chuyên đề Tương tác gen lí thuyết và câu hỏi bài tập Có hướng dẫn giải.

CHUYÊN ĐỀ: TƯƠNG TÁC GEN
Buổi dạy:
I - Mục tiêu:
-

Hệ thống và làm rõ hơn nội dung lí thuyết về chuyên đề tương tác gen.
Rèn cách xử lí hệ thống câu hỏi bài tập nhận thưc theo mức độ từ dễ đến khó giúp học

-

sinh có thể tự học chuyên đề tương tác gen.
Rèn năng lực tự đọc tự nghiên cứu tài liệu tham khảo cho học sinh.

II – Nội dung
1. Lí thuyết, câu hỏi, bài tập về tương tác gen.
1.1.

Khái niệm tương tác gen.
Tương tác gen là sự tác động qua lại giữa các gen dẫn tới sự hình thành kiểu hình.
Tương tác gen được thực hiện giữa các sản phẩm của gen.
Hiện tượng tương tác gen có thể xảy ra giữa các gen alen hoặc không alen, giữa các

gen trên cùng một cặp NST hoặc phân li độc lập, giữa gen trong nhân và tế bào chất, …
Sự tương tác giữa các gen có thể làm xuất hiện biến dị tổ hợp do sự tác động qua lại
giữa các gen làm xuất hiện kiểu hình mới sơ với bố mẹ, tổ tiên.
1.2. Các kiểu tương tác gen.
1.2.1. Tương tác giữa các gen alen.
1.2.1.1. Khái niệm gen, alen và dãy alen.
Gen là một đoạn của phân tử AND mang thông tin quy định cấu trúc của sản phẩm
xác định là ARN hoặc chuỗi pôlypeptid.
Alen là các gen nằm tại cùng 1 vị trí – locus trên NST. Các gen alen được hình thành

từ cùng một gen gốc (gen hoang dại) qua đột biến gen. Mỗi alen có thể được coi là một
trạng thái của gen. Mỗi gen quy định một hoặc vài tính trạng, là những đặc tính về hình

1


thái, giải phẫu, sinh lí, sinh thái nào đó của cơ thể. Mỗi alen quy định một trạng thái khác
nhau của tính trạng đó.
Trong tế bào sinh dưỡng, các NST tồn tại thành cặp tương đồng nên các alen cũng
tồn tại thành cặp.

Hình 1: Cặp NST tương đồng và cặp alen.
Trong quần thể, một gen có thể có nhiều alen khác nhau, chúng tạo thành dãy alen.
Mối quan hệ tác động qua lại giữa các gen trong cùng 1 dãy alen là rất phức tạp. Sau đây là
một số kiểu tác động phổ biến:
1.2.1.2. Mức độ trội và các kiểu tương quan trội lặn.
Xét một cá thể dị hợp tử về hai alen của một gen. Aa

2


* Hiện tượng trội hoàn toàn: Nếu cá thể đó có kiểu hình của alen trội tức là cá thể
đó có kiểu hình không khác biệt với kiểu hình của cơ thể đồng hợp trội thì đó gọi là hiện
tượng

trội

lặn

hoàn

toàn.

Hình 2: Bảy tính trạng di truyền theo tương quan trội lặn hoàn toàn ở đậu Hà Lan.
Sơ đồ trên thể hiện bảy tính trạng di truyền theo tương quan trội lặn hoàn toàn ở đậu
Hà Lan, trong đó hạt vàng là trội hoàn toàn so với hạt xanh, hạt trơn trội hoàn toàn so với
hạt nhăn,…
Cơ sở phân tử của hiện tượng trội hoàn toàn: Hiện tượng trội hoàn toàn có thể
được giải thích do alen trội mã hóa cho sản phẩm là chuỗi polypeptide bình thường, có
hoạt tính, còn alen lặn là alen đột biến có thể không tổng hợp được sản phẩm (đột biến vô
nghĩa) hoặc tổng hợp được nhưng sản phẩm không thực hiện được chức năng (đột biến
nhầm nghĩa) hoặc lượng sản phẩm do alen lặn tạo ra không đủ lớn, không đủ hoạt tính, hoặc
sản phẩm của alen trội đã ức chế sự biểu hiện của sản phẩm của alen lặn …Vì vậy mà alen
lặn không biểu hiện được ra kiểu hình khi ở trạng thái dị hợp tử.

