Bài giảng Các dạng toán biến dạng NST

Dạng 1: CHO BIẾT CẤU TRÚC CỦA NST TRƯỚC VÀ SAU ĐỘT BIẾN - XÁC ĐỊNH DẠNG ĐỘT BIẾN.  Các kiến thức cơ bản cần nhớ - Có 4 dạng đột biến cấu trúc NST gồm: Mất đoạn, thêm đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn. - Mất đoạn làm kích thước NSt ngắn lại. - Lặp đoạn làm kích thước NST dài hơn, vị trí các gen xa hơn nhưng không làm thay đổi nhóm liên kết gen . - Đảo đoạn làm kích thước NST không đổi, nhóm liên kết gen không đổi nhưng trật tự phân bố của các gen bị thay đổi. - Chuyển đoạn trên 1 NST làm kích thước NST không đổi, nhóm liên kết gen không đổi nhưng vị trí các gen thay đổi. - Chuyển đoạn tương hỗ không tương hỗ làm thay đổi tất cả gồm : vị trí gen, kích thước, nhóm liên kết gen. Bài 1 : Xét 4 loài I, II, III, IV của 1 loài có nguồn gốc địa lý khác nhau chứa trật tự gen trên 1 NST như sau : Nòi I : MNSROPQT Nòi II : MNOPQRST Nòi III : MORSNPQT Nòi IV : MNQPORST Cho rằng nòi gốc là nòi II, hãy cho biết : a. Loại đột biến nào đã phát sinh ba loài còn lại b. Trật tự và cơ chế phát sinh 3 nòi đó từ nòi II ban đầu. 1 . Loại đột biến nào đã phát sinh ra ba nòi còn lại : Sau đột biến, chiều dài và nhóm liên kết gen trên NST không đổi. Vậy đột biến chỉ có thể thuộc loại đảo đoạn. 2 . Trật tự phát sinh và cơ chế : + Từ nòi II đột biến thành nòi IV : Đảo đoạn OPQ thành QPO + Từ nòi IV thành nòi I : Đảo đoạn QPORS thành đoạn SROPQ + Từ nòi I biến thành nòi III : Đảo đoạn NSRO thành đoạn ORSN Bài 2 : Xét hai NST của một loài có cấu trúc gồm các đoạn sau : NST1 : EFIJKLMN NST2 : OPQRST 1. Từ hai loài NST trên qua đột biến đã hình thành NST có cấu trúc theo các trường hợp sau, với mỗi trường hợp hãy cho biết loại đột biến . a. OPQRQRST b. EFIKLMN c. EFIMLKJN d. EFIJKLOPQ và MNRST e. EFIJKLMNO và PQRST 2. Trong các loại đột biến nói trên : a. Loại đột biến nào làm cho các gen có vị trí xa hơn. b. Loại đột biến nào làm cho các gen không thay đổi nhóm liên kết gen Bài giãi : 1. a. Đột biến lặp đoạn QR một lần . b. Đột biến mất đoạn J c. Đột biến đảo đoạn JKLM thành MLKJ d. Chuyển đoạn tương hỗ. Đoạn MN được chuyển từ NST1 sang NST2 ; đoạn OPQ được chuyển từ NST2 sang NST1 e. Chuyển đoạn không tương hỗ từ NST1sang NST2 2. a. Loại đột biến nào làm cho các gen có vị trí xa nhau hơn + Lặp đoạn : do lặp đoạn QR đã làm cho P và S xa nhau hơn + Đảo đoạn : do đảo đoạn JKLM đã làm cho J xa I và M xa N hơn . b. Loại đột biến không làm đổi nhóm liên kết gen gồm + Lặp đoạn . + Đảo đoạn Dạng 2: DỰA VÀO KẾT QUẢ LAI PHÂN TÍCH CƠ CHẾ XUẤT HIỆN ĐỘT BIẾN.  