Phương pháp giải các dạng bài tập chuyên đề Quy luật hoán vị gen Sinh học 12

CHUYÊN ĐỀ QUY LUẬT HOÁN VỊ GEN SINH HỌC 12

I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Quy luật hoán vị gen

* Lưu ý:      

• Ở ruồi giấm, hoán vị gen chỉ xảy ra ở giới cái.
• Ở tằm, hoán vị gen chỉ xảy ra ở giới đực.
• Ở người, đậu Hà Lan … hoán vị xảy ra cả 2 giới.

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

 DẠNG 1: XÁC ĐỊNH SỐ LOẠI GIAO TỬ, TỈ LỆ GIAO TỬ

1. Phương pháp chung:

• Tần số hoán vị gen ( f ) : Là tỉ lệ % các loại giao tử hoán vị tính trên tổng số giao tử được sinh ra. Và  0 \( \le \) f \( \le \) 50%
• Tỉ lệ giao tử hoán vị  = \(\frac{{\rm{f}}}{2}\)
• Tỉ lệ giao tử liên kết  = (\(\frac{{{\rm{1 - f}}}}{2}\) )
• Gọi a là số tế bào có xảy ra hoán vị gen trong tổng số A tế bào tham gia giảm phân. Công thức tần số hoán vị:  f  = \(\frac{{{\rm{a x 2}}}}{{Ax4}}\)  x 100.
• Một tế bào giảm phân không có hoán vị thì luôn luôn chỉ tạo 2 loại giao tử, có hoán vị thì tạo 4 giao tử với tỉ lệ bằng nhau ( 1: 1: 1: 1 )
• Một cơ thể giảm phân, tần số hoán vị gen bằng tổng tỉ lệ các giao tử hoán vị hoặc bằng 50% số tế bào có xảy ra trao đổi chéo giữa 2 gen.

2. Câu hỏi trắc nghiệm:

Câu 1 : Một cơ thể có KG Aa\(\frac{{BD}}{{bd}}\) , tần số hoán vị gen giữa 2 gen B và D là 20% . Tỉ lệ loại giao tử aBd là

  A. 5%.                      B. 20%.                      C. 15%.                      D. 10%.

Hướng dẫn: Cặp gen Aa sẽ sinh ra giao tử a với tỉ lệ = \(\frac{1}{2}\)

Cặp \(\frac{{BD}}{{bd}}\) sẽ sinh ra giao tử Bd với tỉ lệ  = 0,1

Tỉ lệ loại giao tử aBd là: \(\frac{1}{2}\) x  0,1 = 0,05 = 5% . Chọn A.

Câu 2: Trong quá trình giảm phân của cơ thể có KG \(\frac{{AD}}{{ad}}\) đã xảy ra hoán vị gen giữa alen D và d với tần số 18%. Tính theo lý thuyết cứ 1000 tế bào sinh tinh của cơ thể này giảm phân thì số tế bào không xảy ra hoán vị gen giữa D và d là:

            A. 820.                       B. 360.                       C. 640.                       D. 180.

Hướng dẫn:  Gọi a là số tế bào xảy ra hoán vị gen. Áp dụng công thức:

f =  \(\frac{{{\rm{a x 2}}}}{{Ax4}}\) x 100  => 18% = \(\frac{{{\rm{a x 2}}}}{{1000x4}}\) =>  a = 360

Số tế bào không xảy ra hoán vị gen là: 1000 – 360 = 640 tế bào. Chọn C

Câu 3: Ở một loài TV, gen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với a quy định thân thấp, gen B quy định hoa tím trội hoàn toàn so với b quy định hoa trắng; gen D quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với d quy định quả vàng; gen E quy định quả tròn trội hoàn toàn so với e quy định quả dài. Quá trình phát sinh giao tử đực và cái đều xảy ra hoán vị gen giữa B và b với tần số 20%; giữa E và e với tần số 40%. Theo lý thuyết, ở đời con của phép lai \(\frac{{AB}}{{ab}}\frac{{DE}}{{de}} \times \frac{{AB}}{{ab}}\frac{{DE}}{{de}}\) loại KH thân cao, hoa trắng, quả dài, màu đỏ chiếm tỉ lệ

