Chuyển đến nội dung chính

Quy luật di truyền về tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con khi bố mẹ đều dị hợp 2 cặp gen

Quy  luật xác định tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình ở đời con F1 khi biết bố và mẹ đều mang 2 cặp gen dị hợp được nhiều tài liệu tham khảo môn sinh có đề cập đến công thức. Hôm nay Blog sinh học của Hải Quảng xin được trích lại bài nghiên cứu và xây dựng nên công thức của thầy Nguyễn Từ (tác giả của quy luật tính nhanh về phép lai khi bố mẹ di hợp 2 cặp gen).

A. VÀI NÉT CHÍNH CỦA QUY LUẬT

Quy luật nầy đã được Hội các ngành Sinh học Việt Nam (The Vietnamese Uunion of Biological associations) thẩm định và công bố với Thế giới vào năm 2002, đã đăng trên tạp chí chuyên ngành “ Thông tin những vấn đề Sinh học ngày nay” (Biology today) ở hai số: T. 8 N. 4 (30)/2002 và T. 8 N. 4 (31)/2003.

I. TÊN GIẢI PHÁP:

QUI LUẬT VỀ MỐI QUAN HỆ GIỬA CÁC NHÓM KIỂU GEN, KIỂU HÌNH CỦA ĐỜI CON F1 KHI BỐ MẸ MỖI BÊN ĐỀU MANG 2 CẶP GEN DỊ HỢP TỬ.

II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP ĐÃ BIẾT:
Hiện nay để lập một sơ đồ lai của bài toán hoán vị gen người ta phải dùng phương pháp lập khung Punnet hoặc sữ dụng phép nhân đại số để tìm tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình của đời con lai.

Trong điều tra nghiên cứu thực nghiệm để thống kê kiểu hình của đời con F2 khi bố, mẹ thuần chủng khác nhau 2 cặp tính trạng tương phản, người ta phải đếm đầy đủ 4 loại kiểu hình A-B-, A-bb, aaB-. aabb.

Việc làm này mất rất nhiều thời gian và nhiều lúc có sự sai sót do tính toán nhầm lẫn mà người làm không có cách để phát hiện nó đúng hay sai vì không nắm được mối quan hệ có tính qui luật giửa các thành tố với nhau.

Nếu nắm được mối quan hệ giửa các nhóm kiểu gen, kiểu hình theo một qui luật nhất định thì ta chỉ cần biết chắc chắn một nhóm kiểu gen, kiểu hình bất kỳ và từ đó có thể suy ra số lượng cá thể của các nhóm kiểu gen, kiểu hình còn lại. Việc làm nầy tiết kiệm được thời gian và công sức đồng thời cho ta kết quả chính xác.

III. MÔ TẢ GIẢI PHÁP MỚI
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, trong quá trình giảng dạy và chỉ đạo dạy học tôi đã tìm ra mối quan hệ giửa các nhóm kiểu gen và kiểu hình theo một qui luật toán học và vận dụng qui luật đó thì sẽ giải quyết những vấn đề nêu trên một cách nhanh chóng, chính xác, tiết kiệm được thời gian lao động.

Trong quá trình nghiên cứu, giảng dạy bộ môn Di truyền học, nhờ trực giác toán học tôi đã phát hiên ra mối quan hệ giửa các tổ hợp kiểu hình, các tổ hợp kiểu gen với nhau. Thực chất đây là một quá trình tư duy nghiền ngẫm từ lâu. Sau đây là nội dung qui luật mà tôi đã phát hiện:

QUI LUẬT: Nếu bố và mẹ mỗi bên đều mang hai cặp gen dị hợp (Aa và Bb), bất luận cơ sở tế bào học như thế nào, tần số hoán vị gen bao nhiêu, ta luôn nhận được ở đời con F1 có tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình thoả mãn các hệ thức toán học sau:
Quy luật phân li kiểu gen, kiểu hình ở F1 khi bố mẹ dị hợp 2 cặp gen với tần số hoán vị bất kì


Giải pháp có những tính mới và sáng tạo như sau:
Năm 1910 học thuyết di truyền liên kết gen, hoán vị gen do Morgan phát hiện và thực nghiệm trên ruồi dấm. Trong quá trình giải các bài toán di truyền về hoán vị gen tất cả các tác giả phải dùng phương pháp lập khung pennet hoặc phép nhân đại số để tính toán tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình của đời con lai F1, F2. Việc làm nầy mất rất nhiều thời gian và có thể có những sai lầm do tính toán thiếu chính xác và không có cách kiểm tra.

