100 bài tập Tương tác gen (có đáp án 2024) và cách giải

100 bài tập Tương tác gen và cách giải

I. Lý thuyết

- Mỗi tính trạng có thể do một gen quy định (tính trạng đơn gen) hoặc do nhiều gen quy định (tính trạng đa gen hay còn gọi là tương tác gen). Trong thiên nhiên, hầu hết các tính trạng đều do nhiều loại phân tử prôtêin tương tác với nhau quy định nên tương tác gen là phổ biến. Một tính trạng có thể do rất nhiều cặp gen cùng nằm trên một NST hoặc nằm trên các cặp NST khác nhau quy định. Trong chương trình sinh học phổ thông chỉ đề cập tới các kiểu tương tác do 2 hoặc 3 cặp gen di truyền phân li độc lập và tương tác với nhau. Trong chương trình Sinh học phổ thông, chúng ta chỉ học 2 kiểu tương tác, đó là tương tác bổ sung và tương tác cộng gộp. Tương tác gen tạo ra nhiều kiểu hình mới làm xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp.

- Trong một phép lai, nếu tỉ lệ kiểu hình của đời con là 9:7; 9:6:1; 9:3:3:1 thì tính trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung (sản phẩm của gen này bổ sung với sản phẩm của gen khác để cùng quy định tính trạng).

- Một gen tác động đến sự biểu hiện của nhiều tính trạng được gọi là gen đa hiệu (gen đa chức năng). Ví dụ: Đột biến hồng cầu hình liềm ở người.

Để xác định kiểu tương tác thì phải dựa vào tỉ lệ phân li kiểu hình của phép lai.

Để xác định quy luật di truyền của mỗi tính trạng thì phải tính tỉ lệ kiểu hình ở đời con, ứng với mỗi quy luật sẽ có một tỉ lệ kiểu hình đặc trưng cho quy luật đó. Ví dụ nếu đời con có tỉ lệ kiểu hình 9 cao : 7 thấp thì khẳng định tính trạng di truyện theo quy luật tương tác bổ sung. Nếu cho cây hoa đỏ lai phân tích, thu được đời con có tỉ lệ 1 đỏ : 3 trắng thì tính trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung.

II. Các dạng bài

1. Xác định quy luật di truyền tính trạng

Muốn xác định quy luật di truyền của tính trạng thì phải dựa vào tỉ lệ phân li kiểu hình của phép lai hoặc phải dựa vào các dẫn liệu của bài toán để suy ra quy luật di truyền.

Ví dụ:

- Nếu lai phân tích mà đời con có tỉ lệ 1:3 hoặc 1:2:1 hoặc 1:1:1:1 thì tính trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung.

- Nếu ở đời con có tỉ lệ 9:7 hoặc 9:6:1 hoặc 9:3:3:1 thì tính trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung.

Bài 1: Ở một loài thực vật, khi trong kiểu gen có cả gen A và gen B thì hoa có màu đỏ. Nếu trong kiểu gen chỉ có A hoặc chỉ có B thì hoa có màu vàng. Nếu không có gen A và B thì hoa có màu trắng. Hai cặp gen Aa và Bb nằm trên 2 cặp NST khác nhau.

a. Tính trạng màu hoa của loài thực vật này di truyền theo quy luật nào?

b. Xác định kiểu gen của cây hoa đỏ thuần chủng.

c. Cho cây dị hợp về 2 cặp gen nói trên tự thụ phấn, tỉ lệ kiểu hình ở đời con sẽ như thế nào?

Hướng dẫn giải

a.

- Tính trạng màu hoa do 2 cặp gen 4 Aa và Bb quy định nên nó di truyền theo quy luật tương tác gen.

- Khi có cả A và B thì quy định hoa đỏ, chứng. tỏ hai gen A và B di truyền theo kiểu tương tác bổ sung.

b. Khi có cả gen A và gen B thì hoa có màu đỏ.

Kiểu gen của cây hoa đỏ thuần chủng là: AABB.

c. Xác định tỉ lệ kiểu hình ở đời con:

Dùng tích tỉ lệ phân li của từng cặp alen.