3


Chẳng hạn, với tính trạng hình dạng hạt ở đậu Hà Lan. Alen trội quy định hạt trơn mã
hóa cho một loại enzyme xúc tác cho quá trình chuyển hóa một dạng tinh bột không phân
nhánh thành tinh bột phân nhánh ở hạt. Alen lặn (quy định hạt nhăn) mã hóa cho một
enzyme bị mất chức năng nên không chuyển hóa được tinh bột không phân nhánh thành
tinh bột phân nhánh. Vì vậy áp suất thẩm thấu ở hạt có kiểu gen đồng hợp lặn tăng, khiến
hạt trương nước. Khi phơi khô hạt đó mất nhiều nước nên bị nhăn lại.
*Hiện tượng trội lặn không hoàn toàn: Nếu cá thể dị hợp tử có kiểu hình trung gian
giữa hai dạng đồng hợp tử thì gọi là trội lặn không hoàn toàn. Tuy nhiên, cá thể dị hợp tử
không luôn biểu hiện kiểu hình ở giữa hai dạng đồng hợp tử mà có thể có kiểu hình ở mức
gần với dạng đồng hợp tử nào đó hơn.

Hình 3: Hiện tượng trội không hoàn toàn ở loài bông phấn.

Hình trên mô tả hiện tượng trội không hoàn toàn ở loài bông phấn. Khi đem lai cây
thuần chủng hoa đỏ AA với cây thuần chủng hoa trắng aa được F1 biểu hiện tính trạng trung
gian là Aa. Cho F1 tự thụ phấn thì ở F2 thu được tỉ lệ 1 hoa đỏ AA: 2 hoa hồng Aa và 1 hoa
trắng aa.
Hiện tượng trên có thể cho suy nghĩ sai lầm rằng có sự hòa trộn vật chất di truyền.
Tuy nhiên, nếu có sự hòa trộn vật chất di truyền thì đặc tính trung gian của F1 sẽ được

4


truyền cho toàn bộ đời F2 và ở F2 sẽ không thể xuất hiện tính trạng hoa đỏ hoặc tính trạng
hoa trắng nữa.
Trường hợp này là do alen trội A quy định cấu trúc enzyme xúc tác cho quá trình tổng
hợp sắc tố đỏ ở hoa bông phấn, a bị đột biến nên không tổng hợp được enzyme. Vì vậy thể
đồng hợp AA có màu đỏ còn aa có màu trắng. Thể dị hợp Aa có lượng enzyme không đủ
nên màu sắc ở dạng trung gian – màu hồng.

5


Một ví dụ nữa về hiện tượng trội không hoàn toàn là bệnh Tay – Sachs ở người. Hiện
tượng này cho thấy mức độ trội còn phụ thuộc vào cấp độ được nghiên cứu. Bệnh này hình
thành do đột biến gen Hex-A trên NST số 15.

Hình 4: Vai trò của gen Hex – A trong tế bào thần kinh, tác dụng của nó với quá
trình chuyển hóa lipit ở trẻ bình thường và trẻ bị bệnh Tay-sachs
(Nguồn: />6


