Phả hệ cho biết ai liên hệ với ai
Phả hệ ghi mối quan hệ giữa những người trong một gia đình qua nhiều thế hệ và sự biểu hiện của tính trạng đang xét. Ta đọc quan hệ bố mẹ – con trước, rồi dùng quy luật di truyền để suy kiểu gene. Không cần đoán cả sơ đồ ngay từ đầu.
Đọc kí hiệu theo chú giải
Trong quy ước thường dùng, hình vuông chỉ nam, hình tròn chỉ nữ. Hình tô kín chỉ người biểu hiện tính trạng đang theo dõi; hình để trắng chỉ người không biểu hiện tính trạng đó. Trắng không có nghĩa người ấy không mang allele lặn.
Đường ngang nối hai người thể hiện quan hệ bố mẹ của thế hệ con; đường đi xuống và nhánh chung nối tới các con. Các thế hệ được ghi I, II, III; số thứ tự giúp gọi đúng từng người. Luôn đọc chú giải vì cách đánh số có thể khác giữa các đề.
Nghiên cứu phả hệ là một phương pháp nghiên cứu di truyền người. Các phương pháp phân tử, tế bào, hóa sinh và nghiên cứu trẻ đồng sinh cung cấp những loại thông tin khác, có thể phối hợp với phả hệ. Một sơ đồ nhỏ không nhất thiết đủ để xác định toàn bộ cơ chế di truyền ngoài thực tế.
Một gia đình giả định
Sơ đồ minh họa có hai người ở thế hệ I đều không biểu hiện tính trạng. Họ có ba con: II-1 là nam không biểu hiện, II-2 là nữ biểu hiện, II-3 là nữ không biểu hiện.
Trong bài này, xét một gene có hai allele, trội hoàn toàn, biểu hiện đầy đủ; không có đột biến mới hay tác động môi trường làm đổi kiểu hình. Ta so sánh các mô hình Mendel cơ bản: gene trên NST thường hoặc vùng không tương đồng của X, Y. Đây là những điều kiện để suy luận ở các bước sau.
Bắt đầu từ người con biểu hiện tính trạng
Nếu tính trạng đang theo dõi do allele trội quy định, hai bố mẹ không biểu hiện đều không mang allele trội trong mô hình đã cho; họ không thể sinh con biểu hiện. Vì vậy, mô hình trội hoàn toàn này không phù hợp.
Nếu tính trạng lặn liên kết X, con gái biểu hiện phải nhận allele lặn trên X từ cả bố và mẹ. Khi đó bố phải biểu hiện tính trạng, trái với I-1 để trắng. Gene ở vùng không tương đồng của Y cũng không phù hợp vì có con gái biểu hiện.
Mô hình lặn trên NST thường phù hợp với dữ kiện và các giả thiết đang xét. Quy ước a quy định tính trạng lặn, A quy định kiểu hình không biểu hiện. II-2 là aa; cả bố và mẹ phải góp a. Vì I-1 và I-2 không biểu hiện nên đều Aa.
Ta đã xác định được I-1: Aa; I-2: Aa; II-2: aa. II-1 và II-3 chưa chắc là AA hay Aa.
Vì sao xác suất dị hợp là 2/3?
Phép lai Aa × Aa cho $1/4AA:1/2Aa:1/4aa$. Khi đã biết một người con **không biểu hiện** tính trạng lặn, nhóm aa bị loại khỏi mẫu số:
$$P(Aa\mid\text{không biểu hiện})=\frac{1/2}{1/4+1/2}=\frac23.$$
Nếu hai người đều không biểu hiện, mỗi người có xác suất mang allele là $2/3$ và hai sự kiện mang allele độc lập (chẳng hạn hai gia đình không có quan hệ huyết thống trong mô hình), xác suất họ sinh con aa là
$$\frac23\times\frac23\times\frac14=\frac19.$$
Nếu một người đã xác định chắc chắn Aa, chỉ còn một thừa số $2/3$ cho người chưa biết. Các lần sinh không “bù trừ” nhau.
Xác suất ở lần sinh tiếp theo
Một tính trạng do allele lặn a trên NST thường quy định, trội hoàn toàn, biểu hiện đầy đủ và không có đột biến mới. Bố mẹ đều Aa. Họ đã có một con aa. Xác suất người con tiếp theo là aa bằng bao nhiêu?
Việc đã có một con aa không loại khả năng aa ở lần sinh tiếp theo.
Đúng. Phép lai Aa × Aa cho xác suất aa bằng $1/4$ ở mỗi lần sinh độc lập.
$1/2$ là xác suất tạo giao tử a của mỗi bố hoặc mẹ, không phải xác suất con aa.
$3/4$ là xác suất con không mang kiểu gene aa.
Lời giải
Mỗi bên cho giao tử a với xác suất $1/2$, nên $P(aa)=\frac12\times\frac12=\frac14$. Kiểu gene bố mẹ không đổi; kết quả lần sinh trước không làm xác suất lần tiếp theo bằng 0. Chọn B.
Kết hợp xác suất kiểu gene
Tính trạng lặn trên NST thường, biểu hiện đầy đủ và không có đột biến mới. II-3 không biểu hiện, là con của phép lai Aa × Aa nên có xác suất mang kiểu gene Aa bằng $2/3$. Người phối ngẫu đã xác định là Aa. Xác suất một người con của họ là aa bằng bao nhiêu?
Xác suất II-3 là Aa bằng $2/3$, không phải $1/3$.
Đúng. Chỉ nhánh II-3 là Aa sinh được aa với người phối ngẫu Aa.
$1/4$ là xác suất aa có điều kiện khi cả hai người chắc chắn đều Aa.
$2/3$ mới là xác suất II-3 mang Aa, chưa gồm xác suất sinh con aa.
Lời giải
Nếu II-3 là AA thì không sinh aa với Aa. Nhánh đóng góp là II-3 có kiểu gene Aa, nên $P(aa)=\frac23\times\frac14=\frac16$. Chọn B.
Chỉ kết luận đến mức dữ kiện cho phép
Phả hệ cho quan hệ và kiểu hình; dữ liệu phân tử có thể bổ sung để phân biệt các kiểu gene còn mơ hồ.
| Mẫu băng đánh dấu trong mô hình | Cách đọc |
|---|---|
| Chỉ băng A | AA |
| Cả băng A và a | Aa |
| Chỉ băng a | aa |
Chỉ dùng cách đọc này khi đề đã cho mỗi băng đánh dấu allele tương ứng. Một băng khác kích thước chưa đủ để tự kết luận mất đoạn hay cơ chế phát sinh.
Trong bài tập, ghi “AA hoặc Aa” khi dữ kiện chưa phân biệt được. Ngoài mô hình, độ biểu hiện, tuổi xuất hiện và đột biến mới có thể làm phả hệ phức tạp hơn.
Đi từ điều chắc chắn đến điều chưa biết
Đọc kí hiệu, xác định quan hệ, kiểm giả thiết, rồi suy kiểu gene từ người có dữ kiện rõ nhất. Khi tính xác suất, xét thông tin kiểu hình đã biết.
Đang học