sọc vằn → P_tc

P : X^AX^AxX^aY

F1 x F1 : X^AX^a    x X^AY

F2: X^AX^A,X^AX^a,X^aY,X^AY

2. Bài toán nghịch: Biết KH P, gen liên kết trên NST-GT và kết quả laià xác định KG của P

Bước 1: Xác định tính trạng trội lặn và quy ước gen

Bước 2: Nhận dạng quy luật DT chi phối và từ TLPL KH ở đời con → gen trên NST-GT → KG của P

Bước 3: Viết SĐL

Lưu ý: Bài toán ngược có nhiều dạng bài tập như: LKGT thuần, LKGT+PLĐL, LKGT+Gen gây chết, LKGT+Hoán vị gen.

A/ BÀI TẬP LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH THUẦN

* Phương pháp giải:

Bước 1: Tìm tính trạng trội lặn và quy ước gen

Bước 2: Nhận dạng quy luật DT chi phối và từ TLPL KH ở đời con → gen trên NST-GT → KG P

Bước 3: Viết SĐL

* Các bài tập:

Bài 1: Gà: ♂ lông vằn x ♀ lông đen → F1 100% Lông vằn. F1 tạp giao → F2: 50 Vằn:16 đen

1. Biện luận và viết SĐL từ P-F2
2. Tỷ lệ phân tính ở F3 đối với mỗi công thức lai:

Bài giải

1/  + Bước 1: Tìm trội lặn và quy ước gen

ta có F2 vằn:đen=50:16=3 vằn:1 đen (kết quả qui luật phân ly) A-Vằn, a-đen.

     + Bước 2: Nhận dạng quy luật DT chi phối và Từ TLPL KH F+gen trên NST-GTà KG P

Thấy F2 chỉ có gà mái lông đen → TT màu sắc lông liên kết với giới tính.

Ptc: ♂Lông vằn X^AX^A  ,  ♀X^aY   

     + Bước 3: Viết SĐL

P: ♂XAXA		x	♀ XaY
(Lông vằn)		↓	(lông đen)
F1: XAXa , XAY(tất cả lông vằn)
♂XAXa lông vằn	x			♀XAY lông vằn
F2: KG: 1  XAXA : 1 XAXa :  1 XAY  :  1 XaY
KH: 2 trống vằn: 1 mái vằn:1 mái đen

2/ Các công thức lai:

F2  X  F2 : ♂XAXA	x	♀ XAY  à  F3 : 100% vằn
F2  X  F2  : XAXA	x	♀ XaY  à   F3 : 100% vằn
F2  X  F2 : ♂XAXa	x	♀ XAY  à  F3 : 3 vằn : 1 đen
F2  X  F2 : ♂XAXa	x	♀ XaY   à  F3 : 1 vằn : 1 đen

Bài 2: Phép lai giữa một chim hoàng yến ♂ màu vàng với một chim ♀ màu xanh sinh ra tất cả chim ♂ có màu xanh và tất cả chim ♀ có màu vàng. Hãy giải thích các kết quả lai.

Giải

Từ kết quả lai: ♂ màu vàng "  tất cả con ♀ có màu vàng; ♀ màu xanh  "  tất cả con ♂ có màu xanh à Màu sắc lông là tính trạng liên kết với giới tính và gen qui định tính trạng nằm trên NST X, không có alen trên Y.

Ở chim,  ♂ là giới đồng giao tử. Vì tất cả các cá thể của mỗi giới giống nhau về kiểu hình nên bố mẹ phải có KG đồng hợp.

Qui ước: A: xanh; a: vàng

XAY	x	XaXa
(xanh)	↓	(vàng)
XAXa , XaY
1Đực xanh: 1cái vàng

Bài 3: (CĐ 2010)

Ở ruồi giấm, tính trạng màu mắt domột 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 nhauà F2 có TLKH: 3 đỏ:1 trắng, trong đó mắt trắng là con đực. Cho mắt đỏ dị hợp F2 x đực Đỏ → F3. Biết không có đột biến, theo lý thuyết trong tổng số ruồi F3 ruồi đực mắt đỏ chiếm tỷ lệ bao nhiêu?