            A. 30,25%.                B. 56,25%.                 C. 18,75%.                 D. 1,44%.

Hướng dẫn:  P: \(\frac{{AB}}{{ab}}\frac{{DE}}{{de}} \times \frac{{AB}}{{ab}}\frac{{DE}}{{de}} = \left( {\frac{{AB}}{{ab}} \times \frac{{AB}}{{ab}}} \right)\left( {\frac{{DE}}{{de}} \times \frac{{DE}}{{de}}} \right)\)

Xét từng nhóm gen liên kết:

   Ở cặp: \({\frac{{AB}}{{ab}} \times \frac{{AB}}{{ab}}}\)( f = 20% ) => Kiểu gen \(\frac{{ab}}{{ab}}\) có tỉ lệ: 0,4 x 0,4 = 0,16

            => Loại kiểu hình thân cao, hoa trắng (A-bb) có tỉ lệ: 0,25 - 0,16 = 0,09

  Ở cặp:\({\frac{{DE}}{{de}} \times \frac{{DE}}{{de}}}\)( f = 40% ) => Kiểu gen \(\frac{{de}}{{de}}\) có tỉ lệ: 0,3 x 0,3 = 0,09

            => Loại kiểu hình quả dài, màu đỏ (D-ee) có tỉ lệ: 0,25 - 0,09 = 0,16

            =>Kiểu hình thân cao, hoa trắng, quả dài, màu đỏ chiếm (A-bbD-ee) tỉ lệ:

                          0,09 x 0,16 = 0,0144 = 1,44%. Chọn D

DẠNG 2: XÁC ĐỊNH QUY LUẬT DI TRUYỀN CỦA PHÉP LAI

1. Dựa vào phép lai phân tích cá thể dị hợp hai cặp gen

a. Phương pháp chung: Khi lai phân tích cá thể dị hợp hai cặp gen, mỗi gen quy định một tính trạng trội lặn hoàn toàn nếu Fa xuất hiện 4 loại kiểu hình khác

 1:1:1:1 và 1:1 ta kết luận hai cặp gen đó di truyền theo hoán vị gen.

b. Bài tập:  Khi lai cây thân cao, hoa đỏ (dị hợp hai cặp gen) với cây thân thấp, hoa trắng (đồng hợp lặn) Fa thu được 40% cây thân cao, hoa đỏ : 40% cây thân thấp, hoa trắng : 10% cây thân cao, hoa trắng : 10% cây thân thấp, hoa đỏ.  Xác định quy luật di truyền các gen nói trên?

Hướng dẫn: Fa xuất hiện 4 loại kiểu hình, tỉ lệ khác 1:1:1:1 và 1:1. Vậy hai cặp gen quy định tính trạng di truyền theo hoán vị gen.

2. So sánh tỉ lệ của hai cặp tính trạng với tỉ lệ kiểu hình của phép lai:

a. Phương pháp chung:  Khi tự thụ phấn hoặc giao phối cá thể đều dị hợp hai cặp gen, mỗi gen quy định một tính trạng trội lặn hoàn toàn. Nếu thế hệ lai xuất hiện 4 loại kiểu hình tỉ lệ khác với tỉ lệ 9:3:3:1, 3:1, 1:2:1 ta kết luận: Hai cặp gen đó quy định tính trạng cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng và xảy ra hiện tượng hoán vị gen

b. Bài tập: Khi lai lúa thân cao, hạt tròn với thân thấp, hạt dài thu được F₁ đồng loạt thân cao, hạt tròn. Cho F₁ giao phấn thu được F₂ có 4 loại kiểu hình phân ly theo tỉ lệ: 592 cây cao, hạt tròn: 158 cây cao, hạt dài: 163 cây thấp. hạt tròn: 89 cây thấp, hạt dài. Biết mỗi gen quy định một tính trạng. Hãy xác định quy luật di truyền của phép lai trên?

Hướng dẫn: F₁ xuất hiện 4 loại kiểu hình: 59: 16: 16: 9 khác với tỷ lệ 9: 3: 3: 1 chứng tỏ hai cặp gen quy định hai cặp hai cặp tính trạng trên cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng và có hiện tượng hoán vị gen.

