PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TẦN SỐ TRAO ĐỔI TRONG PHÉP LAI PHÂN TÍCH 3 CẶP TÍNH TRẠNG

24 170 0
  • Loading ...
Loading...
1/24 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 17/02/2017, 16:03

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG THPT LÊ LỢI * SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TẦN SỐ TRAO ĐỔI CHÉO ĐƠN, TẦN SỐ TRAO ĐỔI CHÉO KÉP TRONG PHÉP LAI PHÂN TÍCH CẶP TÍNH TRẠNG 1 Họ tên: Vũ Tuấn Trình I ĐẶT VẤN ĐỀ Tính cấp thiết đề tài Sinh học môn khoa học thực nghiệm có ứng dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực đời sống xã hội sản xuất Trong trình giảng dạy, song song với nhiệm vụ giảng dạy kiến thức việc rèn luyện cho học sinh kĩ giải tập nhiệm vụ quan trọng Trong chương trình sinh học có tiết tập thời lượng tiết dạy lớp nội dung lý thuyết nhiều nên hầu hết giáo viên hướng dẫn kỹ cho học sinh phương pháp giải tập, đặc biệt dạng tập khó Bài tập xác định tần số trao đổi chéo toán lai cặp tính trạng tương đối khó học sinh thường gặp đề thi Olympic, học sinh giỏi tỉnh, học sinh giỏi quốc gia đề thi Đại học - Cao đẳng Ví dụ đề thi Olympic quốc tế năm 2008, phần B câu số 14 hay câu 35 xác định trật tự phân bố gen đề thi đại học năm 2009, mã đề 462 Trong năm học vừa qua Tổ chuyên môn phân công nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi 12, dạy cho học sinh phần thân thu thập nhiều nguồn tài liệu khác Tuy nhiên tài liệu sinh học hầu hết nói rõ phương pháp xác định tần số trao đổi chéo trường hợp cặp gen, thấy đề cập đến việc xác định tần số trao đổi chéo đơn tần số trao đổi chéo kép phép lai cặp gen đưa phương pháp chung chung không rõ ràng Mặt khác nhiều nguồn tài liệu giải theo cách khác điều gây lúng túng cho học sinh gặp phải dạng Xuất phát từ lý chọn đề tài “Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo đơn, tần số trao đổi chéo kép phép lai phân tích cặp tính trạng” 2 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Đề tài nhằm mục đích nghiên cứu xây dựng công thức tìm số để giải toán hoán vị cặp gen mà nhiều giáo viên học sinh thắc mắc Tần số trao đổi chéo đơn gen liền kề Tần số trao đổi chéo kép quan sát - thực tế Tần số trao đổi chéo kép lý thuyết Khoảng cách gen liền kề đồ gen Khoảng cách gen đầu mút đồ gen Trong đề tài tập trung tìm hiểu ba dạng toán phép lai phân tích: + Trao đổi chéo đơn điểm + Trao đổi chéo đơn hai điểm trao đổi chéo kép + Trao đổi chéo đơn hai điểm có xảy trao đổi chéo kép Đối tượng thời gian nghiên cứu - Đối tượng: Đề tài tập trung nghiên cứu cách xác định tần số trao đổi chéo đơn tần số trao đổi chéo kép - Thời gian nghiên cứu: Đề tài áp dụng nghiên cứu năm học 2013 – 2014 Phương pháp nghiên cứu - Qua nghiên cứu đề thi quốc gia, đề thi Olympic, đề thi học sinh giỏi tỉnh, đề thi Đại học - Cao đẳng nhiều năm qua dành cho môn Sinh học tập liên quan đến tần số trao đổi chéo - Dựa vào kết khảo sát dạng em học sinh đội tuyển học sinh giỏi, tham gia thi Đại học năm học 2012 – 2013 ôn thi Đại học - Cao đẳng năm 2013 - 2014 3 - Qua nghiên cứu, tham khảo tài liệu có liên quan - Phương pháp chuyên gia - Từ thực tế giảng dạy môn Sinh học, ôn thi học sinh giỏi tỉnh ôn thi Đại học – Cao đẳng hàng năm - Dựa sở trình giảm phân biến đổi bất thường xảy trình giảm phân phân loại dạng có hệ thống, đúc kết phương pháp giải xác, dễ hiểu, dễ vận dụng Đối với dạng tập có phương pháp làm, ví dụ áp dụng Giới hạn nghiên cứu Đề tài nghiên cứu cách xác định tần số trao đổi chéo đơn tần số trao đổi chéo kép phép lai phân tích cặp tính trạng, cặp gen nằm cặp NST thường 4 II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.Cơ sở lí luận Di truyền liên kết di truyền mà đó, tính trạng có phụ thuộc vào nhau; trình di truyền tính trạng kéo theo di truyền tính trạng khác Nguyên nhân di truyền liên kết gen quy định tính trạng khác phân bố nhiễm sắc