Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến: Di truyền và biến dị, một nội dung chủ yếu của di truyền học hiện đại, đã được đưa vào giảng dạy tại chương trình THPT và THCS. Những nội dung này có ý nghĩa quan trọng trong việc giúp học sinh tiếp cận một số khái niệm cơ bản về chọn giống và tiến hóa. Các đề thi đại học, cao đẳng gần đây( từ năm 2007), các đề thi HSG cấp tỉnh, một số đề thi Olimpic Sinh học Quốc gia và Quốc tế đều có nội dung liên quan tới phần Di truyền và biến dị. Vì vậy, việc xây dựng các công thức liên quan tới bài tập ở nội dung này có ý nghĩa thiết thực trong việc rèn luyện tư duy lôgic và kỹ năng phân tích đánh giá vấn đề của học sinh. Sách giáo khoa, sách bài tập Sinh học thuộc chương trình THCS đã đưa ra nhiều công thức giúp học sinh giải quyết tốt các bài tập thuộc phần Biến dị. Tuy nhiên, việc hệ thống hóa các dạng bài tập thuộc phần Biến dị là rất cần thiết cho việc học tập và ôn luyện thi của học sinh. Mặt khác, một số công thức phần Biến dị tuy đã được giới thiệu nhưng không được sử dụng có hiệu quả để khắc sâu kiến thức lý thuyết cho học sinh. Chính vì vậy, trong quá trình dạy đội tuyển HSG tôi đã hệ thống hóa kiến thức phần Biến dị vào sáng kiến kinh nghiệm “Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến”
Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VĨNH PHÚC -*** CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN: SINH HỌC Người thực : Nguyễn Thị Phú Chức vụ : Giáo viên Đơn vị : Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc - Tỉnh Vĩnh Phúc Tên chuyên đề: HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ ĐỘT BIẾN Dự kiến số tiết bồi dưỡng: 12 tiết Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh giỏi lớp NĂM HỌC : 2015-2016 Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến PHẦN I: MỞ ĐẦU I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Cơ sở lí luận Sinh học là bộ môn khoa học thực nghiệm có vị trí hết sức hệ thống tri thức khoa học của nhân loại,có ý nghĩa thiết thực với đời sống, kinh tế và xã hội loài người.Trong hệ thống chương trình Sinh học cấp THCS nói chung và Sinh học lớp nói riêng, bên cạnh những kiến thức thuộc về lí thuyết được mô tả còn có mảng kiến thức không kém phần quan trọng là câu hỏi bài tập sinh học Mặt khác sinh học môn khó mang tính chất trừu tượng cao nghiên cứu thể sống, trình sống đặc biệt gắn liền với hoạt động thực tiễn người Vì nắm bắt tốt kiến thức sinh học góp phần nâng cao đời sống loài người Đồng thời việc tìm phương pháp nâng cao chất lượng dạy học vấn đề quan trọng Nhiệm vụ của người giáo viên ngày không những phải cung cấp cho học sinh một vốn tri thức bản mà quan trọng là còn phải trang bị cho học sinh khả tự làm việc, tự nghiên cứu để tìm hiểu và tự chiếm lĩnh tri thức Trong những năm qua sự phát triển trí tuệ học sinh ngày càng tăng nhanh chóng, nhu cầu học tập các môn học ngày càng nhiều Bộ môn Sinh học nhà trường cũng không ngừng bổ sung, sâu và mở rộng Nhiều nội dung trước (từ năm 2005 trở về trước) thuộc chương trình lớp 11 và 12 thì hiện (theo chương trình thay sách giáo khoa từ 2002-2003) lại được đưa vào chương trình lớp Chính vì vậy bộ môn Sinh học lớp không những được mở rộng về lí thuyết mà còn có nhiều dạng bài tập nhằm kiểm tra khả