Theo dấu điều kiện di truyền: từ bố mẹ được chọn đến xác suất đời con
Giải bài di truyền bằng cách theo dõi mẫu được chọn, trọng số kiểu gene, giao tử và số lượng nhiễm sắc thể. Phân biệt một tế bào với nhiều lần giảm phân, một…
LUKATO Sinh học THCS · Hiểu cấu trúc, giải thích điều kiện
Bí quyết 02 · Từ dữ kiện đến kết luận
Theo dấu điều kiện di truyền: từ bố mẹ được chọn đến xác suất đời con
Chọn đúng mẫu · Đếm đúng cấu trúc · Tính đúng xác suất
8 bí quyết có điều kiện 3 phòng thực hành 8 câu tự kiểm tra
MỤC TIÊU 01
Tính lại trọng số kiểu gene sau khi chọn theo kiểu hình.
MỤC TIÊU 02
Nối kiểu gene của bố mẹ với giao tử và xác suất đời con.
MỤC TIÊU 03
Đọc số nhiễm sắc thể và phân tử DNA theo giai đoạn, phạm vi đếm.
MỤC TIÊU 04
Phân biệt xác suất một con, hai con cùng bố mẹ và sản phẩm một lần giảm phân.
Lộ trình tư duy
01 / 01 · Nhìn lại mẫu xét
Một từ “chọn” có thể đổi cả bài toán
“Chọn ngẫu nhiên cá thể có kiểu hình trội” khác “chọn cá thể bất kì”. Điều kiện chọn bỏ một phần quần thể; phải tính lại trọng số kiểu gene rồi mới suy giao tử và đời con.
Ta dùng loài cây mô phỏng: A cho quả tím, a cho quả nhạt; B cho hạt tròn, b cho hạt nhăn. Mỗi tính trạng do một gene trên NST thường, trội hoàn toàn, không tương tác gene. Khi nói phân li độc lập, hai gene ở hai cặp NST khác nhau. Giảm phân, thụ tinh bình thường; các kiểu gene có sức sống như nhau và được chọn ngẫu nhiên trong nhóm đủ điều kiện.
AA và Aa đều tím. Kí hiệu là nhóm gồm AA và Aa, không phải kiểu gene mới. gồm AAbb và Aabb. Trội hoàn toàn không có nghĩa A được truyền nhiều hơn a.
Ví dụ 1 · Chọn tím, hỏi kiểu gene
Aa tự thụ: giao tử A, a đều có xác suất . Bốn tổ hợp cho AA, Aa, Aa, aa, với trọng số , , . Chỉ giữ cây tím, loại aa; tổng trọng số còn lại là .
; . Hai kiểu gene có thể gặp nhưng không đồng khả năng. Đây là xác suất lí thuyết; không buộc ba cây tím bất kì có đúng hai cây Aa.
Bộ lọc làm thay đổi mẫu xét
01 Quần thể ban đầu
02 Chỉ giữ kiểu hình được chọn
03 Tính lại trọng số kiểu gene
04 Suy giao tử rồi tính đời con
Không giữ nguyên tỉ lệ của cả quần thể sau khi đã loại những cá thể không đạt điều kiện.
02 / 02 · Lập đường suy luận
Từ bộ lọc đến giao tử: không nhảy bước
Viết bốn dòng: quần thể nguồn; nhóm được giữ; kiểu gene và trọng số; giao tử của từng kiểu gene. Nếu chọn ưu tiên cây lớn hoặc mẫu chịu chọn lọc, không tự dùng phân bố Mendel ban đầu.
Tầng xét · Điều cần biết
Nguồn và chọn · Phép lai nguồn; bộ lọc; có chọn đều không?
Bố mẹ · Đã biết kiểu gene hay còn ngẫu nhiên?
Giao tử · Độc lập hay liên kết; có trao đổi chéo không?
Đời con · Một con; nhiều con cùng cặp; hay chọn lại cặp?
Ví dụ 2 · Hai nhóm chọn riêng
Nguồn AaBb tự thụ, hai gene độc lập. Chọn độc lập một cây và một cây . Nhóm đầu: AAbb, Aabb có trọng số , . Nhóm sau: aaBB, aaBb có trọng số , .
Chỉ Aabb trong nhóm đầu tạo ab: . Nhóm sau cũng cho ab với xác suất trung bình . Con aabb cần ab từ cả hai, nên .
Kiểm tra theo cặp: chỉ Aabb lai aaBb có thể sinh aabb. Chọn cặp ấy với xác suất ; biết cặp, một con aabb có xác suất , nên . Nếu đã xác nhận đúng cặp dị hợp, đáp án là , không lấy trung bình theo nhóm chọn nữa.