thể (NST) Qúa trình gen liên kết hoàn toàn không hoàn toàn Khi gen liên kết không hoàn toàn xảy tượng trao đổi chéo trình giảm phân hình thành giao tử kỳ đầu I giảm phân I Trong có trường hợp xảy trao đổi chéo đơn điểm xảy trao đổi chéo đơn trao đổi chéo kép; có lúc vừa có trao đổi chéo đơn lại có thêm trao đổi chéo kép Ở đây, phạm vi nghiên cứu xét trao đổi chéo kép crômatit không chị em cặp NST đồng dạng kỳ đầu giảm phân I Thường trao đổi chéo chỗ làm giảm xác suất trao đổi chéo thứ hai gần kề nó, tượng nhiễu (I) Để đánh giá kết người ta dùng hệ số trùng hợp (C) Trong hầu hết tài liệu đề cập đến trình trao đổi chéo cặp gen cặp gen nằm cặp NST thường khác nhau; tài liệu viết trường hợp cặp gen liên kết NST có xảy trao đổi chéo, đặc biệt trao đổi chéo kép 5 Cơ sở thực tiễn Nghiên cứu vấn đề nhận thấy việc tài liệu đề cập mà chí tác giả nêu quan điểm khác nhau, có chéo đơn chéo kép Theo giáo trình Di truyền học tập Phan Cự Nhân (chủ biên), Nguyễn Minh Công, Đặng Hữu Lanh (1999), NXB Giáo dục, khoảng cách đồ gen gen AB = tần số trao đổi chéo đơn A/B + ½ tần số trao đổi chéo kép (cách 1) 6 Nhưng theo Ngô Văn Hưng (chủ biên), Vũ Đức Lưu, Chu Văn Mẫn, Phạm Văn Lập tài liệu Hướng dẫn thực chương trình, sách giáo khoa lớp 12 môn Sinh học (2008), NXB Giáo dục; Vũ Đức Lưu tài liệu Sinh vật 12 chuyên sâu tập (2009), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội; Hoàng Trọng Phán giáo trình Di Truyền học (2006), NXB Đà Nẵng khác, khoảng cách đồ gen gen AB = tần số trao đổi chéo đơn A/B + tần số trao đổi chéo kép (cách 2) Từ có công thức tính khác tần số hoán vị kép lý thuyết hệ số trùng hợp Đặc biệt Hà Tĩnh tài liệu Phan Khắc Nghệ xuất bản, Phương pháp giải nhanh tập di truyền, NXB Giáo dục Việt Nam viết theo cách (câu 8, trang 99); Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học 12 (2013), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, giải theo quan điểm cách (bài 11, trang 108) Điều gây không khó khăn cho giáo viên học sinh trình ôn luyện Với trách nhiệm người trực tiếp giảng dạy học sinh thắc mắc tìm đáp số cho em Từ việc thu thập nghiên cứu nhiều nguồn tài liệu khác nhận thấy sách lấy nguồn tài liệu tham khảo theo Phan Cự Nhân giải theo cách 1; tài liệu có nguồn tham khảo theo Ngô Đức Hưng giải theo cách Vì trao đổi với Thầy Hoàng Trọng Phán (Giảng viên - Khoa Sinh học - Trường ĐHSP Huế) vấn đề này, theo Thầy hầu hết di truyền học Việt Nam xuất dựa dịch từ sách nước dịch Phan Cự Nhân tài liệu Di truyền học động vật F.B.Hutt (1978), NXB Khoa học Kỹ thuật, tất giải theo cách thứ nhiều tài liệu di truyền học Hoàng Trọng Phán viết với quan điểm cách Nhìn nhận từ nhiều khía cạnh tổng hợp xây dựng công thức theo quan điểm cách 7 Phương pháp xác định giao tử Trường hợp thể dị hợp cặp gen nằm cặp NST thường, xảy liên kết hoàn toàn giảm phân bình thường cho loại giao tử có tỉ lệ ABD Ví dụ: Cơ thể có kiểu gen giảm phân cho loại giao tử: ABD = abd = abd 2 Trường hợp thể dị hợp cặp gen nằm cặp NST thường, xảy trao đổi chéo đơn điểm với tần số f giảm phân bình thường cho  f loại giao tử có loại giao tử liên kết có tỉ lệ ( ), loại giao f tử có gen hoán vị có tỉ lệ ( ) ABD Ví dụ: Cơ thể có kiểu gen xảy trao đổi chéo đơn cặp gen Aa với tần số abd hoán vị gen f = 10% giảm phân bình thường cho loại giao tử : 45% ABD ; 45% abd 5% Abd ; 5% aBD Trường hợp thể dị hợp cặp gen nằm cặp NST thường, xảy trao đổi chéo đơn điểm với tần số f1 f2 (f1 > f2), không xảy trao đổi chéo kép giảm phân bình thường cho loại giao tử có loại giao tử 1 ( f  f ) lệ vừa ( ), loại chiếm tỉ lệ thấp ( giao tử f2 f1 chiếm tỉ lệ cao (), loại giao tử chiếm tỉ ) ABD Ví dụ: Cơ thể có kiểu gen , cho trao đổi chéo A B với tần số abd 30%, trao đổi chéo B D với tần số 20%, không xảy trao đổi chéo kép Xác định tỷ lệ loại giao tử? 8 Giải Tỷ lệ loại giao tử liên kết ABD = abd = (100% - 