vận dụng các kiến thức lí thuyết của học sinh Di truyền biến dị, nội dung chủ yếu di truyền học đại, đưa vào giảng dạy chương trình THPT THCS Những nội dung có ý nghĩa quan trọng việc giúp học sinh tiếp cận số khái niệm bản chọn giống tiến hóa Các đề thi đại học, cao đẳng gần đây( từ năm 2007), đề thi HSG cấp tỉnh, số đề thi Olimpic Sinh học Quốc gia Quốc tế có nội dung liên quan tới phần Di truyền biến dị Vì vậy, việc xây dựng công thức liên quan tới tập nội dung có ý nghĩa thiết thực việc rèn luyện tư lôgic kỹ phân tích đánh giá vấn đề học sinh Sách giáo khoa, sách tập Sinh học thuộc chương trình THCS đưa nhiều công thức giúp học sinh giải tốt tập thuộc phần Biến dị Tuy nhiên, việc hệ thống hóa dạng tập thuộc phần Biến dị cần thiết cho việc học tập ôn luyện thi học sinh Mặt khác, số công thức phần Biến dị giới thiệu không sử dụng có hiệu để khắc sâu kiến thức lý thuyết cho học sinh Chính vậy, trình dạy đội tuyển HSG hệ thống hóa kiến thức phần Biến dị vào sáng kiến kinh nghiệm “Hệ thống câu hỏi tập đột biến” với mục đích: - Làm tài liệu tự bồi dưỡng cho thân Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến - Làm tài liệu dạy cho học sinh ôn thi HSG ôn thi vào lớp chuyên Sinh - Cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức đầy đủ dạng tập đột biến gen Cơ sở thực tiễn Trong chương trình sinh học THCS đặc biệt chương trình sinh học dạng tập nâng cao nhiễm sắc thể( NST) đột biến NST đề tài hay khó học sinh Các dạng tập có đề thi học sinh giỏi cấp, đặc biệt kiến thức phần di truyền biến dị theo chương trình đồng tâm em phải gặp lại kiến thức lớp 12 chương trình thi đại học Đã có nhiều tài liệu viết vấn đề nhiên qua số năm tham gia bồi dưỡng đội tuyển HSG sinh học, nhận thấy dạng tập nhiều năm có đề thi HSG tỉnh, đề thi vào chuyên Vĩnh Phúc, đề thi GVG tỉnh Mặt khác dạng tập khó HS dễ bị nhầm lẫn muốn viết chuyên đề đsinh THCS để phục vụ giảng dạy thân, đặc biệt công tác bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi cấp bồi dưỡng học sinh thi vào trường chuyên…Trong chuyên đề thời gian có hạn đề cập đến số dạng tập thường gặp đề thi tỉnh, đề thi vào trường chuyên Vĩnh Phúc số đề thi cấp tỉnh tỉnh (cụ thể dạng tập hay đột biến) không sâu nhiều dạng vốn hiểu biết có hạn Và dạng tập thường gặp giúp rèn kĩ giải tập cho học sinh giúp em học để tham gia vào kì thi HSG thi vào lớp 10 chuyên II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Nhằm trang bị cho học sinh đội tuyển học sinh giỏi lớp cách có hệ thống chế đột biến cấp độ phân tử giúp cho học sinh có kỹ vận dụng lý thuyết vào việc giải tập - Học sinh có kỹ vận dụng thành thạo dạng tập đột biến cấp độ phân tử (gen) đề thi học sinh giỏi - Phát huy khả tư suy luận, phán đoán tính linh hoạt học sinh III PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.Phạm vi nghiên cứu: - Kiến thức lí thuyết dạng tập đột biến Đối tượng nghiên cứu: - Đội tuyển HSG môn Sinh học lớp - Dự kiến số tiết bồi dưỡng: 12 tiết IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu lý thuyết : - Nghiên cứu hệ thống kiến thức lý thuyết ADN, ARN, Protein, nhiễm sắc thể, dạng đột biến phương pháp giải tập đột biến Phương pháp trao đổi đồng nghiệp : - Xin ý kiến đồng nghiệp trình giảng dạy, xây dựng hoàn thiện chuyên đề Phương