Phân tích quy luật di truyền

P: Mắt đỏ x Mắt trắng → F1: 100% Mắt đỏ.

Điều này cho thấy tính trạng mắt đỏ là trội hoàn toàn so với tính trạng mắt trắng.
F1 x F1 → F2: 27 mắt đỏ : 37 mắt trắng.

Tỉ lệ kiểu hình F2 là 27:37, tổng là 64 tổ hợp ($4^3$). Đây là tỉ lệ đặc trưng của tương tác bổ sung giữa ba cặp gen cùng quy định một tính trạng. Để có kiểu hình mắt đỏ, cá thể phải có ít nhất một alen trội ở cả ba cặp gen.
Quy ước gen:

Giả sử 3 cặp gen là A/a, B/b, C/c.
Mắt đỏ có kiểu gen: A_B_C_
Mắt trắng có kiểu gen: chứa ít nhất một cặp gen đồng hợp lặn (ví dụ: aa___, hoặc __bb__, hoặc ____cc, v.v.).
Xác định kiểu gen của P và F1:

Để F1 100% mắt đỏ (A_B_C_) khi lai P mắt đỏ với P mắt trắng, thì P mắt đỏ phải là đồng hợp trội hoàn toàn (AABBCC) và P mắt trắng phải là đồng hợp lặn hoàn toàn (aabbcc).
Do đó, F1 sẽ có kiểu gen AaBbCc.
Phép lai F1 x F1 (AaBbCc×AaBbCc) sẽ cho tỉ lệ kiểu hình ở F2 là 27A_B_C_ (mắt đỏ) : 37 (mắt trắng), phù hợp với đề bài.

Giải quyết các câu hỏi

1. Cho 2 cá thể mắt đỏ giao phối với nhau, có bao nhiêu sơ đồ lai?

Một cá thể mắt đỏ phải có kiểu gen A_B_C_.
Với 3 cặp gen, mỗi cặp có 2 khả năng (đồng hợp trội hoặc dị hợp), số lượng kiểu gen khác nhau của cá thể mắt đỏ là 23=8 kiểu gen.

Các kiểu gen cụ thể là: AABBCC, AABBCc, AABbCC, AABbCc, AaBBCC, AaBBCc, AaBbCC, AaBbCc.
Khi chọn 2 cá thể mắt đỏ để giao phối, chúng ta có thể chọn hai cá thể có kiểu gen giống nhau hoặc khác nhau.
Số sơ đồ lai khác nhau được tính bằng công thức tổ hợp lặp: C(n+k−1,k), trong đó n là số loại đối tượng (8 kiểu gen mắt đỏ) và k là số đối tượng được chọn (2 cá thể).
Số sơ đồ lai = C(8+2−1,2)=C(9,2)=29×8​=36 sơ đồ lai.
Vậy, có 36 sơ đồ lai khác nhau khi cho 2 cá thể mắt đỏ giao phối với nhau.

2. Cho 2 cá thể giao phối với nhau, thu được F1 có tỉ lệ 3 đỏ : 1 trắng. Có bao nhiêu sơ đồ lai phù hợp?

Để thu được tỉ lệ kiểu hình 3 đỏ : 1 trắng ở đời con, phép lai phải tạo ra sự phân li 3:1 cho một cặp gen, trong khi các cặp gen còn lại phải ở trạng thái đồng hợp trội để đảm bảo điều kiện A_B_C_ cho kiểu hình mắt đỏ.
Điều này có nghĩa là, trong số 3 cặp gen, sẽ có một cặp gen là dị hợp tử lai với dị hợp tử (ví dụ Aa×Aa), còn hai cặp gen kia phải là đồng hợp trội lai với đồng hợp trội (ví dụ BB×BB và CC×CC).
Có 3 khả năng cho vị trí cặp gen dị hợp:

Cặp gen A dị hợp, B và C đồng hợp trội: Kiểu gen của P là AaBBCC×AaBBCC

Phân li: (3/4A_:1/4aa)×BB×CC
Kiểu hình: 3/4A_BBCC (mắt đỏ) : 1/4aaBBCC (mắt trắng) → 3 đỏ : 1 trắng.
Cặp gen B dị hợp, A và C đồng hợp trội: Kiểu gen của P là AABbCC×AABbCC

Phân li: AA×(3/4B_:1/4bb)×CC
Kiểu hình: 3/4AAB_CC (mắt đỏ) : 1/4AAbbCC (mắt trắng) → 3 đỏ : 1 trắng.
Cặp gen C dị hợp, A và B đồng hợp trội: Kiểu gen của P là AABBCc×AABBCc

Phân li: AA×BB×(3/4C_:1/4cc)
Kiểu hình: 3/4AABBC_ (mắt đỏ) : 1/4AABBcc (mắt trắng) → 3 đỏ : 1 trắng.
Vậy, có 3 sơ đồ lai phù hợp để thu được F1 có tỉ lệ 3 đỏ : 1 trắng.