Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Luyện bài tập lai phân tích, biện luận ngược và xác suất
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em dùng phép lai phân tích và cách biện luận ngược từ tỉ lệ đời con để xác định kiểu gene bố mẹ chưa biết, và dùng quy tắc nhân xác suất thay khung Punnett khi phép lai có từ ba cặp tính trạng trở lên.
Kiến thức nền cần nhớ
Bài trước em đã giải xuôi — cho kiểu gene P, tìm tỉ lệ đời con. Bài này dựa trên đúng hai tỉ lệ đặc trưng 3:1 và 9:3:3:1 vừa ôn (same-grade bridge), nhưng đi theo chiều ngược: đề cho tỉ lệ đời con, em phải suy ra kiểu gene P. Đây là dạng câu hỏi khó nhất trong đề thi phần di truyền, vì không có công thức áp trực tiếp — em phải nhận ra tỉ lệ quan sát được khớp với tỉ lệ đặc trưng nào.
Khởi động
Một cây hạt trơn không rõ kiểu gene AA hay Aa — làm sao biết chắc mà không phải chờ nhiều thế hệ quan sát con cháu? Câu trả lời nằm ở việc chọn ĐÚNG một cá thể để lai thử, sao cho kết quả đời con tự nó tố cáo kiểu gene còn giấu kín.
Kiến thức trọng tâm
Phép lai phân tích: lai cá thể mang kiểu hình trội nhưng chưa rõ kiểu gene với cá thể đồng hợp lặn (kiểm tra). Nếu đời con đồng tính 100% trội, cá thể đem lai là đồng hợp trội (AA), vì AA chỉ cho một loại giao tử A. Nếu đời con phân tính 1 trội : 1 lặn, cá thể đem lai là dị hợp (Aa), vì Aa cho hai loại giao tử A và a tỉ lệ ngang nhau.
Biện luận ngược tổng quát mở rộng ý tưởng đó: cho một tỉ lệ đời con bất kỳ, em đối chiếu với các tỉ lệ đặc trưng đã học — 3:1 và 1:2:1 báo hiệu cả hai bên P đều dị hợp một cặp gene; 1:1 báo hiệu một bên dị hợp lai với bên đồng hợp lặn; 9:3:3:1 báo hiệu cả hai bên P đều dị hợp hai cặp gene; 1:1:1:1 ở phép lai hai cặp tính trạng báo hiệu một bên dị hợp cả hai cặp lai với bên đồng hợp lặn cả hai cặp. Tách phép lai hai cặp tính trạng thành hai phép lai một cặp riêng biệt rồi đối chiếu từng cặp là cách làm nhanh và ít nhầm nhất.
Quy tắc xác suất thay khung Punnett: vì hai cặp gene phân li độc lập là hai biến cố độc lập với nhau, xác suất một kiểu hình cụ thể ở phép lai nhiều cặp tính trạng bằng TÍCH các xác suất riêng của từng cặp tính trạng. Cách này đặc biệt cần thiết khi bài có ba cặp tính trạng trở lên: khung Punnett cho phép lai ba cặp tính trạng dị hợp có $2^3 \times 2^3 = 64$ ô — vượt trần 60 ô mà một khung Punnett còn vẽ được rõ ràng, nên bắt buộc phải tách nhỏ và nhân xác suất thay vì liệt kê từng ô.
Giao tử bên Aa: A, a. Giao tử bên aa: chỉ có a. Bốn ô cho tỉ lệ 1 Aa : 1 aa.3/4 là xác suất riêng của MỘT cặp gene; muốn tính xác suất của nhiều cặp gene cùng lúc, nhân các phân số này với nhau.
Ví dụ
Xác định kiểu gene qua phép lai phân tích
1
Một cây hoa đỏ (chưa rõ kiểu gene) lai với một cây hoa trắng (aa), biết allele A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với allele a quy định hoa trắng. Đời con thu được tỉ lệ 1 hoa đỏ : 1 hoa trắng. Xác định kiểu gene của cây hoa đỏ đem lai.