pháp thực nghiệm sư phạm : Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến - Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu chuyên đề V CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH - Cung cấp giới thiệu tài liệu - Dạy kiến thức - Từ kiến thức để tìm dạng câu hỏi lý thuyết liên quan đến đế thi cách giải - Từ kiến thức lý thuyết rút cách giải dạng tập - Lựa chọn đề thi câu hỏi tập liên quan đến chương trình học để học sinh giải đề - Giáo viên đưa đáp án chuẩn thang điểm cho ý, câu trao đổi chéo cho học sinh chấm chéo Cuối giáo viên chấm nhận xét, bổ sung thiếu sót Cụ thể học sinh giáo viên sau: Đối với học sinh: Để nắm kiến thức đạt kết cao kì thi chọn HSG, học sinh cần: - Nắm kiến thức - Biết suy luận đặt câu hỏi sao? Câu hỏi so sánh từ lý thuyết rút phương pháp giải tập - Biết tìm tòi tài liệu tham khảo cách hợp lý - Cần cù chăm chỉ, chịu khó học tập trao đổi với bạn bè Đối với giáo viên: Cần thực nguyên tắc sau: - Nắm kiến thức bản, mạch kiến thức - Biết mối liên hệ kiến thức chương, - Biết liên hệ kiến thức bài, dự kiến câu hỏi, tình xảy đề thi có phương pháp giải câu hỏi, dạng tập - Biết cách truyền thụ kiến thức cho học sinh dễ học, dễ nắm kiến thức - Biết sưu tầm tài liệu đề thi năm, tỉnh - Cung cấp tài liệu đề thi cho học sinh để học sinh làm quen dần với đề thi học sinh giỏi - Luôn giao lưu trao đổi tài liệu, đề thi kinh nghiệm với giáo viên trường, huyện tỉnh để nâng cao trình độ chuyên môn, kinh nghiệm dạy đội tuyển - Thường xuyên bám sát học sinh, liên hệ với gia đình học sinh, động viên thường xuyên góp ý cho học sinh phương pháp học tập - Thường xuyên tổ chức luyện đề, chữa đề thi, kiểm tra đánh giá cách cụ thể sát - Phân loại học sinh, chia nhóm đối tượng mức giỏi khá, trung bình để có biện pháp nâng cao chất lượng đội tuyển Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến PHẦN II: NỘI DUNG A KIẾN THỨC CƠ BẢN I ĐỘT BIẾN GEN Khái niệm đột biến gen: Là biến đổi cấu trúc gen, liên quan tới số cặp nucleotit , xảy điểm phân tử AND Nguyên nhân đột biến gen: - Do ảnh hưởng môi trường bên ( tác nhân vật lí, hóa học) - Do ảnh hưởng môi trường bên thể (rối loạn hoạt động tế bào) Đã gây rối loạn trình tự nhân đôi AND (sao chép nhầm) Dựa vào nguyên nhân người ta gây đột biến gen thí nghiệm sản xuất Các dạng đột biến gen: - Mất số cặp nucleotit - Thêm số cặp nucleotit - Đảo vị trí số cặp nucleotit - Thay số cặp nucleotit số cặp nucleotit khác Vai trò đột biến gen: - Sự biến đổi cấu trúc gen dẫn tới biến đổi cấu trúc protein mà mã hóa, cuối dẫn tới biến đổi kiểu hình - Các đột biến gen biểu kiểu hình thường có hại cho thân sinh vật chúng phá vỡ thống hài hòa kiểu gen qua chọn lọc tự nhiên trì lâu đời điều kiện tự nhiên, gây rối loạn trình tổng hợp protein, ví dụ : đột biên gen khả tổng hợp diệp lục mạ, đột biến lợn có đầu chân sau dị dạng - Đa số đột biến gen tạo gen lặn Chúng biểu kiểu hình thể đồng hợp điều kiện môi trường thích hợp - Qua giao phối, gặp tổ hợp gen thích hợp, đột biến có hại trở thành có lợi Trong thực tiễn, người ta gặp đột biến tự nhiên nhân tạo có lợi cho thân sinh vật (đột biến làm tăng khả chịu hạn chịu rét lúa, đột biến làm lúa cứng nhiều bông…) cho người Tính chất đột biến gen: - Đột biến gen cấu trúc biểu thành biến đổi