Trong điều tra nghiên cứu thực nghiệm phải mất thời gian thống kê, đo, đếm để tìm số lượng cá thể của các nhóm kiểu hình khác nhau.
Nếu nắm chắc qui luật nầy thì khi thống kê kiểu gen, kiểu hình rất nhanh chóng, thậm chí có thể tính nhẫm ra ngay và cho kết quả chính xác, tiết kiêm thời gian gấp 10 lần so với phương pháp hiện hành.

IV. KHẢ NĂNG ÁP DỤNG

  1. Giúp các nhà nghiên cứu di truyền về liên kết gen, hoán vị gen tìm tỉ lệ kiểu gen , kiểu hình của đời con lai một cách nhanh chóng và chính xác.
  2. Giúp các thầy cô giáo và các em học sinh lập các sơ đồ lai về liên kết gen, hoán vị gen được dễ dàng, nhanh chóng, chính xác và biết kiểm tra kết quả
  3. Bổ sung vào sách giáo khoa môn Sinh học lớp 9, Sinh học lớp 12 ở phần liên kết gen và hoán vị gen và cho phép học sinh vận dụng để giải toán qui luật di truyền theo phương pháp mới đã nêu trong đề tài.

Như vậy phạm vi áp dụng rất rộng rãi cho lĩnh vực nghiên cứu và giảng dạy liên quan đến di truyền liên kết, hoán vị.
B. BÀI CHỨNG MINH CHI TIẾT: Tải về
Nguồn: Thầy Nguyễn Từ 

Nhận xét

Đăng nhận xét

Cảm ơn bạn đã phản hồi, chúc quý độc giả sức khỏe và thành đạt!

Bài đăng phổ biến từ blog này

Tính số nhiễm sắc thể, số crômatit và số tâm động qua các kì của nguyên phân và giảm phân

Loài ong mật có bộ NST lưỡng bội 2n=32. Hợp tử của loài trải qua nguyên phân. Hãy cho biết có bao nhiêu NST, crômatit, tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì của quá trình nguyên phân? Để giải bài tập sinh học trên trước hết các bạn cần nhớ một số vấn đề sau: NST nhân đôi ở kì trung gian (pha S) trở thành NST kép, tồn tài trong tế bào đến cuối kì giữa. Vào kì sau, NST kép bị chẻ dọc tại tâm động, tách thành 2 NST đơn, phân li đồng đều về 2 cực tế bào. Crômatit chi tồn tại ở NST kép, mỗi NST kép có 2 crômatit. Mỗi NST dù ở thể đơn hay kép đều mang một tâm động. Vậy có bao nhiêu NST trong tế bào thì sẽ có bấy nhiêu tâm động. Do vậy, gọi 2n là bộ NST lưỡng bội của loài, số NST, số crômatit, số tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì quá trình nguyên phân như bảng sau: Kì trung gian Kì đầu Kì giữa Kì sau Kì cuối Số NST đơn 0 0 0 4n 2n Sô NST kép 2n 2n 2n 0 0 Số crômatit 4n 4n 4n 0 0 Số tâm động 2n 2n 2n 4n 2n T

Tính số loại và tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con

Vận dụng toán xác suất để giải nhanh các bài tập sinh học phần quy luật phân li độc lập như: xác định số loại kiểu gen, kiểu hình ở đời con hay tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con trong các phép lai khi biết kiểu gen của bố mẹ mà không cần viết sơ đồ lai. Theo quy luật phân li độc lập ta hiểu rằng: một phép lai có n cặp tính trạng, thực chất là n phép lai một cặp tính trạng. Như vậy khi đề bài cho biết kiểu gen có bố mẹ và tuân theo quy luật phân li độc lập thì ta chỉ cần dung toán xác suất để xác định nhanh số loại cũng như tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con theo quy tắc sau: Tỉ lệ KG khi xét chung nhiều cặp gen bằng các tỉ lệ KG riêng rẽ của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Số KH khi xét chung nhiều cặp tính trạng bằng số KH riêng của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Ví dụ:  Cho biết A - hạt vàng : a- hạt xanh; B- hạt trơn : b - hạt nhăn; D - thân cao : d- thân thấp. Tính trạng trội là trội hoàn toàn. Phép lai P: AabbDd x AaBbdd  sẽ cho số loại và tỉ lệ kiểu g