Các kiến thức cần lưu ý: - Tần số đột biến thấp nên chỉ xảy ra ở một vài tế bào nào đó trong số lượng lớn tế bào của cơ quan sinh dục tham gia quá trình giảm phân. - Đột biến cấu trúc NST xảy ra ở cấp độ tế bào nên có thể quan sát được sự xuất hiện của chúng dưới kính hiển vi, còn đột biến gen thì không. Bài 1: W là gen trội quy định chuột đi bình thường. w là gen lặn quy định chuột nhảy van (chuột đi lòng vòng); cặp gen alen này nằm trên NST thường. Người ta thực hiện hai phép lai và thu được kết quả như sau: Phép lai 1: P1  chuột đi bình thường x chuột đi bình thường F1-1 xuất hiện 75% chuột đi bình thường. 25% chuột nhảy van. Phép lai 2: P2  chuột đi bình thường x chuột nhảy van F1-2 xuất hiện tất cả các lứa, xuất hiện hầu hết chuột đi bình thường nhưng trong đó có 1 con nhảy van. 1. Hãy giải thích kết quả của hai phép lai trên. 2. Làm thế nào để nhận biết nguyên nhân xuất hiện 1 con chuột nhảy van ở phép lai 2. 1. a. Giải thích kết quả phép lai 1 Quy ước gen: W: chuột đi bình thường. w: chuột nhảy van. - F1-1 phân li kiểu hình theo tỉ lệ: Chuột đi bình thường : chuột nhảy van = 3 : 1 chứng tỏ phép lai được di truyền theo định luật phân tính, kiểu gen của P1 đều dị hợp Ww. - Sơ đồ lai: P1:  Ww (bình thường) x  Ww (bình thường). GP1 : (1/2W : 1/2 w)  x  (1/2W : 1/2w) F1-1: 1WW : 2Ww : 1ww 3 bình thường 1 nhảy van b. F1-2 xuất hiện tất cả các lứa đều cho chuột con bình thường trong đó chỉ có 1 chuột nhảy van, chứng tỏ chuột mẹ có kiểu gen đồng hợp trội WW. - F1-2 xuất hiện 1 chuột con nhảy van có thể xảy ra một trong hai khả năng: Khả năng 1: (Đột biến gen). - Trong quá trình giảm phân của chuột mẹ có 1 tế bào sinh trứng nào đó bị đột biến giao tử, dạng đột biến lặn này đã tạo ra 1 trứng mang gen lặn w. Trứng này thụ tinh với tinh trùng mang w của chuột bố, tạo ra một hợp tử ww, phát triển thành 1 con chuột nhảy van. - Các chuột khác đi bình thường do giao tử bình thường của mẹ là W thụ tinh với giao tử của bố mang w tạo ra các hợp tử F1-2 có kiểu gen dị hợp Ww phát triển hầu hết đều là chuột con bình thường. Khả năng 2: (Đột biến cấu trúc NST, loại mất đoạn). - Trong quá trình giảm phân của chuột mẹ, có một tế bào sinh trứng nào đó bị đứt đoạn mang W. Do vậy đã phát sinh một trứng không mang W (-), loại trứng này thụ tinh với tinh trùng của bố mang w tạo ra hợp tử chỉ mang gen w (-w), phát triển thành một con chuột nhảy van; các hợp tử còn lại do giao tử bình thường của mẹ mang W thụ tinh với tinh trùng bình thường của bố mang w, tạo các hợp tử khác đều mang Ww (bình thường). Cách nhận biết: Ta sử dụng phương pháp tế bào học và di truyền học. - Lấy tế bào sôma chuột nhảy van ở F1-2 làm tiêu bản và quan sát dưới kính hiển vi. + Nếu hai NST đứng thành cặp đồng dạng thì xảy ra đột biến gen (đột biến giao tử). + Nếu hai NST không đồng dạng gồm 1 chiếc dài, 1 chiếc ngắn hơn thì đây là trường hợp đột biến mất đoạn NST. Dạng 1: XÁC ĐỊNH SỐ NST TRONG TẾ BÀO THỂ DỊ BỘI  Các kiến thức cơ bản cần lưu