20% -30%) / = 25% Tỷ lệ loại giao tử Abd = aBD = 30% / = 15% Tỷ lệ loại giao tử ABd abD = 20% / = 10% Trường hợp thể dị hợp cặp gen nằm cặp NST thường, xảy trao đổi chéo đơn điểm với tần số f f2 (f1 > f2), có xảy trao đổi chéo kép với tần số f3 giảm phân bình thường cho loại giao tử có loại giao tử chiếm tỉ lệ cao ( ), loại giao tử chiếm tỉ lệ vừa f1 f ( f2f3 ), loại giao tử chiếm tỉ lệ thấp ( ), loại giao tử chiếm tỉ lệ thấp ( f3 ) ABD Ví dụ: Cho thể có kiểu gen , khoảng cách A B 30 cM, B D abd 20 cM Cho biết hệ số trùng hợp 0,7 Tính tỉ lệ loại giao tử tạo thành? Giải Tần số trao đổi chéo kép lý thuyết 0,3 x 0,2 = 0,06 Hệ số trùng hợp = Tần số trao đổi chéo kép thực tế / tần số trao đổi chéo kép lý thuyết = 0,7 => tần số trao đổi chéo kép thực tế = 0,7 x 0,06 = 0,042  tỉ lệ giao tử trao đổi chéo kép thực tế AbD = aBd = 0,042 / = 0,021 Tần số trao đổi chéo đơn A B là: 0,3 – 0,042 = 0,258  tỉ lệ giao tử aBD = Abd = 0,258 / = 0,129 Tần số trao đổi chéo đơn B D là: 0,2 – 0,042 = 0,158  tỉ lệ giao tử ABd = abD = 0,158 / = 0,079  tỉ lệ giao tử liên kết hoàn toàn ABD = abd = [1- (0,042 + 0,258 + 0,158)] / 2= 0,271 9 Phương pháp xác định trật tự gen NST a Trường hợp xảy trao đổi chéo đơn điểm Ví dụ: Xét phép lai phân tích cá thể mang cặp gen dị hợp Aa, Bb, Dd P: A-B-D- x aabbdd => Fa: Thu loại kiểu hình Dựa vào nhóm kiểu hình có tỉ lệ cao để xác định nhóm gen nằm NST Dựa vào nhóm kiểu hình có tỷ lệ thấp đời lai để xác định hoán vị xảy vị trí (gen nào) b Trường hợp xảy trao đổi chéo đơn điểm, không xảy trao đổi chéo kép Ví dụ: Xét phép lai phân tích cá thể mang cặp gen dị hợp Aa, Bb, Dd P: A-B-D- x aabbdd => Fa: Thu loại kiểu hình Dựa vào kiểu hình có tỉ lệ cao để xác định nhóm gen nằm NST Xét kiểu hình có tỉ lệ vừa thấy có cặp tính trạng với giống kiểu hình có tỉ lệ cao cặp gen quy định cặp tính trạng liên kết hoàn toàn với với Sự xuất kiểu hình trao đổi chéo cặp gen quy định cặp tính trạng lại Cặp gen nằm đầu mút NST Tương tự xét kiểu hình có tỉ lệ bé thấy có cặp tính trạng với giống kiểu hình có tỉ lệ cao cặp gen quy định cặp tính trạng liên kết hoàn toàn với Sự xuất kiểu hình có tỉ lệ bé trao đổi chéo cặp gen quy định cặp tính trạng lại Cặp gen nằm đầu mút lại NST => Kiểu gen thể đem lai c Trường hợp xảy trao đổi chéo đơn điểm, có xảy trao đổi chéo kép Ví dụ: Xét phép lai phân tích cá thể mang cặp gen dị hợp Aa, Bb, Dd P: A-B-D- x aabbdd => Fa: Thu loại kiểu hình Dựa vào kiểu hình có tỉ lệ cao để xác định nhóm gen nằm phía NST 10 10 Xét kiểu hình có tỉ lệ vừa thấy có cặp tính trạng với giống kiểu hình có tỉ lệ cao cặp gen quy định cặp tính trạng liên kết hoàn toàn với với Sự xuất kiểu hình trao đổi chéo cặp gen quy định cặp tính trạng lại Cặp gen nằm đầu mút NST Tương tự xét kiểu hình có tỉ lệ bé thấy có cặp tính trạng với giống kiểu hình có tỉ lệ cao cặp gen quy định cặp tính trạng liên kết hoàn toàn với Sự xuất kiểu hình có tỉ lệ bé trao đổi chéo cặp gen quy định cặp tính trạng lại Cặp gen nằm đầu mút lại NST => Kiểu gen thể đem lai Ta dựa vào kiểu hình có tỉ lệ bé để xác định kiểu gen thể đem lai sau: Hai kiểu hình có tỉ lệ bé tạo thành trao đổi chéo đồng thời cặp gen quy định cặp tính trạng đầu mút, vào nhóm gen liên kết quy định kiểu hình có tỉ lệ cao ta xác định kiểu gen thể đem lai Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo đơn, tần số trao đổi chéo kép phép lai phân tích cặp tính trạng (Trong trưường hợp gen quy định tính trạng,các gen nằm NST thường) a Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo đơn xảy điểm * Phương pháp: Trước hết ta xét tỉ lệ kiểu hình hệ sau, phép lai kết thu gồm loại kiểu hình có loại kiểu hình chiếm tỉ lệ cao có loại kiểu hình chiếm tỉ lệ thấp Khẳng định phép lai phân tích tuân theo quy luật hoán vị gen xảy trao đổi chéo đơn điểm nhóm gen liên kết Trường hợp 1: Nếu toán cho biết tỉ lệ giao tử Tính tần