SKKN Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo đơn, tần số trao đổi chéo kép trong phép lai phân tích 3 cặp tính trạng

0,7 x 0,06 = 0,042.  tỉ lệ giao tử trao đổi chéo kép thực tế AbD = aBd = 0,042 / 2 = 0,021 Tần số trao đổi chéo đơn giữa A và B là: 0,3 – 0,042 = 0,258  tỉ lệ giao tử aBD = Abd = 0,258 / 2 = 0,129 Tần số trao đổi chéo đơn giữa B và D là: 0,2 – 0,042 = 0,158  tỉ lệ giao tử ABd = abD = 0,158 / 2 = 0,079  tỉ lệ giao tử liên kết hoàn toàn ABD = abd = [1- (0,042 + 0,258 + 0,158)] / 2= 0,271 4. Phương pháp xác định trật tự gen trên NST a. Trường hợp chỉ xảy ra trao đổi chéo đơn tại một điểm Ví dụ: Xét phép lai phân tích một cá thể mang 3 cặp gen dị hợp Aa, Bb, Dd P: A-B-D- x aabbdd => Fa: Thu được 4 loại kiểu hình Dựa vào nhóm kiểu hình có tỉ lệ cao để xác định nhóm gen nằm trên cùng 1 NST. Dựa vào nhóm kiểu hình có tỷ lệ thấp ở đời con lai để xác định hoán vị xảy ra ở vị trí nào (gen nào). 9 b. Trường hợp chỉ xảy ra trao đổi chéo đơn tại 2 điểm, không xảy ra trao đổi chéo kép Ví dụ: Xét phép lai phân tích một cá thể mang 3 cặp gen dị hợp Aa, Bb, Dd P: A-B-D- x aabbdd => Fa: Thu được 6 loại kiểu hình Dựa vào 2 kiểu hình có tỉ lệ cao để xác định nhóm gen nằm trên cùng 1 NST. Xét 2 kiểu hình có tỉ lệ vừa nếu thấy có 2 cặp tính trạng luôn đi cùng với nhau giống như kiểu hình có tỉ lệ cao thì 2 cặp gen quy định 2 cặp tính trạng liên kết hoàn toàn với nhau với nhau. Sự xuất hiện 2 kiểu hình này là do trao sự đổi chéo giữa cặp gen quy định cặp tính trạng còn lại. Cặp gen này nằm ở đầu mút của NST. Tương tự xét 2 kiểu hình có tỉ lệ bé nếu thấy có 2 cặp tính trạng luôn đi cùng với nhau giống như kiểu hình có tỉ lệ cao thì 2 cặp gen quy định 2 cặp tính trạng liên kết hoàn toàn với nhau. Sự xuất hiện 2 kiểu hình có tỉ lệ bé là do trao sự đổi chéo giữa cặp gen quy định cặp tính trạng còn lại. Cặp gen này cũng nằm ở đầu mút còn lại của NST => Kiểu gen cơ thể đem lai. c. Trường hợp chỉ xảy ra trao đổi chéo đơn tại 2 điểm, có xảy ra trao đổi chéo kép Ví dụ: Xét phép lai phân tích một cá thể mang 3 cặp gen dị hợp Aa, Bb, Dd P: A-B-D- x aabbdd => Fa: Thu được 8 loại kiểu hình Dựa vào 2 kiểu hình có tỉ lệ cao để xác định nhóm gen nằm cùng phía trên 1 NST. Xét 2 kiểu hình có tỉ lệ vừa nếu thấy có 2 cặp tính trạng luôn đi cùng với nhau giống như kiểu hình có tỉ lệ cao thì 2 cặp gen quy định 2 cặp tính trạng liên kết hoàn toàn với nhau với nhau. Sự xuất hiện 2 kiểu hình này là do trao sự đổi chéo giữa cặp gen quy định cặp tính trạng còn lại. Cặp gen này nằm ở đầu mút của NST. Tương tự xét 2 kiểu hình có tỉ lệ bé nếu thấy có 2 cặp tính trạng luôn đi cùng với nhau giống như kiểu hình có tỉ lệ cao thì 2 cặp gen quy định 2 cặp tính trạng liên kết hoàn toàn với nhau. Sự xuất hiện 2 kiểu hình này có tỉ lệ bé là do trao sự 10 đổi chéo giữa cặp gen quy định cặp tính trạng còn lại. Cặp gen này nằm ở đầu mút còn lại của NST => Kiểu gen cơ thể đem lai. Ta có thể dựa vào 2 kiểu hình có tỉ lệ rất bé để xác định kiểu gen cơ thể đem lai như sau: Hai kiểu hình có tỉ lệ rất bé tạo thành là do sự trao đổi chéo đồng thời của 2 cặp gen quy định 2 cặp tính trạng ở 2 đầu mút, căn cứ vào nhóm gen liên kết quy định 2 kiểu hình có tỉ lệ cao ta xác định kiểu gen cơ thể đem lai. 5. Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo đơn, tần số trao đổi chéo kép trong phép lai phân tích 3 cặp tính trạng (Trong trưường hợp một gen quy định 1 tính trạng,các gen nằm trên NST thường) a. Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo đơn xảy ra tại 1 điểm * Phương pháp: Trước hết ta xét tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ sau, nếu phép lai kết quả thu được gồm 4 loại kiểu hình trong đó có 2 loại kiểu hình bằng nhau chiếm tỉ lệ cao và có 2 loại kiểu hình bằng nhau chiếm tỉ lệ thấp. Khẳng định đây là phép lai phân tích tuân theo quy luật hoán vị gen và xảy ra trao đổi chéo đơn tại một điểm trong nhóm gen liên kết. Trường hợp 1: Nếu bài toán cho biết tỉ lệ giao tử Tính tần số trao đổi chéo: f = Tổng tỉ lệ % 2 loại giao tử có tỉ lệ thấp Trường hợp 2: Nếu bài toán cho biết dưới dạng số lượng (hoặc tỉ lệ % kiểu hình) Tính tần số trao đổi chéo: f = Tổng tỉ lệ % 2 loại kiểu hình có tỉ lệ thấp Hoặc f = (Tổng số cá thể của 2 loại kiểu hình chiếm số lượng thấp) / (Tổng số cá thể thu được Fa) Ví dụ: Cho hai dòng thuần chủng lai với nhau được F1 đồng loạt chân cao, lông dài , quăn. Cho F1 lai với cơ thể khác được F2 có tỉ lệ kiểu hình : 41,75% Chân cao, lông dài, quăn 41,75% Chân thấp, lông ngắn, thẳng 8,25% Chân cao, lông ngắn, thẳng 8,25% Chân thấp, lông dài, quăn Hãy biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2. Biết rằng mỗi gen quy định một tính trạng, các gen đều nằm trên NST thường. 11 (Bài 12, trang 348, tuyển tập 234 bài tập sinh học, Nguyễn Văn Sang, NXB Đại học quốc gia TP. HCM) Giải - Ta thấy ở F2 gồm 4 loại kiểu hình đôi một bằng nhau => 3 cặp gen đang xét cùng nằm trên cùng 1 cặp NST thường. Đây là phép lai phân tích tuân theo quy luật hoán vị gen và xảy ra trao đổi chéo đơn tại một điểm trong nhóm gen liên kết. - Hai loại kiểu hình có tỉ lệ cao là do giao tử có gen liên kết hoàn toàn tạo thành nên các gen quy định các tính trạng Chân cao, lông dài, quăn nằm trên cùng 1 NST và các gen quy định các tính trạng Chân thấp, lông ngắn, thẳng nằm trên cùng 1 NST. Các tính trạng lông dài, quăn cũng như lông ngắn, thẳng luôn được di truyền cùng nhau, điều đó chứng tỏ các gen quy định các tính trạng này ở trạng thái liên kết hoàn toàn, còn trao đổi chéo xảy ra giữa cặp gen quy định chiều cao chân (Aa). - Kiểu gen của F1 là : abd ABD hoặc adb ADB - Kiểu gen cá thể khác là: abd abd hoặc adb adb - Tần số hoán vị gen là: f = 8,25% + 8,25% = 16,5% b. Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo đơn xảy ra tại 2 điểm và không có trao đổi chéo kép *Phương pháp: Ta xét tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ sau, nếu kết quả phép lai thu được gồm 6 loại kiểu hình trong đó có 2 loại kiểu hình bằng nhau chiếm tỉ lệ cao và có 2 loại kiểu hình bằng nhau chiếm tỉ lệ vừa, có 2 kiểu hình còn lại bằng nhau chiếm tỉ lệ bé. Khẳng định đây là phép lai phân tích tuân theo quy luật hoán vị gen và xảy ra trao đổi chéo đơn tại 2 điểm và không có trao đổi chéo kép. Trường hợp 1: Nếu bài toán cho biết tỉ lệ giao tử Tính tần số trao đổi chéo đơn giữa 2 gen liền kề: f1 = Tổng tỉ lệ % 2 loại giao tử có tỉ lệ vừa f2 = Tổng tỉ lệ % 2 loại giao tử có tỉ lệ bé Trường hợp 2: Nếu bài toán cho biết dưới dạng số lượng (hoặc tỉ lệ % kiểu hình) 12 Tính tần số trao đổi chéo đơn giữa 2 gen liền kề: f1 = Tổng tỉ lệ % 2 loại kiểu hình có tỉ lệ vừa Hoặc f1 = (Tổng số cá thể của 2 loại kiểu hình chiếm số lượng vừa) / (Tổng số cá thể thu được Fa) f2 = Tổng tỉ lệ % 2 loại kiểu hình có tỉ lệ bé Hoặc f2 = (Tổng số cá thể của 2 loại kiểu hình chiếm số lượng bé) / (Tổng số cá thể thu được Fa) + 100% - tổng tỉ lệ % 2 kiểu hình có tỉ lệ cao. Đây là khoảng cách giữa 2 gen đầu mút, đồng thời cũng là tổng 2 tần số trao đổi chéo tại 2 điểm. Ví dụ 1: Cho hai dòng thuần chủng lai với nhau được F1 đồng loạt cây quả đỏ, tròn, ngọt. Cho F1 lai phân tích thu được kiểu hình như sau: 110 cây quả đỏ, tròn, ngọt 66 cây quả vàng, dẹt, ngọt 108 cây quả vàng, dẹt, chua 18 cây quả đỏ, dẹt, ngọt 68 cây quả đỏ, tròn, chua 20 cây quả vàng, tròn, chua - Xác định trình tự và khoảng cách sắp xếp của các gen. Biết rằng mỗi gen quy định một tính trạng, các gen đều nằm trên NST thường. (Bài 2, trang 131, Bài tập di truyền học, Nguyễn Minh Công, Lê Đình Trung, NXB Giáo dục) Giải - Kết quả lai phân tích cho ra 6 loại KH => cá thể dị hợp tạo ra 6 loại giao tử, 3 cặp gen liên kết không hoàn toàn, trao đổi chéo xảy ra tại 2 điểm không cùng lúc. - Kiểu hình cây quả đỏ, tròn, ngọt và kiểu hình cây quả vàng, dẹt, chua chiếm tỉ lệ cao nên 3 gen A, B, D nằm trên cùng 1 NST và 3 gen a, b, d nằm trên cùng 1 NST khác của cặp NST tương đồng. - Dựa vào kiểu hình cây quả đỏ, tròn, ngọt và kiểu hình cây quả vàng, dẹt, chua, ta thấy 2 loại kiểu hình bằng nhau chiếm tỉ lệ cao vừa có cặp tính trạng quả đỏ, tròn cũng như cặp tính trạng quả vàng, dẹt luôn di truyền cùng nhau điều đó chứng tỏ các gen quy định tính trạng này liên kết hoàn toàn. Sự xuất hiện 2 kiểu hình có tỉ lệ vừa là do trao đổi chéo xảy ra giữa 2 alen quy định hương vị quả (Dd). 13 - Tương tự dựa vào kiểu hình cây quả đỏ, tròn, ngọt và kiểu hình cây quả vàng, dẹt, chua chiếm tỉ lệ cao, ta thấy 2 loại kiểu hình bằng nhau chiếm tỉ lệ bé có cặp tính trạng quả đỏ, ngọt cũng như cặp tính trạng quả vàng, chua luôn di truyền cùng nhau điều đó chứng tỏ các gen quy định tính trạng này liên kết hoàn toàn. Sự xuất hiện 2 kiểu hình có tỉ lệ bé là do trao đổi chéo xảy ra giữa 2 alen quy định hình dạng quả (Bb). Như vậy gen quy định hương vị quả và gen quy định hình dạng quả nằm ở 2 đầu mút. Do vậy kiểu gen của F1 là: bad BAD - Xác định tần số hoán vị f1 và f2 + Tổng số