Quy luật phân li độc lập

QUY LUẬT MENĐEN – QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP

I. TỔNG HỢP KIẾN THỨC QUY LUẬT PHÂN LY ĐỘC LẬP

1. Thí nghiệm lai hai tính trạng

a. Thí nghiệm: lai 2 cây đậu Hà Lan thuần chủng khác nhau về tính trạng màu hạt và hình dạng hạt

Pt/c : ♀(♂) Hạt vàng, trơn x ♂(♀) Hạt xanh, nhăn

F1 : 100% Hạt vàng, trơn

F1 tự thụ phấn

F2: 315 hạt vàng, trơn : 108 hạt vàng, nhăn : 101 hạt xanh, trơn: 32 hạt xanh, nhăn

F2 ~ 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3 xanh, trơn: 1 hạt xanh, nhăn.

b. Phân tích kết quả

- Phân tích tỷ lệ phân ly từng cặp tính trạng riêng rẽ ở F2:

  • Về tính trạng màu hạt: Hạt vàng : hạt xanh ~ 3:1.
  • Về tính trạng vỏ hạt: Hạt trơn : hạt nhăn ~ 3:1.

=> từng tính trạng đều phân ly theo tỷ lệ ~ 3 trội : 1 lặn.

- Menđen dùng quy luật xác suất để tính tỷ lệ mỗi kiểu hình ở F2, ông thấy xác suất xuât hiện mỗi kiểu hình ở F2 bằng tích xác suất của các tính trạng tạo thành kiểu hình đó: 

F2: (3 vàng : 1 xanh) (3 trơn : 1 nhăn) = 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3 xanh, trơn: 1 hạt xanh, nhăn.

- Menđen đưa ra giả thuyết về sự phân ly và tổ hợp của các cặp nhân tố di truyền hay giao tử thuần khiết.

c. Quy luật phân ly độc lập

- Nội dung: “Các cặp nhân tố di truyền quy định các tính trạng khác nhau phân ly độc lập trong quá trình hình thành giao tử.”

- Ký hiệu alen A quy định hạt vàng, a quy định hạt xanh; B quy định hạt trơn, b quy định hạt nhăn. Ta có sơ đồ lai:

Pt/c: ♀(♂) AABB (Hạt vàng, trơn) x ♂(♀) aabb (Hạt xanh, nhăn)

F1 : AaBb (100% Hạt vàng, trơn)

GF1 AB, Ab, aB, ab

F2: Khung Penet

GF1

\(\frac{1}{4}\) AB

\(\frac{1}{4}\) Ab

\(\frac{1}{4}\) aB

\(\frac{1}{4}\) ab

\(\frac{1}{4}\) AB

\(\frac{1}{16}\) AABB

\(\frac{1}{16}\) AABb

\(\frac{1}{16}\) AaBB

\(\frac{1}{16}\) AaBb

\(\frac{1}{4}\) Ab

\(\frac{1}{16}\) AABb

\(\frac{1}{16}\) AAbb

\(\frac{1}{16}\) AaBb

\(\frac{1}{16}\) Aabb

\(\frac{1}{4}\) aB

\(\frac{1}{16}\) AaBB

\(\frac{1}{16}\) AaBb

\(\frac{1}{16}\) aaBB

\(\frac{1}{16}\) aaBb

\(\frac{1}{4}\) ab

\(\frac{1}{16}\) AaBb

\(\frac{1}{16}\) Aabb

\(\frac{1}{16}\) aaBb

\(\frac{1}{16}\) aabb

=> Tỷ lệ phân ly kiểu hình F2: 

9/16 vàng, trơn (A-B-) : 3/16 vàng, nhăn (A-bb) : 3/16 xanh, trơn (aaB-) : 1/16 xanh, nhăn (aabb).

=> Về thực chất, phép lai 2 tính trạng được xem là hai phép lai 1 tính trạng diễn ra độc lập và cùng lúc.

2. Cơ sở tế bào học của quy luật phân ly độc lập

- Các gen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau thì khi giảm phân tạo giao tử, các cặp NST tương đồng phân aly độc lập, dẫn đến sự phân ly độc lập của các cặp alen.