số trao đổi chéo: f = Tổng tỉ lệ % loại giao tử có tỉ lệ thấp Trường hợp 2: Nếu toán cho biết dạng số lượng (hoặc tỉ lệ % kiểu 11 11 hình) Tính tần số trao đổi chéo: f = Tổng tỉ lệ % loại kiểu hình có tỉ lệ thấp Hoặc f = (Tổng số cá thể loại kiểu hình chiếm số lượng thấp) / (Tổng số cá thể thu Fa) Ví dụ: Cho hai dòng chủng lai với F1 đồng loạt chân cao, lông dài , quăn Cho F1 lai với thể khác 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 viết sơ đồ lai từ P đến F2 Biết gen quy định tính trạng, gen nằm NST thường (Bài 12, trang 348, tuyển tập 234 tập sinh học, Nguyễn Văn Sang, NXB Đại học quốc gia TP HCM) Giải - Ta thấy F2 gồm loại kiểu hình đôi => cặp gen xét nằm cặp NST thường Đây phép lai phân tích tuân theo quy luật hoán vị gen xảy trao đổi chéo đơn điểm nhóm gen liên kết - Hai loại kiểu hình có tỉ lệ cao giao tử có gen liên kết hoàn toàn tạo thành nên gen quy định tính trạng Chân cao, lông dài, quăn nằm NST gen quy định tính trạng Chân thấp, lông ngắn, thẳng nằm NST Các tính trạng lông dài, quăn lông ngắn, thẳng di truyền nhau, điều chứng tỏ gen quy định tính trạng trạng thái liên kết hoàn toàn, trao đổi chéo xảy cặp gen quy định chiều cao chân (Aa) ABD - Kiểu gen F1 : ADB abd adb abd - Kiểu gen cá thể khác là: adb abd adb - Tần số hoán vị gen là: f = 8,25% + 8,25% = 16,5% 12 12 b Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo đơn xảy điểm trao đổi chéo kép *Phương pháp: Ta xét tỉ lệ kiểu hình hệ sau, kết phép lai thu gồm loại kiểu hình có loại kiểu hình chiếm tỉ lệ cao có loại kiểu hình chiếm tỉ lệ vừa, có kiểu hình lại chiếm tỉ lệ bé Khẳng định phép lai phân tích tuân theo quy luật hoán vị gen xảy trao đổi chéo đơn điểm trao đổi chéo kép Trường hợp 1: Nếu toán cho biết tỉ lệ giao tử Tính tần số trao đổi chéo đơn gen liền kề: f1 = Tổng tỉ lệ % loại giao tử có tỉ lệ vừa f2 = Tổng tỉ lệ % loại giao tử có tỉ lệ bé Trường hợp 2: Nếu toán cho biết dạng số lượng (hoặc tỉ lệ % kiểu hình) Tính tần số trao đổi chéo đơn gen liền kề: f1 = Tổng tỉ lệ % loại kiểu hình có tỉ lệ vừa Hoặc f1 = (Tổng số cá thể loại kiểu hình chiếm số lượng vừa) / (Tổng số cá thể thu Fa) f2 = Tổng tỉ lệ % loại kiểu hình có tỉ lệ bé Hoặc f2 = (Tổng số cá thể loại kiểu hình chiếm số lượng bé) / (Tổng số cá thể thu Fa) + 100% - tổng tỉ lệ % kiểu hình có tỉ lệ cao Đây khoảng cách gen đầu mút, đồng thời tổng tần số trao đổi chéo điểm Ví dụ 1: Cho hai dòng chủng lai với F đồng loạt đỏ, tròn, Cho F1 lai phân tích thu kiểu sau: 110 đỏ, tròn, 66 vàng, dẹt, 108 vàng, dẹt, chua 18 đỏ, dẹt, 68 đỏ, tròn, chua 20 vàng, tròn, chua 13 13 - Xác định trình tự khoảng cách xếp gen Biết gen quy định tính trạng, gen nằm NST thường (Bài 2, trang 131, Bài tập di truyền học, Nguyễn Minh Công, Lê Đình Trung, NXB Giáo dục) Giải - Kết lai phân tích cho loại KH => cá thể dị hợp tạo loại giao tử, cặp gen liên kết không hoàn toàn, trao đổi chéo xảy điểm không lúc Kiểu hình đỏ, tròn, kiểu hình vàng, dẹt, chua chiếm tỉ lệ cao nên gen A, B, D nằm NST gen a, b, d nằm NST khác cặp NST tương đồng - Dựa vào kiểu hình đỏ, tròn, kiểu hình vàng, dẹt, chua, ta thấy loại kiểu hình chiếm tỉ lệ cao vừa có cặp tính trạng đỏ, tròn cặp tính trạng vàng, dẹt di truyền điều chứng tỏ gen quy định tính trạng liên kết hoàn toàn Sự xuất kiểu hình có tỉ lệ vừa trao đổi chéo xảy alen quy định hương vị (Dd) - Tương tự dựa vào kiểu hình đỏ, tròn, kiểu hình vàng, dẹt, chua chiếm tỉ lệ cao, ta thấy loại kiểu hình chiếm tỉ lệ bé có cặp tính trạng đỏ, cặp tính trạng vàng, chua di truyền điều chứng tỏ gen quy định tính trạng liên kết hoàn toàn Sự xuất kiểu hình có tỉ lệ bé trao đổi chéo xảy alen quy định hình dạng (Bb) Như gen quy định hương vị gen quy định hình dạng nằm đầu mút Do kiểu gen F1 là: BAD bad - Xác định tần số hoán vị f1 f2 + Tổng số cá thể thu phép lai là: 110 + 108 + 68 + 66 + 18 + 20 = 390 + Tỉ lệ loại kiểu