Hai sổ đếm của một tế bào
01 Trước nhân đôi: NST đơn
02 Sau nhân đôi: NST kép
03 Sau giảm phân I: bộ đơn bội, NST kép
04 Sau giảm phân II: bộ đơn bội, NST đơn
Nhân đôi tăng số phân tử DNA; số NST chỉ tăng trong phạm vi tế bào khi các chromatid chị em đã tách thành NST riêng.
Ba tầng dữ kiện không được trộn
Giả thiết: hai locus phân li độc lập; trội hoàn toàn; các nhóm được lấy ngẫu nhiên từ đời tự thụ của AaBb; không có chọn lọc hay sai lệch phân li. Phải tính lại trọng số trong nhóm được chọn trước khi tính giao tử.
03 / 03 · Tám quy tắc có điều kiện
Mỗi phép tính phải có giấy phép
Nhân khi cần các sự kiện đồng thời và đã kiểm tra tính độc lập; cộng các trường hợp loại trừ nhau; chuẩn hóa sau lọc mẫu. Mỗi thao tác có điều kiện. Đổi từ một con sang hai con cùng bố mẹ, hoặc từ nhiều tế bào sang một tế bào đã quan sát, có thể đổi đáp án. Đọc cả quy tắc, phạm vi và ngoại lệ.
BÍ QUYẾT 01
Lọc rồi chuẩn hóa
Quy tắc Giữ các kiểu gene thỏa điều kiện, chia trọng số mỗi kiểu cho tổng trọng số được giữ.
Vì sao Mẫu được chọn không còn gồm toàn bộ quần thể nguồn.
Khi nào dùng Biết phân bố nguồn; việc chọn ngẫu nhiên và không thiên lệch trong nhóm đủ điều kiện.
Giới hạn và ngoại lệ Chọn lọc sức sống hoặc ưu tiên một kiểu gene làm trọng số thay đổi thêm.
Ví dụ có giải thích Từ Aa tự thụ, biết kiểu hình trội thì AA và Aa có trọng số và .
BÍ QUYẾT 02
Kiểu hình không luôn khóa kiểu gene
Quy tắc Với trội hoàn toàn, nhóm gồm AA và Aa.
Vì sao Một allele A đã đủ cho biểu hiện trội trong mô hình.
Khi nào dùng Một gene, hai allele, trội hoàn toàn, không có yếu tố làm đổi biểu hiện.
Giới hạn và ngoại lệ Trội không hoàn toàn có thể cho kiểu hình dị hợp riêng; không dùng bộ lọc cũ.
Ví dụ có giải thích Không đổi câu “cây tím” thành “cây Aa” nếu chưa có thêm dữ kiện.
BÍ QUYẾT 03
Lấy trung bình có trọng số
Quy tắc cho các kiểu gene loại trừ nhau.
Vì sao Mỗi kiểu gene có trọng số và khả năng cho kết quả riêng.
Khi nào dùng Các trường hợp bao phủ mẫu xét, trọng số cộng thành một.
Giới hạn và ngoại lệ Không lấy trung bình đều nếu kiểu gene không đồng khả năng.
Ví dụ có giải thích Nhóm tạo ab với xác suất .
BÍ QUYẾT 04
Độc lập phải đúng tầng
Quy tắc Chỉ nhân xác suất riêng khi các sự kiện độc lập trong phạm vi đang tính.
Vì sao Hai con có thể chia sẻ kiểu gene bố mẹ chưa biết.
Khi nào dùng Locus phân li độc lập khi cần; bố mẹ cố định khi xét nhiều con.
Giới hạn và ngoại lệ Liên kết gene hoặc cùng biến ngẫu nhiên ẩn làm phép nhân trực tiếp sai.
Ví dụ có giải thích Hai con chung bố mẹ ngẫu nhiên: trung bình , không bình phương trung bình q.
BÍ QUYẾT 05
Ghi pha khi gene liên kết
Quy tắc Viết AB/ab hoặc Ab/aB trước khi xác định giao tử.
Vì sao AaBb chỉ cho biết allele, chưa cho biết chúng nằm cùng NST như thế nào.
Khi nào dùng Hai locus trên cùng cặp NST; xác định pha và giả thiết trao đổi chéo.
Giới hạn và ngoại lệ Khi gene trên hai cặp NST khác nhau, không dùng pha liên kết này.
Ví dụ có giải thích Không trao đổi chéo: AB/ab tạo AB và ab; Ab/aB tạo Ab và aB.
BÍ QUYẾT 06
Đếm NST và DNA riêng
Quy tắc NST kép gồm hai chromatid chị em; mỗi chromatid có một phân tử DNA.
Vì sao Nhân đôi DNA chưa tách hai chromatid thành hai NST độc lập.
Khi nào dùng Xét NST nhân của tế bào bình thường; ghi rõ giai đoạn và phạm vi.