AaBb x AaBb = (Aa x Aa) (Bb x Bb)

$\left.\begin{array}{r}Aa\times Aa\to đời con có 3 A-,1aa\\ Bb\times Bb\to đời con có 3B-,\end{array}\right\}$

AaBb x AaBb = (Aa x Aa)(Bb x Bb) = (3A-; 1aa)(3B-; 1bb)

9 A-B- 9 cây hoa đỏ

$\left.\begin{array}{r}3A-bb\\ 3aaB-\end{array}\right\} 6 cây hoa vàng$

1aabb 1 cây hoa trắng

Tỉ lệ phân li kiểu gen bằng tích tỉ lệ kiểu gen của từng cặp alen.

2. Nhận xét về kiểu gen, kiểu hình của đời con

Bài 2: Ở một loài thực vật, cho cây hoa đỏ thuần chủng lai với cây hoa trắng thuần chủng thu được toàn cây hoa đỏ. Cho F1 tự thụ phấn, thu được F2 có tỉ lệ: 9 cây hoa đỏ : 7 cây hoa trắng. Biết không xảy ra đột biến. Theo lí thuyết, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng về số loại kiểu gen của thế hệ ?

I. Đời F2 có 9 loại kiểu gen, trong đó có 4 kiểu gen quy định hoa đỏ.

II. Đời F2 có 16 loại kiểu gen, trong đó có 4 kiểu gen quy định hoa trắng.

III. Đời F2 có 9 kiểu gen quy định cây hoa đỏ, 7 kiểu gen quy định hoa trắng.

IV. Đời F2 có 16 loại kiểu gen, trong đó có 7 kiểu gen quy định hoa trắng

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

Hướng dẫn giải

- Đời F2 có tỉ lệ kiểu hình 9 cây hoa đỏ : 7 cây hoa trắng Tính trạng màu hoa di truyền theo quy luật tương tác bổ sung.

- Quy ước A-B- quy định hoa đỏ. Các kiểu gen A-bb, aaB-, aabb quy định hoa trắng.

- Đời F2 có 16 kiểu tổ hợp (9 + 7 = 16) chứng tỏ F1 dị hợp 2 cặp gen. Đời F1 dị hợp 2 cặp gen thì F2 có 9 loại kiểu gen, trong đó cây hoa đỏ có 4 kiểu gen là AABB, AABb, AaBB, AaBb.

=> Chỉ có I đúng => Đáp án A.

3. Tìm tỉ lệ kiểu gen trong các kiểu hình của phép lai

Bài 3: Ở 1 loài thực vật, giao phấn cây thân cao với cây thân thấp được có 100% cây thân cao. Cho F1 tự thụ phấn, thu được F2 có tỉ lệ kiểu hình: 9 cây thân cao : 7 cây thân thấp. Biết không xảy ra đột biến. Theo lí thuyết, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?

I. Trong số các cá thể của F2, cá thể thuần chủng về kiểu hình thân cao chiếm tỉ lệ 6,25%.

II. Trong số các cá thể của F2, cá thể thân cao không thuần chủng chiếm tỉ lệ 50%.

III. Trong số các cá thể của F2, cá thể thân thấp không thuần chủng chiếm tỉ lệ 25%.

IV. Lấy ngẫu nhiên một cá thể thân cao ở F2, xác suất để được cá thể thuần chủng là

A. 2 B. 3 C. 1 D. 4

Hướng dẫn giải

Công thức giải nhanh:

Khi tính trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung và đời F1 có tỉ lệ kiểu hình 9M : 7N thì:

- Trong số các cá thể của F1, cá thể thuần chủng về kiểu hình M chiếm tỉ lệ $\frac{1}{16}$; Cá thể có kiểu hình M không thuần chủng chiêm tỉ lệ $\frac{1}{2}$; Cá thể có kiểu hình N không thuần chủng chiếm tỉ lệ $\frac{1}{4}$

- Trong số các cá thể có kiểu hình M ở F1, cá thể thuần chủng chiếm tỉ lệ $\frac{1}{9}$; cá thể không thuần chúng chiếm tỉ lệ$\frac{8}{9}$

- Trong số các cá thể có kiểu hình N ở F1, cá thể thuần chủng chiếm tỉ lệ $\frac{3}{7}$; cá thể không thuần chủng chiếm tỉ lệ $\frac{4}{7}$

Chứng minh công thức:

Quy ước: A-B- quy định kiểu hình M, các trường hợp còn lại quy định kiểu hình N.

a.

