Tài liệu tham khảo ôn thi tốt nghiệp THPTQG môn Sinh học - Chuyên đề: Liên kết gen và hoán vị gen

 CHUYÊN ĐỀ: LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN
A. LIÊN KẾT GEN (DI TRUYỀN LIÊN KẾT HOÀN TOÀN
I. Đối tượng nghiên cứu của Menđen
- Ruồi giấm mang nhiều đặc điểm thuận lợi cho việc nghiên cứu DTH:
+ Chu trình sống ngắn
+ Các tính trạng biểu hiện rõ ràng
+ Dễ nuôi
+ Số lượng NST ít
II. Thí nghiệm của Moocgan
1. Thí nghiệm
 Ptc: Thân xám, cánh dài x Thân đen cánh cụt
 F1: 100% Thân xám, cánh dài
 Lai phân tích con đực F1:
 Pa: ♂ F1 x ♀ thân đen, cánh cụt
 Fa: 1 Thân xám, cánh dài 
 1 Thân đen, cánh cụt
2. Giải thích
- Ptc→ F1 100% Thân xám, cánh dài 
→ Thân xám trội hoàn toàn so với tính trạng thân đen Quy ước: A – Thân xám, a – 
Thân đen
 Cánh dài trội hoàn toàn so với cánh cụt  B – Cánh dài, b – Cánh cụt
→ KG F1 chứa Aa và Bb
Trong phép lai phân tích:
- Xét sự di truyền của từng cặp tính trạng ta có: 
 Xám 1 Dài 1
 ; 
 Đen 1 Cut 1
- Xét đồng thời 2 tính trạng ta có:
(1 Xám : 1 Đen) (1 Dài : 1 Cụt) = 1 Xám, Dài : 1 Xám, Cụt : 1 Đen, Dài : 1 Đen, Cụt 
 Fa: 50% (Xám, Dài) : 50% (Đen, Cụt) 
 Ta nhận thấy tỉ lệ kiểu hình chung của các tính trạng theo đầu bài khác tích tỉ lệ 
KH của từng cặp tính trạng 2 cặp gen này nằm trên 1 cặp NST và liên kết hoàn 
toàn.
III. Cơ sở tế bào học
- Mỗi NST được cấu tạo bởi 1 phân tử ADN, gen là 1 đoạn phân tử ADN, do đó mỗi 
NST chứa nhiều gen, các gen xếp thành hàng dọc trên NST.
- Trong quá trình giảm phân mỗi NST phân li về 1 giao tử thì các gen trên NST cũng 
phân li cùng nhau về giao tử đó hiện tượng này gọi là liên kết gen.
- Các gen càng nằm gần nhau trên một NST thì liên kết càng chặt chẽ, các gen càng 
nằm xa nhau thì lực liên kết càng yếu.
- Các gen trên cùng một NST làm thành một nhóm liên kết gen. Số nhóm liên kết gen 
của 1 loài thường bằng số lượng NST trong bộ đơn bội của loài đó.
* Sơ đồ lai:
 Pt/c: Xám - Dài x Đen - Cụt
 AB ab
 AB ab
 Gp: AB ab
 AB
 F1: (100% Xám - Dài)
 ab
 Trong phép lai phân tích: 2
Số KG = n.m + C n.m 
b/ Trên XY (giới dị giao) : Do trên Y không có alen tương ứng nên:
Số KG = mn
 2
Do đó số KG tối đa trong quần thể = 2.n.m + C n.m 
Ví dụ:
Gen I, II, III lần lượt có 3,4,5 alen. Xác định số KG tối đa có thể có trong quần thể 
(2n) về 3 locus trên trong trường hợp
a. Cả 3 gen trên đều nằm trên NST thường trong đó gen II và III cùng nằm trên một 
cặp NST tương đồng, gen I nằm trên cặp NST khác.
b. Gen I nằm trên cặp NST thường, gen II và III cùng nằm trên NST giới tính X ở 
đoạn không tương đồng với Y.
c. Cả 3 gen trên đều nằm trên một cặp NST thường
d. Cả 3 gen trên đều nằm trên NST X ở đoạn không tương đồng với Y.
Hướng dẫn:
Câu a. 
- Số KG tối đa đối với gen I = r/2(r+1) = 3/2(3+1) = 6
- Số KG tối đa đối với 2 gen II và III = mn/2(mn + 1) = (4 x 5)/2 x [(4 x 5)+1] = 210
Vậy số KG tối đa trong QT với 3 locus trên = 6 x 210 = 1260
Câu b. 