Tính tổng số nuclêôtit trong ADN hay Gen

ADN là một đại phân tử sinh học được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân các đơn phân là nucleotit. Trong tự nhiên thì phân tử ADN có nhiều dạng cấu trúc nhưng dạng phổ biến nhất là cấu trúc ADN theo dạng B ; Trong chương trình sinh học phổ thông thi chúng ta cũng chủ yếu bàn đến cấu trúc dạng B của ADN mà thôi. Nếu bạn chưa biết cấu trúc ADN dạng B như thế nào thì hãy xem trước bài viết cấu trúc dạng B của phân tử ADN ; Còn ở đây chúng ta chủ yếu bàn đến cách vận dụng lý thuyết về ADN vào giải những bài tập cụ thể liên quan đến cấu trúc ADN dạng B. Trước hết chúng ta bắt đầu với dạng bài tập đơn gian nhất trong series bài vết giải bài tập ADN cơ bản , và đây là bài đầu tiên sẽ hướng dẫn cách tính số nuclêôtit trong phân tử ADN (hay gen) khi biết một trong các đại lượng như: chiều dài ADN, khối lượng ADN, số liên kết hóa trị, số vòng xoắn. Sau đây chúng ta sẽ xem ví dụ về tính số nuclêôtit của ADN (có thể là phân tử ADN hoàn chỉnh hay chỉ là một đoạn ADN) cho từng trường hợp cụ thể:

Số lượng tế bào con, số NST cần cung cấp, số thoi vô sắc xuất hiện (hoặc bị phá hủy) qua nguyên phân

Để làm tốt bài tập sinh học dạng này các bạn cần xem lý thuyết về nguyên phân trước. Ngoài ra có thể xem thêm dạng bài tập về tính số NST, số crômatit và số tâm động qua các kì của nguyên phân . Sau đây mình sẽ hướng dẫn các bạn làm bài tập tiếp theo: dạng bài tập về tính số lượng tế bào con, số NST cần cung cấp, số thoi vô sắc xuất hiện (bị phá huỷ) qua nguyên phân. Trước tiên các bạn cần hiểu và nhớ một số công thức sau Số tế bào sinh ra qua nguyên phân: + Một tế bào qua k lần nguyên phân sẽ hình thành $2^k$ tế bào con. + a tế bào đều nguyên phân k lần, số tế bào con được tạo thành là: $a.2^k$ tế  bào. Số NST đơn môi trường cần cung cấp: + Một tế bào lưỡng bội (2n NST) qua k lần nguyên phân, số NST đơn môi trường nội bào cần cung cấp: $2^k.2n-2n =  (2^k-1)2n$. + Vậy, a tế bào có 2n NST đều nguyên phân k lần, môi trường cần cung cấp số NST là: $a.(2^k-1)2n$. Số thoi vô sắc xuất hiện, bị phá hủy: + Thoi vô sắc xuất hiện ở kì trước, bị phân hủy hoàn toàn vào kì cuối. Vậy có ba