Trong tế bào thần kinh, loại lipit GM2 ganglioside được enzyme Hexoamidase A (do

alen bình thường của gen Hex- A mã hóa). Enzyme này ở trong lysosome cuẩ tế bào thần
kinh và giúp chúng phân giải các GM2 ganglioside. Alen đột biến không tổng hợp được
Hexoamidase A. Đứa trẻ bình thường có alen Hex – A bình thường ở trạng thái đồng hợp
hoặc dị hợp đều phân giải được GM2 ganglioside nên có sự phát triển trí tuệ bình thường.
Đứa trẻ đồng hợp về cả hai alen đột biến không phân giải được lipit nên bị loại lipit này đầu
độc và làm chết tế bào thần kinh. Chúng bị co giật, thoái hóa dây thần kinh vận động, mù,
suy giảm trí tuệ và chết trong vòng một năm.
Ví dụ trên cho thấy mức độ trội còn phụ thuộc vào cấp độ mà ta nghiên cứu. Rõ ràng
ở cấp độ cá thể, thể dị hợp vẫn biểu hiện kiểu hình bình thường. Do đó có thể coi alen bình
thường trội hoàn toàn so với alen đột biến. Nhưng ở cấp độ phân tử, người ta xác định được
hoạt tính của Hexoamidase A ở mức trung gian giữa thể đồng hợp trội và đồng hợp lặn.
Cơ sở phân tử của hiện tượng trội không hoàn toàn là do ở thể dị hợp, chỉ có 1 alen
trội hoạt động và lượng sản phẩm tạo ra của alen trội không đủ nên kiểu hình của thể dị hợp
được biểu hiện ở mức trung gian giữa hai thể đồng hợp.
* Hiện tượng đồng trội: Nếu cá thể dị hợp có cả hai alen cùng biểu hiện và không
alen nào lấn át sự biểu hiện của alen nào thì gọi là hiện tượng đồng trội. Chẳng hạn, xét hệ
nhóm máu A, B, O ở người:
Bảng 1: Hệ nhóm máu ABO ở người.

7


Hệ nhóm máu này do ba alen cơ bản quy định là IA, IB và Io. Trong đó IA quy định
kháng nguyên trên bề mặt tế bào hồng cầu là kháng nguyên A. I B quy định kháng nguyên
trên bề mặt tế bào hồng cầu là kháng nguyên B. I o không tổng hợp được kháng nguyên.
Kiểu gen IAIA và IAIo có nhóm máu A tức là có kháng nguyên A trên bề mặt hồng cầu và
trong huyết tương có kháng thể β. Kiểu gen I BIB và IBIo quy định nhóm máu O tức là trên bề
mặt tế bào hống cầu có kháng nguyên B và trong huyết tương có kháng thể α. I oIo không có
kháng nguyên mà có đồng thời hai kháng thể α và β trong huyết tương. Ở kiểu gen I AIB, cả
hai alen đều biểu hiện và đều có kháng nguyên A và B trên bề mặt hồng cầu nhưng trong

huyết tương không có kháng thể α và β. Người ta nói I A và IB trội hoàn toàn so với Io nhưng
đồng trội với nhau.
Như vậy có thể hiểu có sở phân tử của hiện tượng trội hoàn toàn là hai gen cùng tổng
hợp sản phẩm và không có sản phẩm của alen nào lấn át alen nào cả.
* Hiện tượng siêu trội: Đólà một kiểu quan hệ trội lặn khác, trong đó cá thể dị hợp tử
có kiểu hình không giống với cá thể đồng hợp tử nào mà là cực đoan hơn cả hai. Người ta
gọi đây là sự mở rộng phạm vi biểu hện kiểu hình của cùng kiểu gen khi trong kiểu gen có
cả alen trội và lặn.

8


Hình 5: Cây thuốc lá
Chẳng hạn ở cây thuốc lá, alen A quy định khả năng chịu nóng đến 40 0C nhưng alen
lặn lại quy định khả năng chịu lạnh đến 10 0C. Cây đồng hợp trội AA chịu được nóng nhưng
không chịu được lạnh còn cây đồng hợp aa thì ngược lại. Tuy nhiên, cây có kiểu gen dị hợp
tử có khả năng vừa chịu nóng vừa chịu lạnh. Rõ ràng, sự xuất hiện của cả 2 alen trội và lặn
trong cùng kiểu gen đã làm mở rộng phạm vi biểu hiện kiểu hình của thể dị hợp.
1.2.1.3. Tương quan trội lặn trong trường hợp gen đa hiệu.
Gen đa hiệu là hiện tượng một gen quy định nhiều tính trạng.
Cơ sở phân tử của gen đa hiệu: hiện tượng gen đa hiệu có thể được giải thích bởi
hai nguyên nhân cơ bản. Thứ nhất là do một gen quy định cấu trúc một protein nhưng
protein đó tác động cùng lúc đến nhiều tính trạng. Chẳng hạn trường hợp bệnh hồng cầu
hình liềm ở người. Thứ hai là do gen đó là gen phân mảnh. Gen đó mã hóa cho 1 mARN sơ
khai. Tuy nhiên, mARN sơ khai đó qua quá trình cắt bỏ các intron và nối exon đã tạo ra
nhiều loại mARN trưởng thành từ đó mã hóa cho nhiều chuỗi polypeptide, tác động đến
nhiều tính trạng. Chẳng hạn gen mã hóa Canxitonin do tuyến cận giáp tổng hợp có nhiệm
vụ điều tiết lượng Canxi trong máu cũng có nhiệm vụ mã hóa cho neuropeptid có nhiệm vụ
truyền xung thần kinh trong não.
9