- Số KG tối đa đối với gen I = r/2(r+1) = 3/2(3+1) = 6
- Số KG tối đa đối với 2 gen II và III = mn/2(mn + 3) = (4 x 5)/2 x [(4 x 5)+3] = 230
Vậy số KG tối đa trong QT với 3 locus trên = 6 x 230 = 1380
Câu c.
Số KG tối đa = 3.4.5(3.4.5+1)/2 = 1830
Câu d.
Số KG tối đa = 3.4.5(3.4.5+1)/2 + 3.4.5 = 1890
 Dạng 3: Biết gen trội, gen lặn, kiểu gen của P, xác định kiểu gen, kiểu hình ở đời 
 con
Các kiến thức cơ bản 
Cách giải:
 - Quy ước gen 
 - Xác định tỉ lệ giao tử của P
 - Lập bảng suy ra tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình của thế hệ sau.
 Chú ý: trường hợp có nhiều nhóm liên kết gen, dùng phép nhân xác suất hoặc sơ đồ phân nhánh 
phân nhánh để tính tỉ lệ kiểu hình, tỉ lệ kiểu hình.
Ví dụ: Ở cà chua, A quy định cây cao, a quy định cây thấp; B quy định quá tròn, b quy dịnh qủa bầu; 
D quy định chím sớm, d quy định chím muộn.Trong quá trình di truyền, các gen nằm trên cùng một 
cặp NST, liên kết gen hoàn toàn. Xác định tỉ lệ phân li kiểu gen, tỉ lệ phân li kiểu hình các phép lai 
sau:
 AB AB
 1. P1 : ♀ x ♂ 
 ab ab
 AbD AbD
 2. P2 : ♀ x ♂ 
 aBd aBd
 BD BD
 3. P3 : ♀ Aa x ♂ Aa
 bd bd
 GIẢI :
 + Quy ước gen : A: cây cao ; B: quả tròn ; D: chín sớm
 a: cây thấp ; b : qủa bầu ; d: chín muộn 
 AB AB
 1. P1 : ♀ x ♂ 
 ab ab
 GP1: ( AB: ab) (AB : ab) x ab/ab 
Ví dụ:
Từ một phép lai giữa hai giống cà chua thuần chủng, người ta nhận được F1 100% 
cây cao, quả đỏ. Cho F1 tự thụ thu được F2 25% cây cao, quả vàng; 50% cây cao, quả 
đỏ; 25% cây thấp, quả đỏ. Xác định kiểu gen, kiểu hình của P?
Hướng dẫn:
 -Ptc → F1 100% cây cao, quả đỏ 
 cây cao trội hoàn toàn so với cây thấp Quy ước: A – cây cao, a – cây thấp
 quả đỏ trội hoàn toàn so với quả vàng Quy ước: B – quả đỏ, a – quả 
 vàng
 - F2 cho tỉ lệ 1 : 2 : 1 = 4 = 2 x 2 (vì F1 tự thụ) F1 chứa 2 cặp gen dị hợp nằm 
 trên 1 cặp NST tương đồng và liên kết hoàn toàn.
 -Ở F1 không xuất hiện kiểu hình thấp vàng mà xuất hiện kiểu hình thấp đỏ 
 chứng tỏ a, B nằm trên 1 NST KG F1: Ab/aB P: Ab/Ab x aB/aB.
 Dạng 5. Tích hợp liên kết gen với các quy luật di truyền
1. Tích hợp giữa liên kết gen và quy luật phân li 
a. Bài toán thuận
Một loài thực vật, gen A – thân cao, a –thân thấp; B- hoa đỏ, b- hoa vàng; D- quả tròn, 
d- quả dài. Cặp gen Bb và Dd nằm trên cùng một NST, biết rằng các gen liên kết hoàn 
toàn. Xét phép lai:
 BD BD
P: Aa x Aa , tỷ lệ kiểu hình thân cao, hoa đỏ quả tròn ở thế hệ F1 là bao nhiêu?
 bd bd
Giải: 
 BD BD
- Xét phép lai: x F1: 3/4 hoa đỏ, quả tròn: 1/4 hoa vàng, quả dài.
 bd bd
- Xét phép lai: Aa x Aa F1: 3/4 cao: 1/4 thấp
- Vậy tỷ lệ kiểu hình thân cao, hoa đỏ quả tròn ở thế hệ F1 là : 3/4 x 3/4 = 9/16
b. Bài toán nghịch
Phương pháp chung:
- Phân tích tỷ lệ từng tính trạng
- Qui ước gen cho từng tính trạng
- Xác định tỷ lệ của từng cặp 2 tính trạng để tìm xem cặp gen nào liên kết hoàn toàn 
với cặp gen nào.