đột ngột, gián đoạn số tính trạng đó, số cá thể - Đa số đột biến gen thường có hại cho thể sinh vật, đột biến gen gây rối loạn trình sinh tổng hợp protein, đặc biệt đột biến gen quy định cấu trúc enzim Một số đột biến gen trung tính (không có lợi, hại), số đột biến gen có lợi nguồn nguyên liệu cho chọn giống tiến hóa Hậu đột biến gen: Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến - Đột biến thêm cặp nucleotit làm thay đổi toàn ba mã hóa gen kể từ điểm bị thêm cặp nu Hậu làm thay đổi toàn axit amin chuỗi axit amin protein mà gen tổng hợp - Đột biến thay cặp nu cặp nu khác làm thay đổi ba mã hóa axit amin gen, từ làm thay đổi ba mã mARN Hậu làm thay đổi axit amin chuỗi axit amin protein mà gen tổng hợp - Đột biến đảo vị trí cặp nu làm thay đổi ba mã hóa axit amin gen, từ làm thay đổi ba mã mARN Hậu làm thay đổi hai axit amin chuỗi axit amin protein mà gen tổng hợp, đột biến ba kết thúc II ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ - Các khái niệm biến dị, biến dị di truyền, biến dị không di truyền, , biến dị đột biến, đột biến gen, đột biến NST, đột biến cấu trúc NST, đột biến số lượng NST, thể dị bôi, thể đa bội - Nguyên nhân gây dạng đột biến - Vai trò đột biến gen, đột biến NST - Các dạng đột biến gen, đột biến cấu trúc đột biến số lượng NST - Cơ chế phát sinh thể dị bội, thể đa bội - Vì đột biến thường hại cho thân sinh vật lại sử dụng chọn giống - Trong tạo đột biến thể đa bội người ta thường dùng chất hóa học chủ yếu? Vì sao? * Phân loại biến dị B CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN I CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN GEN Xác định thay đổi cấu trúc gen biết dạng đột biến ngược lại xác định dạng đột biến biết thay đổi cấu trúc gen Dạng đột Sự thay đổi cấu trúc gen biến Mất cặp - Số nuclêôtit giảm nuclêôtit - Chiều dài gen giảm 3,4 Å, khối lượng gen giảm 600 đvC - Số liên kết hóa trị nuclêôtit giảm - Số liên kết hiđro giảm (mất cặp A-T) giảm (mất cặp G – X) - Trình tự nuclêôtit thay đổi kể từ điểm xảy đột biến Thêm cặp - Số nuclêôtit tăng lên Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến nuclêôtit Thay cặp nuclêôtit - Chiều dài gen tăng 3,4 Å, khối lượng gen tăng thêm 600 đvC - Số liên kết hóa trị nuclêôtit tăng lên - Số liên kết hiđro tăng (thêm cặp A-T) tăng (thêm cặp G – X) - Trình tự nuclêôtit thay đổi kể từ điểm xảy đột biến - Số nuclêôtit không đổi - Chiều dài khối lượng gen không đổi - Số liên kết hóa trị không đổi - Số liên kết hiđro tăng thay cặp A – T cặp G – X giảm thay cặp G – X cặp A – T không đổi thay cặp nuclêôtit loại - Chỉ thay đổi cặp nuclêôtit trình tự gen Xác định đột biến gen biết sản phẩm prôtêin tạo từ khuôn mẫu gen đột biến ngược lại xác định thay đổi prôtêin biết dạng đột biến gen Dạng đột biến gen Mất thêm cặp nuclêôtit Thay cặp nuclêôtit Sự thay đổi cấu trúc prôtêin - Số lượng axit amin tăng lên dịch chuyển ba làm ba kết thúc không xuất giảm dịch chuyển làm xuất ba kết thúc sớm - Thành phần, trật tự xếp axit amin thay đổi kể từ điểm xảy đột biến - Số lượng axit amin không đổi đột biến xảy ba mã hóa làm xuất ba mã hóa - Số lượng axit amin tăng đột biến xuất ba kết thúc thay ba mã hóa - Số lượng axit amin giảm đột biến xảy ba mã hóa biến thành ba kết thúc sớm - Thành phần, trật