ý: - Các loại thể dị bội gồm ba nhiễm, thể một nhiễm, thể đa nhiễm, thể khuyết điểm. - Thể ba nhiễm của 1 cặp là trường hợp có 1 cặp NST tương đồng mang 3 NST (2n + 1) - Thể một nhiễm của 1 cặp là trường hợp có 1 cặp NST chỉ mang 1 NST (2n - 1). - Thể bốn nhiễm của 1 cặp là trường hợp có 1 cặp NST tương đồng mang đến 4 NST (2n + 2). - Thể khuyết nhiễm của 1 cặp là trường hợp tế bào không mang NST nào của cặp NST tương đồng đó. - Thể một nhiễm kép là trường hợp hai cặp NST tương đồng khác nhau, mỗi cặp đều chỉ biểu thị bằng 1 chiếc (2n - 1 - 1). Bài 1: Một loài có số lượng NST trong bộ lưỡng bội 2n = 20. 1. Khi quan sát tiêu bản tế bào sinh dưỡng dưới kính hiển vi sẽ đếm được bao nhiêu NST ở a. Thể ba nhiễm d. Thể một nhiễm kép b. Thể ba nhiễm kép e. Thể bốn nhiễm c. Thể một nhiễm g. Thể khuyết nhiễm 2. Loại nào thường gặp hơn trong các loại trên? Vì sao? Bài giải 1. Vì 2n = 20 suy ra n = 10. a- Số lượng NST trong tế bào sinh dưỡng của thể ba nhiễm là (2n + 1) và bằng 20 + 1 = 21 NST. b- Số lượng NST trong tế bào sinh dưỡng của thể ba nhiễm kép là (2n + 1 + 1) = 2n + 2 và bằng 20 + 2 = 22 NST. c- Số lượng NST trong tế bào sinh dưỡng của thể một nhiễm là (2n - 1) và bằng 20 - 1 = 19 NST. d- Số lượng NST trong tế bào sinh dưỡng của thể một nhiễm kép là (2n - 1 - 1) = 2n - 2 và bằng 20 - 2 = 18 NST. e- Số lượng NST trong tế bào sinh dưỡng của thể bốn nhiễm là (2n + 2) và bằng 20 + 2 = 22 NST. f- Số lượng NST trong tế bào sinh dưỡng của thể khuyết nhiễm là (2n - 2) và bằng 20 - 2 = 18 NST. 2. Trong các loại trên thường gặp loại thể ba nhiễm (2n + 1) và thể một nhiễm (2n - 1). - Vì tần số đột biến đối với mỗi cặp NST tương đồng thấp, do vậy thường chỉ xảy ra rối loạn cơ chế phân li NST ở 1 cặp NST tương đồng hơn là nhiều cặp. Dạng 2: XÁC ĐỊNH TỈ LỆ GIAO TỬ CỦA THỂ BA NHIỄM  Kiến thức cơ bản cần lưu ý: - Thể ba nhiễm tạo các loại giao tử gồm loại mang 2 NST và loại mang 1 NST. - Do vậy, khi xác định tỉ lệ giao tử của loại này ta dùng sơ đồ hình tam giác. Bài 1: Hãy xác định tỉ lệ giao tử của thể ba nhiễm có kiểu gen sau: a- aaa b- Aaa c- AAa Bài giải a- Đối với kiểu gen aaa Cá thể có kiểu gen aaa tạo 2 loại giao tử có tỉ lệ 3a : 3aa = 1a : 1aa b- Đối với kiểu gen Aaa Cá thể có kiểu gen Aaa tạo 4 loại giao tử có tỉ lệ: 1A : 2a : 2Aa : 1aa c- Đối với kiểu gen Aaa Cá thể có kiểu gen Aaa tạo 4 loại giao tử có tỉ lệ: 2A : 1a : 2Aa : 1AA Dạng 3: BIẾT GEN TRỘI, LẶN KIỂU GEN CỦA GEN CỦA P, XÁC ĐỊNH KẾT QUẢ LAI Cách giải: Các bước  Quy ước gen.  Xác định tỉ lệ giao tử của P.  Lập sơ đồ lai suy ra tỉ lệ gen, tỉ lệ kiểu hình. Bài 1: Ở ngô, A quy định cây cao, a quy định cây thấp. 1. Viết kiểu gen của ngô cây cao, ngô cây thấp dị bội thuộc thể ba nhiễm. 