hình có số lượng lớn là: x 100%  55,9% => Khoảng cách gen đầu mút (B D): 100% - 55,9% = 44,1% = 44,1cM 14 14 => Khoảng cách gen A B là: f1 = x 100%  9,7% = 9,7cM => Khoảng cách gen A D là: f2 = x 100%  34,4% = 34,4cM Ví dụ Cho F1 dị hợp tử cặp gen lai phân tích, FB thu sau : 165 có kiểu gen: A-B-D- 88 có kiểu gen: A-B-dd 163 có kiểu gen: aabbdd 20 có kiểu gen: A-bbD- 86 có kiểu gen: aabbD- 18 có kiểu gen: aaB-dd Biện luận xác định kiểu gen dị hợp nói lập đồ cặp gen đó? Giải - Kết lai phân tích cho loại KH => cá thể dị hợp tạo loại giao tử, cặp gen liên kết không hoàn toàn, trao đổi chéo xảy điểm không lúc - Tương tự cách biện luận ví dụ => trật tự gen NST BAD BAD => KG dị hợp là: bad - Khoảng cách gen: + Tổng số cá thể thu phép lai là: 165 + 163 + 86 + 88 + 20 + 18 = 540 + Hai loại KG có tỉ lệ lớn: [(165+ 163)/540] x 100% = 61% => khoảng cách B D : 100% - 61% = 39% = 39cM => khoảng cách AD là: [(88 + 86) / 540] x 100% = 32% = 32cM => khoảng cách BA : [(20 +18) / 540] x 100% = 7% = 7cM c Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo xảy điểm có trao đổi chéo kép Trước tiên ta xét tỉ lệ kiểu hình hệ sau, kết thu gồm loại kiểu hình có loại kiểu hình chiếm tỉ lệ cao có loại kiểu hình chiếm tỉ lệ vừa, có kiểu hình lại chiếm tỉ lệ bé, loại kiểu hình chiếm tỉ lệ bé Khẳng định phép lai phân tích tuân theo quy luật hoán vị gen, xảy trao đổi chéo đơn điểm có trao đổi chéo kép 15 15 * Nhận xét: Vì tần số trao đổi chéo gen liền kề phải tần số trao đổi chéo đơn gen liền kề cộng với tần số trao đổi chéo kép ABD Ví dụ kiểu gen có trao đổi chéo kép xảy tần số trao đổi chéo abd gen A B tần số trao đổi chéo đơn A B cộng với tần số trao đổi chéo kép B với A B với D đồng thời xảy *Do khoảng cách gen liền kề đồ gen 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 cho dạng số lượng kiểu hình f1 = (Số cá thể KH chiếm số lượng vừa + Số cá thể KH số lượng bé nhất)/Tổng số cá thể Fa f2 = (Số cá thể KH chiếm số thấp + Số cá thể KH số lượng bé nhất) / Tổng số cá thể Fa Trường hợp 2: Đề cho dạng tỉ lệ kiểu hình (hoặc tỉ lệ giao tử ) f1 = Tổng tỉ lệ giao tử (hoặc KH) chiếm tỉ lệ vừa + tổng tỉ lệ giao tử có tỉ lệ bé f2 = Tổng tỉ lệ giao tử (hoặc KH) chiếm tỉ lệ thấp + tổng tỉ lệ giao tử có tỉ lệ thấp - Tần số trao đổi chéo kép thực tế (ftt) ftt = (Số cá thể chéo kép thực tế quan sát được) / Tổng số cá thể Fa ftt = Tổng tỉ lệ % kiểu hình bé ftt = Tổng tỉ lệ % loại giao tử chiếm tỉ lệ bé - Tần số trao đổi chéo kép lý thuyết (flt) phải tích số khoảng cách giửa gen liền kề AB BD đồ gen, nghĩa tích số tần số trao đổi chéo gen liền kề AB BD tích số tần số trao đổi chéo đơn flt = Tích số khoảng cách gen liền kề (AB BD) đồ gen flt = Tích số tần số trao đổi chéo đơn gen liền kề (AB BD) 16 16 - Khoảng cách gen đầu mút đồ gen (D) D = (Số cá thể TĐC đơn + Số cá thể TĐC đơn + lần số cá thể TĐC kép) / Tổng số cá thể Fa Hoặc D = tổng tần số trao đổi chéo đơn 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 thể dị hợp tử cặp gen tạo loại giao tử với tỉ lệ 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 khoảng cách 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 loại giao tử tạo thành nhóm không chứng tỏ cặp gen nằm cặp NST có xảy trao đổi chéo đơn hai điểm trao đổi chéo kép - Hai loại giao tử (A, B, D) = (a, b, d) = 35% => chiếm tỉ lệ lớn nhất, giao tử liên kết Điều chứng tỏ gen A, B, D nằm NST Tương ứng với gen A, B, D gen a, b, d nằm NST - Hai loại giao tử (A, b, D) = (a, B, d) = 1% => chiếm tỉ lệ thấp nên giao tử hình thành trao đổi chéo kép - So sánh giao tử trao đổi chéo kép (aBd) với giao tử liên kết (abd) ta thấy giao tử trao đổi chéo kép có gen B thay đổi vị trí so với ban đầu => gen B năm A D => Trình tự gen NST là: A B D Vậy khoảng cách gen là: - Khoảng cách A B là: (4,5% + 4,5%) +(1% + 1%) = 11% = 11cM 17 17 - Khoảng cách B D là: (9,5% + 9,5%) + (1% + 