- Biện luận đưa bài toán về đúng dạng (nhận biết bằng dấu hiệu bài toán 3 cặp gen qui 
định 3 cặp tính trạng nhưng giảm biến dị tổ hợp)
- Xác định kiểu gen P
Ví dụ: Ptc F1 toàn cây thân cao, hạt tròn, màu đục; F1 giao phấn với nhau được 
F2: 9 thân cao, hạt tròn, màu đục; 3 thân cao, hạt dài, màu trong; 3 thân thấp, hạt tròn, 
màu đục; 1 thân thấp, hạt dài, màu trong. Biện luận tìm kiểu gen F1.
Giải: 
- Do Ptc nên F1 có KG dị hợp 3 cặp gen.
- Qui ước: A – thân cao; a – thân thấp; B- hạt tròn; b –hạt dài; D- màu đục; d- màu 
trong. 
- Xét cặp Aa/Bb: 9:3:3:1 cặp gen Aa và Bb phân li độc lập kiểu gen: AaBb x 
AaBb.
- Xét cặp Aa/Dd: 9:3:3:1 cặp gen Aa và Dd phân li độc lập kiểu gen: AaDd x 
AaDd.
- Xét cặp gen Bb/Dd: 3:1 hai cặp gen này LKHT với nhau kiểu gen: BD/bd x 
BD/bd.
- Vậy KG F1 là: Aa BD/bd
2. Tích hợp giữa liên kết gen và tương tác gen - Trong phép lai phân tích: ta nhận thấy con đực đen, cụt luôn cho ra một loại giao tử, 
do đó số loại và tỉ lệ KH ở đời phép lai phân tích phụ thuộc vào số loại và tỉ lệ giao tử 
của con cái F1 đem lai.
+ Ruồi đực thân đen, cánh cụt giảm phân chỉ cho một loại giao tử ab
 do đó số loại và tỉ lệ KH ở đời phép lai phân tích phụ thuộc vào số loại và tỉ lệ giao 
tử của con cái F1 đem lai.
+ Ruồi cái F1 giảm phân phải cho 4 loại giao tử với tỉ lệä AB = ab = 0,415 ; Ab = aB = 
0,085
Ta thấy: + Khác PLĐL (F1 giảm phân cho 4 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau)
 + Khác LK gen (F1 giảm phân cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau)
 Để giải thích hiện tượng con cái xám, dài dị hợp cho 4 loại giao tử với tỉ lệ không 
bằng nhau, ông đưa ra giả thuyết 2 cặp gen quy định 2 tính trạng trên nằm trên 1 cặp 
NST tương đồng liên kết gen không hoàn toàn (hoán vị gen)
II. Cơ sở tế bào học
- Ở kì đầu của GP I có hiện tượng tiếp hợp của các cặp NST tương đồng theo chiều 
dọc, gen alen đối diện nhau, 2 trong 4 cromatit khác nguồn gốc trao đổi đoạn tương 
ứng dẫn đến sự hoán vị của các gen tương ứng tổ hợp lại các gen không alen.
- Các gen nằm càng xa nhau thì lực liên kết càng yếu, càng dễ xảy ra hoán vị gen.
 Sơ đồ lai:
 Pt/c: Thân xám, cánh dài x Thân đen, cánh cụt
 AB ab
 AB ab
 Gp: AB ab
 AB
 F1: (100% Thân xám, cánh dài)
 ab
 AB ab
 Pa: ♀F1 (Thân xám, cánh dài) x ♂ (Thân đen, cánh cụt)
 ab ab
 G: 0,415 AB; 0,415 ab 1 ab
 0,085 Ab; 0,085 aB
 AB Ab
 Fa: 0,415 Thân xám, cánh dài; 0,085 (Thân xám, cánh cụt) 
 ab ab
 ab aB
 0,415 (Thân đen, cánh cụt); 0,085 (Thân đen, cánh dài) 
 ab ab
- Fa xuất hiện 2 kiểu hình khác bố mẹ biến dị tổ hợp
* Đặc điểm của hoán vị gen
- Tần số hoán vị gen (f) bằng tổng tỉ lệ các giao tử mang gen hoán vị.
 VD: Tần số hoán vị gen trong thí nghiệm của Moocgan:
 f = 0,085 + 0,085 = 0,17
- Tần số hoán vị gen giữa 2 lôcut gen nào đó luôn 50% vì:
 + Không phải TB nào khi GP cũng xảy ra TĐC giữa 2 locut gen đang xét
 + Các gen trên cùng 1 NST có xu hướng liên kết là chủ yếu
 + TĐC chỉ xảy ra giữa 2 trong 4 cromatit của cặp NST kép tương đồng
 + f = 50% khi tất cả các TB tham gia GP đều xảy ra TĐC giữa 1 locut gen đang 
 xét.