2
Giả thiết A trội hoàn toàn so với a đã cho sẵn trong đề, nên chỉ có hai khả năng cho cây hoa đỏ: đồng hợp trội AA hoặc dị hợp Aa.
3
Nếu cây hoa đỏ là AA, phép lai AA × aa chỉ cho một loại kiểu gene Aa ở đời con, tức 100% hoa đỏ — trái với dữ kiện đề bài. Nếu cây hoa đỏ là Aa, phép lai Aa × aa cho hai loại giao tử A, a ở bên Aa gặp giao tử a duy nhất ở bên aa, tạo tỉ lệ 1 Aa : 1 aa, tức đúng 1 hoa đỏ : 1 hoa trắng. (1)
4
Từ (1), chỉ giả thiết Aa khớp với tỉ lệ đề bài cho. Vậy cây hoa đỏ đem lai có kiểu gene dị hợp Aa.
Ví dụ
Biện luận ngược kết hợp quy tắc xác suất (dạng đề thi)
1
Lai hai cây đậu Hà Lan chưa rõ kiểu gene về hai cặp tính trạng — hình dạng hạt (B: hạt trơn, trội; b: hạt nhăn, lặn) và màu hạt (D: hạt vàng, trội; d: hạt xanh, lặn), hai cặp gene phân li độc lập — thu được đời con với tỉ lệ 1 trơn-vàng : 1 trơn-xanh : 1 nhăn-vàng : 1 nhăn-xanh. Xác định kiểu gene của hai cây bố mẹ, rồi tính xác suất một hạt đời con mang kiểu hình trơn, xanh — không vẽ khung Punnett.
Từ (1), cả hai cặp tính trạng đều cho tỉ lệ 1:1 — đúng dấu hiệu của phép lai phân tích một cặp tính trạng. Vậy về hình dạng hạt, phép lai là Bb × bb; về màu hạt, phép lai là Dd × dd.
4
Kết hợp hai cặp: một cây mang kiểu gene BbDd (dị hợp cả hai cặp), cây còn lại mang kiểu gene bbdd (đồng hợp lặn cả hai cặp). (2)
5
Từ (2), xác suất trơn ở phép lai Bb × bb là 1/2; xác suất xanh ở phép lai Dd × dd là 1/2. Vì hai cặp gene phân li độc lập, xác suất đồng thời trơn VÀ xanh là $1/2 \times 1/2 = 1/4$.
6
Vậy kiểu gene P là BbDd × bbdd; xác suất một hạt đời con mang kiểu hình trơn, xanh là 1/4, khớp đúng với phần "1 trơn-xanh" trong tỉ lệ 1:1:1:1 mà đề bài đã cho — bốn phần bằng nhau, một phần đúng bằng 1/4.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Sai lầm thường gặp
Sai lầm phổ biến nhất khi biện luận ngược là chỉ nhìn tỉ lệ tổng quát (ví dụ thấy có bốn kiểu hình liền kết luận ngay 9:3:3:1) mà quên tách riêng từng cặp tính trạng để kiểm tra — 1:1:1:1 cũng có bốn kiểu hình nhưng là một câu chuyện hoàn toàn khác. Sai lầm khác là cộng xác suất của hai cặp gene độc lập thay vì nhân — hai biến cố độc lập xảy ra ĐỒNG THỜI luôn nhân xác suất với nhau, không cộng.
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Ba bước biện luận ngược: quan sát tỉ lệ đời con, đối chiếu với các tỉ lệ đặc trưng đã thuộc (3:1, 1:1, 9:3:3:1, 1:1:1:1), rồi kiểm tra lại bằng phép lai xuôi từ kiểu gene vừa suy ra. Với xác suất, luôn tách từng cặp tính trạng rồi NHÂN — không cộng, không vẽ khung Punnett khi đã từ ba cặp tính trạng trở lên.