1%) = 21% = 21cM - Khoảng cách A D là: 11% + 21% = 32% = 32cM Ví dụ 2: Cho hai dòng chủng lai với F1 đồng loạt đỏ, tròn, Cho F1 lai với khác thu kiểu sau: 146 đỏ, tròn, 39 đỏ, dẹt, chua 147 vàng, dẹt, chua 40 vàng, tròn, 69 đỏ, tròn, chua đỏ, dẹt, 66 vàng, dẹt, vàng, tròn chua - Xác định trình tự khoảng cách xếp gen - Xác định hệ số trùng hợp Biết gen quy định tính trạng, gen nằm NST thường (Bài 2, trang 131, Bài tập di truyền học, Nguyễn Minh Công, Lê Đình Trung, NXB Giáo dục) Giải - Phép lai thu gồm loại kiểu hình => phép lai phân tích tuân theo quy luật hoán vị gen xảy trao đổi chéo đơn điểm có trao đổi chéo kép - Kiểu hình đỏ, tròn, kiểu hình vàng, dẹt, chua chiếm tỉ lệ cao nên gen A, B, D nằm NST gen a, b, d nằm NST khác cặp NST tương đồng - So với kiểu hình đỏ, tròn, kiểu hình vàng, dẹt, chua chiếm tỉ lệ cao, ta thấy loại kiểu hình chiếm tỉ lệ vừa có cặp tính trạng đỏ, tròn cặp tính trạng vàng, dẹt di truyền điều chứng tỏ gen quy định tính trạng liên kết hoàn toàn Sự xuất kiểu hình chiếm tỉ lệ vừa trao đổi chéo xảy alen quy định hương vị (Dd) - Tương tự so với kiểu hình đỏ, tròn, kiểu hình vàng, dẹt, chua chiếm tỉ lệ cao, ta thấy loại kiểu hình chiếm tỉ lệ thấp có cặp tính trạng tròn, cặp tính trạng dẹt, chua di truyền điều chứng tỏ gen quy định tính trạng liên kết hoàn toàn Sự xuất kiểu hình chiếm tỉ lệ thấp trao đổi chéo xảy gen quy định màu sắc 18 18 (Aa) Như gen quy định màu sắc gen quy định hương vị nằm đầu mút ABD abd => Kiểu gen F1 là: , kiểu gen khác là: abd abd - Xác định tần số hoán vị f1, f2 tần số trao đổi chéo kép (f 3) Tính hệ số trùng hợp (C) + Tổng số cá thể thu phép lai là: 146 + 147 + 69 + 66 + 39 + 40 + + = 521 + Khoảng cách B D là: f1 = x 100%  28,60%= 28,60cM + Khoảng cách A B là: f2 = x 100% 17,85%= 17,85cM + Tần số trao đổi chéo kép thực tế là: f3 = + Hệ số trùng hợp C  x 100%  2,68%  0,525 Nhận xét Việc đưa công thức để áp dụng giải toán quan trọng áp dụng bắt buộc phải xác định giao tử hay kiểu hình trao đổi chéo đơn điểm, điều gây thời gian dễ nhầm lẫn Nên công thức trình bày trên, nghiên cứu phương pháp khác giúp em làm nhanh mà không cần xác định giao tử hay kiểu hình xảy trao đổi chéo đơn điểm Các em làm sau: 19 19 Giả sử trật tự phân bố gen ABD *Nếu toán cho tỉ lệ loại giao tử thì: - Khoảng cách A B = Ab + aB - Khoảng cách B D = Bd + bD (Nghĩa khoảng cách A B tổng tỉ lệ giao tử chứa A-bb giao tử chứa aaB-; tương tự khoảng cách B D tổng tỉ lệ giao tử chứa B-dd giao tử chứa bbD-) *Nếu toán cho số lượng cá thể (hay tỉ lệ kiểu hình) - Khoảng cách A B = (số cá thể có kiểu hình A-bb + số cá thể có kiểu hình aaB-) / Tổng số cá thể thu - Khoảng cách B D = (số cá thể có kiểu hình B-dd + số cá thể có kiểu hình bbD-) / Tổng số cá thể thu Chú ý: Công thức không áp dụng cho gen đầu mút, khoảng cách gen đầu mút tổng trao đổi chéo đơn điểm liền kề Chúng ta xác định khoảng cách ví dụ sau: Ví dụ 1: Qua phép lai phân tích người ta xác định thể dị hợp tử cặp gen tạo loại giao tử với tỉ lệ 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 khoảng cách gen (Bài 11, trang 108, Bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học 12, Phan Khắc Nghệ, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội) Giải: - Trình tự gen NST là: A B D (như trình bày ví dụ phần 5c) - Khoảng cách A B = (A, b, d) + (A, b, D) + (a, B, D) + (a, B, d) = 4,5% + 1% + 4,5% + 1% = 11% = 11cM - Khoảng cách B D = (A, B, d) + (a, B, d) + (a, b, D) + (A, b, D) = 9,5% + 1% + 9,5% + 1% = 21% = 21cM - Khoảng cách A D ( hai gen đầu mút) là: 11% + 21% = 32% = 32cM Ví dụ 2: Cho hai dòng chủng lai với F1 đồng loạt đỏ, tròn, Cho F1 lai với khác thu kiểu sau: 20 20 146 đỏ, tròn, 39 đỏ, dẹt, chua 147 vàng, dẹt, chua 40 vàng, tròn, 69 đỏ, tròn, chua đỏ, dẹt, 66 vàng, dẹt, vàng, tròn chua - Xác định trình tự khoảng cách xếp gen Biết gen quy định tính trạng, gen nằm