Mục lục bài họcĐang ở d12-b1
Meiosis, Monohybrid and Dihybrid Crosses
Meiosis produces variation in three ways
Meiosis halves the chromosome number and produces four genetically different cells. Variation comes from three sources. In prophase I, homologous chromosomes pair up and non-sister chromatids exchange sections at points called chiasmata — crossing over, which produces new combinations of alleles on the same chromosome. In metaphase I, each bivalent lines up on the equator independently of every other bivalent, so which member of a pair goes to which pole is random; with $n$ pairs there are $2^n$ possible combinations, and in humans that is $2^{23}$. Finally, random fertilisation multiplies the variation again. Note that crossing over happens in prophase I and independent assortment in metaphase I; putting them in the wrong stage loses marks.
The vocabulary that questions are built on
A gene is a length of DNA coding for a polypeptide; an allele is one version of a gene; a locus is its position on the chromosome. Genotype is the alleles present, phenotype is the observable characteristic. An organism is homozygous if both alleles are the same and heterozygous if they differ. Alleles may be dominant, recessive, or codominant when both are expressed in the heterozygote, as in the $AB$ blood group. Human blood groups also illustrate multiple alleles: three alleles exist in the population, though any one person carries only two.
Monohybrid and dihybrid crosses
A cross between two heterozygotes for one gene gives a $3:1$ phenotypic ratio; a cross between two double heterozygotes for two unlinked genes gives $9:3:3:1$. A test cross — crossing an individual showing the dominant phenotype with a homozygous recessive — reveals the unknown genotype: all offspring showing the dominant phenotype means the parent was homozygous, while a $1:1$ ratio means it was heterozygous. Always set out crosses formally: parental phenotypes, parental genotypes, gametes in circles, a Punnett square, then offspring genotypes and phenotypes with the ratio.
Giảm phân tạo biến dị theo ba cách
Giảm phân giảm số nhiễm sắc thể đi một nửa và tạo ra bốn tế bào khác nhau về di truyền. Biến dị đến từ ba nguồn. Ở kỳ đầu I, các nhiễm sắc thể tương đồng bắt cặp và các chromatid không chị em trao đổi đoạn tại những điểm gọi là chiasma — đó là trao đổi chéo, tạo ra tổ hợp allele mới trên cùng một nhiễm sắc thể. Ở kỳ giữa I, mỗi cặp tương đồng xếp hàng trên mặt phẳng xích đạo độc lập với mọi cặp khác, nên chiếc nào của cặp đi về cực nào là ngẫu nhiên; với $n$ cặp thì có $2^n$ tổ hợp, và ở người là $2^{23}$. Cuối cùng, thụ tinh ngẫu nhiên nhân biến dị lên lần nữa. Nhớ kỹ: trao đổi chéo ở kỳ đầu I, phân li độc lập ở kỳ giữa I; đặt nhầm kỳ là mất điểm.
Bộ từ vựng mà mọi câu hỏi dựa vào
Gene là một đoạn DNA mã hoá một chuỗi polypeptide; allele là một phiên bản của gene; locus là vị trí của nó trên nhiễm sắc thể. Genotype là các allele đang có, phenotype là đặc điểm quan sát được. Cơ thể là đồng hợp nếu hai allele giống nhau và dị hợp nếu chúng khác nhau. Allele có thể trội, lặn, hoặc đồng trội khi cả hai cùng được biểu hiện ở thể dị hợp — như nhóm máu $AB$. Nhóm máu người còn là ví dụ của đa allele: trong quần thể có ba allele, dù mỗi người chỉ mang hai.
Lai một cặp và lai hai cặp tính trạng
Lai hai thể dị hợp về một gene cho tỉ lệ kiểu hình $3:1$; lai hai thể dị hợp kép về hai gene không liên kết cho $9:3:3:1$. Phép lai phân tích — lai cá thể mang kiểu hình trội với cá thể đồng hợp lặn — làm lộ kiểu gene chưa biết: toàn bộ đời con mang kiểu hình trội nghĩa là bố mẹ đồng hợp, còn tỉ lệ $1:1$ nghĩa là dị hợp. Luôn trình bày phép lai đầy đủ: kiểu hình bố mẹ, kiểu gene bố mẹ, giao tử khoanh tròn, khung Punnett, rồi kiểu gene và kiểu hình đời con kèm tỉ lệ.