- Như vậy: 

  • Sự phân ly độc lập và tổ hợp tự do của 2 cặp alen dị hợp Aa và Bb của F1 tạo ra 4 loại giao tử có tỷ lệ ngang nhau: AB = Ab = aB = ab = 1/4.
  • Sự kết hợp ngẫu nhiên giữa 4 loại giao tử ♂ và 4 loại giao tử ♀ tạo ra 16 tổ hợp giao tử (16 kiểu kết hợp giao tử ♂ và giao tử ♀) => hình thành 4 loại kiểu hình với tỷ lệ: 9A-B- : 3A-bb : 3 aaB- : 1aabb.

http://img.toanhoc247.com/picture/2015/0810/phan-li-doc-lap.jpg

3. Điều kiện nghiệm đúng và công thức tổng quát

a. Điều kiện nghiệm đúng của quy luật phân ly độc lập

- Bố mẹ thuần chủng về cặp tính trạng tương phản đem lai.

- Mỗi tính trạng do một cặp gen quy định, các cặp gen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau, tác động riêng rẽ, trội hoàn toàn.

- Số lượng cá thể thu được của phép lai đủ lớn.

b. Công thức tổng quát

- Phép lai 1 tính trạng: F2 phân ly cho 2 = 21 loại kiểu hình theo tỷ lệ : 3:1 = (3:1)1

- Phép lai 2 tính trạng: F2 phân ly cho 4 = 22 loại kiểu hình theo tỷ lệ : 9:3:3:1 = (3:1)2

- Phép lai nhiều tính trạng:

Số cặp gen dị hợp ở F1

Số loại giao tử của F1

Số kiểu hợp tử ở F2

Số loại kiểu hình ở F2

Tỷ lệ phân ly kiểu hình ở F2

Số loại kiểu gen ở F2

Tỷ lệ phân ly kiểu gen ở F2

1

21

41

21

(3:1)1

31

(1:2:1)1

2

22

42

22

(3:1)2

32

(1:2:1)2

3

23

43

23

(3:1)3

33

(1:2:1)3

 

 

 

 

 

 

n

2n

4n

2n

(3:1)n

3n

(1:2:1)n

 4. Ý nghĩa của quy luật phân ly độc lập

- Nếu biết được các gen quy định các tính trạng nào đó phân ly độc lập thì có thể dự đoán được kết quả phân ly kiểu hình ở đời sau.

- Trong sinh sản hữu tính, khi các cặp alen phân ly độc lập sẽ tạo ra một số lượng rất lớn các loại giao tử. Sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử trong quá trình thụ tinh tạo ra vô số biến dị tổ hợp => đây chính là nguồn nguyên liệu của tiến hóa và chọn giống.

II. CÔNG THỨC VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

1. Xác định loại giao tử

a. Xác định số giao tử

- Một tế bào sinh dục đực khi giảm phân cho ra hai loại giao tử

- Một tế bào sinh dục cái giảm phân cho ra 1 tế bào trứng

- Một cơ thể dị hợp n cặp gen, các gen nằm trên các NST khác nhau thì giảm phân sẽ tạo ra tối đa 2n loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau.

- Ví dụ 1:

  • Kiểu gen Aa có 1 cặp dị hợp => 21 = 2 loại giao tử là A, a
  • Kiểu gen AaBbDd có 3 cặp dị hợp =>2= 8 loại giao tử
  •  Kiểu gen AabbDdeeff có 2 cặp dị hợp =>22 = 4 loại giao tử

b. Cách xác định các giao tử của thể dị hợp

- Xác định thành phần các giao tử của thể dị hợp bằng cách vẽ sơ đồ lưỡng phân , mỗi alen xếp về một nhánh , giao tử là tổng các alen của mỗi nhánh (tính từ gốc lên ngọn)

- Ví dụ 2 : Xác định các loại giao tử của có kiểu gen AABbDDEe và AaBbDdEe:

http://img.toanhoc247.com/picture/2015/0814/untitled.png 

c. Xác định tỉ lệ giao tử được tạo ra

- Trong điểu kiện các gen phân li độc lập với nhau thì tỉ lệ mỗi loại giao tử bằng tích tỉ lệ của các alen có trong giao tử đó.

- Ví dụ 3: Cơ thể có kiểu gen AaBbccDd giảm phân bình thường không xảy ra đột biến. Không cần viết sơ đồ lai, hãy xác định tỉ lệ loại giao tử abcd ?