DẠNG 3: TÍNH TẦN SỐ HOÁN VỊ GEN VÀ XÁC ĐỊNH NHÓM GEN LIÊN KẾT

1. Dựa vào phép lai phân tích

a. Phương pháp chung:

• Tần số hoán vị gen bằng tổng % các cá thể chiếm tỉ lệ thấp .
• Nếu ở đời sau xuất hiện kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ cao

                                    => KG :  \(\frac{{AB}}{{ab}} \times \frac{{ab}}{{ab}}\).

• Nếu ở đời sau xuất hiện kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ thấp

                                    =>  KG : \(\frac{{Ab}}{{aB}} \times \frac{{ab}}{{ab}}\).

b. Bài tập: Khi lai cơ thể F₁ thân cao, hoa vàng dị hợp 2 cặp gen với cây thân thấp hoa trắng thu được : 175 cây thân cao, hoa vàng: 175 cây thân thấp, hoa trắng: 75 cây thân cao, hoa trắng: 75 cây thân thấp, hoa vàng. Hãy xác định tần số hoán vị và kiểu gen F₁ ?

Hướng dẫn: 

Tỉ lệ phép lai phân tích: 35: 35: 15: 15. Ta thấy có 4 kiểu hình chia làm 2 nhóm:

• Thân cao, hoa vàng và thân thấp, hoa trắng chiếm tỉ lệ cao.
• Thân cao, hoa trắng và thân thấp, hoa vàng chiếm tỉ lệ thấp.

            => Tần số hoán vị : f = 15% + 15% = 30% => Kiểu gen F₁: \(\frac{{AB}}{{ab}}\)

2. Dựa vào tỉ lệ kiểu hình lặn ở đời con => Tỉ lệ giao tử mang gen lặn ab

a. Phương pháp chung:

 Trường hợp 1: Hoán vị gen xảy ra 1 bên :  % ab   x  50%  =  % kiểu hình lặn .

• Nếu  % ab  < 25 % => Đây là giao tử hoán vị .

             Tần số hoán vị gen : f % = 2 x  % ab  => Kiểu gen :\(\frac{{Ab}}{{aB}} \times \frac{{AB}}{{ab}}\).

• Nếu  % ab > 25 % => Đây là giao tử liên kết .

              Tần số hoán vị gen : f % = 100 % - 2 x % ab => Kiểu gen : \(\frac{{AB}}{{ab}} \times \frac{{AB}}{{ab}}\)

Trường hợp 2: Hoán vị gen xảy ra 2 bên : ( % ab )²  =  % kiểu hình lặn

• Nếu  % ab < 25 % => Đây là giao tử hoán vị .

          => Tần số hoán vị gen : f % = 2 x  % ab.  Kiểu gen : \(\frac{{Ab}}{{aB}} \times \frac{{Ab}}{{aB}}\) .

• Nếu  % ab > 25 % => Đây là giao tử liên kết .

         => Tần số hoán vị gen : f % =100%  -   2 x  % ab.  Kiểu gen : \(\frac{{AB}}{{ab}} \times \frac{{AB}}{{ab}}\) 

Trường hợp 3:  Hoán vị gen xảy ra 2 bên nhưng đề bài chỉ cho 1 kiểu hình( 1 trội : 1 lặn ): Dùng phương pháp loại suy

Gọi x là tần số hoán vị ( x  50%)

• Nếu F₁ có liên kết đồng, dựa vào tỉ lệ % loại kiểu hình ( A-bb ) hoặc ( aaB- ) để lập phương trình:

(\(\frac{x}{2}\))² + 2 (\(\frac{{1 - x}}{2}\) x \(\frac{x}{2}\)) = % (A-bb) = % ( aaB-)

• Nếu F₁ có liên kết đối, dựa vào tỉ lệ % loại kiểu hình ( A-bb) hoặc ( aaB-) để lập phương trình:

(\(\frac{{1 - x}}{2}\) )² + 2 (\(\frac{{1 - x}}{2}\) x\(\frac{x}{2}\) ) = % (A-bb) = % ( aaB-)

b. Câu hỏi trắc nghiệm:

Câu 1: Cho F₁ dị hợp hai cặp gen, kiểu hình hoa kép, tràng hoa đều lai với cây hoa đơn, tràng hoa không đều, kết quả thu được ở thế hệ lai gồm: 1748 cây hoa kép, tràng hoa không đều: 1752 cây hoa đơn, tràng hoa đều: 751 cây hoa kép, tràng hoa đều: 749 cây hoa đơn, tràng hoa không đều. Tìm tần số hoán vị gen?

