Bài tập: Luyện tập: Di truyền học

Bài tập: Luyện tập Di truyền học

Giới thiệu

Các em học sinh thân mến, sau khi đã tìm hiểu các kiến thức nền tảng về Di truyền học như quy luật Mendel, tương tác gen, di truyền liên kết với giới tính, đột biến gen và nhiễm sắc thể... hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau luyện tập để củng cố và vận dụng những kiến thức ấy vào giải các dạng bài tập cơ bản. Buổi học này sẽ giúp các em rèn luyện tư duy di truyền và kĩ năng tính toán, một phần không thể thiếu trong chương trình Sinh học 12.

Lý thuyết cần nhớ

Trước khi bắt tay vào giải bài tập, chúng ta hãy cùng điểm qua một số kiến thức trọng tâm:

• Các quy luật di truyền của Mendel:
  • Quy luật phân li: Mỗi tính trạng do một cặp alen quy định, trong quá trình phát sinh giao tử, mỗi alen trong cặp phân li về một giao tử.
  • Quy luật phân li độc lập: Các cặp alen nằm trên các cặp nhiễm sắc thể tương đồng khác nhau sẽ phân li độc lập trong quá trình phát sinh giao tử.
• Tương tác gen: Các gen không alen cùng tương tác với nhau để quy định một tính trạng. Ví dụ: tương tác bổ sung (9:7, 9:3:3:1), tương tác cộng gộp (15:1)...
• Di truyền liên kết giới tính: Gen quy định tính trạng nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X hoặc Y. Đặc điểm di truyền thường khác nhau ở hai giới (ví dụ: bệnh mù màu, máu khó đông).
• Đột biến: Đột biến gen (thay đổi cấu trúc gen) và đột biến nhiễm sắc thể (thay đổi cấu trúc hoặc số lượng NST).

Ví dụ minh họa có hướng dẫn giải

Ví dụ 1: Bài tập về quy luật phân li độc lập

Đề bài: Ở đậu Hà Lan, alen A quy định hạt vàng, alen a quy định hạt xanh; alen B quy định vỏ hạt trơn, alen b quy định vỏ hạt nhăn. Cho cây đậu hạt vàng, vỏ trơn (AaBb) tự thụ phấn. Xác định tỉ lệ kiểu hình thu được ở đời con F1.

Hướng dẫn giải:

• Bước 1: Viết sơ đồ lai. Cây bố mẹ có kiểu gen AaBb, giảm phân cho 4 loại giao tử: AB, Ab, aB, ab với tỉ lệ bằng nhau (1:1:1:1).
• Bước 2: Lập khung Punnett (bảng tổ hợp giao tử) hoặc nhân tỉ lệ riêng rẽ. Vì các cặp gen phân li độc lập, ta xét riêng từng tính trạng:
  • Phép lai Aa × Aa cho tỉ lệ kiểu hình: 3 vàng : 1 xanh.
  • Phép lai Bb × Bb cho tỉ lệ kiểu hình: 3 trơn : 1 nhăn.
• Bước 3: Tỉ lệ kiểu hình chung ở F1 bằng tích tỉ lệ từng tính trạng:
  • Vàng, trơn: (3/4) × (3/4) = 9/16
  • Vàng, nhăn: (3/4) × (1/4) = 3/16
  • Xanh, trơn: (1/4) × (3/4) = 3/16
  • Xanh, nhăn: (1/4) × (1/4) = 1/16

Kết luận: Tỉ lệ kiểu hình ở F1 là 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3 xanh, trơn : 1 xanh, nhăn.

Ví dụ 2: Bài tập về di truyền liên kết giới tính

Đề bài: Ở ruồi giấm, gen lặn a nằm trên nhiễm sắc thể X quy định màu mắt trắng, alen 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 đời con F1 và F2.

Hướng dẫn giải:

• Bước 1: Xác định giao tử:
  • Ruồi cái P: X^AX^A → cho giao tử: X^A
  • Ruồi đực P: X^aY → cho giao tử: X^a và Y
• Bước 2: Xác định F1:
  • Kiểu gen: X^AX^a (cái) và X^AY (đực).
  • Kiểu hình: 100% ruồi cái mắt đỏ, 100% ruồi đực mắt đỏ (vì có alen trội A).
• Bước 3: Cho F1 giao phối: X^AX^a × X^AY.
  • Giao tử cái: X^A, X^a
  • Giao tử đực: X^A, Y
  • Tỉ lệ kiểu gen F2: 1X^AX^A : 1X^AX^a : 1X^AY : 1X^aY
  • Kiểu hình:
    1. Cái: 100% mắt đỏ (vì có ít nhất 1 alen A).
    2. Đực: 50% mắt đỏ (X^AY) : 50% mắt trắng (X^aY).

Kết luận: Ở F1: 100% ruồi mắt đỏ. Ở F2: Tất cả ruồi cái đều mắt đỏ; riêng ruồi đực có tỉ lệ 1/2 mắt đỏ : 1/2 mắt trắng.

Ghi nhớ

1. Phân tích đề bài: Xác định rõ tính trạng trội – lặn, gen nằm trên NST thường hay NST giới tính, có tương tác gen hay không.
2. Viết sơ đồ lai: Từ kiểu gen của bố mẹ, xác định giao tử và tổ hợp lại ở đời con.
3. Dùng quy tắc nhân xác suất: Khi các cặp gen phân li độc lập, tỉ lệ kiểu hình hoặc kiểu gen chung bằng tích tỉ lệ riêng của từng cặp.
4. Kiểm tra lại: Tổng tỉ lệ các kiểu hình luôn bằng 1 (hoặc 100%).

Bài tập gợi ý (có hướng dẫn tóm tắt)

Bài tập 1: Ở cà chua, gen A quy định quả đỏ, a quy định quả vàng. Cho cây quả đỏ dị hợp (Aa) lai với cây quả vàng (aa). Xác định tỉ lệ kiểu hình ở đời con.

Hướng dẫn: Đây là phép lai phân tích. Kết quả cho tỉ lệ kiểu hình 1 quả đỏ : 1 quả vàng.

Bài tập 2: Ở người, bệnh mù màu do gen lặn m nằm trên NST X. Một người phụ nữ bình thường (X^MX^m) kết hôn với người đàn ông bình thường (X^MY). Hãy xác định xác suất họ sinh con trai bị mù màu.

Hướng dẫn: Viết sơ đồ lai. Con trai nhận Y từ bố và X từ mẹ. Xác suất con trai nhận giao tử X^m từ mẹ là 1/2. Xác suất sinh con trai là 1/2. Vậy xác suất chung: 1/4.

Bài tập 3: Một loài thực vật, chiều cao cây do 2 cặp gen không alen tương tác bổ sung theo kiểu: A-B- quy định cây cao, các kiểu gen còn lại quy định cây thấp. Cho cây cao dị hợp 2 cặp gen (AaBb) tự thụ phấn. Hãy xác định tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời con.

Hướng dẫn: Tỉ lệ A-B- = (3/4) × (3/4) = 9/16; các kiểu gen còn lại (A-bb, aaB-, aabb) = 1 – 9/16 = 7/16. Tỉ lệ kiểu hình là 9 cao : 7 thấp.

Chúc các em học tập thật tốt! Hãy nhớ rằng, giải bài tập di truyền không chỉ đòi hỏi kiến thức vững mà còn cần sự cẩn thận và tư duy logic. Chúng ta sẽ tiếp tục luyện tập nhiều hơn trong các bài học sau.