1. 50%                        B.75%                        C.25%                        D.100%

Gợi ý:

F2: 3:1 (mắt trắng chỉ biểu hiện ở đực) à gen quy định màu mắt trên NST –GT X. Mắt đỏ-D, mắt trắng-d à P: (Đỏ) X^DX^D    x  X^dY (Trắng)

P: (Đỏ) XDXD		x			XdY (Trắng)
F1: (Đỏ) XDXd				XDY (Trắng)
F2: XDXD	XDXd						XDY	XdY
Đỏ	Đỏ						Đỏ	Trắng
F2: XDXd			x			XDY (Trắng)
F3: XDXD	XDXd						XDY	XdY
Ở F3 ruồi đực mắt đỏ chiếm 25% (Đ/A C)

B/ BÀI TẬP LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ GEN GÂY CHẾT

* Lý thuyết:

Một tính trạng thường nào đó PLKH 2:1 thì đây trường hợp gen gây chết ở trạng thái trội

Nếu tỷ lệ giới tính 1:1 thì gen gây chết nằm trên NST thường, tuy nhiên nếu tỷ lệ về giới tính là 2:1 (♂/♀=2/1 hoặc ♀/♂=2/1) " chứng tỏ gen trội đã liên kết trên NST GT X

* Bài tập

Bài 1: Ở Drosophila, một ruồi ♀ lông ngắn được lai với ruồi ♂ lông dài. Ở đời con có 42 ruồi ♀ lông dài, 40 ruồi ♀ lông ngắn và 43 ruồi ♂ lông dài. Biết tính trạng do một gen chi phối.

a) Hỏi kiểu di truyền của tính trạng lông ngắn?

b) Hỏi tỷ lệ phân ly kiểu hình ở đời con nếu bạn lai hai ruồi lông dài.

Gợi ý giải:

a.Bình thường tỷ lệ đực cái là 1 : 1 nhưng kết quả phép lai cho thấy tỷ lệ đực cái là 1: 2 vậy một nửa số con đực bị chết, cùng với sự biểu hiện tính trạng cho thấy gen quy định tính trạng màu lông nằm trên NST X và có alen gây chết bán hợp tử.

Theo bài ra hình dạng cánh do 1 gen chi phối và F₁ có số tổ hợp là 4 (kể cả tổ hợp đực bị chết), đây là kết quả tổ hợp của hai loại giao tử đực với hai loại giao tử cái do đó con cái ở P phải dị hợp, lông ngắn ở con cái là tính trạng trội.

Qui ước: S – lông ngắn, s – lông dài

Sơ đồ lai:

XSXs	x			XsY
(lông ngắn)			(lông dài)
↓
XSXs		XsXs	XSY		XsY
(lông ngắn)		(lông dài)	(chết)		(lông dài)

b) Ở đời con tất cả đều có lông dài và phân đều ở cả hai giới. Để có ruồi ♀ lông dài, ruồi mẹ phải đồng hợp tử và phép lai sẽ là:

XsXs	x		XsY
(lông dài)		(lông dài)

Bài 2: Khi giao phối giữa ruồi giấm cái có cánh chẻ với ruồi giấm đực có cánh bình thường thì thu được:

84 con cái có cánh chẻ.

79 con cái có cánh bình thường.

82 con đực có cánh bình thường.

            Cho biết hình dạng cánh do một gen chi phối.

a. Giải thích kết quả phép lai trên.

b. Có nhận xét gì về sự tác động của các alen thuộc gen quy định hình dạng cánh.

Giải

a. Bình thường tỷ lệ đực cái là 1 : 1 nhưng kết quả phép lai cho thấy tỷ lệ đực cái là 1 : 2 vậy một nửa số con đực bị chết, cùng với sự biểu hiện tính trạng cho thấy gen quy định tính trạng hình dạng cánh nằm trên NST X và có alen gây chết.

Theo bài ra hình dạng cánh do 1 gen chi phối và F₁ có số tổ hợp là 4 (kể cả tổ hợp đực bị chết), đây là kết quả tổ hợp của hai loại giao tử đực với hai loại giao tử cái do đó con cái ở P phải dị hợp, cánh chẻ ở con cái là tính trạng trội.

A - cánh chẻ, a-cánh bình thường.

P ♀ cánh chẻ                  x                     ♂ cánh bình thường

          X^A X^a                                           X^a Y

G             X^A ; X^a                                    X^a ; Y

F₁                        X^AX^a               X^aX^a                X^AY                X^aY

1 Cái cánh chẻ: 1 cái cánh bt: 1 đực cánh chẻ (chết): 1 đực cánh bình thường

b. Những nhận xét về tác động của gen:

• Tác động đa hiệu vừa quy định hình dạng cánh vừa chi phối sức sống cá thể.
  • A quy định cánh chẻ và gây chết;
  • a quy định cánh bình thường và sức sống bình thường.
• Ở trạng thái dị hợp tử Aa, alen A tác động trội về quy định sức sống nhưng lại lặn về chi phối sức sống.