tự xếp axit amin không đổi ba ba cũ mã hóa axit amin; thay đổi axit amin ba ba cũ mã hóa loại axit amin khác Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến II CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ Xác định thay đổi cấu trúc số lượng nhiễm sắc thể biết dạng đột biến ngược lại xác định dạng đột biến biết thay đổi cấu trúc số lượng nhiễm sắc thể Dạng đột Sự thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể biến Mất đoạn - Nhiễm sắc thể ngắn so với bình thường nhiễm sắc thể - Một số gen bị Lặp đoạn - Nhiễm sắc thể dài so với bình thường nhiễm sắc thể - Một số gen tăng thêm nhiễm sắc thể - Hình thành vòng lặp đoạn tiếp hợp kì đầu I trình giảm phân Đảo đoạn - Một số gen nhiễm sắc thể đảo vị trí cho - Hình thành vòng đảo đoạn tiếp hợp kì đầu I trình giảm phân Chuyển đoạn - Vị trí gen nhiễm sắc thể liên quan đến chuyển đoạn thay đổi - Hình thành cấu trúc tiếp hợp đặc trưng hình chữ thập tiếp hợp kì đầu I trình giảm phân Lệch bội - Số lượng nhiễm sắc thể tế bào tăng giảm một vài (nhỏ đơn bội n) Đa bội - Số lượng nhiễm sắc thể tế bào tăng gấp số nguyên (x)lần đơn bội n (x>2) Xác định kết phép lai thực phép lai thể đột biến nhiễm sắc thể (chủ yếu đột biến số lượng) lai với thể đột biến khác thể bình thường - Xác định giao tử mà thể đột biến tạo ra: TỈ LỆ CÁC LOẠI GIAO TỬ Ở CÁC KIỂU GEN DỊ HỢP HOẶC ĐA BỘI THỂ THƯỜNG GẶP Kiểu gen Loại giao tử Tỉ lệ loại giao tử 4n AAAA Tứ bội cho loại : 2n 6/6 AA Hoặc aaaa Dị bội cho loại:n+1 6/6 aa 2n + AAAa 3/6AA , 3/6 Aa AAaa 1/6AA , 4/6 Aa , 1/6 aa Aaaa 3/6 Aa , 3/6 aa 3n AAA Tam bội cho loại 3/6 AA , 3/6 A Hoặc AAa 2n n 1/6 AA , 2/6 A , 2/6 Aa , 1/6 a 2n + A aa Dị bội cho loại 1/6 A , 2/6 Aa , 2/6 a ,1/6 aa aaa n+1 n- 3/6aa ; 3/6 a - Viết sơ đồ lai C MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN I CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐỘT BIẾN GEN Dạng đột biến không làm thay đổi chiều dài gen a Phương pháp: Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến - Đột biến gen làm gen không thay đổi chiều dài gen số aa làm phân tử prôtêin có aa thuộc dạng thay cặp nuclêôtit cặp nuclêôtit khác - Đột biến gen không thay chiều dài nhưng: + Số liên kết hyđrô tăng thuộc dạng thay cặp A - T cặp G - X + Số liên kết hyđrô giảm thuộc dạng thay cặp G - X cặp A - T b Ví dụ minh họa: Bài tập 1: Gen A bị đột biến thành gen a có số liên kết hyđrô nhiều gen A liên kết chiều dài hai gen Xác định dạng đột biến? Hướng dẫn: - Dựa vào chiều dài gen nhau, số liên kết hyđrô gen đột biến a nhiều gen ban đầu A liên kết - Đột biến thuộc dạng thay cặp A - T cặp G – X Bài tập 2: Gen b bị đột biến thành gen B có số liên kết hyđrô gen b liên kết chiều dài hai gen Xác định dạng đột biến? Hướng dẫn: - Dựa vào chiều dài gen nhau, số liên kết hyđrô gen đột biến B gen ban đầu b liên kết - Đột biến thuộc dạng thay cặp G - X cặp A – T Bài tập 3: Gen A dài 4080 Aº, số nuclêôtit loại Ađênin chiếm 30% tổng số nuclêôtit gen Gen A đột biến thành gen a làm thay đổi tỷ lệ A/G = 1,498 không làm thay đổi chiều dài gen Tính số liên kết hyđrô gen a Hướng dẫn: - Đột biến không thay đổi chiều dài gen => Dạng thay cặp nuclêôtit cặp nuclêôtit khác NA = 4080×2/3.4 = 2400 A = T = 30% x 2400 = 720; G = X = (2400 – 720×2)/2= 480 => A/G = 3/2 = 1,5 - Gen đột biến có A/G =1,4948, tỷ lệ A/G giảm => A giảm, G tăng => Thay A-T G-X - Gọi số cặp thay x, => ta có => x =1 => Gen a có: A = T = 720-1=719; G=X = 480+1 = 481 => Số liên kết hydrô = 2A+3G = 719×2 + 481×3 = 1438 + 1443 = 2881 Bài tập 4: Gen B có 390 Guanin có tổng số liên kết hiđrô 1670, bị đột biến thay cặp nuclêôtit cặp nuclêôtit khác thành gen b Gen b nhiều gen B liên kết hiđrô Tính số nuclêôtit loại gen b Hướng dẫn: - Đột biến dạng thay A-T G-X - Gen B: 2A+3G = 1670 => A = (1670-3G)/2 = (1670-3×390)/2 = 250 Vậy, gen b có: A = T = 249; G = X = 391 Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Bài tập 5: Một gen có 4800 liên kết hiđrô có tỉ lệ A/G = 1/2, bị đột biến thành alen có 4801 liên kết hiđrô có khối lượng 108.10 4đvC Tính số nuclêôtit loại gen ban đầu gen sau đột biến Hướng dẫn: Gen ban đầu - Ta có 2A+3G =4800; => 2A + 3x2A = 4800 => A = T = 600; G = X = 1200 Gen sau đột biến - Số Nuclêôtit gen đột biến = 108.104: 300 = 3600 - Gen đột biến có 2A + 3G = 4801; 2A+ 2G = 3600 => G = 4801-3600 = 1201; A = T = 599 Dạng đột biến làm thay đổi chiều dài gen a Phương pháp: - Đây dạng đột biến số cặp Nucleotit - Gọi x số cặp A- T bị mất, y số cặp G – X bị mất, n số liên kết hydro bị ( ĐK: x, y, n € N*) + Nếu x cặp A- T số liên kết hydro giảm 2n liên kết, chiều dài giảm 3,4x Å + Nếu y cặp G – X số liên kết hydro giảm 3n liên kết, chiều dài giảm 3,4y Å Vậy, muốn tìm số cặp bị ta tính theo công thức: 2x + 3y = n b Ví dụ minh họa: Bài tập 1: Gen Z liên kết hydro sau trình nhân đôi bất thường làm chiều dài giảm 10,2 Å Xác định dạng đột biến ? Hướng dẫn: - Ta có: Chiều dài giảm 10,2 Å số cặp nu: 10,2 Å : 3,4 Å = cặp nu, số liên kết hydro giảm Như có trường hợp xảy ra: - Mất cặp A – T thay cặp G-X cặp A-T - Mất cặp G- X thay cặp A- T cặp G- X - Mất cặp A-T cặp G-X - Mất cặp G-X cặp A- T; thay cặp G- X 1cặp A- T Bài tập 2: Gen đột biến giảm liên kết hydro so với gen ban đầu Xác định dạng đột biến xảy ra? Hướng dẫn: Ta giải theo bước sau: Bước 1: - Ta tăng dần số cặp A- T bị cho số liên kết hydro bị ≤ 4, tìm số cặp G- X cần thay cặp A- T( Cứ cặp G – X thay cặp A- t số liên kết hydro giảm liên kết) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 10 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến b) Biểu thức A+G = T+X có còn đúng hay không đối với đoạn ADN bị đột biến? Vì sao? (Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Ninh Bình năm 2011 – 2012) Đáp án: - Đột biến gen: là những biến đổi cấu trúc của gen liên quan đến một hoặc một số cặp Nu - Các dạng đột biến gen: + Mất một hoặc một số cặp Nu + Thêm một hoặc một số cặp Nu + Thay thế một hoặc một số cặp Nu - Loại đột biến gen chắc chắn không làm thay đổi tỉ lệ: A+T của gen là G+X dạng thay thế cặp A-T bằng cặp T-A hoặc cặp G-X bằng cặp X-G - Chiều dài đoạn ADN bị đột biến: Mỗi cặp Nu có chiều dài (kích thước) 3,4A0, vậy chiều dài đoạn ADN bị đột biến là: (100-1) x 3,4 = 336,6 A0 - Biểu thức A+G = T+X vẫn còn đúng với đoạn ADN bị đột biến, vì theo nguyên tắc bổ sung: A=T và G=X Bài 13: Mạch gen có 1500 nuclêôtit nuclêôtit loại A = 300, nuclêôtit loại X = 500 nuclêôtit loại G nuclêôtit loại T a Hãy xác định số lượng loại nuclêôtit gen ? b Nếu mạch gen làm khuôn để tổng hợp phân tử mARN môi trường cần