Trong trường hợp gen đa hiệu, tương quan trội lặn còn phụ thuộc vào tính trạng mà
người ta xem xét là tính trạng nào. Ví dụ trường hợp bệnh hồng cầu hình liềm ở người.

Hình 5: Hồng cầu bình thường và hồng cầu hình liềm ở người.
Ở người, alen HbS làm cho hồng cầu có dạng hình liềm do đột biến thay thế trên gen mã
hóa chuỗi polypeptide β đã làm thay đổi cách kết hợp giữa các chuỗi α và β (phía trên hình
5). Sự thay đổi này đã làm cho hồng cầu bình thường (do alen Hbs mã hóa) biến đổi thành
hồng cầu có dạng hình liềm. Hồng cầu hình liềm đã dẫn tới:
-

Làm giảm tổng diện tích bề mặt vận chuyển oxi của hồng cầu.
Hồng cầu dễ vỡ hơn.
Dễ gây tắc mạch máu hơn do hình dạng hồng cầu không thuận lợi cho chúng di chuyển
trong mạch máu.
Người có kiểu gen HbSHbS bị hồng cầu hình liềm nặng, chết trước tuổi trưởng thành và

kháng được sốt rét cơn, kiểu gen HbSHbs bị bệnh hồng cầu hình liềm nhẹ, sống được và
10


cũng kháng được sốt rét cơn. Người bình thường HbsHbs có hồng cầu và sức sống bình
thường nhưng không kháng được sốt rét cơn. Như vậy, tương quan trội lặn giữa HbS và Hbs
với từng tính trạng sẽ thay đổi.
-

Với bệnh hồng cầu hình liềm: HbS trội không hoàn toàn do thể dị hợp có cả hai loại

-

hồng cầu.
Về sức sống thì Hbs trội hoàn toàn so với Hbs vì cả đồng hợp và dị hợp đều sống được.
Về khả năng đề kháng được kí sinh trùng sốt rét thì HbS là trội hoàn toàn so Hbs.

1.2.2. Tương tác giữa các gen không alen phân li độc lập.
Từ kinh nghiệm của bản thân trong quá trình nghiên cứu về tương tác gen và dạy học
thì khó khăn của học sinh khi tiếp cận nội dung kiến thức này gồm những vấn đề sau:
Thứ nhất, hiện tượng tương tác giữa các gen không alen phân li độc lập chính là hiện
tượng tương tác gen đã được sách giáo khoa trình bày và được nhắc đến trong hầu hết các
tài liệu về tương tác gen. Hiện tượng này đôi còn có thể được hiểu là tương tác gen theo
nghĩa hẹp. Tuy nhiên, chính cách hiểu này đã gây khó khăn cho học sinh khi tiếp cận các
dạng bài tập đòi hỏi hiểu biết sâu hơn như các bài thi học sinh giỏi quốc gia. Vì khi đó, cách
hiểu về tương tác gen là theo nghĩa rộng và học sinh sẽ bị lung túng. Có những năm, học
sinh đi thi thậm chí gặp dạng bài tương tự dạng đã làm rồi nhưng vẫn bị mất nhiều điểm do
lung túng.
Thứ hai, làm thế nào để từ số loại kiểu hình có thể suy ra số cặp gen chi phối tính
trạng đó? Thông thường, các bài tập trong SGK đã được cân về tỉ lệ khá đẹp, khá lí tưởng.
Tuy nhiên tỉ lệ thực tế lại không được lí tưởng như vậy và dễ gây nhầm lẫn với các hiện
tượng của quy luật phân li. Ví dụ như hình sau thì có cách nào để phân biệt?