Vai trò của thận và gan trong cần bằng áp suất thẩm thấu

Môi trường bên trong cơ thể sinh vật (nội môi) nói chung và cơ thể người nói riêng luôn được duy trì ổn định. Ví dụ như người trưởng thành có nhiệt độ thân nhiệt khoảng 37,5 độ C, áp suất thẩm thấu trong máu và dịch mô khoảng 0,9atp, nồng độ gulozo (đường) trong máu khoảng 108 - 140mg/dl, nồng độ pH khoảng 7.35 – 7.45 ... Điều gì xảy ra nếu như các điều kiện lí hóa bên trong cơ thể chúng ta không còn ở trong vùng bình thường? Khi cơ thể chúng ta nhiệt độ quá cao hay quá thấp; điều gì sẽ xảy ra khi nồng độ đường trong máu luôn quá cao hay quá thấp; điều gì sẽ xảy ra khi áp suất thẩm thấu trong cơ thể luôn cao hay thấp hơn mức bình thường? Câu trả lời chung là cơ thể không còn khỏe mạnh (hay là đã bị bệnh). Trong nội dung bài này chúng ta cùng nhau tìm hiểu có chế để cân bằng áp suất thẩm thấu trong trong môi trường bên trong cơ thể mà cụ thể là trong máu (dịch tuần hoàn). Áp suất thẩm thấu trong máu phụ thuộc vào lượng nước và nồng độ các chất hòa tan trong máu mà chủ yếu là hà

Xác định số lượng và tỉ lệ phần trăm từng loại nuclêôtit trong phân tử ADN (hay gen)

Dạng bài tập sinh học về tính số lượng và tỉ lệ % từng loại  nuclêôtit trên cả 2 mạch của phân tử ADN (hay gen). Để giải bài tập này bạn cần lưu ý một số vấn đề sau: Cần nhớ: Các nuclêôtit trên hai mạch đơn của ADN (hay gen) liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung A liên kết với T và ngược lại (T liên kết với A) G liên kết với X và ngược lai (X liên kết với G) Công thức Số lượng từng loại nuclêôtit + A=T; G=X => $\frac{A+G}{T+X}=1$ + N=A+T+G+X=2A+2G=2T+2X + A+G=T+X= $\frac{N}{2}$ Tỉ lệ % từng loại nuclêôtit + %A=%T; %G=%X + %(A+T+G+X) = 100% => %(A+G)=%(T+X)=50%N + %A=%T=50%-%G=50%-%X; %G=%X=50%-%A=50%-%T Bài tập có đáp án về tính số lượng, tỉ lệ phần trăm (%) từng loại nuclêôtit trong gen (hay ADN) Bài tập trắc nghiệm vận dụng 1. Gen có hiệu số gữa nuclêôtit loại T với loại nucleoit khác bằng 20%. Tỉ lệ phần trăm từng loại nuclêôtit của gen là: A. A=T=15%; G=X=35% B. A=T=35%; G=X=65% C. A=T=35%; G=X=15% D. A=T=30%; G=X=20% 2. Gen

Phương pháp giải bài tập sinh học: Tìm xác suất xuất hiện số alen trội, lặn ở đời con

Tìm xác suất xuất hiện số alen trội, lặn ở thế hệ con trong phép lai thuộc quy luật di truyền phân li độc lập là dạng bài tập sinh học khó . Nếu chúng ta dùng phương pháp chia riêng từng cặp gen để tính sau đó gộp lại thì  tốn khá nhiều thời gian mà dễ nhầm lẫn. Vì vậy hôm tôi cố gắng tìm công thức chung áp dụng cho mọi trường hợp của đề bài một cách nhanh chóng.  Ở dưới tôi đã đưa ra công thức chung (sẽ chứng minh công thức trong một chuyên đề khác để các bạn cần tìm hiểu chuyên sâu) có kèm theo 2 ví dụ điển hình. Sau khi hiểu công thức các bạn vận dụng để làm 5 bài tập vận dụng có đáp án kèm theo. Các bạn cần trao đổi thêm vui lòng phản hồi (comment) ở cuối bài viết. Toán xác suất trong di truyền học phân tử A. Phương pháp chung: Ở phép lai mà tổng số cặp gen dị hợp của bố và mẹ là n , thì ở đời con loại cá thể có k  alen trội chiếm tỉ lệ $\frac{C_{n}^{k-m}}{2^n}$. Trong đó m là số cặp gen đồng hợp trội ở cả bố và mẹ. Ví dụ 1: Ở phép lai AaBbdd x AabbDd, loại cá th

