Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm trên đối tượng ruồi giấm. Sau khi thống nhất, nhóm học sinh quyết định nghiên cứu tính trạng chiều dài râu (râu dài, râu ngắn) và chân (chân dài, chân ngắn) của ruồi.

a) Hãy trình bày thiết kế thí nghiệm để xác định tính trạng trội, lặn.

b) Làm thế nào để xác định gene quy định tính trạng chiều dài râu và chân liên kết gene hay phân li độc lập?

c) Giả thiết gene quy định chiều dài râu và chân của ruồi giấm nằm trên cùng một nhiễm sắc thể, hãy trình bày cách xác định khoảng cách của 2 gene này.

d) Hãy xây dựng một quy trình hoàn chỉnh để xác định quy luật di truyền chi phối 2 tính trạng nêu trên.

Lời giải:

a) Thiết kế thí nghiệm để xác định tính trạng trội, lặn như sau:

- Bước 1: Tạo các ruồi thuần chủng có râu dài, cánh dài và ruồi có râu ngắn, cánh ngắn.

- Bước 2: Cho các ruồi thuần chủng có râu dài, cánh dài lai với ruồi có râu ngắn, cánh ngắn.

- Bước 3: Theo dõi tính trạng xuất hiện ở đời con, đó là tính trạng trội.

b) Để xác định gene quy định tính trạng chiều dài râu và chân liên kết gene hay phân li độc lập thì cho ruồi đực F₁ lai phân tích.

- Nếu thế hệ F₂ xuất hiện 2 loại tổ hợp giống bố mẹ với tỉ lệ ngang nhau thì 2 cặp tính trạng do 2 cặp gene thuộc một nhiễm sắc thể và liên kết gene.

- Nếu thế hệ F₂ xuất hiện 2 loại tổ hợp tính trạng giống bố mẹ và kiểu hình tái tổ hợp râu dài, chân ngắn; râu ngắn, chân dài với tỉ lệ bằng nhau thì 2 cặp tính trạng do 2 cặp gene thuộc hai nhiễm sắc thể khác nhau và phân li độc lập.

c) Giả thiết gene quy định chiều dài râu và chân của ruồi giấm nằm trên cùng một nhiễm sắc thể, để xác định khoảng cách của 2 gene này thì thí nghiệm được thiết kế như sau:

Bước 1: Cho số lượng lớn ruồi giấm cái F₁ (sinh ra từ cặp bố mẹ thuần chủng khác nhau là ruồi râu dài, cánh dài lai với ruồi râu ngắn, cánh ngắn) lai phân tích, được thế hệ lai F₂.

Bước 2: Tính tần số hoán vị gene bằng cách tính tỉ lệ kiểu hình tái tổ hợp ở thế hệ F₂.

d) Quy trình hoàn chỉnh để xác định quy luật di truyền chi phối 2 tính trạng nêu trên:

- Bước 1: Tạo các ruồi thuần chủng có râu dài, cánh dài và ruồi có râu ngắn, cánh ngắn.

- Bước 2: Cho các ruồi thuần chủng có râu dài, cánh dài lai với ruồi có râu ngắn, cánh ngắn tạo F₁.

- Bước 3: Theo dõi tính trạng xuất hiện ở đời con, đó là tính trạng trội.

- Bước 4: Cho ruồi F₁ lai phân tích.

- Bước 5: Theo dõi tính trạng xuất hiện ở đời con để xác định quy luật di truyền.

+ Nếu ruồi đực F₁ lai phân tích cho thế hệ F₂ xuất hiện 2 loại tổ hợp giống bố mẹ với tỉ lệ ngang nhau thì 2 cặp tính trạng do 2 cặp gene thuộc một nhiễm sắc thể và liên kết gene.

+ Nếu ruồi đực F₁ lai phân tích cho thế hệ F₂ xuất hiện 2 loại tổ hợp tính trạng giống bố mẹ và kiểu hình tái tổ hợp râu dài, chân ngắn; râu ngắn, chân dài với tỉ lệ bằng nhau thì 2 cặp tính trạng do 2 cặp gene thuộc hai nhiễm sắc thể khác nhau và phân li độc lập.

+ Nếu ruồi cái F₁ lai phân tích cho thế hệ F₂ xuất hiện 2 loại tổ hợp tính trạng giống bố mẹ chiếm tỉ lệ lớn và kiểu hình tái tổ hợp râu dài, chân ngắn; râu ngắn, chân dài với tỉ lệ nhỏ thì 2 cặp tính trạng do 2 cặp gene thuộc một nhiễm sắc thể và hoán vị gene. Tính tần số hoán vị gene bằng cách tính tỉ lệ kiểu hình tái tổ hợp ở thế hệ F₂.