            A. 18 %                     B. 32%                      C.30%           D.40%

Hướng dẫn: Đây là phép lai phân tích f = \(\frac{{751 + 749}}{{1752 + 1748 + 751 + 749}}\) = 0,30 = 30%

            Chọn C

Câu 2: Khi lai giữa P đều thuần chủng, đời F₁ chỉ xuất hiện kiểu hình cây quả tròn, ngọt. Cho F₁ tự thụ phấn thu được F₂ có 4 kiểu hình theo tỉ lệ như sau: 50,16% cây quả tròn, ngọt: 24,84% cây quả tròn, chua: 24,84% cây quả bầu dục, ngọt: 0,16% cây quả bầu dục, chua Biết mỗi cặp gen quy định một cặp tính trạng. Kiểu gen và tần số hoán vị của F₁ :

            A.\(\frac{{Ab}}{{aB}}\) ; 16%.             B. \(\frac{{AB}}{{ab}}\) ; 20%            C. \(\frac{{Ab}}{{aB}}\) ; 8%.               D. \(\frac{{AB}}{{ab}}\) ; 40%

Hướng dẫn: Kiểu hình lặn có kiểu gen  ;  = 0,16% =  0,04 ab  x  0,04 ab

            => ab phải là giao tử hoán vị

            => f = 0,04 x 2  = 0,08 = 8%.         => Kiểu gen  F₁ : \(\frac{{Ab}}{{aB}}\) . Chọn C

Câu 3: Ở một loài thực vật, khi cho P thuần chủng cây thân cao, quả đỏ lai với cây thân thấp, quả vàng thu được F_1­ đồng loạt cây thân cao, quả đỏ. Cho F₁ tự thụ phấn thu được F₂ có 4 kiểu hình, trong đó cây thân thấp, quả đỏ chiếm tỉ lệ 21%. . Kiểu gen và tần số hoán vị của F₁ :

            A.\(\frac{{Ab}}{{aB}}\) ; 40%.            B. \(\frac{{AB}}{{ab}}\) ; 18%.           C.\(\frac{{Ab}}{{aB}}\) ; 30%.                  D. \(\frac{{AB}}{{ab}}\) ; 40%

Hướng dẫn:  Cây thân thấp, quả đỏ( aaB-) chiếm tỉ lệ 21%

            ( \(\frac{x}{2}\))² + 2 ( \(\frac{{1 - x}}{2}\) x\(\frac{x}{2}\) ) = 0,21      Giải ra : x = 0,6 loại vì  x > 0,5

            (\(\frac{{1 - x}}{2}\) )² + 2 ( \(\frac{{1 - x}}{2}\) x\(\frac{x}{2}\) ) = 0,21   Giải ra : x  = 0,4 = 40% chọn.

            Vậy kiểu gen cây F₁ : \(\frac{{Ab}}{{aB}}\) ; f = 40% . Chọn A

DẠNG 4: CÔNG THỨC TÍNH NHANH TỈ LỆ KIỂU HÌNH, TỈ LỆ KIỂU GEN TRƯỜNG HỢP BỐ MẸ ĐỀU DỊ HỢP VỀ HAI CẶP GEN

1. Phương pháp chung:  

* Trường hợp 1: Bố mẹ đều dị hợp về 2 cặp gen, mỗi gen quy định một tính trạng trội lặn hoàn toàn thì sử dụng nguyên lí:

• Tỉ lệ kiểu hình aabb = tỉ lệ giao tử ab  x   tỉ lệ giao tử ab
• Tỉ lệ kiểu hình A-bb = aaB-  = 0,25  -  aabb
• Tỉ lệ kiểu hình A-B- = 0,5  +  aabb

* Trường hợp 2: Bố mẹ đều dị hợp về 2 cặp gen, mỗi gen quy định một tính trạng trội lặn hoàn toàn nhưng có kiểu gen khác nhau \(\frac{{AB}}{{ab}}\) x \(\frac{{Ab}}{{aB}}\) thu được F₁ có kiểu hình đồng hợp lặn chiếm tỉ lệ là y. Biết không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở 2 giới với tần số bằng nhau. Dùng công thức giải nhanh sau:

• Ở F₁, các kiểu gen đồng hợp luôn có tỉ lệ bằng nhau

                    \(\frac{{AB}}{{AB}}\) = \(\frac{{Ab}}{{Ab}} \)=\(\frac{{aB}}{{aB}}\)  =\(\frac{{ab}}{{ab}}\)  = y.

