Phương pháp giải nhanh XÁC XUẤT - Quy luật di truyền - Sinh Học 12

LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN XÁC XUẤT – QUY LUẬT DI TRUYỀN

PART 1 – NG.M.N Loga.vn

- Trong giảm phân, sự phân li của cặp NST là cơ chế dẫn tới sự phân li của cặp alen. Bản chất của quy luật phân li là sự phân li của các alen trong cặp alen, mỗi alen đi về một giao tử.

- Quy luật phân li của Menđen là quy luật di truyền cơ bản của mọi quy luật khác. Tức là ở các quy luật di truyền khác, các cặp gen cũng phân li theo quy luật của Menđen (trừ quy luật di truyền theo dòng mẹ, gen nằm ở tế bào chất).

- Các cặp NST phân li độc lập với nhau nên các cặp gen nằm trên các cặp NST cũng phân li độc lập. Các cặp gen phân li độc lập với nhau thì tỉ lệ phân li kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình ở đời con tuân theo quy luật xác suất của toán học. Tức là tỉ lệ phân li kiểu hình bằng tích tỉ lệ của các cặp tính trạng, tỉ lệ phân li kiểu gen bằng tích tỉ lệ của các cặp gen.

- Khi gen di truyền theo quy luật phân li độc lập thì chúng ta sử dụng quy luật tổ hợp tự do để tính sự tổ hợp của các cặp alen.

- Các cặp gen phân li độc lập với nhau thì ở đời con có:

+ Tỉ lệ kiểu gen bằng tích tỉ lệ phân li kiểu gen của từng cặp gen;

+ Tỉ lệ phân li kiểu hình bằng tích tỉ lệ phân li của các cặp tính trạng:

+Số loại kiểu gen bằng tích số loại kiểu gen của các cặp tính trạng:

+ Số loại kiểu hình bằng tích số loại kiều hình của các cặp tính trạng;

+ Tỉ lệ của mỗi loại kiểu hình bằng tích tỉ lệ của các tính trạng có trong kiểu hình đó.

- Hai cặp tính trạng di truyền phân li độc lập với nhau khi tỉ lệ phân li kiểu hình của phép lại bằng tích tỉ lệ của các cặp tính trạng.

- Trong trường hợp tính trạng do một gen quy định, nếu ở đời con xuất hiện kiểu hình chưa có ở bố mẹ thì kiểu hình đó do gen lặn quy định, nếu kiểu hình đã có ở bố hoặc mẹ mà không biểu hiện ở đời con thì đó là kiểu hình lặn.

- Xác suất xuất hiện một kiểu hình nào đó chính là tỉ lệ của loại kiểu hình đó trong tổng số cá thể mà ta xét.

- Ở phép lai mà tổng số cặp gen dị hợp ở bố và mẹ là n cặp gen thì ở đời con, loại cá thể có 2 số alen trội chiếm tỉ lệ = Nếu cứ có một cặp gen đồng hợp trội thì a phải bớt đi 1.

1. Bài tập tính xác suất về kiểu hình

Cách giải: Khi bài toán yêu cầu tính xác suất về một kiểu hình nào đó thì cần phải tiến hành theo 2 bước.

Bước 1: Xác định kiểu gen của bố mẹ và viết sơ đồ lai để tìm tỉ lệ của loại kiểu hình cần tính xác suất.

Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất

Ví dụ: Cho biết A quy định thân cao trội hoàn toàn so với a quy định thân thấp, B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với b quy định hoa trắng. Hai cặp gen này nằm trên 2 cặp NST khác nhau. Cây thân cao, hoa đỏ thuần chủng giao phấn với cây thân thấp, hoa trắng được F1, Fị giao phấn tự do được F2. Lấy ngẫu nhiên 5 cây ở F2, xác suất để trong 5 cây này chỉ có 2 cây thân cao, hoa đỏ.

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Xác định kiểu gen của bố mẹ và viết sơ đồ lai

- Cây thân cao, hoa đỏ thuần chủng có kiểu gen AABB

- Cây thân thấp, hoa trắng có kiểu gen aabb.

- Sơ đồ lai:

- Viết giao tử và lập bảng ta sẽ thu được đời F2 có tỉ lệ kiểu hình 9 thân cao, hoa đỏ; 3 thân cao, hoa trắng; 3 thân thấp, hoa đỏ; 1 thân thấp, hoa trắng.

» Cây thân cao, hoa đỏ có tỉ lệ = 9/16

Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất

- Lấy 5 cây, cần có 2 cây thân cao, hoa đỏ thì phải là tổ hợp chập 2 của 5 phần tử =

- Ở F2, cây thân cao, hoa đỏ chiếm tỉ lệ = 9/16, Cây có kiểu hình không phải thân cao, hoa đỏ có tỉ lệ

= 1 - 9/16 = 7/16.