11


Hình 6: Một kết quả thí nghiệm nhưng đôi khi có hai giả thiết giải thích đều hợp lí
Thứ ba, khi đã xác định được số cặp gen chi phối tính trạng, làm thế nào để xác đinh
được quan hệ giữa các gen và xác định được quy luật di truyền chi phối?
Thứ tư, cơ sở phân tử của mỗi kiểu tương tác gen được giải thích như thế nào?
Xuất phát từ những vấn đề trên, khi dạy nội dung này, chúng tôi đã kết cấu nội dung
theo hướng giải bài toán nhận thức. Kinh nghiệm cho thấy cách làm này đã giúp học sinh

của chúng tôi (cả học sinh thường và học sinh chuyên) đã tự tin hơn rất nhiều khi làm các
bài tập về tương tác giữa các gen phân li độc lập. Mặt khác học sinh chuyên và học sinh
trong đội tuyển học sinh giỏi quốc gia có thể tự tin làm các dạng bài khó và lạ về dạng toán
này.

12


1.2.2.1. Tương tác gen bổ sung.
* Bài toán nhận thức: Ở đậu thơm, cho P thuần chủng hoa đỏ lai với hoa trắng được F1 có
100% hoa đỏ, cho F1 tự thụ phấn được F2 có tỉ lệ 9 hoa đỏ : 7 hoa trắng . Hãy biện luận xác
định quy luật di truyền chi phối phép lai trên và viết sơ đồ lai minh họa.
* Cách giải: Cách giải dạng bài toán này gồm các bước cơ bản sau:
- Bước 1: Biện luận số cặp gen chi phối tính trạng.
F2 có 9+7 = 16 loại tổ hợp giao tử. Mà F1 tự thụ phấn nên F1 cho 4 loại giao tử.
Vậy F1 dị hợp tử hai cặp gen phân li độc lập. Giả sử 2 cặp gen đó là Aa và Bb.
- Bước 2: Viết sơ đồ lai giả định từ F1 đến F2.
Sơ đồ lai giả định:
F1

AaBb

x AaBb

=> F2 có tỉ lệ kiểu hình:9A-B-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb

- Bước 3: Cho tương ứng tỉ lệ kiểu gen của sơ đồ lai giả định với tỉ lệ giả thiết để xác
định mối quan hệ giữa các gen từ đó xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng.
Cho tương ứng tỉ lệ 9A-B-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb với tỉ lệ 9 đỏ : 7 trắng của giả thiết, suy
ra:

A-B- quy định kiểu hình hoa đỏ.
A-bb, aaB-, aabb quy định kiểu hình hoa trắng.
- Bước 4: Suy ra kiểu gen của P và viết sơ đồ lai đầy đủ.
Kiểu gen của PTC hoa đỏ - AABB, hoa trắng aabb. Ta có sơ đồ lai đầy đủ:
PTC

AABB

x

aabb

13


(hoa đỏ)
GPTC

AB

F1
F1 x F1

(hoa trắng)
ab
AaBb (100% hoa đỏ)

AaBb

GF1

x

AaBb

1AB: Ab: aB: 1ab

F2:

Kiểu
gen:….
Kiểu hình: 9 đỏ: 7 trắng

* Nội dung quy luật tương tác gen bổ trợ (bổ sung)
Tương tác gen bổ trợ là kiểu tương tác giữa hai hay nhiều gen khác
locus trong đó sự có mặt của đồng thời hai hay nhiều gen trội trong cùng
kiểu gen sẽ hỗ trợ nhau làm xuất hiện kiểu hình mới.
Trong tương tác gen bổ trợ:
- Các alen trội có vai trò như nhau trong sự biểu hiện kiểu hình của tính
trạng.