Phiên mã ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực

Phiên mã là quá trình truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang phân tử ARN mạch đơn. Đây là quá trình tổng hợp ARN. Phiên mã diến ra ở kỳ trung gian, lúc nhiễm sắc thể ở dạng dãn xoắn. 1. Cơ chế phiên mã ở sinh vật nhân sơ: Quá trình phiên mã được phân thành 3 Giai đoạn: khởi động, kéo dài và kết thúc . Giai đoạn khởi động: Dưới tác động của enzim ARN-pôlimeraza một đoạn của phân tử ADN (gen) được tháo xoắn và tách 2 mạch đơn ra, trong đó một mạch đơn được dùng làm khuôn để tổng hợp ARN. Giai đoạn kéo dài: + Khi enzim ARN-pôlimeraza di động trên mạch khuôn, mỗi nuclêôtit trên mạch khuôn kết hợp với 1 ribonuclêotit trong môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung (A-U, T-A, G-X, X-G) + Enzim di động theo chiều 3’ => 5’ và sợi ARN được tổng hợp theo chiều 5’ => 3’. Giai đoạn kết thúc: + Khi enzim ARN-pôlimeraza dịch chuyển gặp dấu hiệu kết thúc thì ngừng lại và nhã mạch khuôn ra, đồng thời mạch ARN được tổng hợp xong và tách khỏi enzim và mạch k

Chu kỳ tế bào, quá trình nguyên phân và giảm phân

Trong chương trình sinh học lớp 10 thì nội dung về chu kỳ tế bào, nguyên phân và giảm phân các em cần học kỹ và làm bài tập liên quan. Đây là kiến thức hết sức quan trọng để có thể học tiếp những kiến thức liên quan ở lớp tiếp tiếp theo. Cơ chế nguyên phân Cơ chế giảm phân Kiến thức các em đọc ở sách giáo khoa sinh học lớp 10, ở phần này tác giả chỉ trích một số câu hỏi thường gặp trong nội dung chuyên đề chu kỳ tế bào, quá trình nguyên phân và giảm phân. Câu 1. Trình bày khái niệm và nêu những giai đoạn của chu kì tế bào? – Chu kì tế bào là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào liên tiếp. Một chu kì tế bào bao gồm kì trung gian và quá trình nguyên phân. Kì trung gian gồm ba pha theo thứ tự là G1 , S, G2, trong đó pha G1 là thời kì sinh trưởng chủ yếu của tế bào; pha S diễn ra sự nhân đôi của ADN và nhiễm sắc thể. Kết thúc pha S, tế bào sẽ chuyển sang pha G2, lúc này tế bào sẽ tổng hợp tất cả những gì còn lại cần cho quá trình phân bào. Nguyên phân diễn ra ngay sau pha G2

Tính số liên kết hiđrô, liên kết cộng hóa trị được hình thành trong quá trình nhân đôi ADN

Theo cấu trúc hóa học, cấu trúc không gian của ADN dạng B và quá trình nhân đôi của ADN ta có thể suy luận được một số vấn đề sau: 1. Tổng số liên hiđrô trong phân tử ADN là: H = 2A + 3G = 2T + 3X = N + G = N + X 2. Khi ADN tự nhân nhân đôi một lần thì số liên kết hiđrô bị phá vỡ là: H = 2A + 3G = 2T + 3X = N + G = N + X 3. Khi phân tử ADN tự nhân đôi n lần thì số liên kết hiđrô bị phá vỡ là: $(2A + 3G)(2^n - 1) = H.(2^n - 1) = ...$ 4. Số liên kết hiđrô được hình thành sau quá trình nhân đôi so với số liên kết hiđrô ban đầu (hình thành 2 phân tử ADN mới). Do vậy số liên kết hiđrô được hình thành là: $2H.(2^n - 1) = 2.(2A + 3G)(2^n - 1) = ...$ 5. Liên kết hóa trị giữa các nuclêôtit không bị phá vỡ $\rightarrow$ khi tự sao một lần thì số liên kết cộng hóa trị tăng lên gấp đôi (hình thành 2 mạch mới của ADN con). 6. Khi tự sao n lần số liên kết hóa trị hình thành là:  $Y(2^n - 1)$ Bài tập vận dụng * Một gen có 450 nuclêôtit loại G và nuclêôtit loại T=35%. Sử dụng dữ