KL. Mọi alen có thể tác động trội ở tính trạng này nhưng lại lặn ở tính trạng khác.

Bài 3: Ở ruồi giấm, mắt đỏ trội hoàn toàn so với mắt trắng. Có 5 cá thể F₁ khác nhau về KG. KH mắt đỏ và mắt trắng xuất hiện ở cả 2 giới. Cho 5 cá thể giao phối với nhau được F₂.

a. Xác định KG của 5 cá thể F₁ và TLKG, TLKH ở F₂.

b. Nếu một cặp ruồi giấm đều có KH mắt đỏ giao phối với nhau ở thế hệ con lai F₁ thu được 600 con ruồi đều mắt đỏ trong đó ruồi đực có 200 con. Hãy giải thích kết quả lai.

Giải

a.

- Cá thể F₁ có 5 KG khác nhau " màu mắt được qui định bởi một cặp gen, gen nằm trên vùng không tương đồng trên NST X.

Qui ước: A – đỏ, a – trắng

Các KG của 5 cá thể: X^AX^A , X^AX^a , X^aX^a  , X^AY,   X^aY

-Giới cái: có 3 KG " tỉ lệ giao tử: ½ X^A, ½ X^a

-Giới đực có 2 KG  " tỉ lệ giao tử: ¼ X^A, 1/4X^a, 1/2Y

Kẻ bảng tìm TLKG, TLKH F₂:

TLKG: 1/8X^AX^A , 1/4X^AX^a , 1/8X^aX^a  , 1/4X^AY,   1/4X^aY

TLKH: 5/8 đỏ : 3/8 trắng

b. Theo qui luật phân bố giới tính: tỉ lệ đực: cái = 1 : 1. Kết quả phép lai ruồi đực = 1/3 số ruồi sinh ra " một số ruồi đực bị chết.

Gọi số ruồi đực bị chết là x, ta có: (200 + x)  :  (600  + x)  = 1/ 2  " x = 200

Vậy số ruồi đực bị chết bằng ½  số ruồi đực sinh ra " gen gây chết là gen lặn nên KG của cặp ruồi bố mẹ đều mắt đỏ là:   X^AX^a, X^AY. 

C/ BÀI TẬP LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ PHÂN LY ĐỘC LẬP

* 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 cáià nằm trên NST thường, TT nằm trên NST giới tính có đặc điểm của gen trên NST GT)

Bước 2: Nhận dạng quy luật DT chi phối (Nhân 2 tỷ lệ riêng nếu thấy KQ trùng với TLPL KH ở đời con theo đầu bài → Tuân theo QL Phân ly độc lập, có 1 cặp gen nằm trên  NST GT và từ TLPL KH F + gen trên NST-GT→ KG P

Bước 3: Viết SĐL

* Các bài tập:

Bài 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.

F1x ngẫu nhiên → 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 và viết SĐL

Bài giải:

a. Giải thích:

- Ruồi giấm: ♂ XY, ♀XX; F1 100% Dài đỏà TT Dài>Ngắn; Đỏ>Trắng

- Xét riêng tính trạng hình dạng cánh ở F₂

Dài : Ngắn= 3:1=> Gen quy định TT hình dạng cánh nằm trên NST-thường và tuân theo ĐL phân ly.  A-Dài, a-Ngắn

- Xét riêng tính trạng hình dạng cánh ở F₂

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

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

♂ Ngắn-mắt trắng:aaX^bY

b. SĐL P→F2

TLKH: 3 cái Dài đỏ:1 cái Ngắn đỏ:3 đực Dài đỏ:3 đực dài trắng:1 đực Ngắn đỏ:1 đực ngắn trắng

Bài 2:  Lai gà trống mào to, lông vằn thuần chủng với gà mái lông không vằn, mào nhỏ thuần chủng, được gà F₁ có lông vằn, mào to.

a) Cho gà mái F₁ lai với gà trống lông không vằn, mào nhỏ, được F₂ phân ly như sau: 1 gà trống mào to, lông vằn: 1 gà trống mào nhỏ, lông vằn: 1 gà mái mào to, lông không vằn: 1 gà mái mào nhỏ, lông không vằn. Biết rằng mỗi gen quy định một tính trạng. Hãy biện luận và lập sơ đồ lai giải thích cho phép lai trên.

b) Phải lai gà trống F₁ với gà mái có kiểu gen và kiểu hình như thế nào để ngay thế hệ sau có tỷ lệ phân ly kiểu hình theo giới tính 1:1:1:1:1:1:1:1.

c) Muốn tạo ra nhiều biến dị nhất, phải chọn cặp lai có kiểu gen và kiểu hình như thế nào?

