BÀI TẬP DI TRUYỀN PHẢ HỆ & CÁC VÍ DỤ CHI TIẾT( Phần 2)

Thông thường, phương pháp giải bài tập phả hệ chia ra làm 3 bước:

Bước 1: Xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng.

Bước 2: Xác định kiểu gen.

Bước 3: Tính toán xác suất sinh con.

Tùy thuộc vào dữ kiện và yêu cầu của bài toán mà học sinh phải thực hiện đầy đủ 3 bước hoặc chỉ thực hiện 1 trong 3 bước trên.

Bước 2 – Xác định kiểu gen

2.1. Các vấn đề liên quan:

2.1.1. Xác định chính xác kiểu gen của bố mẹ mang kiểu hình trội qua kiểu hình lặn ở đời con

Dựa vào cơ chế di truyền của loài sinh sản hữu tính ta có:

+ Kiểu gen của đời con nhận $\frac{1}{2}$vật chất di truyền của mẹ và $\frac{1}{2}$ vật chất di truyền từ bố.

+ Tính trạng lặn biết chắc chắn kiểu gen và tính trạng trội chưa biết chắc chắn kiểu gen.

Vì vậy, nếu đời con có tính trạng lặn Þ có alen lặn ở đời bố mẹ.

#VD1: Ở người biết tóc xoăn là trội so với tóc thẳng, bố mẹ đều tóc xoăn sinh ra con tóc thẳng Þ Kiểu gen của bố mẹ là dị hợp.

#VD2: Ở người biết tóc xoăn là trội so với tóc thẳng, bố tóc xoăn, mẹ tóc thẳng sinh ra con tóc thẳng Þ Kiểu gen của bố là dị hợp.

#VD3: Bệnh mù màu do gen lặn nằm trên NST giới tính X không alen với Y. Bố mẹ bình thường, sinh ra con trai mù màu Þ Kiểu gen của mẹ là dị hợp.

#VD4: Bệnh mù màu do gen lặn nằm trên NST giới tính X không alen với Y. Bố mù màu, mẹ bình thường, sinh ra con gái mù màu Þ Kiểu gen của mẹ là dị hợp.

2.1.2. Xác định kiểu gen của đứa con mang kiểu hình trội khi biết chính xác kiểu gen của bố mẹ

Trong trường hợp con mang kiểu hình trội chưa thể xác định chính xác được kiểu gen. Để xác định được khả năng kiểu gen ở đời con cần thực hiện các bước sau:

- Viết được sơ đồ lai với kiểu gen của bố mẹ.

- Đứa con có sẵn trong phả hệ Þ khả năng kiểu gen của con được xác định trên tập hợp kiểu hình trội.

#VD1: Ở người biết tóc xoăn là trội so với tóc thẳng, bố mẹ đều tóc xoăn sinh ra con tóc thẳng. Đứa con tiếp theo tóc xoăn. Xác định kiểu gen của người con tóc xoăn.

LỜI GIẢI

Xác định được kiểu gen của bố mẹ Aa x Aa

Sơ đồ lai: P: Aa x Aa $\to$F: $\frac{1}{4}AA;\text{ }\frac{2}{4}\text{Aa}$; $\frac{1}{4}\text{aa}$ ($\frac{3}{4}$ xoăn ; $\frac{1}{4}$ thẳng)

Vì đứa con tóc xoăn đã sinh ra nên tỉ lệ kiểu gen của con sẽ được tính trên tập hợp tóc thẳng Þ ($\frac{1}{4}AA;\text{ }\frac{2}{4}\text{Aa}$) chuyển về 1. Kiểu gen của người con tóc xoăn có khả năng là $\frac{1}{3}AA;\text{ }\frac{2}{3}\text{Aa}$

#VD2: Bệnh mù màu do gen lặn nằm trên NST giới tính X không alen với Y. Bố mẹ bình thường, sinh ra con trai mù màu. Cặp vợ chồng này sinh tiếp được một người con gái bình thường. Xác định kiểu gen của người con gái này.

LỜI GIẢI

Xác định được kiểu gen của bố mẹ ${{X}^{A}}{{X}^{a}}\text{ }x\text{ }{{X}^{A}}Y$

Vì chỉ xét nguyên con gái lên sử dụng sơ đồ lai cho giới XX ở đời con.