2. Cho biết kết quả các phép lai sau: a- P1: Aaa  x aaa  b- P2 : AAa  x Aaa  c- P3 : Aaa  x Aaa  Bài giải : 1 .Kiểu gen ngô cây cao, ngô cây thấp Quy ước gen : A quy định cây cao, a quy định cây thấp + Cây cao thể ba nhiễm có kiểu gen : AAA, AAa, Aaa + Cây thấp thể ba nhiễm có kiểu gen aaa 2. a. P1 : Aaa x aaa GP1 : 1/6 A : 2/6 Aa x (1/2a : 1/2aa) : 2/6 a : 1/6aa F: TLKG : 1Aa : 3Aaa : 2Aaaa : 2aa : 3aaa : 1aaaa TH Kiểu hình : 1 cây cao : 1 cây thấp b. P2 : AAa x aaa GP2 : 2/6 A : 2/6 Aa : x (1/2a : 1/2aa) 1/6 AA : 1/6a  F: TLKG : 1AAa:2Aa:4Aaa:1AAaa:2Aaaa:1aa:1aaa Tỉ lệ kiểu hình : 5 cây cao : 1 cây thấp c. P3 : Aaa x Aaa GP3 : 1/6 A : 2/6 Aa : x 1/6 A : 2/6 Aa : 1/6 aa : 2/6a  2/6 a : 1/6aa)  GP3 TLKG : 1AA:4AAa:4Aa:4AAaa:10Aaa:4Aaaa:4aa:4aaa:1aaaa Tỉ lệ kiểu hình : 3 cây cao : 1 cây thấp Dạng 1 :XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG NST TRONG TẾ BÀO THỂ ĐA BỘI Các kiến thức cơ bản - Đa bội thể là trường hợp số lượng NST trong tế bào sinh dưỡng tăng lên theo bội số của n. - Các thể đa bội lẽ như 3n, 5n... - Các thể đa bội chẳn như 4n, 6n , ... Bài 1 1. Loài cà chua có bộ NST lưỡng bội 2n = 24. Khi quan sát tiêu bản tế bào dưới kính hiển vi sẽ đếm được bao nhiêu NST ở a. Thể tam bội b. Thể tứ bội 2. Con người thích sử dụng loại nào trong hai loại trên ? vì sao ? Bài giải : 1. Số lượng NST trong tế bào a. Số lượng NST trong tế bào 3n = 36 NST b. Số lượng NST trong tế bào 4n = 48 NST 2. Con người ưa chuộng cà chua tam bội hơn. Vì thể tam bội không giảm phân tạo giao tử nên quả sẽ không có hạt. Dạng 2 : XÁC ĐỊNH TỈ LỆ GIAO TỬ CỦA THỂ TỨ BỘI  Các kiến thức cơ bản - Thể tứ bội tạo loại giao tử có khả năng thụ tinh mang bộ lưỡng bội 2n - Do vậy, khi xác định tỉ lệ giữa các loại giao tử này ta dùng sơ đồ hình tứ giác để tổ hợp. Bài 1 : Hãy xác định tỉ lệ giao tử của các cá thể tứ bội có kiểu gen sau : a. AAAA b. aaaa c. Aaaa d. AAAa e. AAaa Bài giải : a. Đối với kiểu gen AAAA : cá thể này chỉ tạo 1 kiểu gen giao tử mang gen AA b. Đối với kiểu gen aaaa : cá thể này chỉ tạo 1 kiểu gen giao tử mang gen aa c. Đối với kiểu gen Aaaa : cá thể này chỉ tạo 2 loại giao tử với tỉ lệ 3Aa : 3aa : = 1Aa : 1aa d. Đối với kiểu gen AAAa : cá thể này tạo ra 2 loại giao tử với tỉ lệ : 3AA : 3Aa = 1AA : 1Aa e. Đối với kiểu gen AAaa : cá thể này tạo ra 3 loại giao tử với tỉ lệ : 1AA : 4Aa : 1aa Dạng 3 : BIẾT GEN TRỘI LẶN - KIỂU GEN CỦA P. XÁC ĐỊNH KẾT QUẢ LAI. Cách giải : Các bước - Quy ước gen - Xác định tỉ lệ giao tử của P - Lập sơ đồ, suy ra tỉ lệ phân li kiểu gen và tỉ lệ phân li kiểu hình Bài 1 : Ở cà chua tứ bội ; A quy định quả đỏ, a quy định quả vàng. 1. Viết kiểu gen có thể có của : a. Cà chua tứ bội quả đỏ b. Cà chua tứ bội quả vàng 2. Cho biết kết quả của các phép lai sau : a. P1 : Aaaa x Aaaa b. P2 : AAaa x aaaa c. P3: AAaa x