- Tần số hoán vị gen thể hiện khoảng cách tương đối giữa các gen trên NST
 + Nếu khoảng cách giữa 2 gen càng lớn, khả năng xảy ra hoán vị gen càng cao 
 tần số hoán vị gen càng cao.
 + Nếu khoảng cách giữa 2 gen càng gần, khả năng xảy ra hoán vị càng thấp 
tần số hoán vị gen càng nhỏ. + Kiểu gen : Ab/aB X Ab/aB 
 - Nếu % ab > 25 % == > Đây là giao tử liên kết .
 + Tần số hoán vị gen: f % = 100 % - 2 . % ab
 + Kiểu gen : AB/ab x AB/ab 
c) Hoán vị gen xảy ra 2 bên
 (% ab)2 = % kiểu hình lặn 
 - Nếu % ab Đây là giao tử hoán 
 vị
 + Tần số hoán vị gen : f % = 2 . % ab
 + Kiểu gen : Ab/aB x Ab/aB .
 - Nếu % ab > 25 % == > Đây là giao tử liên kết 
 + Tần số hoán vị gen : f % =100% - 2 . % ab
 + Kiểu gen : AB/ab x AB/ab 
d) Hoán vị gen xảy ra 2 bên nhưng đề bài chỉ cho 1 kiểu hình (1 trội, 1 lặn ) 
 Gọi x là % của giao tử Ab %Ab = %aB = x% 
 %AB = %ab = 50% - x% 
Ta có x2 - 2x (50% - x%) = kiểu hình (1 trội, 1 lặn )
- Nếu x < 25% %Ab = % aB ( Đây là giao tử hoán vị)
 + Tần số hoán vị gen: f % = 2 . % ab
 + Kiểu gen: AB/ab x AB/ab 
- Nếu x > 25% %Ab = % aB (Đây là giao tử liên kết)
 + Tần số hoán vị gen : f % = 100 % - 2 . % ab
 + Kiểu gen : Ab/aB x Ab/aB 
Ví dụ 1: Cho những cây cà chua F1 có cùng kiểu gen với kiểu hình cây cao, quả đỏ tự 
thụ phấn. F2 thu được tỉ lệ phân tính kiểu hình: 50,16% cao, đỏ : 24,84% cao, vàng : 
24,84% thấp, đỏ : 0,16% thấp, vàng. Hãy tính tần số hoán vị gen xảy ra ở cây F1?
Hướng dẫn
* Quy ước, nhận diện quy luật di truyền
 + F2 xuất hiện tính trạng cây thấp, quả vàng F1 không thuần chủng dị hợp 
hai cặp gen cây cao, quả đỏ biểu hiện trong kiểu gen dị hợp là tính trạng trội. 
 Qui ước: A qui định cây cao, a qui định cây thấp; B qui định quả đỏ ; b qui 
định quả vàng
Xét riêng kiểu hình từng tính trạng ở F2
 + Tính trạng chiều cao: cây cao : cây thấp =75:25 = 3 : 1 ( phù hợp QL phân li 
Mendel) → P Aa x Aa (1)
 + Tính trạng hình dạng quả: quả đỏ : quả bầu vàng = 75:25 = 3 : 1 ( phù hợp 
QL phân li Mendel) → P Bb x Bb (2) 
(1), (2) => P dị hợp 2 cặp gen.
So sánh tích các cặp tính trạng đã phân tích với dữ kiện đầu bài để nhận diện quy luật 
di truyền chi phối
 + Nếu 2 cặp gen/ 2 cặp nhiễm sắc thể thì tỉ lệ ở F1 là: (3:1)(3:1) = 9 : 3 : 3 : 1 
dữ kiện bài ra (50,16% : 28,84% : 28,84% : 0,16%) → hai cặp gen phân bố trên 1 cặp 
NST và tính trạng di truyền tuân theo qui luật hoán vị gen. (Vì số KH tối đa của liên 
kết là 3)
* Xác định hoán vị 1 giới hay hoán vị 2 giới, dị hợp tử đều hay dị hợp tử chéo và tính 
f
 - F2 cây thấp, vàng (ab/ab) = 0,16% = 4% ab x 4% ab → Hoán vị gen xảy ra cả 
hai bên bố mẹ F1 đem lai.
 - AB = ab = 4% < 25% là giao tử hoán vị F1 dị chéo kiểu gen của F1 là 
Ab/aB