- Lấy 5 cây ở F2, xác suất để trong 5 cây này chỉ có 2 cây thân cao, hoa đỏ là:

Lũy thừa 2 là vì phải có 2 cây thân cao, hoa đỏ; Lũy thừa 3 vì phải có 3 cây có kiểu hình không phải thân cao, hoa đỏ.

- Khi bài toán yêu cầu trong 5 cây chỉ có 2 cây thân cao, hoa đỏ thì 3 cây còn lại phải có kiểu hình khác.

- Các kiểu hình khác có tỉ lệ =1 - tỉ lệ của kiểu hình cần tính xác suất

2. Bài tập tính xác suất về kiểu gen

Cách giải:

Cần phải tiến hành theo 2 bước

Bước 1: Tìm tỉ lệ của kiểu gen cần tính xác suất

Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất.

Ví dụ: Ở phép lại AaBb x Aabb thu được đời F1. Lấy ngẫu nhiên 3 cá thể F1, xác suất để thu được 3 cá thể đều có kiểu gen AaBb là bao nhiêu?

- Hướng dẫn giải:

Bước 1: Tìm tỉ lệ của kiểu gen cần tính xác suất

- Sơ đồ lai:

- Cặp lại Aa x Aa sẽ sinh ra đời con có kiểu gen Aa với tỉ lệ =1/2

- Cặp lại Bb x bb sẽ sinh ra đời con có kiểu gen Bb với tỉ lệ =1/2

» Phép lai AaBb x Aabb sẽ sinh ra đời con có kiểu gen AaBb với tỉ lệ = ¼

Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất

Lấy ngẫu nhiên 3 cá thể ở F1, xác suất để cả 3 cá thể đều có kiểu gen AaBb là

3. Bài tập tính xác suất tìm số alen

Ví dụ: Ở phép lại AaBbDd x AaBbDd thu được F1. Lấy ngẫu nhiên 2 cá thể F1.

Xác suất để thu được 2 cá thể mà mỗi cá thể đều có 3 alen lặn và 3 alen trội là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Tỉ lệ cá thể mang 3 alen lặn và 3 alen trội.

Ở phép lai AaBbDd x AaBbDd, đời bố mẹ có tổng số 6 cặp gen dị hợp.

+ Khi đời bố mẹ có 6 cặp gen dị hợp thì ở đời con, loại cá thể có 3 alen trội và 3 alen lặn chiếm tỉ lệ =

Bước 2: Tính xác suất

Xác suất để cả 2 cá thể đều có 3 alen lặn và 3 alen trội là

4. Bài tập xác suất liên quan đến chọn giống

Ví Dụ: Ở một loài vật nuôi, gen A nằm trên NST thường quy định lông dài trội hoàn toàn so với a quy định lông ngắn. Ở một trại nhân giống, người ta nhập về 25 con đực lông dài và 100 con cái lông ngắn. Cho các cá thể này giao phối tự do với nhau sinh ra F1 có 36% cá thể lông ngắn. Các cá thể F1 giao phối tự do được F2. Biết rằng không xảy ra đột biến. Lấy ngẫu nhiên 2 cá thể ở F2, xác suất để thu được 2 cá thể dị hợp là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Tìm tỉ lệ cá thể dị hợp ở F:

- Vì lông ngắn là tính trạng lặn nên 100 con cái lông ngắn đều có kiểu gen aa

- Cho 25 con đực giao phối tự do với các con cái aa sinh ra F1 có 36% cá thể lông ngắn.

» Tỉ lệ kiểu gen ở Fị là = 0,64 Aa : 0,36 aa (vì con cái có kiểu gen aa nên đời con luôn có gen a)

Tỉ lệ giao tử A là 0,32; tỉ lệ giao tử a là 0,68

Các cá thể F1 giao phối tự do được F2

- Ở F2, cá thể dị hợp chiếm tỉ lệ: 0,2176 + 0,2176 = 0,4352.

Bước 2: Tìm xác suất.

Lấy ngẫu nhiên 2 cá thể, xác suất để thu được 2 cá thể dị hợp=(0,4352)² = 0,1894

DI TRUYỀN TƯƠNG TÁC GEN VÀ GEN ĐA HIỆU

1. Các bài tập tính xác suất về kiểu hình

Cách giải: Khi bài toán yêu cầu tính xác suất về một kiểu hình nào đó thì cần phải tiến hành theo 2 bước.

- Bước 1: Xác định kiểu gen của bố mẹ và viết sơ đồ lai để tìm tỉ lệ của loại kiểu hình cần tính xác suất.

- Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất

Ví Dụ: Ở một loài thực vật, tính trạng màu hoa do 2 cặp gen Aa và Bb nằm trên 2 cặp NST khác nhau quy định. Khi trong kiểu gen có cả A và B thì quy định hoa đỏ; các trường hợp còn lại có hoa trắng. Ở phép lai AaBb x AaBb được F1. Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể F1, xác suất để thu được cá thể có kiểu hình hoa đỏ là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Xác định tỉ lệ của loại kiểu hình hoa đỏ ở F1.

