Bài tập: Luyện tập: Di truyền học

Bài tập: Luyện tập Di truyền học

Giới thiệu

Qua các bài học trước, các em đã được tìm hiểu về các quy luật di truyền cơ bản, cấu trúc và chức năng của gene, nhiễm sắc thể, cùng các cơ chế như nguyên phân, giảm phân. Bài luyện tập hôm nay sẽ giúp các em củng cố kiến thức thông qua việc giải quyết các dạng bài tập phổ biến, từ đó rèn luyện kỹ năng tư duy và áp dụng lý thuyết vào thực tiễn.

Lý thuyết cần nhớ

Trước khi làm bài tập, các em hãy ôn lại một số nội dung trọng tâm:

• Quy luật phân li của Mendel: Mỗi tính trạng do một cặp nhân tố di truyền (gene) quy định; trong quá trình phát sinh giao tử, các nhân tố di truyền phân li đồng đều về các giao tử.
• Quy luật phân li độc lập: Các cặp nhân tố di truyền quy định các tính trạng khác nhau phân li độc lập trong quá trình hình thành giao tử.
• Kiểu gene, kiểu hình, đồng hợp tử, dị hợp tử:
  • Kiểu gene: tổ hợp các gene trong tế bào (ví dụ: AA, Aa, aa).
  • Kiểu hình: tập hợp các đặc điểm biểu hiện ra bên ngoài.
  • Đồng hợp tử: kiểu gene gồm hai allele giống nhau (AA hoặc aa).
  • Dị hợp tử: kiểu gene gồm hai allele khác nhau (Aa).
• Các kí hiệu cơ bản:
  • P: thế hệ bố mẹ.
  • G: giao tử.
  • F1, F2: thế hệ con thứ nhất, thứ hai.

Ví dụ minh họa có hướng dẫn giải

Ví dụ 1: Bài tập về quy luật phân li

Đề bài: Ở đậu Hà Lan, gene A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với gene a quy định hoa trắng. Cho cây đậu hoa đỏ dị hợp tử (Aa) tự thụ phấn. Xác định tỉ lệ kiểu gene và kiểu hình ở thế hệ F1.

Hướng dẫn giải:

1. Xác định kiểu gene của bố mẹ: P: Aa (hoa đỏ) × Aa (hoa đỏ).
2. Xác định các loại giao tử: Mỗi cây Aa cho hai loại giao tử: A và a với tỉ lệ ngang nhau (1/2 A : 1/2 a).
3. Lập bảng tổ hợp (bảng Punnett):
   • Giao tử đực: 1/2 A, 1/2 a
   • Giao tử cái: 1/2 A, 1/2 a
   Kết quả:
   • AA: 1/4
   • Aa: 1/2
   • aa: 1/4
4. Kết luận:
   • Tỉ lệ kiểu gene: 1 AA : 2 Aa : 1 aa.
   • Tỉ lệ kiểu hình: 3 hoa đỏ (AA + Aa) : 1 hoa trắng (aa).

Ví dụ 2: Bài tập về quy luật phân li độc lập

Đề bài: Ở một loài thực vật, gene A quy định hạt vàng trội hoàn toàn so với gene a quy định hạt xanh; gene B quy định hạt trơn trội hoàn toàn so với gene b quy định hạt nhăn. Hai cặp gene này nằm trên hai cặp nhiễm sắc thể khác nhau. Cho cây hạt vàng, trơn có kiểu gene AaBb tự thụ phấn. Xác định tỉ lệ kiểu hình ở F1.

