Ta xét hai tính trạng: lông đen (do gen B có thế lệ thống trị) và độ ngắn (do gen S có thế lệ thống trị). Cho bố mẹ thuần chủng: một con đen ngắn (BBSS) và một con trắng dài (bbss). Khi lai, F1 nhận được kiểu gen B/b, S/s với kiểu liên hợp theo cặp đồng trội – lặn là: BS / bs.
Giả sử ở F1 xảy ra hiện tượng hoán vị (crossover) với tần số hiệu dụng là r (mỗi bên, cả đực lẫn cái). Khi đó, F1 tạo ra 4 loại giao tử với tần số:
– Giao tử không hoán vị (“parental”): BS và bs, mỗi loại có tần số = (1 – r)/2.
– Giao tử hoán vị (“recombinant”): Bs và bS, mỗi loại có tần số = r/2.
Chú ý rằng, đối với mỗi gen, tần số xuất hiện allele trội là:
B: xuất hiện trong các giao tử BS và Bs với tổng = (1–r)/2 + r/2 = ½.
S: xuất hiện trong các giao tử BS và bS với tổng = (1–r)/2 + r/2 = ½.
Như vậy, theo biên của mỗi gen, ta có xác suất nhận được allele trội ở trẻ là ¾ (vì 1 – (½)² = ¾).
Trên đời F2 tổng số cá thể là 5600, trong đó có 3024 cá thể biểu hiện lông đen, ngắn (tức có ít nhất 1 allele B và 1 allele S). Xét theo xác suất thể hiện kiểu hình:
P(đen, ngắn) = 1 – P(bb) – P(ss) + P(bb và ss).
Ở F2, vì giao tử kết hợp độc lập nên:
P(bb) = (½)² = ¼, P(ss) = ¼.
Để tính P(bb và ss): Cá thể có kiểu gen bb ss chỉ có thể xảy ra khi cả hai giao tử đều mang allele b và s, tức là giao tử bs. Xác suất giao tử bs là (1–r)/2, do đó:
P(bb, ss) = [(1–r)/2]².
Vậy:
P(đen, ngắn) = 1 – ¼ – ¼ + [(1–r)²/4] = ½ + [(1–r)²]/4.
Theo dữ liệu:
½ + [(1–r)²]/4 = 3024/5600.
Tính:
3024/5600 = 0.54 (xấp xỉ).
Như vậy:
½ + [(1–r)²]/4 = 0.54 ⟹ [(1–r)²]/4 = 0.04 ⟹ (1–r)² = 0.16.
Từ đó:
1 – r = 0.4 ⟹ r = 0.6.
Nhận thấy r = 60% là giá trị dường như vượt quá giá trị tối đa (50%) giữa hai gen liên kết; điều này gợi ý rằng 2 gen nằm trên nhiễm sắc thể khác nhau (tự do phân li), và do đó r = 50%. Tuy nhiên, bài toán đã giả sử có hiện tượng hoán vị ở cá thể F1, nên ta sử dụng tính toán theo giả sử ban đầu với giá trị “r hiệu dụng” được xác định từ số liệu (mặc dù về lý thuyết, nếu 2 gen nằm trên nhiễm sắc thể khác nhau thì r = 50%). Ta chỉ quan tâm đến số cá thể có kiểu gen đồng hợp đen, ngắn trên đời F2.
Để cá thể F2 có kiểu gen đồng hợp cho cả 2 gen (BB SS), mỗi cá thể phải nhận giao tử mang BS từ bố và mẹ. Với F1 đã cho, tần số giao tử BS = (1–r)/2. Do đó:
P(F2 là BB SS) = [ (1–r)/2 ]².
Ta đã có 1 – r = 0.4, nên:
P(BB SS) = (0.4/2)² = (0.2)² = 0.04.
Số cá thể BB SS trên đời F2 là:
5600 × 0.04 = 224.
Vậy, số cá thể lông đen, ngắn có kiểu gen đồng hợp (BB SS) ở đời F2 là 224 cá thể.