Ở một loài cây, hạt tròn ($R$) trội so với hạt nhăn ($r$), và lá vàng ($Y$) trội so với lá lục ($y$). Hai gene nằm trên hai nhiễm sắc thể khác nhau. Lai hai cây dị hợp về cả hai gene. Trình bày phép lai đầy đủ và cho tỉ lệ kiểu hình đời con.
Kiểu hình bố mẹ: hạt tròn lá vàng $\times$ hạt tròn lá vàng.
Kiểu gene bố mẹ: $RrYy \times RrYy$.
Giao tử. Vì hai gene nằm trên hai nhiễm sắc thể khác nhau, chúng phân li độc lập. Mỗi bố mẹ cho bốn loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau: $RY$, $Ry$, $rY$, $ry$.
Khung Punnett. Ghép bốn loại giao tử của bố với bốn loại của mẹ, được $16$ ô.
Đếm kiểu hình. Một ô chỉ mang kiểu hình trội nếu nó có ít nhất một $R$ và ít nhất một $Y$. Kết quả:
tròn vàng $= 9$; tròn lục $= 3$; nhăn vàng $= 3$; nhăn lục $= 1$.
Tỉ lệ kiểu hình: $9 : 3 : 3 : 1$.
Vì sao ô $rryy$ chỉ xuất hiện một lần. Nó đòi giao tử $ry$ từ cả hai bố mẹ, mà mỗi bên chỉ cho $ry$ với xác suất $\frac{1}{4}$; tích lại là $\frac{1}{16}$. Đây cũng là cách kiểm nhanh: xác suất kiểu hình lặn kép luôn là tích của hai xác suất lặn đơn.
Cảnh báo cách trình bày. Ba-rem cho điểm riêng cho từng bước — kiểu gene bố mẹ, giao tử, khung Punnett, tỉ lệ. Viết thẳng '$9:3:3:1$' mà không có các bước ở giữa thì mất phần lớn số điểm dù đáp số đúng.
Một con chuột lông đen có thể là $BB$ hoặc $Bb$, với $B$ là allele trội quy định lông đen. Mô tả phép lai để xác định kiểu gene của nó và giải thích cách đọc kết quả.
Phép lai cần dùng — lai phân tích. Cho con chuột đó lai với một con đồng hợp lặn, tức chuột lông nâu $bb$.
Vì sao chọn $bb$. Cá thể đồng hợp lặn chỉ cho một loại giao tử là $b$. Vì thế kiểu hình của mỗi con lai bị quyết định hoàn toàn bởi giao tử đến từ cá thể chưa biết kiểu gene — không có gì che lấp.
Trường hợp 1 — nếu là $BB$. Nó chỉ cho giao tử $B$. Toàn bộ đời con là $Bb$, tức tất cả đều lông đen.
Trường hợp 2 — nếu là $Bb$. Nó cho $B$ và $b$ với tỉ lệ ngang nhau. Đời con là $Bb$ và $bb$ theo tỉ lệ $1:1$, tức khoảng một nửa lông nâu.
Cách đọc kết quả. Chỉ cần một con lông nâu xuất hiện là đủ kết luận bố mẹ dị hợp, vì con đó phải nhận một $b$ từ mỗi bên.
Cảnh báo về cỡ mẫu. Toàn bộ đời con là lông đen thì gợi ý $BB$ nhưng không chứng minh được. Nếu chỉ có bốn con lai, xác suất cả bốn đều đen dù bố mẹ là $Bb$ vẫn là $(\frac{1}{2})^4 = \frac{1}{16}$, tức hơn $6\%$. Vì thế phải có đủ nhiều con lai mới kết luận chắc chắn.
Đọc xong rồi — làm thử ngay
Bài tập của chương Inheritance gồm 14 câu trắc nghiệm và 3 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.