Giới hạn và ngoại lệ Ở kì sau II, chromatid đã tách nên đếm NST đơn riêng trong toàn tế bào.
Ví dụ có giải thích Loài : sau nhân đôi có 6 NST kép và 12 phân tử DNA.
BÍ QUYẾT 07
Một tế bào không là cả cơ thể
Quy tắc Số loại sản phẩm của một lần giảm phân không đồng nhất số loại có thể xuất hiện qua nhiều lần.
Vì sao Một lần phân li đã khóa một tổ hợp về hai cực.
Khi nào dùng Bốn sản phẩm đơn bội; không trao đổi chéo, không đột biến, phân li bình thường.
Giới hạn và ngoại lệ Trao đổi chéo có thể làm hai chromatid chị em mang tổ hợp allele khác nhau.
Ví dụ có giải thích AaBb: một lần có thể cho AB, AB, ab, ab; nhiều lần có bốn loại.
BÍ QUYẾT 08
Kết quả lí thuyết không là cam kết
Quy tắc Xác suất lí thuyết không bảo đảm tỉ lệ đúng trong mỗi lứa nhỏ.
Vì sao Lấy mẫu ngẫu nhiên có dao động.
Khi nào dùng Nêu rõ giả thiết phép lai và mẫu chọn.
Giới hạn và ngoại lệ Sai lệch nhỏ chưa chứng minh đột biến hoặc liên kết.
Ví dụ có giải thích Xác suất không buộc bốn cây con có đúng một cây lặn.
04 / 04 · Phòng chọn mẫu
Đổi kiểu hình đã chọn, đổi phép tính
Ví dụ 3 · Chọn trội cả hai
Từ AaBb tự thụ, chọn cây rồi lai aabb. Nguồn độc lập và bộ lọc tách theo locus, nên sau chọn, mỗi locus có trọng số đồng hợp trội , dị hợp , vẫn độc lập.
AABB, AABb, AaBB, AaBb có trọng số , , , . Chỉ AaBb truyền ab, xác suất . Cây aabb luôn truyền ab, nên con aabb có xác suất .
Nếu chỉ hỏi quả nhạt, cây được chọn truyền a với xác suất . Hai câu hỏi đòi một locus hoặc cả hai locus, nên không dùng chung kết quả. Trong phòng này, kiểm tra điều kiện trước khi chọn con số.
PHÒNG THỰC HÀNH 01
Phòng 1 · Chọn đúng mẫu tính
Chọn kết luận đúng với từng thí nghiệm mô phỏng.
MÔ HÌNH ĐỂ KHÁM PHÁ
Đổi nhóm cha mẹ, tính lại giao tử
Nhóm thứ nhất Nhóm thứ hai
Mô hình lí thuyết: trội hoàn toàn, phân li bình thường, thụ tinh ngẫu nhiên khi xét đời con. Bốn sản phẩm giảm phân không đồng nghĩa bốn trứng chức năng; điều kiện khác phải được tính lại.
05 / 05 · Phòng đọc giảm phân
Từ hình chữ X đến loại giao tử
Một hình chữ X là một NST kép, không phải cặp tương đồng. NST tương đồng mang cùng locus nhưng có thể khác allele. Hai chromatid chị em là bản sao của một NST; không trao đổi chéo, không đột biến thì giống nhau tại locus xét.
Ví dụ 4 · Hai sổ đếm
Loài : trước nhân đôi có 6 NST đơn, 6 phân tử DNA; sau nhân đôi có 6 NST kép, 12 phân tử DNA. Cuối giảm phân I, mỗi tế bào có 3 NST kép, 6 phân tử DNA. Cuối giảm phân II, mỗi sản phẩm có 3 NST đơn, 3 phân tử DNA. Không nhân đôi DNA giữa hai lần phân bào.
Ở kì sau II, trong toàn một tế bào chưa chia tế bào chất có 6 NST đơn, 6 phân tử DNA; mỗi cực có 3 NST đơn, 3 phân tử DNA. Khác phạm vi cho số khác nhau; không phải loài đổi bộ NST.
Ví dụ 5 · Một lần không là nhiều lần
AaBb ở hai cặp NST khác nhau; một tế bào tạo bốn sản phẩm đơn bội, không trao đổi chéo. A và B về cùng cực ở lần I thì có AB, AB, ab, ab; A cùng b thì có Ab, Ab, aB, aB. Một lần chỉ cho hai loại tại các locus này.
Nhiều lần với định hướng ngẫu nhiên có thể cho bốn loại, mỗi loại có xác suất . Đừng áp cả quần thể giao tử cho một tế bào đã khóa hướng. Bốn sản phẩm không có nghĩa bốn trứng chức năng ở động vật cái; cần xét thêm quá trình phát sinh giao tử.