- Tính trạng màu hoa di truyền theo quy luật tương tác bổ sung loại có tỉ lệ:

9 đỏ :7 trắng.

- Sơ đồ lai:

AaBb x AaBb =(Aa x Aa)(Bb x Bb) Aa x Aa 2 đời con có 3A- ;

aa. Bb x Bb đời con có 3B- : 1bb.

Đời F, có tỉ lệ 9A-B-; 3A-bb; 3aaB-; 1aabb.

Do khi có cả A và B thì có hoa đỏ, các trường hợp còn lại có hoa trắng cho nên đời con có tỉ lệ kiểu hình là

9 cây hoa đỏ (9A-B-)

7 cây hoa trắng (3A-bb, 3aaB-, 1aabb).

»Ở đời F1, cây có kiểu hình hoa đỏ chiếm tỉ lệ =9/16.

Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất

Lấy ngẫu nhiên 1 cây ở F1, thì xác suất thu được cây hoa đỏ chính là 9/16

2. Các bài tập tính xác suất về kiểu kiểu gen

Cách giải: Cần phải tiến hành theo 2 bước

Bước 1: Tìm tỉ lệ của kiểu gen cần tính xác suất

Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất.

Ví Dụ: Cho cây hoa đỏ tự thụ phấn, thu được đời F1 có tỉ lệ kiểu hình 9 cây hoa đỏ :

7 cây hoa trắng. Lấy ngẫu nhiên 2 cây hoa đỏ ở F1. Xác suất để thu được 2 cây thuần chủng là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Bước 1: Tìm tỉ lệ thuần chủng trong số các cây hoa đỏ

- Đời F1 có tỉ lệ kiểu hình 9:7 chứng tỏ tình trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung.

- Quy ước: A-B- quy định hoa đỏ

A-bb aaB aabb -} quy định hoa trắng

- Đời F1 có tỉ lệ 9:7 chứng tỏ cây hoa đỏ F1 có các kiểu gen với tỉ lệ là 1AABB, 2AaBB, 2AABb, 4AaBb.

Trong đó chỉ có kiểu gen AABB là kiểu gen thuần chủng.

Ở cây hoa đỏ F1, cây thuần chủng chiếm tỉ lệ = 1/9

Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất.

Lấy ngẫu nhiên 2 cây hoa đỏ ở F1, xác suất để thu được 2 cây thuần chủng là

3. Các bài tập xác suất khi bố mẹ có nhiều kiểu gen khác nhau

Cách giải: Khi bài toán yêu cầu tính xác suất về một kiểu hình nào đó thì cần phải tiến hành theo 3 bước.

Bước 1: Xác định kiểu gen của các cơ thể bố mẹ và viết sơ đồ lai.

Bước 2: Xác định kiểu gen của bố mẹ và viết sơ đồ lai để tìm tỉ lệ của loại kiểu hình cần tính xác suất.

Bước 3: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất

Ví Dụ: Ở một loài thực vật, tính trạng chiều cao cây do 2 cặp gen Aa và Bb nằm trên 2

cặp NST khác nhau quy định. Khi trong kiểu gen có cả A và B thì quy định thân cao; các trường hợp còn lại quy định thân thấp. Ở phép lại AaBb x AaBb được F1. Cho tất cả các cây thân cao ở F1 giao phấn ngẫu nhiên thu được F2. Lấy ngẫu nhiên 1 cây ở F2, xác suất để thu được cây thân cao là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Xác định tỉ lệ của loại kiểu hình thân cao ở F2.

- Tính trạng chiều cao thân di truyền theo quy luật tương tác bổ sung loại có tỉ lệ 9 cao 27 thấp.

- Sơ đồ lai: AaBb x AaBb = (Aa x Aa)(Bb x Bb)

Aa x Aa 2 đời con có 3A- ; laa.

Bb x Bb 2 đời con có 3B- : 1bb.

Đời F1 có tỉ lệ 9A-B-; 3A-bb, 3aaB-: 1aabb.

- Do khi có cả A và B thì có thân cao, các trường hợp còn lại có thân thấp cho nên đời con có tỉ lệ kiểu hình là

9 cây thân cao (9A-B-)

7 cây thân thấp (3A-bb, 3aaB-, laabb).

- Cây thân cao ở đời F1 gồm các kiểu gen với tỉ lệ là

1AABB, 2AaBB, 2AABb, 4AaBb = 1/9 AABB, 2/9 AaBB, 2/9 AABb, 4/9 AaBb.

- Khi cho tất cả các cây thân cao ở F1 giao phấn ngẫu nhiên thì sẽ có rất nhiều phép lại, vì vậy nếu viết các phép lại thì sẽ mất rất nhiều thời gian và dễ sai sót. Do vậy, cách tốt nhất là viết giao tử của tất cả các cá thể, sau đó lập một sơ đồ lai chung (vì bản chất của giao phối là do các giao tử kết hợp với nhau).

- Các loại giao tử do các cây thân cao F, sinh ra là