  • Tỉ lệ giao tử a của cặp gen Aa là \frac{1}{2}\(\frac{1}{2}\)
  • Tỉ lệ giao tử b của cặp gen Bb là \frac{1}{2}\(\frac{1}{2}\)
  • Tỉ lệ giao tử c của cặp gen cc là 1
  • Tỉ lệ giao tử d của cặp gen Dd là \frac{1}{2}\(\frac{1}{2}\)

=>Tỉ lệ giao tử abcd là \frac{1}{2} \(\frac{1}{2}\cdot\frac{1}{2}\cdot1\cdot\frac{1}{2}=\frac{1}{8}\)

2. Tính số tổ hợp – kiểu gen – kiểu hình ở thế hệ lai

a. Số kiểu tổ hợp:

Số kiểu tổ hợp = số giao tử đực * số giao tử cái

- Lưu ý: Khi biết số kiểu tổ hợp à biết số loại giao tử đực, giao tử cái có thể suy ra số cặp gen dị hợp trong kiểu gen của cha hoặc mẹ hoặc ngược lai

- Ví dụ 4: Xét phép lai ♂AaBbDDEe x ♀AabbDdee

  • Xác định số giao tử đực và giao tử cái trong phép lai
  • Ở đời con có bao nhiêu kiểu tổ hợp ở đời con

Hướng dẫn giải

- AaBbDDEe có 3 cặp gen dị hợp, 1 cặp gen đồng hợp => có số kiểu giao tử là 2= 8 

- AabbDdee có 2 cặp gen dị hợp, 2 cặp gen đồng hợp => có số kiểu giao tử là 22 = 4

=> Số kiểu tổ hợp ở đời con là 8*4 = 32 kiểu

b. Số loại kiểu hình và số loại kiểu gen

- Trong điểu kiện các gen phân li độc lập thì ở đời con:

  • Số loại kiểu gen bằng tích số loại kiểu gen của từng cặp gen
  • Số loại kiểu hình bằng tích số loại kiểu hình của các cặp tính trạng

Ví dụ 5: Cho biế mỗi tính trạng do một kiểu gen quy định trong đó A quy định hạt vànga quy định hạt xanh, B quy định hạt trơn và b quy định hạt nhắn, D quy định thân cao d quy định thân thấp. Xét phép lai có AabbDd x AaBbdd cho bao nhiêu kiểu gen và kiểu hình ở đời con.

Hướng dẫn giải

- Xét từng phép lai:

Số cặp gen

Tỷ lệ KG riêng

Số KG

Tỷ lệ KH riêng

Số KH

Aa x Aa

1AA : 2Aa : 1aa

3

3 vàng : 1 xanh

2

bb x Bb

1Bb : 1bb

2

1 trơn : 1 nhăn

2

Dd x dd

1Dd : 1dd

2

1 cao : 1 thấp

2

  • Phép lai Aa x Aa cho ra 3 kiểu gen và 2 kiểu hình
  • Phép lai Bb x bb cho ra 2 kiểu gen và 2 kiểu hình
  • Phép lai Dd x dd cho ra 2 kiểu gen và 2 kiểu hình

=> Số KG = 3 * 2 * 2 = 12.

=> Số KH = 2 * 2 * 2 = 8.

c. Xác định tỉ lệ phân li kiểu hình, phân li kiểu gen ở đời con

- Xét các cặp gen phân li độc lập thì:

  • Tỉ lệ kiểu gen của phép lai bằng tích tỉ lệ phân li kiểu gen của các cặp gen
  • Tỉ lệ phân li kiểu hình của một phép lai bằng tích tỉ lệ phân li kiểu hình của các cặp tính trạng
  • Tỉ lệ của một kiểu hình nào đó thì bằng tích tỉ lệ của các cặp tính trạng có trong kiểu hình đó

Ví dụ 6: Xét phép lai có ♂ AaBbCcDdEe x ♀ aaBbccDdee. các cặp gen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau và gen trội là gen trội hoàn toàn. Hãy cho biết:

  • Tỉ lệ đời con có KH trội về tất cả 5 tính trạng là bao nhiêu?
  • Tỉ lệ đời con có KH giống mẹ là bao nhiêu?
  • Tỉ lệ đời con có kiểu hình giống bố là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