- Cá thể thuần chủng về kiểu hình M có kiểu gen AABB có hệ số 1.

=> Cá thể thuần chủng về kiểu hình M chiếm tỉ lệ $\frac{1}{16}$

- Cá thể không thuần chủng về kiểu hình M có 3 kiểu gen với hệ số là 2AABb, 2AaBB, 4AaBb.

=> Ở F1, cá thể có kiểu hình M không thuần chủng chiếm tỉ lệ $\frac{2+2+4}{16}=\frac{8}{16}=\frac{1}{2}$

b. Cây có kiểu hình M ở F1 có 4 kiểu gen là 1AABB, 2AABb, 2AaBB, 4AaBb => Cây thuần chủng (AABB) chiếm tỉ lệ $\frac{1}{9}$

Cây thuân chủng chiêm tỉ lệ = 5 thì cây không thuân chủng chiếm tỉ lệ = 5:

c. Cây có kiểu hình B ở F1 có 5 kiểu gen với hệ số là: 1AAbb, 2Aabb, 1aaBB, 2aaBb, laabb.

=> Cây thuần chủng gồm 1AAbb + laaBB + laabb chiếm tỉ lệ $\frac{3}{7}$

Cây không thuần chủng chiếm tỉ lệ $\frac{4}{7}$

Vận dụng công thức, ta có cả 4 phát biểu đúng. => Đáp án D.

Ở bài toán này, tỉ lệ kiểu hình là 9 cây thân cao : 7 cây thân thấp.

- Cá thể thuần chủng về kiểu hình thân cao chiếm tỉ lệ $=6,25\%=\frac{1}{16}$$\to$I đúng.

- Cá thể thân cao không thuần chủng chiếm tỉ lệ $=50\%=\frac{1}{2}$ $\to$II đúng.

- Trong số các cá thể của F1, cá thể thân thấp không thuần chủng chiếm tỉ lệ $=25\%=\frac{1}{4}\to$III đúng.

- Lấy ngẫu nhiên một cá thể thân cao ở F1, xác suất để được cá thể thuần chủng là $=\frac{1}{9}\to$IV đúng.

4. Bài toán tương tác cộng gộp

Bài 4: Ở một loài thực vật, tính trạng khối lượng quả do nhiều cặp gen nằm trên các cặp NST khác nhau di truyền theo kiểu tương tác cộng gộp. Cho cây có quả nặng nhất lai với cây có quả nhẹ nhất được F1. Cho F1 giao phấn tự do được F2 có 15 loại kiểu hình về tính trạng khối lượng quả. Tính trạng khối lượng quả do bao nhiêu cặp gen quy định?

Hướng dẫn giải

- Tính trạng di truyền theo quy luật tương tác cộng gộp nên cứ có 1 cặp gen thì có thêm 2 loại kiểu hình.

- Đời F2 có 15 loại kiểu hình chứng tỏ tính trạng do 7 cặp gen quy định

5. Bài toán về xác suất

Bài 5: Ở một loài thực vật, tính trạng chiều cao thân 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 cây thân cao; các trường hợp còn lại quy định thân thấp. Cho cây dị hợp 2 cặp gen tự thụ phấn, thu được . Lấy ngẫu nhiên 2 cây F1, xác suất để thu được 1 cây thân cao là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Bước 1: Xác định tỉ lệ của loại kiểu hình cây thân cao và cây thân thấp ở F1.

- Tính trạng chiều cao cây di truyền theo quy luật tương tác bổ sung loại có tỉ lệ 9 cao : 7 thấp.

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

Aa x Aa => đời con có 3A-; laa.