NST thường (Bài 2, trang 131, Bài tập di truyền học, Nguyễn Minh Công, Lê Đình Trung, NXB Giáo dục) Giải - Trình tự gen NST là: A B D (như trình bày ví dụ phần 5c) - Khoảng cách A B = (A-bb + aaB-) = (39 + 40 + 8+ 6)/ 521 = 17,85% - Khoảng cách B D = (B-dd + bbD-) = (69 + 66 + 8+ 6)/ 521= 28,60% - Khoảng cách A D (hai gen đầu mút) = 17,85% + 28,60% = 46,45% Chú ý: Để tránh nhầm lẫn xác định khoảng cách tần số trao đổi chéo cần lưu ý: - Tần số trao đổi chéo kép KHÔNG đồng với trường hợp xảy trao đổi chéo đơn Việc xảy trao đổi chéo đơn hai điểm xảy đồng thời (cùng lúc) trao đổi chéo kép - Tần số trao đổi chéo kép lý thuyết (flt) phải tích số khoảng cách giửa gen liền kề AB BD đồ gen, nghĩa tích số tần số trao đổi chéo gen liền kề AB BD tích số tần số trao đổi chéo đơn - Thường trao đổi chéo chỗ làm giảm xác suất trao đổi chéo thứ hai gần kề nó, tượng nhiễu Để đánh giá kết người ta dùng hệ số trùng hợp 21 21 III KẾT QUẢ Những năm vừa qua tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi, luyện thi Đại học Cao đẳng thường trọng đến dạng trao đổi chéo đơn, nhận thấy đề thi Olympic quốc tế có liên quan đến trao đổi chéo nhiều điểm trao đổi chéo kép Kể đề thi đại học có dạng trao đổi chéo điểm Trong năm học 2013 – 2014 trước hướng dẫn cách giải cho học sinh gần không học sinh giải chí em học sinh đội tuyển học sinh giỏi trường Nhưng áp dụng đề tài nhận thấy em tham gia đội tuyển em dễ dàng làm Tôi thử nghiệm dạng dạy khối lớp 12 A học sinh 12 B, kết là: Lớp 12A(39) Lớp 12B(36) Số học sinh làm 21 (53,85%) 16 (44,44%) Số học sinh không làm được, làm phần 18 (46,15%) 20 (55,56%) Đây dạng tập khó bước đầu áp dụng có áp dụng số lượng học sinh làm chưa nhiều, tạo cho em niềm tin lòng đam mê môn học, hy vọng đề tài đóng góp phần nhỏ giúp đồng nghiệp học sinh làm tài liệu luyện thi hiệu Rất mong nhận góp ý chân thành quý thầy cô để hoàn thiện mở rộng đề tài Xin chân thành cảm ơn! IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua trình nghiên cứu thực đề tài nhận thấy: Đối với cá nhân: Đề tài giúp cho có nhìn bao quát hiểu rõ trình trao đổi chéo đơn, trao đổi chéo kép, xây dựng đúc rút công thức dễ 22 22 hiểu dễ vận dụng, giúp giải nhanh hướng dẫn cho học sinh cách tường tận mà băn khoăn công thức tài liệu hay tài liệu sai Đối với học sinh: Trước nghiên cứu đề tài trình giảng dạy nhận thấy em lúng túng chí áp dụng nào, nhiều nguồn tài liệu viết theo cách khác khiến em lòng tin vào tài liệu tham khảo Nhưng áp dụng đề tài vào giảng dạy em có nhìn vận dụng giải nhanh dạng tập Qua thực tế trình bày trước tổ môn ý kiến nhận xét, góp ý đồng nghiệp, đặc biệt tham khảo qua ý kiến Thầy Hoàng Trọng Phán (Giảng viên - Khoa Sinh học - Trường ĐHSP Huế) Thầy chuyên gia di truyền học tài liệu Thầy có đề cập đến vấn đề Qua nhìn nhận vấn đề nhiều khía cạnh khác xây dựng công thức theo quan điểm trình bày Tôi thấy tài liệu hữu ích, giúp cho giáo viên nắm cách giải vận dụng hướng dẫn học sinh giải dạng tốt hơn, đặc biệt dùng ôn thi học sinh giỏi ôn thi quốc gia Đề tài mở rộng nghiên cứu trường hợp cặp gen cặp gen liên kết NST giới tính X (không có alen tương ứng Y), trao đổi chéo xảy cromatid Rất mong nhận góp ý chân thành quý thầy cô để hoàn thiện mở rộng đề tài Xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO Phan Cự Nhân (chủ biên), Nguyễn Minh Công, Đặng Hữu Lanh, Di truyền học tập (1999), NXB Giáo dục Phan Cự Nhân, Di truyền học động vật dịch F.B.Hutt (1978), NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 23 23 Phan Cự Nhân, Nguyễn Minh Công, Đặng Hữu Lanh, Di truyền học (2003), NXB Đại học sư phạm Ngô Văn Hưng (chủ biên), Vũ Đức Lưu, Chu Văn Mẫn, Phạm Văn Lập, Hướng dẫn thực chương trình, sách giáo khoa lớp 12 môn Sinh học (2008), NXB Giáo dục Vũ Đức Lưu, Sinh vật 12 chuyên sâu tập (2009), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Hoàng