Hướng dẫn giải:

1. Xác định kiểu gene của bố mẹ: P: AaBb × AaBb.
2. Xác định các loại giao tử: Cây AaBb cho 4 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau: AB, Ab, aB, ab (mỗi loại 1/4).
3. Vì hai cặp gene phân li độc lập, tỉ lệ kiểu hình F1 bằng tích tỉ lệ của từng tính trạng:
   • Tính trạng màu hạt: P: Aa × Aa → F1: 3 vàng (A-) : 1 xanh (aa).
   • Tính trạng hình dạng hạt: P: Bb × Bb → F1: 3 trơn (B-) : 1 nhăn (bb).
4. Tỉ lệ kiểu hình chung ở F1:
   • Hạt vàng, trơn: (3/4) × (3/4) = 9/16.
   • Hạt vàng, nhăn: (3/4) × (1/4) = 3/16.
   • Hạt xanh, trơn: (1/4) × (3/4) = 3/16.
   • Hạt xanh, nhăn: (1/4) × (1/4) = 1/16.
5. Kết luận: Tỉ lệ kiểu hình ở F1 là 9 : 3 : 3 : 1.

Ví dụ 3: Bài tập về di truyền liên kết với giới tính

Đề bài: Ở ruồi giấm, gene lặn a quy định mắt trắng nằm trên nhiễm sắc thể X, không có allele trên Y. Gene trội A quy định mắt đỏ. Lai ruồi cái mắt đỏ thuần chủng (X^AX^A) với ruồi đực mắt trắng (X^aY). Xác định tỉ lệ kiểu hình ở F1 và F2.

Hướng dẫn giải:

1. Xác định kiểu gene của P:
   • Ruồi cái mắt đỏ thuần chủng: X^AX^A
   • Ruồi đực mắt trắng: X^aY
2. Xác định giao tử của P:
   • Ruồi cái: X^A
   • Ruồi đực: X^a và Y
3. Xác định F1:
   • F1: 1/2 ruồi cái: X^AX^a (mắt đỏ)
   • F1: 1/2 ruồi đực: X^AY (mắt đỏ)
   • → 100% ruồi F1 đều mắt đỏ.
4. Cho F1 lai với nhau: P: X^AX^a (cái) × X^AY (đực)
   • Giao tử cái: X^A, X^a
   • Giao tử đực: X^A, Y
   • Kết quả F2:
     • Ruồi cái: 1 X^AX^A (mắt đỏ) : 1 X^AX^a (mắt đỏ).
     • Ruồi đực: 1 X^AY (mắt đỏ) : 1 X^aY (mắt trắng).
   • Tỉ lệ kiểu hình chung: 3 đỏ : 1 trắng (trong đó ruồi mắt trắng toàn là ruồi đực).

Ghi nhớ

• Khi giải bài tập di truyền, cần xác định rõ tính trội – lặn, kiểu gene của P, và số lượng loại giao tử.
• Đối với quy luật phân li độc lập, tỉ lệ kiểu hình ở F1 bằng tích tỉ lệ của từng tính trạng riêng rẽ.
• Với bài tập liên kết với giới tính, chú ý gene nằm trên nhiễm sắc thể X hay Y; đặc biệt ở giới dị giao tử (XY) chỉ có một allele duy nhất biểu hiện ra kiểu hình.
• Luôn kiểm tra lại kết quả bằng cách lập bảng tổ hợp giao tử nếu cần thiết.

Bài tập gợi ý

1. Ở cà chua, gene A quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với gene a quy định quả vàng. Cho cây cà chua quả đỏ dị hợp tử lai với cây quả vàng. Hãy xác định tỉ lệ kiểu gene và kiểu hình ở đời con.
2. Ở đậu Hà Lan, gene H quy định thân cao trội hoàn toàn so với gene h quy định thân thấp; gene L quy định lá dài trội hoàn toàn so với gene l quy định lá ngắn. Hai cặp gene này di truyền độc lập. Lai hai cây đậu đều có kiểu gene HhLl với nhau. Hãy tính tỉ lệ kiểu hình thân cao, lá dài ở F1.
3. Ở người, bệnh mù màu đỏ - xanh lục do gene lặn nằm trên nhiễm sắc thể X quy định. Một người phụ nữ bình thường có bố bị mù màu kết hôn với người đàn ông bình thường. Hãy xác định khả năng con trai của họ bị mù màu là bao nhiêu phần trăm? (Gợi ý: Xác định kiểu gene của người phụ nữ và người đàn ông, sau đó lập sơ đồ lai).