Bb x Bb => đời con có 3B-; 1bb.

Đời F1 có tỉ lệ 9A-B-; 3A-bb; 3aaB-; laabb.

Do khi có cả A và B thì có cây cao, các trường hợp còn lại có cây 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).

=> Ở đời F1, cây thân cao chiếm tỉ lệ $\frac{9}{16}$, cây thân thấp chiếm tỉ lệ $\frac{7}{16}$

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

Lấy ngẫu nhiên 2 cây ở F1 thì xác suất thu được 1 cây thân cao là $C_2^1\times \frac{9}{16}\times \frac{7}{16}=\frac{2\times 9\times 7}{16\times 16}=\frac{126}{256}\approx 0,49$

6. Dự đoán khả năng về tỉ lệ kiểu hình đời con

Bài 6: Một loài thực vật, tính trạng màu hoa do hai cặp gen quy định. Cho hai cây đều có hoa hồng (P) giao phấn với nhau, thu được F1 gồm 100% cây hoa đỏ. Cho các cây F1 tự thụ phấn, thu được F2 có kiểu hình 9 cây hoa đỏ : 6 cây hoa hồng : 1 cây hoa trắng. Biết rằng không xảy ra đột biến. Theo lí thuyết, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?

I. F2 có 4 loại kiểu gen quy định kiểu hình hoa đỏ.

II. Trong tổng số cây hoa hồng ở F2, số cây có kiểu gen dị hợp tử chiếm tỉ lệ 2/3.

III. Cho tất cả các cây hoa đỏ ở F2 giao phấn với cây hoa trắng, thu được F2 có kiểu hình phân li theo tỉ lệ: 4 cây hoa đỏ : 4 cây hoa hồng : 1 cây hoa trắng.

IV. Cho tất cả các cây hoa hồng ở F2 giao phấn với tất cả các cây hoa đỏ ở F2, thu được có số cây hoa trắng chiếm tỉ lệ 1/27.

A. 3 B. 4 C. 2 D. 1

Hướng dẫn giải

Cả 4 phát biểu đều đúng => Đáp án B.

F2 có tỉ lệ = 9 đỏ : 6 hồng : 1 trắng. => Tính trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung.

Quy ước : A-B- quy định hoa đỏ; A-bb hoặc aaB- quy định hoa hồng; aabb quy định hoa trắng.

P: Cây hoa hồng x Cây hoa hồng

F1 : 100% hoa đỏ.

Ở có 4 kiểu gen quy định hoa đỏ (AABB, AaBB, AABb, AaBb). I đúng.

F2 có 4 loại kiểu gen quy định hoa hồng. Đó là: 1AAbb, 2Aabb, 1aaBB, 2aaBb.

=> Tỉ lệ kiểu gen dị hợp $=\frac{4}{6}=\frac{2}{3}$.=> II đúng.

Các cây hoa đỏ cho 4 loại giao tử là $\frac{4}{9}AB,\frac{2}{9}Ab,\frac{2}{9}aB,\frac{1}{9}ab$. Các cây hoa trắng chỉ cho giao tử ab => Đời F3 có tỉ lệ kiểu gen là:

$\frac{4}{9}AaBb:\frac{2}{9}Aabb:\frac{2}{9}aaBb:\frac{1}{9}aabb$; Kiểu hình = 4 đỏ : 4 hồng : 1 trắng. => III đúng.

Cây hoa hồng có 3 loại giao tử với tỉ lệ là $\frac{1}{3}Ab,\frac{1}{3}aB,\frac{1}{3}ab$

Cây hoa đỏ có các loại giao tử là: $\frac{4}{9}AB,\frac{2}{9}Ab,\frac{2}{9}aB,\frac{1}{9}ab$

=> Tỉ lệ cây hoa đỏ ở F₃ = $\frac{4}{9}+\frac{1}{3}\times \frac{2}{9}\times 2=\frac{10}{27}$

Tỉ lệ cây hoa trắng ở F_{3 =} $\frac{1}{9}\times \frac{1}{3}=\frac{1}{27}\to$IV đúng.