AAaa Bài giải 1. Xác định kiểu gen Quy ước: A: quả đỏ; a: quả vàng a- Kiểu gen cây cà chua quả đỏ tứ bội có thể AAAA, AAAa, AAaa, Aaaa. b- Kiểu gen cây cà chua quả vàng tứ bội là aaaa 2. Kết quả của phép lai a- P1: Aaaa  x Aaaa . GP1: (1/2 Aa : ½ aa)  x (1/2 Aa : ½ aa) . Tỉ lệ kiểu gen: 1AAaa : 2Aaaa : 1aaaa Tỉ lệ kiểu hình: 3 quả đỏ : 1 quả vàng b- P2: AAaa  x aaaa  GP2: (1/6 AA : 4/6 Aa : 1/6 aa)  x (1aa)  Tỉ lệ kiểu gen: 1AAaa : 4Aaaa : 1aaaa Tỉ lệ kiểu hình: 5 quả đỏ : 1 quả vàng c- P3: AAaa  x AAaa  GP3: (1/6 AA : 4/6 Aa : x (1/6 AA : 4/6 Aa: 1/6 aa)  1/6 aa)  TLKG: 1AAAA : 8AAAa : 18AAaa :8Aaaa : 1aaaa Tỉ lệ kiểu hình: 35 quả đỏ : 1 quả vàng Dạng 4: BIẾT TỈ LỆ PHÂN LI KIỂU HÌNH Ở THẾ HỆ SAU XÁC ĐỊNH KIỂU GEN CỦA THỂ TỨ BỘI Ở P  Các kiến thức cơ bản: - Nếu thế hệ sau xuất hiện kiểu hình lặn, kiểu gen aaaa thì cả hai bên P đều phải tạo loại giao tử mang gen aa. - Các kiểu gen có thể tạo giao tử aa gồm: AAaa, Aaaa, aaaa và tỉ lệ giao tử mang aa chỉ có thể là 1/6 ; ½ ; 100%. - Dựa vào tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng lặn ở thế hệ sau, ta có thể phân tích việc tạo giao tử mang gen lặn aa của thế hệ trước, từ đó suy ra kiểu gen tương ứng của nó. Bài 1: Ở một loài thực vật; A: quy định quả to, a quy định quả nhỏ. Lai giữa các cà chua tứ bội người ta thu được kết quả đời F1 có kết quả theo các trường hợp sau: a- Trường hợp 1: F1-1 xuất hiện tỉ lệ kiểu hình 1 quả to : 1 quả nhỏ. b- Trường hợp 2: F1-2 xuất hiện tỉ lệ kiểu hình 11 quả to :1 quả nhỏ. c- Trường hợp 3: F1-3 xuất hiện tỉ lệ kiểu hình 5 quả to : 1 quả nhỏ. Hãy biện luận, xác định kiểu gen của bố mẹ trong mỗi trường hợp và lập sơ đồ lai chứng minh cho kết quả đó. Quy ước gen: A: quả to; a: quả nhỏ a- Trường hợp 1: - F1-1 xuất hiện kiểu hình lặn quả nhỏ, kiểu gen aaaa. Vậy cả hai bên bố mẹ đều tạo loại giao tử mang gen aa. + ½ aaaa = ½ loại giao tử aa x 100% loại giao tử aa. - Cá thể ở P tạo loại giao tử aa = ½ phải có kiểu gen là Aaaa. - Cá thể còn lại ở P tạo loại giao tử mang aa = 100% phải có kiểu gen aaaa. Vậy kiểu gen của P1 : Aaaa x aaaa ( học sinh tự lập sơ đồ lai) b- Trường hợp 2: F1-2 xuất hiện kiểu hình mang tính trạng lặn quả nhỏ kiểu gen aaaa = 1/12 - Vì cây tứ bội tạo loại giao tử aa chỉ có thể với tỉ lệ : 100% aa hoặc ½ aa hoặc 1/6 aa. Suy ra: 1/12 aaaa = 1/6 loại giao tử aa x ½ loại giao tử aa. - Cá thể P tạo loại giao tử aa = 1/6 phải có kiểu gen là AAaa; cá thể còn lại tạo loại giao tử aa = ½ phải có kiểu gen là Aaaa. - Vậy kiểu gen của P2 : AAaa x Aaaa (học sinh tự lập sơ đồ lai) c- Trường hợp 3: - Tương tự F1-3 xuất hiện kiểu hình lặn quả nhỏ, kiểu gen aaaa với tỉ lệ 1/6. - 1/6 aaaa = 1/6 loại giao tử aa x 100% loại giao tử aa. Vậy kiểu gen của P3: AAaa x aaaa (hoạ sinh tự lập sơ đồ lai)