cá thể thu được ở phép lai là: 110 + 108 + 68 + 66 + 18 + 20 = 390 + Tỉ lệ 2 loại kiểu hình có số lượng lớn là: %,%x 955100 390 108110   => Khoảng cách của 2 gen đầu mút (B và D): 100% - 55,9% = 44,1% = 44,1cM => Khoảng cách giữa gen A và B là: f1 = %,%x 79100390 2018   = 9,7cM => Khoảng cách giữa gen A và D là: f2 = %,%x 434100390 6668   = 34,4cM Ví dụ 2. Cho F1 dị hợp tử 3 cặp gen lai phân tích, FB thu được như sau : 165 cây có kiểu gen: A-B-D- 88 cây có kiểu gen: A-B-dd 163 cây có kiểu gen: aabbdd 20 cây có kiểu gen: A-bbD- 86 cây có kiểu gen: aabbD- 18 cây có kiểu gen: aaB-dd Biện luận và xác định kiểu gen của cây dị hợp nói trên và lập bản đồ về 3 cặp gen đó? Giải - Kết quả lai phân tích cho ra 6 loại KH => cá thể dị hợp tạo ra 6 loại giao tử, 3 cặp gen liên kết không hoàn toàn, trao đổi chéo xảy ra tại 2 điểm không cùng lúc. - Tương tự cách biện luận ở ví dụ 1 => trật tự gen trên NST là BAD => KG của cây dị hợp là: bad BAD - Khoảng cách giữa các gen: + Tổng số cá thể thu được ở phép lai là: 165 + 163 + 86 + 88 + 20 + 18 = 540 + Hai loại KG có tỉ lệ lớn: [(165+ 163)/540] x 100% = 61% 14 => khoảng cách giữa B và D là : 100% - 61% = 39% = 39cM => khoảng cách AD là: [(88 + 86) / 540] x 100% = 32% = 32cM => khoảng cách BA là : [(20 +18) / 540] x 100% = 7% = 7cM c. Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo xảy ra tại 2 điểm và có trao đổi chéo kép Trước tiên ta đi xét tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ sau, nếu kết quả thu được gồm 8 loại kiểu hình trong đó có 2 loại kiểu hình bằng nhau chiếm tỉ lệ cao và có 2 loại kiểu hình bằng nhau chiếm tỉ lệ vừa, có 2 kiểu hình còn lại bằng nhau chiếm tỉ lệ bé, 2 loại kiểu hình bằng nhau chiếm tỉ lệ rất bé. Khẳng định đây là phép lai phân tích tuân theo quy luật hoán vị gen, xảy ra trao đổi chéo tại đơn tại 2 điểm và có trao đổi chéo kép. * Nhận xét: Vì tần số trao đổi chéo giữa 2 gen liền kề phải bằng tần số trao đổi chéo đơn giữa 2 gen liền kề cộng với tần số trao đổi chéo kép. Ví dụ nếu kiểu gen abd ABD và có trao đổi chéo kép xảy ra thì tần số trao đổi chéo giữa 2 gen A và B sẽ bằng tần số trao đổi chéo đơn giữa A và B cộng với tần số trao đổi chéo kép giữa B với A và B với D đồng thời xảy ra. *Do đó khoảng cách giữa 2 gen liền kề trên bản đồ gen sẽ bằng tần số trao đổi chéo đơn cộng với tần số trao đổi chéo kép thực tế. f = Tần số trao đổi chéo đơn + Tần số trao đổi chéo kép thực tế. Trường hợp 1: Đề bài cho dưới dạng số lượng kiểu hình f1 = (Số cá thể 2 KH chiếm số lượng vừa + Số cá thể 2 KH số lượng bé nhất)/Tổng số cá thể Fa f2 = (Số cá thể 2 KH chiếm số thấp + Số cá thể 2 KH số lượng bé nhất) / Tổng số cá thể Fa Trường hợp 2: Đề bài cho dưới dạng tỉ lệ kiểu hình (hoặc tỉ lệ giao tử) f1 = Tổng tỉ lệ 2 giao tử (hoặc KH) chiếm tỉ lệ vừa + tổng tỉ lệ 2 giao tử có tỉ lệ bé nhất 15 f2 = Tổng tỉ lệ 2 giao tử (hoặc KH) chiếm tỉ lệ thấp + tổng tỉ lệ 2 giao tử có tỉ lệ thấp - Tần số trao đổi chéo kép thực tế (ftt) ftt = (Số cá thể do chéo kép thực tế quan sát được) / Tổng số cá thể Fa ftt = Tổng tỉ lệ % của 2 kiểu hình bé nhất hoặc ftt = Tổng tỉ lệ % của 2 loại giao tử chiếm tỉ lệ bé nhất - Tần số trao đổi chéo kép lý thuyết (flt) phải bằng tích số khoảng cách giửa 2 gen liền kề AB và BD trên bản đồ gen, nghĩa là bằng tích số tần số trao đổi chéo giữa 2 gen liền kề AB và BD chứ không phải bằng tích số 2 tần số trao đổi chéo đơn. flt = Tích số khoảng cách của 2 gen liền kề (AB và BD) trên bản đồ gen flt = Tích số tần số trao đổi chéo đơn giữa 2 gen liền kề (AB và BD) - Khoảng cách giữa 2 gen đầu mút trên bản đồ gen (D) D = (Số cá thể do TĐC đơn 1 + Số cá thể do TĐC đơn 2 + 2 lần số cá thể do TĐC kép) / Tổng số cá thể Fa Hoặc D = tổng tần số trao đổi chéo đơn tại 2 điểm liền kề. - Hệ số trùng hợp (C) C = Tần số hoán vị kép thực tế / Tần số hoán vị kép lý thuyết Ví dụ 1: Qua phép lai phân tích người ta xác định được cơ thể dị hợp tử về 3 cặp gen đã tạo ra 8 loại giao tử với tỉ lệ như sau: Giao tử chứa (A, B, D) = (a, b, d) = 35%; giao tử (A, B, d) = (a, b, D) = 9,5%; giao tử (A, b, D) = (a, B, d) = 1; giao tử (a, B, D) = (A, b, d) = 4,5%. Hãy xác định trình tự và khoảng cách giữa các gen. (Bài 11, trang 108, Bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học 12, Phan Khắc Nghệ, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội) Giải - Ta nhận thấy có 8 loại giao tử tạo thành 4 nhóm không bằng nhau chứng tỏ 3 cặp gen cùng nằm trên một cặp NST có xảy ra trao đổi chéo đơn tại hai điểm và trao đổi chéo kép. 16 - Hai loại giao tử (A, B, D) = (a, b, d) = 35% => chiếm tỉ lệ lớn nhất, đây là giao tử liên kết. Điều này chứng tỏ các gen A, B, D cùng nằm trên một NST. Tương ứng với các gen A, B, D thì các gen a, b, d cũng nằm trên một NST. - Hai loại giao tử (A, b, D) = (a, B, d) = 1% => chiếm tỉ lệ thấp nhất nên đây là giao tử được hình thành do trao đổi chéo kép. - So sánh giao tử trao đổi chéo kép (aBd) với giao tử liên kết (abd) ta thấy ở giao tử trao đổi chéo kép chỉ có gen B được thay đổi vị trí so với ban đầu => gen B năm giữa A và D. => Trình tự các gen trên NST là: A B D Vậy khoảng cách các gen là: - Khoảng cách giữa A và B là: (4,5% + 4,5%) +(1% + 1%) = 11% = 11cM - Khoảng cách giữa B và D là: (9,5% + 9,5%) + (1% + 1%) = 21% = 21cM - Khoảng cách giữa A và D là: 11% + 21% = 32% = 32cM Ví dụ 2: Cho hai dòng thuần chủng lai với nhau được F1 đồng loạt cây quả đỏ, tròn, ngọt. Cho F1 lai với cây khác thu được kiểu hình như sau: 146 cây quả đỏ, tròn, ngọt 39 cây quả đỏ, dẹt, chua 147 cây quả vàng, dẹt, chua 40 cây quả vàng, tròn, ngọt 69 cây quả đỏ, tròn, chua 8 cây quả đỏ, dẹt, ngọt 66 cây quả vàng, dẹt, ngọt 6 cây quả vàng, tròn chua - Xác định trình tự và khoảng cách sắp xếp của các gen. - Xác định hệ số trùng hợp Biết rằng mỗi gen quy định một tính trạng, các gen đều nằm trên NST thường. (Bài 2, trang 131, Bài tập di truyền học, Nguyễn Minh Công, Lê Đình Trung, NXB Giáo dục) Giải - Phép lai quả