Gợi ý giải

a) Kích thước mào do gen trên NST thường quy định; dạng lông liên kết giới tính. A: mào to, a: mào nhỏ; B: lông vằn, b: lông không vằn. Sơ đồ lai:

            P: Trống AAX^BX^B x Mái aaX^bY  =>  Fl: AaX^BX^b, AaX^BY. Mái F₁ lai với trống mào nhỏ, lông không vằn: AaX^BY x aaX^bX^b

b) Tỷ lệ 1:1:1:1:1:1:1:1 = (1:1:1:1)(1:1) cho thấy tính trạng liên kết giới tính phân ly 1 : 1 : 1 : 1, còn tính trạng do gen trên NST thường quy định phân ly 1 : 1 =>  P: AaX^BX^b x aaX^bY

c) Để tạo ra nhiều biến dị nhất, bố mẹ phải sinh ra nhiều loại giao tử nhất. Vậy P phải có kiểu gen: AaX^BX^b x AaX^bY.

Bài 3: Cho P:  gà trống chân ngắn, lông vàng    x    gà mái chân ngắn, lông đốm

Thu được F₁:

- Gà trống: 59 con chân ngắn, lông đốm : 30 con chân dài, lông đốm.

- Gà mái: 60 con chân ngắn, lông vàng : 29 con chân dài, lông vàng.

 Biết một gen quy định một tính trạng

         a) Giải thích kết quả phép lai trên?

         b) Xác định kiểu gen của P và viết các loại giao tử của P khi giảm phân bình thường.

Giải:

*  Xét tính trạng màu sắc: đốm/ vàng = 1/1 là kết quả của phép lai phân tích nhưng sự phân tính của gà trống và gà mái khác nhau đồng thời có sự di truyền chéo nên cặp gen quy định màu lông nằm trên NST X (ở vùng không tương đồng), mặt khác tính trạng lông vàng phổ biến ở gà mái suy ra lông vàng là tính trạng lăn, lông đốm là tính trạng trội .

-  Quy ước gen: Trống : + vàng: X^aX^a    + đốm : X^AX^-

                         Mái :    + vàng : X^aY    + đốm: X^AY

- P : Trống vàng X^aX^a    x   Mái đốm X^AY

  F₁:  1 trống đốm X^AX^a   : 1 mái vàng X^aY

* Xét tính trạng kích thước chân biểu hiện như nhau ở trống và mái nên cặp gen quy định tính trạng này nằm trên NST thường. Ta có tỷ lệ

 ngắn / dài = 2/1, theo quy luật phân tính F₁ (3 :1) như vậy có một tổ hợp gen gây chết là đồng hợp trội. Quy ước gen: BB – chết ; Bb- ngắn; bb- dài

- P:  Trống chân ngắn Bb  x Mái chân ngắn Bb

  F₁: 1BB (chết) : 2 Bb (ngắn) : 1 bb (dài)

* Xét chung cả hai tính trạng: Hai cặp gen nằm trên 2 cặp NST (NST thường và NST giới tính) nên chúng PLĐL với nhau.

* Kiểu gen của P: Trống ngắn vàng: BbX^aX^a , Mái ngắn đốm: BbX^AY

* Giao tử: - Trống: BX^a, bX^a      - Mái: BX^A, bX^A , BY, bY          

D/ BÀI TẬP LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ HOÁN VỊ GEN

{-- Nội dung phần d: Bài tập liên kết với giới tính và hoán vị gen của tài liệu Các dạng bài tập Di truyền liên kết với giới tính Sinh học 12 các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}

   E/ BÀI TẬP LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ TƯƠNG TÁC GEN    

{-- Nội dung phần e: Bài tập liên kết với giới tính và tương tác gen của tài liệu Các dạng bài tập Di truyền liên kết với giới tính Sinh học 12 các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}