14


- Sự xuất hiện của hai alen trội trong kiểu gen dẫn tới sự xuât hiện kiểu
hình mới so với bố mẹ, tổ tiên (biến dị tổ hợp).
* Một số kiểu tương tác gen bổ trợ thường gặp.
- Tương tác gen theo tỉ lệ 9:3:3:1:
Các kiểu hình tương ứng với kiểu gen là:
9 A-B- = 9 kiểu hình 1

3 A-bb = 3 kiểu hình 2
3 aaB- = 3 kiểu hình 3
1 aabb = 1 kiểu hình 4
Ví dụ: Sự hình thành tính trạng hình dạng mào ở gà.

Hình 7: Tương tác gen và tính trạng hình dạng mào gà
* Tương tác gen theo tỉ lệ 9: 6: 1
Các kiểu hình tương ứng với kiểu gen là:
9 A-B-

= 9 kiểu hình 1

3 A-bb + 3 aaB- = 6 kiểu hình 2
1 aabb

= 1 kiểu hình 3
15


Ví dụ: Sự hình thành tính trạng hình dạng quả ở bí ngô.

Hình 8: Tương tác gen 9:6:1 và sự hình thành tính trạng hình dạng quả ở bí ngô.
* Cơ sở sinh hóa hay cơ sở phân tử của tương tác gen bổ sung:
- Với tương tác gen theo tỉ lệ 9:7 ở đậu thơm.

Sơ đồ trên cho thấy, alen A mã hóa cho enzyme A, a không tổng hợp được enzyme,
alen B mã hóa cho enzyme B, b không tổng hợp được enzyme. Hai enzyme A và B cùng
xúc tác cho chuỗi hai phản ứng sinh hóa nối tiếp nhau chuyển hóa chất không máu số 1
(tiền chất) thành sắc tố đỏ. Sắc tố đỏ chỉ được tổng hợp khi trong kiểu gen có cả hai alen A
và B (A – B-), nếu trong kiểu gen thiếu 1 trong hai alen hoặc thiếu cả hai (A-bb, aaB- và

aabb) thì sẽ không tổng hợp được sắc tố và có màu trắng.
-

Với tương tác gen theo tỉ lệ 9:3:3:1
16


Sơ đồ trên cho thấy, gen A mã hóa enzim tổng hợp sản phẩm cho kiểu hình 2 (3A-bb), B
mã hóa enzim tổng hợp sản phẩm cho kiểu hình 3 (3aaB-) khi không có sản phẩm của gen
A, còn nếu có sản phẩm của A thì sẽ xúc tác chuyển hóa sản phẩm của A thành kiểu hình 1
(9A-B-). Nếu vắng mặt cả hai sản phẩm thì sẽ hình thành kiểu hình 4 (1aabb)
- Với tương tác gen theo tỉ lệ 9:6:1
Cơ sở -sinh hóa: A hoặc B mã hóa enzim tổng hợp sản phẩm cho kiểu hình 2 khi chúng tồn
tại độc lập. Khi có mặt đồng thời A và B trong kiểu gen thì enzim do A và B tổng hợp cùng

17


tham gia vào chuỗi chuyển hóa cho sản phẩm có kiểu hình 1.

1.2.2.2. Tương tác gen át chế.
* Bài toán nhận thức: Xét tính trạng màu sắc lông ở gà, đem lai hai dòng gà long trắng
thuần chủng với nhau người ta thu được F1 100% gà lông trắng, cho F1 giáo phối cận huyết
với nhau được đời con F2 có tỉ lệ 13 lông trắng: 3 lông màu. Hãy biện luận xác định quy
luật di truyền chi phối phép li và viết sơ đồ lai minh hoa.
* Phương pháp giải: Cách giải dạng bài toán này gồm các bước cơ bản sau:
- Bước 1: Biện luận số cặp gen chi phối tính trạng.
F2 có 13 +3 = 16 loại tổ hợp giao tử. Mà F1 tự thụ phấn nên F1 cho 4 loại giao tử.
Vậy F1 dị hợp tử hai cặp gen phân li độc lập. Giả sử 2 cặp gen đó là Aa và Bb.
- Bước 2: Viết sơ đồ lai giả định từ F1 đến F2.

