Đề thi ôn tập sinh học 11 đáp án bài tập di truyền phân tử 1

BÀI TẬP DI TRUYỀN PHÂN TỬ CHUYÊN ĐỀ ADN, GEN Câu Đoạn mạch thứ gen có trình tự đơn phân (các nuclêơtit) 3ATGTAXXGTAGGXXX5 Hãy xác định: a Trình tự nuclêơtit đoạn mạch thứ hai b Số nuclêôtit loại đoạn gen A G c Tỉ lệ T  X đoạn mạch thứ nhất, đoạn mạch thứ hai gen d Số liên kết hiđrô đoạn gen e Số liên kết cộng hoá trị nuclêôtit đoạn gen Hướng dẫn giải a Gen có cấu trúc mạch xoắn kép, liên kết bổ sung có chiều ngược Do mạch thứ hai bổ sung có chiều ngược lại với mạch thứ Đoạn mạch thứ gen: 3ATGTAXXGTAGGXXX5 Đoạn mạch thứ phải là: 5TAXATGGXATXXGGG3 b Hai mạch gen liên kết bổ sung với số lượng A mạch số lượng T mạch  A1 = T2, G1 = X2 T1 = A2, X1 = G2 Số nuclêôtit gen tổng số nuclêôtit hai mạch Cho nên Agen = A1 + A2 Số nuclêôtit loại gen là: Agen = Tgen = A1 + A2 = A1 + T1 = + = Ggen = Xgen = G1 + G2 = G1 + X1 = + = A1  G1  A G   T  X  T  X 1 c.- Tỉ lệ đoạn mạch thứ là: A  G T1  X1  T  X A1  G1 (vì A = T G = X ) 2 - Ở đoạn mạch thứ hai: 2  A  G T1  X1 1     T2  X A1  G1 A1  G1 7 T1  X1 A G Hai mạch có chiều ngược nên tỉ lệ T  X mạch thứ tỉ lệ nghịch với mạch thứ hai A G  15   1 - Tỉ lệ T  X gen = tổng tỉ lệ hai mạch  15 A G Trên gen, tỉ lệ T  X luôn d Hai mạch gen liên kết bổ sung với liên kết hiđrơ, A mạch liên kết với T mạch liên kết hiđrô, G mạch liên kết với X mạch liên kết hiđrô Do tổng số liên kết hiđrô đoạn gen là: 2T1 + 2A1 + 3G1 + 3X1 = 2.(A1 + T1) + 3.(G1 + X1) = 2.(3 + 3) + 3.(4 + 5) = 39 liên kết Vì A1 + T1 = Agen, G1 + X1 = Ggen Nên tổng số liên kết hiđrô gen 2Agen + 3Ggen e Số liên kết cộng hố trị nuclêơtit đoạn gen Trên mạch pôlinuclêôtit, hai nuclêôtit đứng liên kết với liên kết phơtphođieste (liên kết cộng hố trị) nuclêơtit với nuclêôtit Do mạch có x nuclêơtit có (x  1) liên kết cộng hố trị nuclêơtit Đoạn mạch có 15 nuclêơtit nên có 14 liên kết cộng hố trị, mạch gen có 2.(15  1) = 28 liên kết Vậy gen có N nuclêơtit số liên kết cộng hóa trị nuclêôtit N  - Hai mạch gen có chiều ngược liên kết theo nguyên tắc bổ sung, A gen = Tgen = A1 + T1; Ggen = Xgen = G1 + X1 A G a b Nếu T  X mạch thứ b tỉ lệ mạch thứ hai a Số liên kết hiđrô gen 2A + 3G - Số liên kết cộng hóa trị nuclêơtit gen N – (N tổng số nuclêôtit gen) Câu Một gen có tổng số 3000 nuclêơtit ađênin (A) chiếm 20% Hãy xác định: a Chiều dài số chu kì xoắn gen b Số nuclêơtit loại gen c Số liên kết hiđrô gen Hướng dẫn giải o a Gen đoạn phân tử ADN chu kì xoắn dài 34 A có 10 cặp nuclêơtit - Một chu kì xoắn có 10 cặp nuclêơtit (20 nuclêơtit) số chu kì xoắn  N 3000  150 20 20 (chu kì xoắn) o - Một chu kì xoắn dài 34 A chiều dài gen số chu kì xoắn nhân với 34 N 34 20 o Chiều dài gen 150 34 = 5100 ( A ) b Tổng số nuclêôtit gen A + T + G + X = 100% Vì A = T, G = X A + G = 50%  G = 50%  A = 50%  20% = 30%.  Số nuclêôtit loại gen: A = T = 3000 20% = 600 G = X = 3000.30% = 900 c Số liên kết hiđrô gen: 2A + 3G = 2.600 + 3.900 = 3900 (liên kết) Số chu kì xoắn  N L  20 34 o (N tổng số nuclêôtit, L chiều dài gen theo đơn vị A ) A T  Câu Một phân tử ADN mạch kép có tỉ lệ G  X Trên mạch ADN có G = A = 10% Hãy xác định: a Tỉ lệ % số nuclêôtit loại phân tử ADN b Tỉ lệ % số nuclêôtit loại mạch Hướng dẫn giải a Tỉ lệ % số nuclêôtit loại phân tử ADN A T A 3    A G Tỉ lệ G  X G 3 10 A G G  G  G 50% vào (1) ta có 7 Mà A + G = 50% (1) nên thay  G = 35%; A= 15% Tỉ lệ số nuclêôtit loại phân tử ADN A = T = 15%; G = X = 35% b Tỉ lệ % số nuclêôtit loại mạch Ta có %A1 + %T1 = 2.%AADN Và %G1 + %X1 = 2.%GADN  A1 = 10%  T1 =2.15%  10% = 20% G1 = 10%  X1 = 2.35%  10% = 60% o Câu Một gen có chiều dài 4250 A ađênin (A) chiếm 22,4% số nuclêôtit gen Hãy xác định: a Số chu kì xoắn gen b Số nuclêơtit loại gen c Số liên kết hiđrô gen o a Một chu kì xoắn có chiều dài 34 A số chu kì xoắn gen = 4250 : 34 = 125 chu kì xoắn b Số nuclêôtit loại gen  - Tổng số nuclêôtit gen 4250 2 2500 3, Số nuclêôtit loại: A = T = 2500  22,4% = 560 G = X = 2500  27,6% = 690.  c Số liên kết hiđrơ gen: Vì gen có cấu trúc đoạn phân tử ADN có mạch liên kết bổ sung, A liên kết với T liên kết hiđrô, G liên kết với X liên kết hiđrô  Tổng liên kết hiđrô gen 2A + 3G =  560 +  690 = 3190 liên kết Câu Một gen có tổng số 5472 liên kết hiđrơ mạch gen có T = A; X = 2T; G = 3A Hãy xác định số nuclêôtit loại gen Hướng dẫn giải - Trên mạch gen có T1 = A1; X1 = 2T1; G1 = 3A1 - Gen có 5472 liên kết hiđrô : 2A + 3G = 1824  2(A1 + T1) + 3.(G1 + X1) = 5472 (1) Thay T1 = A1; X1 = 2T1; G1 = 3A1 vào phương trình (1) ta được: 2.(A1 + A1) + 3.(3A1 + 2A1) = 19A1 = 5472  A1 = 5472 : 19 = 288  T1 = 288, G1 = 864, X1 = 576 - Số nuclêôtit loại gen B A = T = A1 + T1 = 288 + 288 = 576 G = X = G1 + X1 = 864 + 576 = 1440 o Câu Một phân tử ADN vi khuẩn có chiều dài 34.106 A có tổng số 24.106 liên kết hiđrô Phân tử ADN nhân đôi liên tiếp lần Hãy xác định: a Số nuclêôtit loại phân tử ADN b Số nuclêôtit loại mà mơi trường cung cấp cho q trình nhân đơi c Số phân tử ADN cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường d Số liên kết cộng hỏa trị hình thành nuclêơtit q trình nhân đôi ADN Hướng dẫn giải a Số nuclêôtit loại phân tử ADN o - Một cặp nuclêơtit có chiều dài 3,4 A nên tổng số nuclêơtit phân tử ADN N L.2 34.2.106  20.106 3, 3, (nuclêơtit) Ta có hệ phưong trình: 2A + 2G = 20.106 (1) 2A + 3G = 24.106 (2) - Giải ta số nuclêôtit loại phân tử ADN A = T = 30%.2.107 = 6.106; G = X = 20%.27.10 = 4.106 b Số nuclêôtit loại mà môi trường cung cấp cho q trình tự nhân đơi Khi nhân đơi, ngun liệu lấy từ môi trường để cấu tạo nên phân tử ADN Do số nuclêôtit mà mơi trường cung cấp số nuclêơtit có ADN trừ số nuclêơtit có phân tử ADN ban đầu Amt = Tmt = AADN.(2k  1) Amt = Tmt = 6.106.(22  1) = 18.106 Gmt = Xmt = GADN.(2k  1) Gmt = Xmt = 4.106.(22  1) = 12.106 c Số phân tử ADN cấu tạo hồn tồn từ ngun liệu mơi trường Khi phân tử ADN nhân đơi k lần tạo 2k phân tử ADN, số phân tử ADN ln có phân tử ADN mang mạch ADN mẹ Do vậy, số ADN có cấu tạo hoàn toàn 2k  = 22  = (phân tử) d Số liên kết cộng hóa trị hình thành nuclêơtit - Trong q trình nhân đơi, liên kết cộng hóa trị hình thành nuclêơtit mạch Do vậy, số liên kết cộng hóa trị hình thành số liên kết cộng hóa trị nuclêôtit mạch - Tổng số liên kết cộng hóa trị mạch ADN N = 2.107 (Vì ADN vi khuẩn có dạng mạch vịng nên tổng số liên kết cộng hóa trị tổng số nuclêôtit ADN) - Tổng số mạch ADN 2.(2k  1), (trong k số lần nhân đôi) - Tổng số liên kết cộng hóa trị hình thành là: 1.107.2.(22  ) = 6.107 (liên kết) Câu Một phân tử ADN cấu tạo từ nucleotit có N15 nhân đơi lần mơi trường có N14; Sau tất ADN chuyển sang môi trường có N15 tiếp tục tiến hành nhân đơi lần Hãy xác định: a) Có phân tử ADN có N14? b) Có phân tử AND có N15? Hướng dẫn giải Cơng thức giải nhanh: Một phân tử ADN đưọc cấu tạo từ nucleotit có N15 nhân đơi m lần mơi trường có N14; Sau tất ADN chuyển sang mơi trường có N15 tiếp tục tiến hành nhân đơi n lần số phân tử ADN có N14 = 2m +  Số phân tử ADN có N15 = tổng số phân tử ADN  tổng số phân tử ADN có N14 = 2m + n  (2m +  2) = 2m + n +  2m + Chứng minh: a) Số phân tử ADN có N14 = 2m +  - Ở m lần nhân đơi mơi trường có N14, số phân tử ADN tạo 2m - Trong tổng số 2m phân tử ADN này, có mạch phân tử có N15 số mạch phân tử ADN có m N14 =   = 2m +  b) Số phân tử chứa N15 = 2m + n +  2m + - Ở n lần nhân đôi mơi trường có N15, số phân tử ADN tạo 2m  2n = 2m + n phân tử - Tổng số ADN có N15 = 2m + n  (2m +  2) = 2m + n +  2m + Áp dụng cơng thức giải nhanh ta có: a) Số phân tử ADN có N14 = 2m +  = 23 +  = 14 phân tử b) Số phân tử ADN có N15 = 2m + n +  2m + = 23 + +  23 + = 28 +  24 = 242 Ví dụ vận dụng: Một phân tử ADN cấu tạo từ nucleotit có N15 nhân đôi lần môi 15 trường có N14; Sau tất ADN chuyển sang mơi trường có N tiếp tục tiến hành nhân đôi lần Hãy xác định: a) Có phân tử ADN có N14? b) Có phân tử ADN có N15? Hướng dẫn trả lời: Áp dụng cơng thức giải nhanh ta có: a) Số phân tử ADN có N14 = 2m +  = 22 +  = phân tử b) Số phân tử ADN có N15 = = 2m + n +  2m + = 22 + +  22 + = 25 +  23 = 26 Câu Có 10 phân tử ADN cấu tạo từ N15 tiến hành nhân đôi đôi lần mơi trường có N14; Sau tất ADN chuyển sang mơi trường có N15 tiếp tục tiến hành nhân đôi lần Hãy xác định: a) Số phân tử ADN có N14 bao nhiêu? b) Số phân tử ADN có N15 bao nhiêu? Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh: Có a phân tử ADN cấu tạo từ N15 tiến hành nhân đôi đôi m lần môi trường có N14; Sau tất ADN chuyển sang mơi trường có N15 tiếp tục tiến hành nhân đơi n lần số phân tử ADN có N14 = a  (2m +  2); số phân tử có N15 = a  (2m + n +  2m + 1) Chứng minh: a) Số phân tử ADN có N14 = a  (2m +  2) - Ở m lần nhân đơi mơi trường có N14, số phân tử ADN tạo a  2m - Trong tổng số a  2m phân tử ADN này, có số mạch phân tử ADN chứa N15 2a; Số mạch phân tử ADN có N14 = 2a  2m  2a = a(2m +  2) b) Số phân tử chứa N15 = a  (2m + n +  2m + 1) - Ở n lần nhân đơi mơi trường có N15, số phân tử ADN tạo a  2m  2n = a  2m + n phân tử - Tổng số ADN cấu tạo từ N15 = = a  2m + n  a  (2m +  2) = a  (2m + n +  2m + 1) Vận dụng cơng thức giải nhanh, ta có: a) Số phân tử ADN có N14 = a  (2m +  2) = 10  (22 +  2) = 60 phân tử b) Số phân tử có N15 = a  (2m + n +  2m + 1) = 10  (22 + +  22 + l ) = 260 phân tử Ví dụ vận dụng: Có phân tử ADN cấu tạo từ N15 tiến hành nhân đôi đôi lần mơi trường có N14; Sau tất ADN chuyển sang mơi trường có N15 tiếp tục tiến hành nhân đôi lần Hãy xác định: a) Số phân tử ADN có N14 bao nhiêu? b) Số phân tử ADN có N15 bao nhiêu? Hướng dẫn trả lời: Vận dụng cơng thức giải nhanh, ta có: a) Số phân tử ADN có N14 = a  (2m +  2) =  (23 +  2) = 70 phân tử b) Số phân tử có N15 = a  (2m + n +  2m + 1) =  (23 + +  23 + l) = 1210 phân tử CHUYÊN ĐỀ 5: MÃ DI TRUYỀN, PHIÊN MÃ, DỊCH MÃ, ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN Câu Một phân tử mARN có 720 đơn phân, tỉ lệ A:U:G:X = 1:3:2:4 Sử dụng phân tử ARN làm khuôn để phiên mã ngược tổng hợp nên phân tử ADN mạch kép có chiều dài chiều dài phân tử ARN a Theo lí thuyết, phân tử mARN có tối đa ba? b Tính số nuclêơtit loại mARN c Tính số nuclêơtit loại ADN Hướng dẫn giải a Cứ nuclêôtit quy định ba ba đọc liên tục, không gối lên nên có tối đa rN 720  240 số ba Cần ý rằng, ba mở đầu ba kết thúc không nằm hai đầu mút mARN (sau trình tự nuclêơtit làm tín hiệu mở đầu đến ba mở đầu sau mã kết thúc cịn có nhiều nuclêơtit khác) Do phân tử mARN có 720 đơn phân tối đa có 240 ba A U G X A  U  G  X 720      72 1   10 b Theo ta có  A 72.U 3.72 216.G 2.72 144 X 4.72 288 c Từ ARN phiên mã ngược để hình thành nên ADN mạch kép số nuclêơtit loại ADN mạch kép : GADN= XADN= GARN+ XARN=144+288=432 AADN= TADN= AARN+ UARN=72+216=288 - Cứ ba nuclêôtit đứng quy định ba Bộ ba mở đầu nằm đầu 5’ mARN, ba kết thúc nằm đầu 3’ mARN - Số nuclêôtit loại ADN mạch kép : AADN TADN  AARN  U ARN GADN  X ADN G ARN  X ARN Câu Phân tích vật chất di truyền chủng gây bệnh cúm gà thấy vật chất di truyền phân tử axit nuclêic cấu tạo loại đơn phân với tỉ lệ loại 23%A, 26%U, 25%G, 26%X a Xác định tên loại vật chất di truyền chủng gây bệnh b Mầm bệnh virut hay vi khuẩn gây ? Hướng dẫn giải a – Axit nuclêic có loại ADN ARN Phân tử axit nuclêic cấu tạo loại đơn phân A, U, G, X chứng tỏ ARN ADN - Ở phân tử ARN này, số lượng nuclêôtit loại A không số lượng nuclêôtit loại U số lượng nuclêôtit loại G không số lượng nuclêôtit loại X chứng tỏ phân tử ARN có cấu trúc mạch đơn b Chỉ có virut có vật chất di truyền ARN Vậy chủng gây bệnh virut vi khuẩn (vi khuẩn có vật chất di truyền ADN mạch kép) Vật chất di truyền có đơn phân loại U ARN, có đơn phân loại T ADN Vật chất di truyền có cấu trúc mạch kép A = T, G = X (hoặc A = U, G = X) Câu Mạch gốc gen có trình tự đơn phân 3AAAATGXTAGXXX 5 Hãy xác định trình tự đơn phân tương ứng đoạn mạch phân tử mARN gen tổng hợp Hướng dẫn giải Gen có hai mạch có mạch dùng làm khn để tổng hợp mARN, mạch gốc Phân tử mARN có trình tự đơn phân bổ sung với mạch gốc có chiều ngược với mạch gốc Mạch gốc gen 3AAAATGXTAGXXX 5 mARN 5UUUUAXGAUXGGG3 Phân tử mARN có trình tự nuclêơtit bổ sung ngược chiều với mạch gốc gen Câu Trên mạch gốc gen có 200 ađênin, 300 timin, 400 guanin, 500 xitôzin Gen phiên mã lần, xác định : a Số nuclêôtit loại phân tử ARN b Số liên kết hóa trị hình thành nuclêơtit q trình phiên mã Hướng dẫn giải a Khi phiên mã, mạch gốc gen dùng để làm khuôn tổng hợp ARN, số nuclêôtit loại ARN bổ sung với số nuclêôtit mạch gốc Gen vi khuẩn gen khơng phân mảnh, sau phiên mã phân tử mARN khơng bị cắt bỏ nuclêôtit nên AARN=Tgốc=300 ; UARN=Agốc=200 ; XARN=Ggốc=400 ; GARN=Xgốc=500 b Khi phiên mã, nuclêôtit tự môi trường nội bào liên kết với liên kết hóa trị để tạo nên phân tử ARN Liên kết hóa trị hình thành nuclêơtit với nuclêơtit Do tổng số liên kết hóa trị tổng số nuclêôtit trừ - Tổng số nuclêôtit phân tử ARN 500 + 300 + 400 + 200 = 1400 - Tổng liên kết hóa trị hình thành nuclêơtit 1400 – = 1399 - Khi gen phiên mã lần số liên kết cộng hóa trị hình thành 1399 Gen phiên mã lần số liên kết cộng hóa trị hình thành 5.1399 = 6995 (liên kết) - Số nuclêôtit loại mARN bổ sung với số nuclêôtit loại mạch gốc gen AARN = Tgốc, GARN = Xgốc, UARN = Agốc, XARN = Ggốc - Số liên kết hóa trị hình thành gen phiên mã k lần (rN – 1).k (rN tổng số nuclêôtit ARN) Câu Ở phân tử mARN, tính từ mã mở đầu đến mã kết thúc có tổng số 720 nuclêơtit Phân tử mARN tiến hành dịch mã có 10 ribôxôm trượt qua lần Hãy xác định : a Số lượng axit amin (aa) mà môi trường cung cấp cho trình dịch mã b Số phân tử nước ( H 2O ) giải phóng trình dịch mã Hướng dẫn giải a Số aa mà môi trường cung cấp: 720 240 - Phân tử mARN có tổng số ba (bộ ba) Khi dịch mã, ba mARN quy định tổng hợp aa (trừ ba kết thúc) Do để tổng hợp chuỗi pơlipeptit cần số aa 240 – = 239 - Cứ ribôxôm trượt qua lần mARN tổng hợp chuỗi pôlipeptit số aa mà môi trường phải cung cấp cho q trình dịch mã nói 10.239 = 2390 (aa) b Trong trình dịch mã, aa liên kết với để hình thành chuỗi pơlipeptit Liên kết peptit hình thành nhóm –COOH aa với nhóm –NH2 aa Hình thành liên kết peptit giải phóng phân tử nước ( H 2O ) Một chuỗi pơlipeptit có 239 aa có số liên kết peptit 239 – =238 Số phân tử nước giải phóng có 10 ribơxơm trượt qua lần phân tử mARN có 240 ba là: 10.(240 – – 1) = 2380 (phân tử nước) Một phân tử mARN có n ba dịch mã có m ribơxơm trượt qua lần số aa mà mơi trường cung cấp m.(n – 1) ; Số phân tử nước ( H 2O ) giải phóng m.(n – 2) Câu Hãy xác định ba đối mã khớp bổ sung với ba mã sau a 5AUG 3 b 3XAG5 c 5UAA3 d 3GXA5 Hướng dẫn giải Để xác định ba đối mã, phải viết ba mã theo trật tự từ 5’ đến 3’ Sau ý đến ba kết thúc (vì ba kết thúc khơng có ba đối mã tương ứng) viết ba đối mã tương ứng với ba mã theo nguyên tắc bổ sung ngược chiều Vậy ba đối mã tương ứng với ba mã nói a 5AUG 3 b 3XAG5 c 5UAA3 3UAX 5 5GUX 3 Kết thúc d 3GXA5 5XGU 3 Bộ ba đối mã tARN khớp bổ sung ngược chiều với ba mã mARN Các ba làm nhiệm vụ kết thúc dịch mã ( 5UAA3;5UAG 3;5UGA3 ) khơng có ba đối mã tương ứng Câu Cho biết codon mã hóa axit amin tương ứng sau: GGG–Gly; XXX–Pro; GXU– Ala ; XGA–Arg ; UXG–Ser ; AGX–Ser Một đoạn mạch gốc gen vi khuẩn có trình tự nuclêơtit 5AGXXGAXXXGGG3 Nếu đoạn mạch gốc mang thơng tin mã hóa cho đoạn pơlipeptit có axit amin, xác định trình tự axit amin Hướng dẫn giải Muốn xác định trình tự aa chuỗi pơlipeptit phải dựa vào trình tự ba mARN Muốn xác định trình tự ba mARN phải dựa vào trình tự nuclêơtit mạch gốc gen Mạch gốc gen đọc theo chiều 3’ đến 5’ - Bài cho biết mạch gốc gen 5AGXXGAXXXGGG3 viết đảo lại mạch gốc thành: 3GGGXXXAGXXGA5 - Mạch ARN tương ứng là: 5XXXGGGUXGGXU 3 - Trong trình dịch mã, ba mARN quy định aa chuỗi pôlipeptit Trình tự ba mARN 5XXX GGGUXGGXU 3 Trình tự aa tương ứng Pro – Gly – Ser – Ala Trình tự nuclêơtit mạch gốc gen quy định trình tự ba mARN, trình tự ba mARN quy định trình tự aa chuỗi pơlipeptit Câu Một phân tử mARN có 1200 nuclêơtit, có ba mở đầu ba có khả kết thúc dịch mã (bộ ba UAA nằm cách ba mở đầu 44 ba; ba UGA nằm cách ba mở đầu 50 ba; ba UAG nằm cách ba mở đầu 69 ba Khi dịch mã, phân tử mARN có 10 ribơxơm trượt qua lần Hãy xác định số axit amin mà môi trường cung cấp cho trình dịch mã Hướng dẫn giải Trong trình dịch mã, ribơxơm gặp ba kết thúc q trình dịch mã dừng lại, ribơxơm tách khỏi phân tử mARN Mã kết thúc quy định tín hiệu kết thúc dịch mã mà không quy định tổng hợp aa - Trên phân tử mARN nói có ba có khả làm nhiệm vụ kết thúc dịch mã có ba làm nhiệm vụ này, ba mà ribơxơm bắt gặp (vì gặp ba này, dịch mã dừng lại) Do chuỗi pôlipeptit có tổng số 45 aa (gồm aa mở đầu 44 aa) - Có 10 ribơxơm thực dịch mã tổng hợp 10 chuỗi pôlipeptit nên số aa mà môi trường cung cấp 10 x 45 = 450 aa Câu Ở vi khuẩn E.coli, nói hoạt động gen cấu trúc operon Lac, so sanh số lần nhân đôi số lần phiên mã gen Hướng dẫn giải - Ở vi khuẩn, gen cấu trúc (Z, Y, A) operon có số lần nhân đơi Nguyên nhân gen nằm cạnh phân tử ADN vi khuẩn Khi phân tử ADN nhân đơi lần tất gen nhân đôi nhiêu lần - Trong hoạt động operon Lac, mơi trường có đường lactozơ tất gen cấu trúc Z, Y, A tiến hành phiên mã Khi môi trường khơng có đường lactozơ tất gen không phiên mã Như gen Z, Y, A có số lần nhân đơi số lần phiên mã - Gen điều hòa (gen R) thường xuyên phiên mã nên số lần phiên mã không giống gen cấu trúc Z, Y, A Tuy nhiên vi khuẩn có phân tử ADN dạng vòng nên tất gen nằm phân tử ADN Vì phân tử ADN nhân đơi tất gen nhân đôi  Số lần nhân đôi tất gen giống - Các gen nhân (hoặc vùng nhân) tế bào có số lần nhân đôi - Số lần phiên mã tùy thuộc vào chức gen Các gen operon ln có số lần phiên mã (vì chúng phiên mã đồng thời) Các gen thuộc operon khác có số lần phiên mã khác Câu 10 Dựa theo mơ hình cấu trúc operon Lac, cho biết: a Operon có thành phần nào? Thành phần khơng có tính đặc trưng cho operon? b Đột biến vùng làm cho gen khả tổng hợp prôtêin? c Đột biến vùng làm cho gen phiên mã liên tục mà khơng chịu kiểm sốt tế bào? Hướng dẫn giải a Vùng khởi động khơng có tính đặc trưng cho gen Vùng vận hành gen cấu trúc có tính đặc trưng cho gen b Gen khả tổng hợp prôtêin gen khơng thể tiến hành phiên mã (khơng có vùng khởi động) gen tiến hành phiên mã không thể dịch mã (khơng có mã mở đầu) c Gen phiên mã liên tục mà khơng chịu kiểm sốt tế bào đột biến xảy vùng vận hành xảy gen điều hòa CHUYÊN ĐỀ ĐỘT BIẾN GEN Câu Một gen có tổng số 2400 nuclêôtit ađênin (A) chiếm 30% Gen bị đột biến điểm làm giảm liên kết hiđrô Hãy xác định số nuclêôtit loại gen đột biến Hướng dẫn giải - Số nuclêôtit loại gen lúc chưa đột biến A T 30% 2400 720 G X 20% 2400 480 - Đột biến điểm đột biến liên quan tới cặp nuclêôtit Đột biến điểm làm giảm liên kết hiđrô nên đột biến cặp G-X → Số nuclêôtit loại gen đột biến A T 720 G X 480  479 Câu Một gen có tổng số 2128 liên kết hiđrơ Trên mạch gen có số nuclêơtit loại A số nuclêôtit loại T; số nuclêôtit loại G gấp lần số nuclêôtit loại A; số nuclêôtit loại X gấp lần số nuclêôtit loại T Gen bị đột biến không làm thay đổi chiều dài làm giảm liên kết hiđrô Hãy xác định số nuclêôtit loại gen đột biến Hướng dẫn giải Số nuclêôtit loại mạch gen lúc chưa đột biến 2A gen  3G gen 2128 2A gen  3G gen 2(A1  T1 )  3(G1  X1 ) 2128 - Tổng số liên kết hiđrô gen Mà A gen A1  T1 , G gen G1  X1 Nên ta có - Trên mạch có: A1 T1;G1 2A1; X1 3T1  X1 3A1 - Nên ta có: 2(A1  T1 )  3(G1  X1 ) 2(A1  A1 )  3(2A1  3A1 ) 2128 4A1  15A1 19A1 2128  A1  2128 112 19 - Số nuclêôtit loại gen lúc chưa đột biến A gen Tgen A1  T1 112  112 224 G gen X gen G1  X1 224  336 560 - Đột biến không làm thay đổi chiều dài nên đột biến thay cặp nuclêôtit Đột biến làm giảm liên kết hiđrô nên đột biến thay cặp G-X cặp A-T → Số nuclêôtit loại gen đột biến là: A gen Tgen 224  226 G gen X gen 560  558 Câu Giả sử có đột biến lặn gen nằm NST thường quy định Giả sử phép lai, số loại giao tử đực giao tử mang gen đột biến lặn chiếm tỉ lệ 15%; số giao tử giao tử mang gen đột biến lặn chiếm tỉ lệ 20% Hãy xác định: a Tỉ lệ hợp tử mang gen đột biến b Tỉ lệ cá thể có kiểu hình đột biến Biết đột biến khơng ảnh hưởng đến sức sống hợp tử Hướng dẫn giải a – Tỉ lệ hợp tử mang gen đột biến = – tỉ lệ hợp tử bình thường - Tỉ lệ hợp tử bình thường = giao tử đực bình thường  giao tử bình thường 0,85 0,8 0, 68 - Tỉ lệ hợp tử đột biến 1  0, 68 0,32 32% b Cá thể có kiểu hình đột biến cá thể mang gen đồng hợp lặn có tỉ lệ 0,15 0, 0, 03 3% Câu Gen D có chiều dài 2805Å có tổng số 2074 liên kết hiđrơ Gen bị đột biến điểm làm giảm liên kết hiđrô thành alen d a Số nuclêôtit loại gen D b Số nuclêôtit loại gen d c Số nuclêôtit loại mà môi trường cung cấp cho cặp gen Dd nhân đôi lần Hướng dẫn giải a Gen đoạn phân tử ADN chu kì xoắn dài 34Å có 10 cặp nuclêơtit, gen có chiều dài L thì: - Tổng số nuclêôtit gen  L 2805 20  20 1650 34 24 (nu)  2A 2G 1650 - Gen có 2074 liên kết hiđrơ  2A  3G 2074  A gen D Tgen D 401;G gen D X gen D 424 b Gen D bị đột biến điểm làm giảm liên kết hiđrô tức đột biến cặp G-X → Số nuclêôtit loại gen d là: A gen d Tgen d 401;G gen d X gen d 423 c – Số nuclêôtit loại gen Dd là: A T 802;G X 847 - Số nuclêôtit loại mà môi trường cung cấp cho cặp gen Dd nhân đôi lần là: A MT TMT 802 (23  1) 5614 G MT X MT 847 (23  1) 5929 Câu Gen B có tổng số 1824 liên kết hiđrơ mạch gen có T = A; X = 2T; G = 3A Gen bị đột biến điểm làm giảm liên kết hiđrô thành alen b Hãy xác định a Số nuclêôtit loại gen B b Số nuclêôtit loại gen b c Số nuclêôtit loại mà môi trường cung cấp cho cặp gen Dd nhân đôi lần Hướng dẫn giải a – Trên mạch gen có T1 A1 ; X1 2T1;G1 3A1 - Gen có 1824 liên kết hiđrô: 2A  3G 1824  2(A1  T1 )  3(G1  X1 ) 1824  2(A1  A1 )  3(3A1  2A1 ) 1824  A1 96  T1 96, G1 288, X1 192 Số nuclêôtit loại gen B là: A T 96  96 192 G X 288  192 480 b – Gen B bị đột biến điểm làm giảm liên kết hiđrô tức đột biến cặp A-T → Số nuclêôtit loại gen b là: A T 191 G X 480 c – Số nuclêôtit loại gen Bb là: A T 383;G X 960 - Số nuclêôtit loại mà môi trường cung cấp cho cặp gen Dd nhân đôi lần là: A MT TMT 383 (2  1) 1149 G MT X MT 960 (22  1) 2880 Câu Một gen tiến hành nhân đôi 10 lần Khi bắt đầu bước vào nhân đơi lần thứ nhất, có phân tử bazơ A gen trở thành dạng trạng thái dạng trì kéo dài suốt q trình nhân đơi nói Theo lí thuyết, tạo tối đa gen đột biến? Hướng dẫn giải Cơng thức giải nhanh: Trong q trình nhân đơi gen, giả sử có bazơ nitơ dạng trải qua k lần nhân đơi tạo số gen đột biến  2k 1 Chứng minh: Giả sử bazơ nitơ dạng loại A* q trình nhân đơi gen làm phát sinh gen đột biến theo sơ đồ sau đây: Gen nhân đơi k lần tạo số gen 2 Trong tổng số gen có số gen khơng bị k k đột biến; số gen cịn lại có gen dạng tiền đột biến (vì trình nhân đôi ADN diễn theo nguyên tắc bán bảo tồn, phân tử ADN ln có phân tử ADN có mang bazơ nitơ dạng ADN ban đầu) Vậy số gen bị đột biến  2k 1 Cách tính: Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có số gen đột biến  210  511 Ví dụ vận dụng: Một gen tiến hành nhân đôi lần Khi bắt đầu bước vào nhân đơi lần thứ nhất, có phân tử bazơ A gen trở thành dạng trạng thái dạng trì kéo dài suốt q trình nhân đơi nói Theo lí thuyết, tạo tối đa gen đột biến? Cách tính:  Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có số gen đột biến 25  15 Câu Một gen tiến hành nhân đôi lần Ở lần nhân đơi thứ nhất, có phân tử 5BU bám vào liên kết với A mạch khn mẫu Theo lí thuyết, tạo tối đa gen đột biến? Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh: Trong q trình nhân đơi ADN, có phân tử 5-BU liên kết với A mạch gốc trải qua k lần nhân đơi tạo số gen đột biến  2k 1 Chứng minh: Q trình nhân đơi gen làm phát sinh gen đột biến theo sơ đồ sau đây: 2k Trong số gen bất - Nếu gen nhân đơi k lần số gen thuộc nhóm bất thường có số lượng thường có gen dạng tiền đột biến (G-5BU), gen lại gen đột biến  - Số gen bị đột biến  2k 1 Vận dụng tính: Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có số gen đột biến  27  31 A T  Câu Gen D có chiều dài 510 nm có tỉ lệ G  X Trên mạch ADN có G = A = 15% Gen D bị đột biến cặp A-T trở thành alen d Hãy xác định: a Tỉ lệ % số nuclêôtit loại gen D b Tỉ lệ % số nuclêôtit loại mạch gen D c Số nuclêôtit loại gen D d Số nuclêôtit loại gen d Hướng dẫn giải a Tỉ lệ % số nuclêôtit loại phân tử gen D AT   A 3/2 G Tỉ lệ G  X Mà A  G 50% (1) 3 A G G  G  G 50% vào (1) ta có 2 Nên thay  G 20%  A 30% Tỉ lệ số nuclêôtit loại phân tử gen D A T 30%;G X 20% b Tỉ lệ % số nuclêôtit loại mạch Ta có %A  %T2 2 %A ADN Và %G  %X 2 %G ADN  A 15%  T2 2 30%  15% 45% G 15%  X 2 20%  15% 25% c Số nuclêôtit loại gen D N 510 10 3000 3,  A T 30% 3000 900;G X 20% 3000 600 d Số nuclêôtit loại gen d A T 900  899;G X 600