- Xét từng cặp gen riêng rẽ

Số cặp gen

Tỷ lệ KG

Tỷ lệ KH

Aa x aa

\frac{1}{2} \(\frac{1}{2}\)Aa : \frac{1}{2} \(\frac{1}{2}\)aa

\frac{1}{2} \(\frac{1}{2}\)trội : \(\frac{1}{2}\)lặn

Bb x Bb

\frac{1}{4} \(\frac{1}{4}\)BB : \frac{2}{4} \(\frac{1}{2}\)Bb : \frac{1}{4} \(\frac{1}{4}\)bb

\frac{3}{4} \(\frac{3}{4}\)trội : \(\frac{1}{4}\)lặn

Cc x cc

\(\frac{1}{2}\)\frac{1}{2}Cc : \frac{1}{2} \(\frac{1}{2}\)cc

\frac{1}{2} \(\frac{1}{2}\)trội : \frac{1}{2}\(\frac{1}{2}\)lặn

Dd x Dd

\frac{1}{4} \(\frac{1}{4}\)DD : \frac{2}{4} \(\frac{1}{2}\)Dd : \frac{1}{4} \(\frac{1}{4}\)dd

\frac{3}{4} \(\frac{3}{4}\)trội : \frac{1}{4} \(\frac{1}{4}\)lặn

Ee x ee

\frac{1}{2} \(\frac{1}{2}\)Ee : \frac{1}{2}\(\frac{1}{2}\)ee

\frac{1}{2} \(\frac{1}{2}\)trội : \frac{1}{2} \(\frac{1}{2}\)lặn

  • Tỷ lệ KH trội về gen A là: \(\frac{1}{2}\)
  • Tỷ lệ KH trội về gen B là: \(\frac{3}{4}\)
  • Tỷ lệ KH trội về gen C là: \(\frac{1}{2}\)
  • Tỷ lệ KH trội về gen D là: \(\frac{3}{4}\)
  • Tỷ lệ KH trội về gen E là: \(\frac{1}{2}\)

Suy ra:

  • Tỉ lệ đời con có kiểu hình trội về tất cả 5 tính trạng là: \frac{1}{2}\(\frac{1}{2}\cdot\frac{3}{4}\cdot\frac{1}{2}\cdot\frac{3}{4}\cdot\frac{1}{2}=\frac{9}{128}\)
  • Tỉ lệ đời con có KH giống mẹ: \(\frac{1}{2}\cdot\frac{3}{4}\cdot\frac{1}{2}\cdot\frac{3}{4}\cdot\frac{1}{2}=\frac{9}{128}\)
  • Tỉ lệ đời con có KG giống bố: \(\frac{1}{2}\cdot\frac{1}{2}\cdot\frac{1}{2}\cdot\frac{1}{2}\cdot\frac{1}{2}=\frac{1}{32}\)

3. Xác định kiểu gen, kiểu hình của p khi biết tỉ lệ kiểu hình của đời con.

Cách giải: Xác định tỉ lệ kiểu hình lặn ở đời con => Xác định tỉ lệ giao tử lặn ở hai bên bố mẹ => Xác định kiểu gen của cơ thể bố mẹ

Ví dụ 7: Ở đậu Hà Lan, gen A quy định quả màu vàng trội hoàn toàn so với alen a quy định quả màu xanh. Cho lai đậu Hà Lan có quả màu vàng với nhau, thu được tỉ lệ kiểu hình là 3 vàng : 1 xanh.

  • Xác định kiểu gen của bố mẹ đem lai.
  • Nếu kết quả cho tỉ lệ 1 quả vàng : 1 quả xanh thì kiểu gen và kiểu hình của bố mẹ phải như thế nào?

Hướng dẫn giải

- Xác định kiểu gen của bố mẹ:

 P: A− x A− 

 F1: 3 vàng ( A−) : 1 xanh ( aa)

Ở F1 thu được cây có quả màu xanh => Tỉ lệ kiểu hình lặn (aa) = \(\frac{1}{4}\) = \(\frac{1}{2}a\)  x \(\frac{1}{2}a\)

=> Hai bên bố mẹ đều tạo ra giao tử a với tỉ lệ là 1/2

=> Kết quả có tỷ lệ 1 vàng : 1 xanh => lai phân tích => Kiểu gen, kiểu hình của P là Aa , quả màu vàng và aa quả màu xanh. 

Hỏi đáp

Hỏi đáp, trao đổi bài Gửi câu hỏi cho chủ đề này
Luyện trắc nghiệm Trao đổi bài

Tài trợ


Tính năng này đang được xây dựng...