• Ở F₁, mỗi kiểu gen dị hợp 2 cặp gen đều có tỉ lệ = 2 lần tỉ lệ kiểu gen đồng hợp:

​                     \(\frac{{AB}}{{ab}}\)  = \(\frac{{Ab}}{{aB}}\) = 2y

• Ở F₁, mỗi kiểu gen dị hợp 1 cặp gen đều có tỉ lệ = 0,25 - 2y

                   \(\frac{{AB}}{{ab}}\)  =\(\frac{{AB}}{{Ab}}\)  = \(\frac{{Ab}}{{ab}}\) = \(\frac{{aB}}{{ab}}\) = 0,25 - 2y

2. Câu hỏi trắc nghiệm:

Câu 1: Biết mỗi gen quy định một tính trạng, gen trội là trội hoàn toàn. Cho F₁ tự thụ phấn đời con thu được 4 kiểu hình trong đó tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng lặn bằng 4%. Tính theo lý thuyết, loại kiểu hình mang 1 tính trạng trội và 1 tính trạng lặn chiếm tỉ lệ

            A. 54%.                      B. 49%.                      C. 42%.                      D. 38,75%.

Hướng dẫn: Áp dụng công thức giải nhanh ở trường hợp 1

• Tỉ lệ kiểu hình 2 tính trạng lặn = 4% = 0,04
• Tỉ lệ kiểu hình 1 tính trạng trội =  A-bb = aaB-  = 0,25  -  0,04 = 0,21
• Kiểu hình mang 1 tính trạng trội và 1 tính trạng lặn chiếm tỉ lệ

                             0,21 +  0,21 = 0,42 = 42% . Chọn C

Câu 2: Ở một loài thực vật, A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng; B quy định quả to trội hoàn toàn so với b quy định quả nhỏ. Hai cặp gen cùng nằm trên một cặp NST. Thực hiện phép lai P: \(\frac{{AB}}{{ab}} \times \frac{{Ab}}{{aB}}\), thu được F₁ có kiểu hình hoa trắng, quả nhỏ chiếm tỉ lệ 6%. Biết không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị ở hai giới với tần số bằng nhau. Có bao nhiêu phát biểu

sau đây đúng?

  (1). Ở F₁, cây hoa đỏ, quả to thuần chủng chiếm tỉ lệ 6%.

  (2). Ở F₁, cây hoa đỏ, quả to dị hợp về hai cặp gen chiếm tỉ lệ 24%

  (3). Ở F₁, cây hoa trắng, quả to dị hợp chiếm tỉ lệ 13%

  (4). Ở F₁, cây hoa đỏ, quả nhỏ thuần chủng chiếm tỉ lệ 6%

            A. 1                             B. 2                             C. 3                             D. 4

Hướng dẫn: Áp dụng công thức giải nhanh ở trường hợp 2

Ở bài toán này, y = 6% = 0,06

• Phát biểu (1) : Đúng vì  \(\frac{{AB}}{{AB}}\)    =\(\frac{{ab}}{{ab}}\)   = y = 6%
• Phát biểu (2): Đúng vì \(\frac{{AB}}{{ab}}\)  = \(\frac{{Ab}}{{aB}} \) = 2y + 2y = 4y = 24%
• Phát biểu (3): Đúng vì  \(\frac{{aB}}{{ab}}\)  = 0,25 - 2y = 0,25 - 1.0,06 = 0,13 = 13%
• Phát biểu (4): Đúng vì  \( \frac{{Ab}}{{Ab}}\)  = y = 6%. Chọn D

DẠNG 5 : TÌM XÁC XUẤT

{-- Nội dung dạng 5: tìm xác suất của tài liệu Phương pháp giải các dạng bài tập chuyên đề: Quy luật hoán vị gen Sinh học 12 các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}

DẠNG 6: BÀI TẬP TỔNG HỢP

{-- Nội dung dạng 6: bài tập tổng hợp của tài liệu Phương pháp giải các dạng bài tập chuyên đề: Quy luật hoán vị gen Sinh học 12 các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}