III. Bài tập vận dụng

Câu 1: Khi cho giao phấn cây có kiểu hình hoa đỏ với cây có kiểu hình hoa trắng (P) ở thế hệ F₁ xuất hiện đồng loạt cây có kiểu hình hoa đỏ.F1 tự thụ phấn, thu được F₂ có tỉ lệ kiểu hình: 56,25% cây hoa đỏ : 43,75% cây hoa trắng. Biết không xảy ra hiện tượng đột biến. Hãy xác định

a. Trong số các cây ở thế hệ F₂, cây thuần chủng về kiểu hình hoa đỏ chiếm tỉ lệ bao nhiêu?

b. Trong số các cây ở thế hệ F₂ cây hoa đỏ không thuần chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?

c. Trong số các cây ở thế hệ F₂, cây hoa trắng không thuần chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?

d. Lấy ngẫu nhiên một cây hoa đỏ ở F₂, xác suất để được cá thể không thuần chủng bao nhiêu?

e. Lấy ngẫu nhiên một cây hoa trắng ở F₂, xác suất để được cá thể thuần chủng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Ở bài toán này, tỉ lệ kiểu hình là 56,25% : 43,75% = 9 cây hoa đỏ : 7 cây hoa trắng.

Vận dụng công thức giải nhanh ta có :

a. Trong số các cây ở thế hệ F₂, cây thuần chủng về kiểu hình hoa đỏ chiếm tỉ lệ

b. Trong số các cây ở thê hệ F₂, cây hoa đỏ không thuần chủng chiếm tỉ lệ là

c. Trong số các cây ở thê hệ F₂, cây hoa trắng không thuần chủng chiếm tỉ lệ là

d. Lấy ngẫu nhiên một cây hoa đỏ ở F₂, xác suất để được cá thể không thuần chủng là

e. Lấy ngẫu nhiên một cây hoa trắng ở F₂, xác suất để được cá thể thuần chủng là

Câu 2: Xét tính trạng màu lông ở một loài động vật, khi cho con đực lông đen giao phối với con cái lông trắng (P), thu được F₁ có 100% con lông đen. Cho F₁ x F₁ thu được F₂ có tỉ lệ kiểu hình: 56,25% con lông đen : 43,75% con lông trắng. Biết rằng không xảy ra đột biến. Hãy xác định:

a. Tỉ lệ kiểu gen của các cá thể lông đen ở F₂.

b. Tỉ lệ các loại giao tử do các cá thể lông đen F₂ sinh ra.

c. Tỉ lệ kiểu gen của các cá thể lông trắng ở F₂.

d. Tỉ lệ các loại giao tử do các cá thể lông trắng F₂ sinh ra.

e. Cho tất cả các cá thể lông trắng ở F₂ giao phối ngẫu nhiên thu được F₃. Hãy xác định tỉ lệ của kiểu hình lông trắng ở F₃.

Hướng dẫn giải

F₂ có tỉ lệ kiểu hình: 56,25% con lông đen : 43,75% con lông trắng = 9 : 7.=> Tính trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung.

Vận dụng công thức giải nhanh, ta có:

a. Ở F₂, các cá thể lông đen có tỉ lệ kiểu gen là 1AABB : 2AABb : 2AaBB : 4AaBb.

b. Trong tổng số cá thể lông đen ở F₂, tỉ lệ giao tử được tạo ra là 4AB : 2Ab : 2aB : lab.

c. Ở F₂, các cá thể lông trắng có tỉ lệ kiểu gen là 1AAbb : 2Aabb : 1aaBB : 2aaBb : laabb.

d. Trong các cá thể lông trắng ở F₂, tỉ lệ giao tử

e. Cho tất cả các cá thể lông trắng ở F₂ giao phối ngẫu nhiên thu được F₃. Ở F₃, kiểu hình lông trắng chiếm tỉ lệ

