Phân lập được 2 dòng đột biến ở một loài côn trùng (gọi là dòng I và dòng II) đều bị mất khả năng nhận biết mùi ethanol và có đốt chân ngắn, riêng tính trạng đốt chân ngắn do đột biến ở hai gen khác nhau cùng gây nên. Dạng kiểu dại nhận biết được mùi ethanol và có đốt chân bình thường. Người ta tiến hành các phép lai sau:

- Phép lai 1: lai ruồi cái kiểu dại thuần chủng với ruồi đực thuần chủng dòng I, F₁ thu được 100% ruồi bị mất khả năng nhận biết mùi ethanol.

- Phép lai 2: lai ruồi cái kiểu dại thuần chủng với ruồi đực thuần chủng dòng II, F₁ cũng thu được 100% ruồi bị mất khả năng nhận biết mùi ethanol.

- Phép lai 3: lai phân tích ruồi đực thu được từ phép lai 1, F₁ thu được 337 ruồi kiểu dại, 62 ruồi đốt chân ngắn, 58 ruồi không nhận biết được mùi ethanol và 343 ruồi đột biến ở cả hai tính trạng.

- Phép lai 4: lai ruồi đực kiểu dại thuần chủng với ruồi cái thuần chủng dòng I, thu được 100% ruồi kiểu dại.

- Phép lai 5: lai giữa dòng I và dòng II thuần chủng, F₁ thu được 100% ruồi đột biến về cả hai tính trạng.

Cho biết: In vết gen là một hiện tượng di truyền biểu sinh khiến cho gen được biểu hiện theo cách riêng ở tùy thuộc vào nguồn gốc gen nhận từ bố hay mẹ. Các dạng in vết gen đã được chứng minh trong nấm, thực vật và động vật. Tính đến năm 2014, có khoảng 150 gen in vết được biết đến ở chuột và khoảng một nửa trong số chúng ở người. In vết gen là một cơ chế di truyền không phụ thuộc với di truyền Mendel cổ điển. Nó là một cơ chế di truyền biểu sinh liên quan đến quá trình methyl hóa DNA và methyl hóa histone mà không làm thay đổi trình tự di truyền. Những dấu hiệu biểu sinh được thiết lập ("in vết") trong dòng tế bào mầm (tinh trùng hoặc tế bào trứng) của bố mẹ và được duy trì thông qua các lần phân bào ở tế bào soma của một sinh vật. Cho F₁ giao phối ngẫu nhiên ở F₂ thu được tổng số 10000 con, trong đó 100% đều không nhận biết mùi ethanol và có 591 con chân bình thường. Theo lí thuyết, có bao nhiêu phát biểu sau đây sai?

I. Tính trạng độ dài đốt chân tuân theo quy luật di truyền liên kết gen.

II. Tính trạng khả năng nhận biết mùi ethanol do hiện tượng in vết gen theo dòng mẹ gây ra.

III. Hai tính trạng nêu trạng di truyền liên kết gen không hoàn toàn với nhau.

IV. Chỉ có một bản đồ di truyền phù hợp của các thể đột biến.

Đáp án A

I đúng.

- Xét tính trạng độ dài đốt chân:

+ Từ phép lai 1, 2 và 4 suy ra cả hai đột biến đều là lặn, kiểu dại là trội. Kết quả phép lai 5 ở F₁ cho thấy hai đột biến không bổ sung cho nhau. Vì vậy chúng cùng nằm trên một nhiễm sắc thể.

+ Quy ước gen: kiểu dại – B₁, B₂; đột biến tương ứng – b₁, b₂

II đúng.

- Xét tính trạng khả năng nhận biết mùi ethanol:

+ Dựa vào phép lai 1, 2 và phép lai 4, ta nhận thấy kết quả lai thuận và lai nghịch không giống nhau chứng tỏ gen quy định khả năng nhận biết mùi không tuân theo quy luật di truyền Menđel thông thường. Tỷ lệ kiểu hình phân bố đồng đều ở cả hai giới nên không thể liên quan đến gen nằm trên NST giới tính mà chỉ có thể do hiện tượng in vết gen, bởi vì 1/2 cá thể dị hợp tử ở phép lai 1 và 2 đều mang kiểu hình đột biến.

+ Từ phép lai 4 thu được 100% ruồi kiểu dại chứng tỏ alen nhận từ bố đã được “xoá” in vết. Do vậy đột biến mất khả năng nhận biết mùi ethanol in vết theo dòng mẹ, là lặn.

+ Quy ước gen: kiểu dại – A, đột biến – a, in vết – A’

III đúng.

- Từ phép lai 3 có kiểu hình khác tỉ lệ 1 : 1 : 1 : 1, phân bố thành 2 nhóm kiểu hình có tỉ lệ cao, 2 nhóm kiểu hình có tỉ lệ thấp. Do đó, A và B₁ (alen lặn tương ứng a và b₁) liên kết không hoàn toàn.

→ Khoảng cách giữa a và b1 = (62+58)/(343+337+62+58) = 0,15 = 15 cM.

- Từ phép lai 5:

- Đời con F₂ có 1110 ruồi chân bình thường trong kiểu gen phải có B₁B₂ hình thành từ trao đổi chéo giữa b₁ và B₂. Gọi khoảng cách giữa B₁ và B₂ là x, ta có: 1/2.x + (1-x).x = 1128/5000 = 0.03 → x = 0.06 = 6 cM

IV sai.

- Do đó bản đồ di truyền của các đột biến có thể là: a_____________15cM_______________b₁__6cM__b₂

hoặc a_____________9cM__________b₂__6cM__b₁