Theo dõi vật thể, không đếm theo chữ cái
Hình chỉ minh họa một cặp NST tương đồng sau nhân đôi, không có trao đổi chéo: hai NST, bốn chromatid, bốn phân tử DNA. Các chấm vàng là vị trí tâm động của từng chromatid; mỗi cặp chromatid chị em được tính là một NST kép trước khi tách.
PHÒNG THỰC HÀNH 02
Phòng 2 · Giữ điều kiện quyết định
Chọn các cụm xác định mô hình và điều kiện đang xét; bỏ thông tin không liên quan hoặc tự thêm.
MÔ HÌNH ĐỂ KHÁM PHÁ
Một tế bào và cả cơ thể cho gì?
Thay điều kiện rồi dự đoán kết luận
Mô hình lí thuyết: trội hoàn toàn, phân li bình thường, thụ tinh ngẫu nhiên khi xét đời con. Bốn sản phẩm giảm phân không đồng nghĩa bốn trứng chức năng; điều kiện khác phải được tính lại.
06 / 06 · Phòng kiểm tra giả thiết
Liên kết và bố mẹ chung: hai nơi phép nhân dễ sai
Ví dụ 6 · Hai con chung bố mẹ
Chọn cây tím từ Aa tự thụ, lai aa. Cây được chọn là AA với trọng số , Aa với . Một con aa có xác suất .
Giữ cặp cho hai con: nếu cây là AA, không con nào aa; nếu Aa, cả hai aa có xác suất . Trung bình theo bố mẹ: , không phải .
Chọn lại cây tím độc lập cho mỗi con mới cho . Biết chắc cây là Aa thì hai con aa có xác suất . Ba kết quả thuộc ba thí nghiệm khác nhau.
Với gene liên kết, ghi pha: AB/ab không trao đổi chéo chỉ tạo AB, ab; Ab/aB chỉ tạo Ab, aB. Cùng cách ghi AaBb nhưng khác allele đi cùng trên NST. Đúng một trao đổi chéo giữa hai locus, giữa hai chromatid không chị em, có thể cho bộ bốn AB, ab, Ab, aB.
Một tế bào như vậy không chứng minh toàn cơ thể tạo bốn loại đều nhau. Tính tần số qua nhiều lần cần dữ kiện tái tổ hợp. “Giảm phân bình thường” không đồng nghĩa “không trao đổi chéo”; phải nêu giả thiết riêng.
PHÒNG THỰC HÀNH 03
Phòng 3 · So hai cách tính
Đối chiếu trước khi mở giải thích. Phòng này không chấm điểm.
MÔ HÌNH ĐỂ KHÁM PHÁ
Hai con có dùng chung cha mẹ chưa biết?
Thay điều kiện rồi dự đoán kết luận
Mô hình lí thuyết: trội hoàn toàn, phân li bình thường, thụ tinh ngẫu nhiên khi xét đời con. Bốn sản phẩm giảm phân không đồng nghĩa bốn trứng chức năng; điều kiện khác phải được tính lại.
07 / 07 · Sửa lỗi và dự đoán
Giải thích điều gì làm phương án sai
NGỘ NHẬN CẦN SỬA
Cây trội chắc chắn dị hợp.
Trội hoàn toàn cho phép AA và Aa; cần thêm dữ kiện.
NGỘ NHẬN CẦN SỬA
Hai kiểu gene thì mỗi kiểu một nửa.
Có thể gặp không có nghĩa đồng khả năng; tính từ nguồn.
NGỘ NHẬN CẦN SỬA
Chọn vẫn giữ tỉ lệ trước chọn.
Loại kiểu không đạt rồi chuẩn hóa trọng số.
NGỘ NHẬN CẦN SỬA
Hai con luôn độc lập.
Độc lập khi biết bố mẹ; bố mẹ chưa biết là biến dùng chung.
NGỘ NHẬN CẦN SỬA
AaBb luôn cho bốn loại đều nhau.
Cần cơ chế độc lập; liên kết cần pha và dữ kiện tái tổ hợp.
NGỘ NHẬN CẦN SỬA
Nhân đôi tăng số NST ngay.
Tăng DNA; hai chromatid còn thuộc một NST kép.
NGỘ NHẬN CẦN SỬA
Một tế bào luôn cho đủ bốn loại.
Không trao đổi chéo, một lần chỉ cho hai loại ở hai locus.
NGỘ NHẬN CẦN SỬA
Lứa nhỏ phải đúng tỉ lệ lí thuyết.
Lấy mẫu ngẫu nhiên có dao động.
Trước dự đoán, nói rõ mẫu xét và cơ chế: “Cây đã chọn trong nhóm trội”; “Toàn tế bào ở kì sau II”. Chưa xác định được, hãy quay lại dữ kiện.