Bài tiếp theo chuyển sang một mạch kiến thức khác của di truyền học: tính toán trên phân tử DNA và trên gene, nơi những con số cũng cần được suy luận từ vài dữ kiện ban đầu, giống hệt tinh thần biện luận vừa luyện.
Bài trước em đã giải xuôi — cho kiểu gene P, tìm tỉ lệ đời con. Bài này dựa trên đúng hai tỉ lệ đặc trưng 3:1 và 9:3:3:1 vừa ôn (same-grade bridge), nhưng đi theo chiều ngược: đề cho tỉ lệ đời con, em phải suy ra kiểu gene P. Đây là dạng câu hỏi khó nhất trong đề thi phần di truyền, vì không có công thức áp trực tiếp — em phải nhận ra tỉ lệ quan sát được khớp với tỉ lệ đặc trưng nào.
Biện luận ngược tổng quát mở rộng ý tưởng đó: cho một tỉ lệ đời con bất kỳ, em đối chiếu với các tỉ lệ đặc trưng đã học — 3:1 và 1:2:1 báo hiệu cả hai bên P đều dị hợp một cặp gene; 1:1 báo hiệu một bên dị hợp lai với bên đồng hợp lặn; 9:3:3:1 báo hiệu cả hai bên P đều dị hợp hai cặp gene; 1:1:1:1 ở phép lai hai cặp tính trạng báo hiệu một bên dị hợp cả hai cặp lai với bên đồng hợp lặn cả hai cặp. Tách phép lai hai cặp tính trạng thành hai phép lai một cặp riêng biệt rồi đối chiếu từng cặp là cách làm nhanh và ít nhầm nhất.
Quy tắc xác suất thay khung Punnett: vì hai cặp gene phân li độc lập là hai biến cố độc lập với nhau, xác suất một kiểu hình cụ thể ở phép lai nhiều cặp tính trạng bằng TÍCH các xác suất riêng của từng cặp tính trạng. Cách này đặc biệt cần thiết khi bài có ba cặp tính trạng trở lên: khung Punnett cho phép lai ba cặp tính trạng dị hợp có 23×23=64 ô — vượt trần 60 ô mà một khung Punnett còn vẽ được rõ ràng, nên bắt buộc phải tách nhỏ và nhân xác suất thay vì liệt kê từng ô.
Lai hai cây đậu Hà Lan chưa rõ kiểu gene về hai cặp tính trạng — hình dạng hạt (B: hạt trơn, trội; b: hạt nhăn, lặn) và màu hạt (D: hạt vàng, trội; d: hạt xanh, lặn), hai cặp gene phân li độc lập — thu được đời con với tỉ lệ 1 trơn-vàng : 1 trơn-xanh : 1 nhăn-vàng : 1 nhăn-xanh. Xác định kiểu gene của hai cây bố mẹ, rồi tính xác suất một hạt đời con mang kiểu hình trơn, xanh — không vẽ khung Punnett.
Từ (2), xác suất trơn ở phép lai Bb × bb là 1/2; xác suất xanh ở phép lai Dd × dd là 1/2. Vì hai cặp gene phân li độc lập, xác suất đồng thời trơn VÀ xanh là 1/2×1/2=1/4.
Sai lầm phổ biến nhất khi biện luận ngược là chỉ nhìn tỉ lệ tổng quát (ví dụ thấy có bốn kiểu hình liền kết luận ngay 9:3:3:1) mà quên tách riêng từng cặp tính trạng để kiểm tra — 1:1:1:1 cũng có bốn kiểu hình nhưng là một câu chuyện hoàn toàn khác. Sai lầm khác là cộng xác suất của hai cặp gene độc lập thay vì nhân — hai biến cố độc lập xảy ra ĐỒNG THỜI luôn nhân xác suất với nhau, không cộng.