Ta có $P:{{X}^{A}}{{X}^{a}}\text{ }x\text{ }{{X}^{A}}Y\text{ }\to \text{ XX: }\frac{1}{2}{{X}^{A}}{{X}^{A}};\frac{1}{2}{{X}^{A}}{{X}^{a}}$ (100% con gái bình thường)

Þ Kiểu gen của người con gái bình thường có khả năng $\frac{1}{2}{{X}^{A}}{{X}^{A}};\frac{1}{2}{{X}^{A}}{{X}^{a}}$

2.1.3. Xác định kiểu gen của đứa con mang kiểu hình trội chưa biết chính xác kiểu gen của bố mẹ

Để giải quyết dạng toán này, sử dụng cách giải toán theo kiểu toán quần thể. Thực hiện các bước sau:

+ Viết sơ đồ lai bình thường với P có 2 hay nhiều kiểu gen (có tỉ lệ).

+ Đứa con có sẵn trong phả hệ Þ khả năng kiểu gen của con được xác định trên tập hợp kiểu hình trội.

#VD: Ở người biết tóc xoăn là trội so với tóc thẳng, bố mẹ đều tóc xoăn sinh ra con tóc thẳng. Cặp vợ chồng này sinh ra tiếp được một người con trai tóc xoăn. Người con tóc xoăn lấy vợ tóc xoăn (*) sinh ra người cháu tóc xoăn. Người vợ (*) có bố tóc thẳng và mẹ tóc xoăn. Xác định kiểu gen của đứa cháu.

LỜI GIẢI

Ta biết, kiểu gen của người con trai tóc xoăn có khả năng $\frac{1}{3}AA;\text{ }\frac{2}{3}\text{Aa}$ (lời giải xem phần trên). Vợ tóc xoăn có kiểu gen Aa

Sơ đồ lai: $P:\left( \frac{1}{3}AA;\text{ }\frac{2}{3}\text{Aa} \right)\text{ x Aa}\to \text{ F: }\frac{2}{6}\text{AA};\text{ }\frac{3}{6}\text{Aa};\text{ }\frac{1}{6}\text{aa }$

Þ Kiểu gen của đứa cháu là tóc xoăn có thể là $\frac{2}{5}\text{AA};\text{ }\frac{3}{5}\text{Aa}$

2. Phương pháp xác định kiểu gen của các cá thể trong phả hệ
   Để xác định được kiểu gen của các cá thể (đã có) trong phả hệ cần có những chú ý sau:
   1. Nếu đề bài có nhiều tính trạng thì xét riêng rẽ từng tính trạng, sau đó mới xét chung các tính trạng.
   2. Quy ước gen cho tính trạng, để dễ dàng ký hiệu.
   3. Tùy theo yêu cầu của đề bài mà ta xác định kiểu gen của toàn bộ cá thể hoặc một vài cá thể liên quan đến câu hỏi.
   4. Khi xét từng tính trạng, xác định kiểu gen của các cá thể biết chính xác kiểu gen trước. Con nhận được 1 nửa gen từ bố và một nửa gen từ mẹ Kiểu gen của bố mẹ.
   5. Khi xác định được kiểu gen của bố mẹ thì việc xác định kiểu gen ở đời con sửa dụng các kỹ thuật tính toán của toán di truyền (như đã nêu ở phần trên)
2.3. Một số ví dụ minh họa
   #VD1 (Xác định tỉ lệ kiểu gen của một loại tính trạng): Khảo sát sự di truyền bệnh M ở người qua ba thế hệ như sau:

Xác suất để người III2 không mang gen bệnh là bao nhiêu:
   A. 0,5                    B. 0,33
   C. 0,25                    D. 0,75
LỜI GIẢI
   Ta thấy cặp vợ chồng thế hệ II bình thường sinh con gái bị bệnh  bệnh do gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể thường quy định.
Quy ước: A- bình thường ; a -bị bệnh M
Cặp vợ chồng ở thế hệ II đều có KG Aa nhận alen a từ người bố của họ (I1 và I3).
* Đứa con III2 có xác suất không mang gen gây bệnh là
   #VD2 (Xác định tỉ lệ kiểu gen của 2 loại tính trạng phân li độc lập):
Cho sơ đồ phả hệ sau:

Bệnh P được quy định bởi gen trội ( P ) nằm trên nhiễm sắc thể thường; bệnh Q được quy định bởi gen lặn ( q ) nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X, không có alen tương ứng trên Y. Biết rằng không có đột biến mới xảy ra. Xác suất để cặp vợ chồng ở thế hệ thứ III trong sơ đồ phả hệ trên sinh con đầu lòng là con trai và mắc cả hai bệnh P, Q là
A. 6,25 %. B. 3,125 %. C. 12,5 %. D. 25 %.

LỜI GIẢI
* Xét từng tính trạng
- Xét bệnh P: II3 có kiểu gen pp III1 có kiểu gen dị hợp Pp
- Xét bệnh Q: I4 có kiểu gen XqY suy ra II5 có kiểu gen dị hợp XQXq
 Vậy, III2 có kiểu gen XQXQ hoặc XQXq
* Tính toán theo yêu cầu đề bài (áp dụng kỹ thuật tính bài toán sinh con)
- Pp x pp suy ra xác suất xuất hiện đứa con mắc bệnh P là .
+ Nếu XQXQ x XQY suy ra con mắc bệnh với xác suất 0 %.
+ Nếu XQXq x XQY suy ra con mắc bệnh với xác suất 25 %.
- Xác suất sinh một con trai mắc bệnh là: ( 0 % + 25 % ) : 2 = 12,5 %.
- Kết hợp cả hai tính trạng, xác suất sinh một con trai mắc bệnh của cặp bố mẹ III là: 12,5 % x 1/2 = 6,25 % .

#VD3 (Xác định tỉ lệ kiểu gen của 2 loại tính trạng liên kết gen):

Ở người, bệnh bạch tạng do một gen nằm trên NST thường quy định, alen e quy định tính trạng bị bệnh, alen E quy định tính trạng da bình thường. Gen (E, e) liên kết với gen quy định tính trạng nhóm máu. Gen quy định nhóm máu gồm ba alen (I^A, I^B, I^O), trong đó alen I^A, I^B đồng trội và trội hoàn toàn so với I^O. Khoảng cách giữa hai gen này là 11cM. Dưới đây là sơ đồ phả hệ của một gia đình:

Người vợ (4) đang mang thai, bác sĩ cho biết thai nhi có nhóm máu AB. Xác suất để đứa con này không bị bệnh bạch tạng là bao nhiêu?

LỜI GIẢI

* Xét từng tính trạng

- Cặp vợ chồng 3 và 4 có nhóm máu A và B sinh ra các con có đủ 4 nhóm máu gen quy định nhóm máu của 2 người là dị hợp I^AI^O , I ^BI^O

- Người vợ 4 bị bệnh có KG ee

- Người chồng 4 không bị bệnh nhưng có bố bị bệnh có KG Ee

* Tìm kiểu gen chung

KG của người vợ 4 là ( không xảy ra hoán vị)

KG của người chồng 3 là (Do mẹ của người này chắc chắn có kiểu gen ) người số 3 này có xẩy ra hoán vị gen trong quá trình phát sinh giao tử.

* Tính theo yêu cầu của đề bài

- Vậy ta có sơ đồ lai là:

P: (3) x

G: EI^B = eI^o = 0,445 0,5eI^A; 0,5eI^o

DI^o = dI^B = 0,055

- Theo bài ra con chắc chắn đã có nhóm máu AB. Vậy xác suất để đứa con này không bị bệnh là:

#VD4 (Xác định tỉ lệ kiểu gen của 2 loại tính trạng liên kết gen nằm trên NST giới tính):

Một cặp vợ chồng bình thường sinh được một con trai bình thường, một con trai mù màu và một con trai mắc bệnh máu khó đông. Cho rằng gen lặn h gây bệnh máu khó đông, gen lặn m gây bệnh mù màu. Các gen này đều nằm trên X không có alen trên Y, các gen trội tương ứng là H quy định máu đông bình thường và M không gây mù màu. Hãy xác định kiểu gen của cặp vợ chồng nói trên.

LỜI GIẢI