18


Sơ đồ lai giả định:
F1

AaBb

x AaBb => F2 có tỉ lệ kiểu hình:9A-B-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb

- Bước 3: Cho tương ứng tỉ lệ kiểu gen của sơ đồ lai giả định với tỉ lệ giả thiết để xác
định mối quan hệ giữa các gen từ đó xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng.
Cho tương ứng tỉ lệ 9A-B-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb với tỉ lệ 13 trắng : 3 màu của giả thiết,
suy ra:
A-B- + aaB- (hoặc A-bb)+ aabb quy định kiểu hình lông trắng.
A-bb (hoặc aaB-)quy định kiểu hình lông màu.
- Bước 4: Suy ra kiểu gen của P và viết sơ đồ lai đầy đủ.
F1 lông trắng AaBb => hai dòng P thuần chủng lông trắng có kiểu gen là
AABB và aabb. Ta có sơ đồ lai đầy đủ:
PTC

AABB

x

(lông trắng)
GPTC

F1 x F1
GF1

(lông trắng)

AB

F1

aabb

ab
AaBb (100% lông trắng)

AaBb

x

AaBb

1AB: Ab: aB: 1ab

19


F2 :

Kiểu

gen:….
Kiểu hình: 13 lông trắng: 3 lông màu

* Nội dung quy luật tương tác gen át chế:

Tương tác gen át chế là kiểu tương tác giữa các gen không alen trong đó
có gen đòng vai trò át chế sự biểu hiện của 1 hay nhiều gen không alen với nó.
Tương tác gen át chế có dấu hiệu đặc trưng sau:
- Hai alen trội có vai trò không ngang nhau trong việc biểu hiện kiểu hình
của tính trạng.
- Một alen huộc locus gen này có vai trò lấn át sự biểu hiện của locus gen
còn lại.
20


Ví dụ: Xét trường hợp trong bài toán
Giả sử A-B- + aaB- + aabb quy định kiểu hình lông trắng.
A-bb quy định kiểu hình lông màu.
Thì ta có:
A- Lông màu trội hoàn toàn so với a- lông trắng.
B- Át A,a trội hoàn tàn so với b – không át.
 Đây là hiện tượng tương tác gen át chế do gen trội (còn gọi là át chế gen trội).

* Một số kiểu tương tác gen át chế thường gặp.
- Át chế do gen trội:
+ Tỉ lệ 13:3 (đã xét trong bài toán).
+ Tỉ lệ 12: 3:1
9A-B- + 3A-bb

=> Kiểu hình 1.

3aaB-

=> Kiểu hình 2.

1 aabb

=> Kiểu hình 3

Thực chất có thể hiểu quan hệ giữa các gen như sau:
B- Kiểu hình 2 trội hoàn toàn so với b – kiểu hình 3
A- Át B, b trội hoàn toàn so với a – không át, A quy định kiểu hình 1

+ Sự khác biệt của hai kiểu tương tác gen át chế do gen trội được thể hiện ở hình sau:

21


Hình 9: Sự tương tác gen theo tỉ lệ 13:3 và 12:3:1
- Át chế do gen lặn 9:3:4
9A-B-

=> Kiểu hình 1.

3A-bb

=> Kiểu hình 2.

3 aaB- + 1aabb => Kiểu hình 3.
Thực chất có thể hiểu quan hệ giữa các gen như sau:
A bổ trợ với B => kiểu hình 1, b – kiểu hình 2.
aa – át chế

=> kiểu hình 3, A – không át.

Như vậy kiểu tương tác này có cả tương tác bổ trợ giữa các gen trội và gen lặn át chế
các gen thuộc locus gen khác. Và vì bản chất ở đây là do gen lặn át chế cho nên trong tài
22


liệu này chúng tôi gọi kiểu át chế này là át chế do gen lặn chứ không gọi như một số tài liệu
là “át chế gen lặn”.
* Cơ sở sinh hóa (cơ sở phân tử) của tương tác gen át chế.
Trong kiểu tương tác gen át chế, ta có thể hiểu là mối quan hệ giữa một gen cấu trúc và
một gen điều hòa. Trong đó gen điều hòa có vai trò át chế sự biểu hiện của gen cấu trúc.
Chẳng hạn:
- Ở tương tác gen 13:3: Trong bài toán về tính trạng màu sắc lông ở gà đã nêu ở trên, B mã
hóa enzyme xúc tác quá trình hình thành sắc tố ở lông gà, b không tổng hợp được enzyme.
Locus A có vai trò át chế sự hiểu hiện của locus này, trong đó A mã hóa cho protêin át chế
còn a không tổng hợp được protein. Cơ chế này có thể được thể hiện bởi sơ đồ sau:

- Tương tác gen theo tỉ lệ 12:3:1 khác tương tác theo tỉ lệ 13:3 ở chỗ b có tổng hợp được
sản phẩm riêng, do đó kiểu hình của kiểu gen có A và kiểu gen đồng hợp lặn aabb không
giống nhau.
- Tương tác gen 9:3:4: Trong kiểu tương tác này, vai trò át chế thuộc về alen lặn (giả sử
aa), b không tổng hợp được enzyme. Còn B khi không có aa sẽ biểu hiện kiểu hình. Đặc
biệt khi có sự hỗ trợ của A thì làm xuất hiện kiểu hình mới (tương tác gen bổ trợ).
Hình sau mô tả cơ chế hình thành tính trạng màu sắc lông ở chuột theo tỉ lệ 9:3:4.
23


Hình 10: Sự hình thành tính trạng màu sắc lông ở chuột
1.2.2.3. Tương tác gen cộng gộp.

* Bài toán: Ở lúa mì, khi lai hai dòng thuần chủng có hạt đỏ đậm và hạt trắng thì người ta
thu được F1 có 100% lúa mì có hạt đỏ nhạt. Cho F1 tự thụ phấn thì ở F2 phân li theo tỉ lệ 1
đỏ đậm: 4 đỏ: 6 đỏ nhạt: 4 hồng: 1 trắng. Hãy biện luận xác định quy luật di truyền chi phối
phép lai và viết sơ đồ lai minh họa.
* Phương pháp giải: Cách giải dạng bài toán cũng tuân theo bốn bước cơ bản như ở bài
toán trong quy luật tương tác gen bỏ trợ và tương tác gen át chế:
- Bước 1: Biện luận số cặp gen chi phối tính trạng.
F2 có 1+4+6+4+1 = 16 loại tổ hợp giao tử. Mà F1 tự thụ phấn nên F1 cho 4 loại giao tử.
Vậy F1 dị hợp tử hai cặp gen phân li độc lập. Giả sử 2 cặp gen đó là Aa và Bb.
- Bước 2: Viết sơ đồ lai giả định từ F1 đến F2.
Sơ đồ lai giả định:
F1

AaBb

x AaBb

=> F2 có tỉ lệ kiểu hình:9A-B-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb

24


- Bước 3: Cho tương ứng tỉ lệ kiểu gen của sơ đồ lai giả định với tỉ lệ giả thiết để xác
định mối quan hệ giữa các gen từ đó xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng.
Bước này có điểm khác biệt mấu chốt so với bài toán ở màu sắc hoa ở đậu thơm và
màu lông của gà. Ở hai bài toán trên, tổng số loại kiểu hình ở F2 đều là 2 < 4. Do đó, để xác
định quan hệ kiểu gen và kiểu hình, ta chỉ cần cho tương ứng tỉ lệ 9A-B-: 3A-bb: 3aaB-:
1aabb với tỉ lệ 13 trắng : 3 màu hoặc 9 đỏ: 7 trắng của giả thiết.
Tuy nhiên, ở bài này, tổng số loại kiểu hình là 5 >4 nên không thể sử dụng tỉ lệ 9AB-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb mà cần dùng tỉ lệ
1AABB:2AaBB:2AABb:4AaBb:1AAbb:2Aabb:1aaBB:2aaBb:1aabb để cho tương ứng

với tỉ lệ của giả thiết.
Xét về mặt logic sinh hóa thì ta có thể giả sử: AABB – đỏ đậm, aabb – trắng.
Từ đó suy ra:
2AaBB:2AABb

 4 đỏ

1AAbb + 1aaBB + 4AaBb  6 đỏ nhạt
2Aabb + 2aaBb

 4 hồng

- Bước 4: Suy ra kiểu gen của P và viết sơ đồ lai đầy đủ.
F1 đỏ nhạt AaBb.
Ta có sơ đồ lai đầy đủ:
PTC

AABB
(đỏ đậm)

GPTC

AB

x

aabb
(trắng)
ab
25