Trọng Phán, Di Truyền học (2006), NXB Đà Nẳng Phan Khắc Nghệ, Phương pháp giải nhanh tập di truyền, NXB Giáo dục Việt Nam Phan Khắc Nghệ, Bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học 12 (2013), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Huỳnh Nhứt, Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi luyện thi đại học cao đẳng môn Sinh học (2013), NXB Đại học quốc gia Hà Nội 10.Huỳnh Quốc Thành, Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học 12 (2012), NXB Đại học sư phạm 11.Nguyễn Văn Sang, Tuyển tập 234 tập sinh học (2003), NXB Đại học quốc gia TP HCM 12.Phạm Thành Hổ, Di truyền học (2003), NXB Giáo dục 13.Nguyễn Minh Công, Vũ Đức Lưu, Lê Đình Trung, Bài tập Di truyền (2001), NXB Giáo dục 14.Lê Đình Trung, Trịnh Nguyên Giao, Giới thiệu đề thi trắc nghiệm tuyển sinh vào Đại học cao đẳng môn Sinh học (2013), NXB Hà Nội 24 24 [...]... 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... bằng tần số trao đổi chéo đơn giữa 2 gen liền kề cộng với tần số trao đổi chéo kép ABD Ví dụ nếu kiểu gen và có trao đổi chéo kép xảy ra thì tần số trao đổi chéo abd 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. .. khi xác định khoảng cách và tần số trao đổi chéo cần lưu ý: - Tần số trao đổi chéo kép KHÔNG đồng nhất với trường hợp xảy ra 2 trao đổi chéo đơn Việc xảy ra trao đổi chéo đơn tại hai điểm xảy ra đồng thời (cùng lúc) thì đó là trao đổi chéo kép - 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... 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) 16 16 - 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. .. 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... chiếm tỉ lệ thấp là do trao đổi chéo xảy ra giữa 2 gen quy định màu sắc quả 18 18 (Aa) Như vậy gen quy định màu sắc quả và gen quy định hương vị quả nằm ở 2 đầu mút ABD abd => Kiểu gen của F1 là: , kiểu gen của cây khác là: abd abd - Xác định tần số hoán vị f1, f2 và tần số trao đổi chéo kép (f 3) Tính hệ số trùng hợp (C) + Tổng số cá thể thu được ở phép lai là: 146 + 147 + 69 + 66 + 39 + 40 + 8 + 6 = 521... các gen: + Tổng số cá thể thu được ở phép lai là: 165 + 1 63 + 86 + 88 + 20 + 18 = 540 + Hai loại KG có tỉ lệ lớn: [(165+ 1 63) /540] x 100% = 61% => khoảng cách giữa B và D là : 100% - 61% = 39 % = 39 cM => khoảng cách AD là: [(88 + 86) / 540] x 100% = 32 % = 32 cM => 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... 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 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... 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... 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 ... lệ cao ta xác định kiểu gen thể đem lai Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo đơn, tần số trao đổi chéo kép phép lai phân tích cặp tính trạng (Trong trưường hợp gen quy định tính trạng, các... hết nói rõ phương pháp xác định tần số trao đổi chéo trường hợp cặp gen, thấy đề cập đến việc xác định tần số trao đổi chéo đơn tần số trao đổi chéo kép phép lai cặp gen đưa phương pháp chung... sinh gặp phải dạng Xuất phát từ lý chọn đề tài Phương pháp xác định tần số trao đổi chéo đơn, tần số trao đổi chéo kép phép lai phân tích cặp tính trạng 2 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Đề
- Xem thêm -

Xem thêm: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TẦN SỐ TRAO ĐỔI TRONG PHÉP LAI PHÂN TÍCH 3 CẶP TÍNH TRẠNG, PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TẦN SỐ TRAO ĐỔI TRONG PHÉP LAI PHÂN TÍCH 3 CẶP TÍNH TRẠNG, PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TẦN SỐ TRAO ĐỔI TRONG PHÉP LAI PHÂN TÍCH 3 CẶP TÍNH TRẠNG, 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

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Từ khóa liên quan

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay
Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập