Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái

PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong các bài tập về qui luật di truyền thì qui luật di truyền hoán vị gen là một trong
những dạng bài tập vừa đa dạng, vừa phức tạp và thường ra trong các đề thi tuyển sinh vào
các trường đại học, tốt nghiệp THPT
Mặc khác theo phân phối chương trình sinh học số tiết giải bài tập không nhiều và
thường ra bài tập cụ thể, rời rạc, chưa có tính hệ thống, do đó phần lớn học sinh tại trường
THPT còn lúng túng trong phương pháp giải bài tập, nếu không nói quá một số em hầu như
không thể làm được các bài tập về dạng này
Qua thực tế giảng dạy tôi nhận thấy rằng cần phân dạng và phương pháp giải các bài tập
hoán vị gen là rất cần thiết, góp phần mở cho các em kiến thức để hiểu sâu sắc bản chất của
qui luật hoán vị gen. Vì vậy tôi chọn đề tài “Phân dạng và phương pháp giải bài tập hoán
vị gen trong sinh học 12”
2. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Phân dạng và phương pháp giải các bài tập hoán vị gen trong chương trình sinh học 12
Các thủ thuật căn bản để giải nhanh bài tập
Cung cấp cho các em các dạng căn bản để giải quyết dạng bài tập này trong các đề thi
tốt nghiệp, đại học và giải toán sinh học trên máy tính Casio.
Cung cấp một số bài tập dạng khó để nâng cao tư duy và bồi dưỡng cho các em giỏi để
tham gia vào kì thi học sinh giỏi giải toán sinh học trên máy tính Casio, học sinh giỏi và kì
thi đầu vào các trường đại học năm 2012
3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Tìm hiểu các dạng bài tập căn bản và nâng cao về hoán vị gen trong các sách tham khảo,
các đề thi tốt nghiệp THPT và đề thi đại học các năm gần đây, các bài tập trên internet, các
bài báo đã đăng trên tạp chí sinh học ngày nay (biology today)
Tìm hiểu các phương pháp giải hay và ngắn gọn để giải quyết nhanh bài toán hoán vị
gen.

Tống số giao tử được sinh ra

Số tế bào sinh dục đi vào giảm phân có xảy ra trao đổi chéo
TSHVG (f) =

x 100%
2 x Tống số tế bào sinh dục đi vào giảm phân
Tổng số cá thể sinh ra do hoán vị gen (tỉ lệ bé) trong phép lai phân tích.

TSHVG (f) =

x 100%
Tống số cá thể sinh ra trong phép lai phân tích.

2


Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái

2. CƠ SỞ THỰC TIỄN
Ở phần này sách giáo chủ yếu tập trung về mặt lí thuyết, thời gian dành cho kiến thức
hạn chế, sách bài tập có rất ít bài tập về phần này. Nếu giáo viên dạy theo sách giáo khoa và
hướng dẫn của sách giáo viên (giáo viên không mở rộng) thì không một học sinh nào có thể
làm được một bài tập về hoán vị gen.
Ngược lại với thời gian dành cho phần này, thực tế trong hầu hết các đề thi nội dung
phần này lại chiếm tỉ lệ nhiều, đều dưới dạng bài tập, nhiều bài tập thậm chí rất khó. Nếu ở
lớp giáo viên không có cách dạy riêng cho học sinh của mình thì khó mà học sinh có được
điểm của phần thi này.


= 0,5

3

AB
ab

hoặc

Ab
aB

)


Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái

+ Ta có

tức là, tổng tỉ lệ giao tử liên kết và giao tử hoán vị

gen bằng 50%
* Ví dụ

- Kiểu gen
AB = ab = 0, 4


* Ví dụ: Cho cá thể có kiểu gen

BD
bd

( f = 20%).

+ Giao tử trên từng nhóm gen liên kết

1 1
( A; a)(0, 4 BD;0, 4bd ;0,1Bd ; 0,1bD)
2 2

+ Số kiểu giao tử = 2 x 4 = 8; trong đó, số kiểu giao tử liên kết gen = 2 x 2 = 4, số
kiểu giao tử hoán vị gen= 2 x 2 = 4.
ABD =

+ Tỉ lệ giao tử

1
x0, 4 = 0, 2
2

abD =

; tỉ lệ giao tử

4

1


5

= 0,1 x 0,15 = 0,015.


Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái

3.1.3. Số loại giao tử khi một tế bào giảm phân có xảy ra sự trao đổi chéo.
* Phương pháp
- 1 tế bào sinh tinh (hoặc sinh hạt phấn) khi thực hiện giảm phân cho 4 loại giao tử với tỉ lệ
bằng nhau, trong đó có 2 loại giao tử liên kết gen và 2 loại giao tử hoán vị gen
- Một tế bào sinh trứng (hoặc noãn) khi thực hiện giảm phân cho một loại giao tử, giao tử
này có thể là giao tử liên kết gen hoặc giao tử hoán vị gen, xác suất nhận được giao tử liên
kết gen hoặc hoán vị gen là 1/2

* Ví dụ 1: Một tế bào sinh tinh có kiểu gen

AB
ab

thực hiện giảm phân sẽ cho bao nhiêu loại

giao tử?
ĐA: 2
* Ví dụ 2: Cây đậu lai F1 mang kiểu hình hoa tím- hạt phấn dài tương ứng với sự có mặt của
hai cặp gen dị hợp trên NST tương đồng. Giả sử có 1000 tế bào sinh giao tử trải qua giảm
phân để phát sinh hạt phấn, trong đó có 100 tế bào xảy ra hoán vị gen. Cây F 1 được dùng


GV. Lê Hồng Thái

Câu 1: Tỉ lệ các loại giao tử được tạo ra từ kiểu gen

AD
ad

nếu xảy ra TSHVG 20% là:

A. 10% AD: 10% ad: 40%Ad: 40%aD

B. 40% AD: 40% ad: 10%Ad: 10%aD

C. 30% AD: 30% ad: 20%Ad: 20%aD

D. 20% AD: 20% ad: 30%Ad: 30%aD

Câu 2: Xét tổ hợp gen

Ab
Dd
aB

, nếu tần số hoán vị gen là 18% thì tỉ lệ phần trăm các loại

giao tử hoán vị của tổ hợp gen này là (đề đại học, 2008)
A. ABD = ABd = abD = abd = 4,5%.

B. ABD = ABd = abD = abd = 9,0%.

Câu 5: Một tế bào sinh tinh có kiểu gen

C.
AB
ab

D.

thực hiện giảm phân sẽ cho bao nhiêu loại giao

tử?
A. 1.

B. 2.

C. 3.

D.4

Câu 6: (CĐ 2011) Giả sử một tế bào sinh tinh có kiểu gen Dd giảm phân bình thường và có
hoán vị gen giữa alen B và b. Theo lí thuyết, các loại giao tử được tạo ra từ tế bào này là:
A. ABD; ABd; abD; Abd hoặc AbD; Abd; aBd; aBD
B. ABD; AbD; aBd; abd hoặc ABd; Abd; aBD ; abD
C. ABD; abd hoặc ABd; abD hoặc AbD; aBd
D. abD; abd hoặc ABd; ABD hoặc AbD; aBd
ĐA: 1B, 2A, 3C, 4B, 5D, 6B
7


Giải pháp khoa học 2012


) lai với nhau, hoặc một bên liên kết đồng lai với một bên liên kết đối.

Bất kể là hoán vị một bên, hoặc hoán vị hai bên với tần số giống nhau, hoặc hoán vị hai bên
với tần số khác nhau thì ta có:
+ Tỉ lệ kiểu hình ở F1
A-bb = aaBA-bb + aabb = 25%
aaB- + aabb = 25%
A-B- + A-bb = 75%
A-B- + aaB- = 75%

+ Tỉ lệ kiểu gen ở F1

* Ví dụ: Cho P

AB
ab

1

AB
AB
ab
=2
=2
ab
AB
ab

1

9


Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái

a. Tìm tỉ lệ kiểu hình A-B-, A-bb

b. Tìm tỉ lệ kiểu gen

AB
ab

,

Ab
aB

10


Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái

Giải

a. Tỉ kiểu hình lặn aabb có tổ hợp mang gen lặn là


= 2 x 0,16 = 0,32 = 32%
Ab
Ab
Ab
aB

0,1Ab

=

0,1Ab

từ bố x

=2

Ab
Ab

từ mẹ = 0,01

= 2 x 0,01 = 0,02 = 2%

2. Trường hợp lai phân tích
* Phương pháp
P (Aa, Bb)

x

(aa, bb)

AB
ab

=

ab
ab

=0,35;

Ab
ab

=

aB
ab

= 0,15.

3. Các phép lai khác
* Phương pháp

11

; giao tử liên kết gen


Giải pháp khoa học 2012


+ Tỉ lệ kiểu hình A-B- = 0,4 x 0,5 + 0,4 x 0,5 + 0,1 x 0,5 = 0,45 = 45%

b. Tỉ lệ kiểu gen

Ab
ab

+ Cách tổ hợp để được tổ hợp gen trên
(0, 4 AB; 0, 4ab; 0,1Ab; 0,1aB)(0,5 Ab; 0,5ab)

+ Tỉ lệ kiểu gen

Ab
ab

= 0,1 x 0,5 + 0,4 x 0,5 = 0,25 = 25%

BÀI TẬP ÁP DỤNG

12


Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái

Câu 1. Trong trường hợp các tính trạng di truyền trội hoàn toàn và cả bố và mẹ đều có hoán
vị gen với tần số 40% thì ở phép lai

A. 48%.

A. 30% cây cao, quả đỏ: 30% cây thấp, quả trắng: 20%cây cao, quả trắng: 20% cây

thấp, quả đỏ.
B. 40% cây cao, quả đỏ: 40% cây thấp, quả trắng: 10%cây cao, quả trắng: 10% cây

thấp, quả đỏ.
C. 10% cây cao, quả đỏ: 10% cây thấp, quả trắng: 40%cây cao, quả trắng: 40% cây

thấp, quả đỏ.
D. 20% cây cao, quả đỏ: 20% cây thấp, quả trắng: 30%cây cao, quả trắng: 30% cây

thấp, quả đỏ.

Câu 4. Cặp bố mẹ đem lai có kiểu gen

AB Ab
×
ab aB

. Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng,

các tính trạng trội đều trội hoàn toàn, hoán vị gen xảy ra ở cả hai bên bố mẹ với tần số bằng
20%. Phát biểu nào sau đây không đúng về tỷ lệ phân ly kiểu hình ở đời con?
A. Tỷ lệ lệ kiểu hình giống bố mẹ là 46%
B. Tỷ lệ biến dị tổ hợp là 46%.
C. Kiểu hình lặn về hai tính trạng chiếm tỉ lệ 4% .
D. Kiểu hình trội về một tính trạng và lặn về tính trạng kia chiếm tỉ lệ 0,42%
ĐA: 1C, 2B, 3A, 4A.
13


xab

= nhận

xab

từ bố

x

từ mẹ

* Khi đó, x2 = a, suy ra giá trị của x
ab

* Nếu x < 25% thì

là giao tử hoán vị, suy ra kiểu gen của P là

Ab
aB

ab

* Nếu x > 25% thì

là giao tử liên kết gen, suy ra kiểu gen của P là

AB
ab

x

, hoặc

* Khi đó, x = a hoặc x = 2a
14

Ab
ab

hoặc

, hoặc

aB
ab

1
ab
2

).

từ mẹ (hoặc bố) (vì giao


Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái



B. 10%

C. 20%

D. 40%

Câu 2: (Đề TSCĐ 2008) Cho giao phối 2 dòng ruồi giấm thuần chủng thân xám, cánh dài
và thân đen, cánh cụt thu được F1 100% thân xám, cánh dài. Tiếp tục cho F1 giao phối với
nhau được F2 có tỉ lệ 70,5% thân xám, cánh dài: 20,5% thân đen, cánh cụt: 4,5% thân xám,
cánh cụt: 4,5% thân đen, cánh dài. Tần số hoán vị gen ở ruồi cái F1 trong phép lai này là
A. 4,5%.

B. 9 %.

C. 20,5%.

D. 18%.

Câu 3: Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao, alen a quy định thân thấp; alen B quy
định quả tròn, alen b quy định quả dài; các cặp gen này cùng nằm trên 1 cặp NST thường.
Lai phân tích cây thân cao, quả tròn thu được F1: 35% cây thân cao, quả dài; 35% cây thân
thấp, quả tròn; 15% cây thân cao, quả tròn; 15% cây thân thấp, quả dài. Kiểu gen và tần số
hoán vị gen của P là
A. ; f=15% B. f=30%

C. f=15%

15


A.

C. AaBb x AaBb

D. AABb x AaBb

Câu 6: Ở ruồi giấm A: quy định tính trạng thân xám, a: quy định thân đen; B: quy định
cánh dài, b: quy định cánh cụt. Các gen cùng nằm trên một cặp NST tương đồng. Tiến hành
lai phân tích ruồi cái dị hợp 2 cặp gen thu được F1 gồm 41% thân xám, cánh cụt; 41% thân
đen, cánh dài; 9% thân xám, cánh dài; 9% thân đen cánh cụt. Kiểu gen của ruồi cái đem lai
và tần số hoán vị là
A. ; f=18% B. f=18%

C. f=9%

D. f=9%

Câu 7: (ĐH 2010) Lai hai cá thể đều dị hợp về 2 cặp gen (Aa và Bb). Trong tổng số các cá
thể thu được ở đời con, số cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn về cả 2 cặp gen trên chiếm tỉ lệ
4%. Biết 2 cặp gen này cùng nằm trên 1 cặp NST thường và không có đột biến xảy ra. Kết
luận nào sau đây về kết quả của phép lai trên là không đúng?
A. Hoán vị gen đã xảy ra ở cả bố và mẹ với tần số 20%.
B. Hoán vị gen đã xảy ra ở cả bố và mẹ với tần số 16%.
C. Hoán vị gen chỉ xảy ra ở bố hoặc mẹ với tần số 16%.
D. Hoán vị gen đã xảy ra ở cả bố và mẹ với tần số 40%.
ĐA: 1C, 2D, 3B, 4D, 5A, 6B, 7B
16


Giải pháp khoa học 2012


b: hoa trắng

d: vị chua

Kiểu gen của F1 (Aa, Bb, Dd) x

(aa, bb, dd)

Ở FB thu 4 kiểu hình chia ra hai lớp, lớp 1 có hai kiểu hình chiếm tỉ lệ cao, lớp 2 có hai
kiểu hình chiếm tỉ lệ thấp. Suy ra, 3 cặp gen nằm trên cùng một cặp NST.
Hoa đỏ luôn đi với vị ngọt, hoa trắng luôn đi vị chua suy ra B và D liên kết, b và d liên
kết; cặp gen Aa liên kết không hoàn toàn Bb.
Kiểu gen của F1 = , tần số hoán vị gen f = 10% + 10% = 20%.
3.4.2. Xác định 3 cặp gen nằm trên 2 cặp NST tương đồng và có sự hoán vị gen xảy ra.
* Phương pháp

17


Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái

Nếu ở đời F1 thu được 8 loại kiểu hình có hai lớp kiểu hình, lớp 1 có 4 kiểu hình chiếm tỉ lệ
cao gần bằng nhau, lớp 2 có 4 kiểu hình chiếm tỉ lệ thấp gần bằng nhau
Ta xét tổ hợp hai tính trạng là tính trạng 1 và 2 nếu phân li 1: 1: 1: 1 thì cặp gen Aa và Bb
phân li độc lập, nếu có 4 kiểu hình khác 1: 1: 1: 1 thì Aa liên kết không hoàn toàn Bb.
Tương tự như vậy ta xét tổ hợp tính trạng 2 và 3; tổ hợp tính trạng 3 và 1 ta sẽ suy ra cặp
gen nào liên kết không hoàn toàn còn cặp nào phân li độc lập với hai cặp còn lại.


b v lg

200

Tổng số: 1000 cá thể
Xác định cấu kiểu gen của P và tần số hoán vị gen
Giải
Ở P (+/b, +/lg, +/v) x (b/b, lg/lg, v/v) ở F B thu 8 loại kiểu hình chia ra hai lớp, lớp 1 có 4
kiểu hình chiếm tỉ lệ cao, lớp 2 có 4 kiểu hình chiếm tỉ lệ thấp. Suy ra, 3 cặp gen nằm trên 2
cặp NST tương đồng và liên kết gen không hoàn toàn.
- Xét tổ hợp tính trạng (+/b, +/v) ở FB thu tỉ lệ 1: 1: 1: 1, suy ra +/b và +/v phân li độc lập
- Xét tổ hợp tính trạng (+/v, +/lg) ở F B thu tỉ lệ 4: 4: 1: 1, suy ra +/v và +/lg liên kết không
hoàn toàn
- Xét tổ hợp tính trạng (+/b, +/lg) ở FB thu tỉ lệ 1: 1: 1: 1, suy ra +/b và +/lg phân li độc lập
- Kiểu gen của P là x
- Tần số hoán vị gen là = 20%
3.4.3. Xác định 3 cặp gen nằm trên cùng một cặp NST và có trao đổi chéo kép.
* Phương pháp
18


Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái

- Ở FB thu được 8 loại kiểu hình khác nhau chia ra 4 lớp, lớp 1 có 2 kiểu hiểu hình chiếm tỉ
lệ cao nhất, lớp 2 có 2 kiểu hình chiếm tỉ lệ cao, lớp 3 có hai kiểu hình chiếm tỷ lệ thấp, lớp
4 có 2 kiểu hình chiếm tỷ lệ thấp nhất.
- Các bước xác định kiểu gen của P


(f2 là tần số HVG tại điểm 2)

= (f1 là tần số HVG tại điểm 1)

B
A

= f1 + f kép

D
A

= f2 + f kép

Bước 4: Tính hệ số trùng lặp

19


Giải pháp khoa học 2012

GV. Lê Hồng Thái

+ f trao đổi chéo thực tế=

∑ TLKHnho
∑ KH

+ f trao đổi chéo LT= f đơn A/a x f đơn D/d

41 cây hoa vàng, quả tròn và ngọt.

15 cây hoa đỏ, quả tròn và ngọt;

12 cây hoa vàng, quả dẹt và chua

Xác định khoảng cách giữa các gen trên nhiễm sắc thể?
Bước 1: Dựa vào 2 lớp KH lớn nhất (Lớp KH ko do TĐC)
VD: Từ 2 lớp KH
426 cây hoa đỏ, quả dẹt và ngọt A-bbD-

424 cây hoa vàng, quả tròn và chua

aaB-dd

=> KG F1:

AbD
aBd

Bước 2: Từ 2 lớp KH nhỏ nhất (do TĐC kép) => gen nào nằm giữa
VD: 15 cây hoa đỏ, quả tròn và ngọt A-B-Daabbdd
Quan sát cùng với F1
 A và D luôn đi cùng nhau
20

12 cây hoa vàng, quả dẹt và chua


Giải pháp khoa học 2012


= 0,1918

→ Khoảng cách giữa A-b là 19,18 cM
Ta có kiểu gen của 2 kiểu hình do trao dổi chéo đơn tại 1 điểm có tỉ lệ bàng nhau:

- cây hoa đỏ, quả dẹt và chua:

Abd
abd

- cây hoa vàng, quả tròn và ngọt:

→ giao tử F1: Abd

aBD
abd

→ giao tử F1: aBD

Nhận thấy: d tái tổ hợp với Ab; D tái tổ hợp với aB → điểm trao đổi chéo làm hoán vị D và
d
15 + 12
2
426 + 424 + 104 + 108 + 46 + 41 + 15 + 12
46 + 41 +

→ Tần số trao đổi chéo: f =

= 0,0855

∑ TLKHnho
∑ KH

+ f trao đổi chéo LT= f đơn A/a x f đơn D/d
fthucte
fLT

+ hệ số trùng lặp C =

∑15 + 12
VD: + f trao đổi chéo thực tế=

1176

+ f trao đổi chéo LT= f đơn A/a x f đơn D/d= 0,1918 x 0,0855=0,0163989
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: ABD/abd , khoảng cách A và B = 0,3cM , B và D= 0,2cM. Cho biết hệ số trùng hợp
là 0,7. Tính tỉ lệ các loại giao tử tạo thành?
Giải: Từ gt: tần số trao đổi chéo kép lý thuyết là 0,3.0,2 = 0,06
Hệ số trùng hợp=

Tần số trao đổi chéo kép thực tế
Tần số trao đổi chéo kép lí thuyết

Tức là 0,7 =

Tần số trao đổi chéo kép thực tế
0,06

Suy ra tần số trao đổi chéo kép thực tế = 0,7 x 0,06 = 0,042.

aBd = 28

abD = 1

abd = 386

aBD = 80

AbD = 20

ABd = 1

Xác định trật tự các gen trên nhiễm sắc thể và tính khoảng cách giữa 3 lôcut (theo đơn vị
bản đồ)?
Giải: Xác định trật tự các gen và tính khoảng cách giữa 3 locut:
- Tổng số giao tử thu được: 414+386+70+80+28+20+1+1=1000
- Nhận thấy kiểu gen trên giảm phân cho 8 loại giao tử có tỉ lệ khác nhau → các gen liên kết
không hoàn toàn.
- Có 2 giao tử chiếm tỉ lệ cao nhất và bằng nhau đó là 2 giao tử không trao đổi chéo

→ Kiểu gen của cơ thể này là:

ABD
abd

- Nhận thấy 2 giao tử có tỉ lệ nhỏ nhất là abD và ABd là 2 giao tử do trao đổi chéo kép đồng
thời tạo ra, ở đây ta thấy D tái tổ hợp với ab và d tái tổ hợp với AB → alen D nằm giữa A và
B
A


fB/D =

28 + 20 + 1
49
=
= 0,049
414 + 386 + 70 + 80 + 28 + 20 + 1 + 1 1000

→ Khoảng cách giữa A và D là 4,9 cM
Vậy trật tự các gen và khoảng cách giữa 3 locut như sau:
A

15,1 cM

D

4,9 cM

B

Bài 3: Ở ruồi giấm gen A : thân xám, a : thân đen; B : cánh thường, b : cánh cụt; D : mắt đỏ,
d : mắt nâu. Cho F1 mang 3 cặp gen dị hợp lai phân tích được FB : 451 xám, thường, đỏ :
449 đen, cụt, nâu : 152 xám, cụt, nâu : 148 đen, thường, đỏ : 113xám, cụt, đỏ : 112 đen,
thường, nâu : 18đen, cụt, đỏ : 19 xám, thường, nâu.
Cho biết các cặp gen nằm trên nhiễm sắc thường.
Xác định kiểu gen F1 và tính khoảng cách giữa các gen.
Giải: F1 lai phân tích cho 8 kiểu hình phân thành 4 nhóm nên đã xảy ra hiện tượng liên kết
không hoàn của 3 gen.
2 kiểu hình chiếm tỉ lệ lớn : xám, thường, đỏ và đen, cụt, nâu tạo ra do 2 giao tử liên
kết hoàn toàn ABD và abd. Nên 3 gen A,B,D cùng nằm trên 1 NST và 3 gen a,b,d cùng nằm