Câu 3: Ở một loài thực vật, cho giao phấn cây hoa đỏ với cây hoa trắng (P) thu được đồng loạt xuất hiện cây hoa đỏ. F1 tự thụ phần thu được F₂ có tỉ lệ kiểu hình: 9 cây hoa đỏ : 7 cây hoa trắng. Biết rằng không xảy ra hiện tượng đột biến. Hãy xác định:

a. Nếu cho tất cả các cây hoa đỏ ở F2 lai phân tích, thu được đời con có tỉ lệ kiểu hình cây hoa đỏ : cây hoa trắng.

b. Nếu cho tất cả các cây hoa trắng ở F₂ lai phân tích thì sẽ thu được đời con có tỉ lệ kiểu hình 100% cây hoa trắng.

c. Cho tất cả các cá thể có kiểu hình hoa đỏ ở F₂ giao phối ngẫu nhiên, thu được F₃ có tỉ lệ kiểu hình cây hoa đỏ : cây hoa trắng.

d. Cho tất cả các cá thể có kiểu hình hoa trắng ở F₂ giao phối ngẫu nhiên, thu được F₃ có tỉ lệ kiểu hình cây hoa đỏ : cây hoa trắng.

Hướng dẫn giải

F₁ tự thụ phấn thu được F₂ có tỉ lệ kiểu hình: 9 cây hoa đỏ : 7 cây hoa trắng (9M:7N).

Kiểu hình M chính là kiểu hình hoa đỏ; Kiểu hình N chính là kiểu hình hoa trắng.

a. Nếu cho tất cả các cây hoa đỏ ở F₂ lai phân tích

- Tất cả các cây hoa đỏ có tỉ lệ giao tử

- Khi lai phân tích, tỉ lệ kiểu gen ở đời con đúng bằng tỉ lệ của các loại giao tử

=> Tỉ lệ kiểu hình cây hoa đỏ : cây hoa trắng.

b. Cho tất cả các cây hoa trắng ở F₂ lai phân tích

- Tất cả các cây hoa trắng có tỉ lệ giao tử

- Khi lai phân tích, tỉ lệ kiểu gen ở đời con đúng bằng tỉ lệ của các loại giao tử

=> Tỉ lệ kiểu hình = 100% cây hoa trăng.

c. Cho tất cả các cá thể có kiểu hình hoa đỏ ở F₂ giao phối ngẫu nhiên, thu được F₃ có tỉ lệ kiểu hình cây hoa trắng Tỉ lệ kiểu hình cây hoa đỏ : cây hoa trắng.

d. Cho tất cả các cá thể có kiểu hình hoa trắng ở F₂ giao phối ngẫu nhiên, thu được F₃ có tỉ lệ kiểu hình cây hoa trắng Tỉ lệ kiểu hình cây hoa đỏ : cây hoa trắng.

Câu 4: Ở một loài thực vật, tính trạng khối lượng quả do 4 cặp gen Aa, Bb, Dd và Ee nằm trên 4 cặp NST thường khác nhau tương tác theo kiểu cộng gộp. Cây có kiểu gen đồng hợp lặn về cả 4 cặp gen cho quả nặng 100g. Trong kiểu gen, cứ có thêm một alen trội thì quả nặng thêm 10g. Cho cây dị hợp 4 cặp gen tự thụ phấn, thu được F₁. Biết không xảy ra hiện tượng đột biến. Hãy xác định:

a. Ở F_1, loại cây có quả nặng 150g chiếm tỉ lệ bao nhiêu?

b. Ở F₁, loại cây có quả nặng nhất chiếm tỉ lệ bao nhiêu?

c. Ở F₁, loại cây có quả nặng bao nhiêu gam chiếm tỉ lệ lớn nhất.

Hướng dẫn giải:

a. Cây có quả nặng 150 chính là cây có 5 alen trội. Như vậy, có 4 cặp gen dị hợp (n = 4) và cần tìm loại kiểu gen có 5 alen trội (m = 5).

- Áp dụng công thức, ta có loại cây có quả nặng 150g (có 5 alen trội) chiếm tỉ lệ

b. Cây có quả nặng nhất có kiểu gen AABBDDEE, chứa 8 alen trội chiếm tỉ lệ

c. Cây có quả nặng 140g có 4 alen trội = n => Chiếm tỉ lệ lớn nhất.