cung cấp số lượng loại nuclêôtit ? c Một đột biến xảy liên quan đến cặp nuclêôtit không làm thay đổi số lượng thành phần loại nuclêôtit gen - Đột biến thuộc dạng ? - Đột biến làm thay đổi kiểu hình sinh vật hay không ? Vì ? Nếu tế bào lưỡng bội mang cặp gen đột biến (Đề thi chọn HSG huyên Thanh Chương tỉnh Nghệ An 2012 - 2013) Đáp án (1500 − (300 + 500)) Mạch 1: G = T= = 350 Số nuclêôtit loại gen: A= T= A(mạch 1)+A(mạch 2) = A(mạch 1) + T(mạch 1) = 300 + 350= 650 G =X= G(mạch 1)+G(mạch 2) = G(mạch 1) + X(mạch 1) = 350 + 500=850 Số lượng nuclêôtit loại ARN: A = T(mạch 1) = 350 U = A(mạch 1) = 300 G = X(mạch 1) = 500 X = G(Mạch 1) = 350 Lưu ý: BT có nhiều cách giải, Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 21 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Đột biến thuộc dạng thay cặp nuclêôtit cặp nuclêôtit khác trường hợp sau: Cặp A-T thay cặp T-A cặp G-X thay cặp X-G Đột biến làm thay đổi kiểu hình sinh vật Vì: ĐB làm thay đổi trình tự xếp nuclêôtit mARN quy định tổng hợp dẫn đến làm thay đổi trình tự a.a chuỗi a.a mARN tổng hợp từ làm thay đổi kiều hình SV Bài 14 : Một cặp gen dài 0,408 Micrômét : Gen A có 3120 liên kết hidrô, gen a có 3240 liên kết hiđrô a) Tính số lượng nuclêôtit loại gen b) Do bị đột biến cặp gen xuất thể 2n + có số nuclêôtit thuộc gen : A = 1320 G = 2280 Cho biết kiểu gen thể dị bội nói c) Cho thể dị bội nói lai với thể bình thường có kiểu gen Aa Hãy xác định tỷ lệ loại giao tử hợp tử tạo thành ? (Đề thi chọn HSG thị xã Phú Thọ tỉnh Phú Thọ 2012 - 2013) Đáp án a) Số nucleotit loại gen - Chiều dài gen : L = 0,408 Micrômet = 4080 ( A0 ) -Vì gen A a có chiều dài nên có số nucleotit : Gọi số nucleotit gen : N = ( 4080 : 3,4 ) = 2400 ( Nu ) - Xét gen A : Ta có: 2A + 3G = 3120 2A + 2G = 2400 = > G = X = 720 ( Nu ) A = T = 480 ( Nu ) - Xét gen a : Ta có : 2A + 3G = 3240 2A + 2G = 2400 = > G = X = 840 ( Nu ) ; A = T = 360 ( Nu ) Xác định kiểu gen thể dị bội : Kiểu gen thể dị bội xảy trường hợp sau: AAA, Aaa, Aaa, aaa - Nếu thể dị bội có kiểu gen : AAA số Nu loại A G thể dị bội phải gấp lần số Nu A G gen A Ta có : Số nu A = 1320: = 660 G = 2280 : = 760 ( Nu ) Không phù hợp đề - Nếu thể dị bội có kiểu gen AAa Ta có : số nu thể dị bội AAa : A = Agen A + Agen a = 480 + 360 = 1320 ( Nu) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 22 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến G = Ggen A + Ggen a = 720 + 840 = 2280 ( Nu ) (Phù hợp với đề bài) Vậy thể dị hợp nói có kiểu gen : AAa tỉ lệ loại giao tử hợp tử : P: AAa x Aa GP : 2/6 A : 2/6 Aa : 1/6 AA : 1/6 a 1/2 A : 1/2 a F1 : 2/12 AA : 1/12 AAA : 2/12 AAa : 1/12 Aa 2/12 Aa : 1/12 AAa : 2/12 Aaa : 1/12 aa Bài 15: Một gen quy định cấu trúc chuỗi polypeptit gồm 498 axít amin Gen có T/X = 2/3 Một đột biến xảy làm cho tỷ lệ T/X = 66,48% Cho biết đột biến không làm thay đổi số Nuclêôtít gen Đột biến thuộc dạng đột biến nào? Nguyên nhân phát sinh đột biến đó? Đáp án 1, Số lượng nu loại : Tổng số nu gen : ( 498 + ) = 3000 nu Vì T/X = 2/3 suy X = 1,5 T … giải ta có : A = T = 600 nu G = X = 900 nu - Tỷ lệ T/X = 2/3 = 66,67% Khi đột biến làm giảm tỷ lệ T/X 66,48%, số nu không thay đổi số nu giảm số nu tăng Gọi a số nu loại T giảm đột biến nên ta có phương trình : T - a 600 - a - = - = 66,48% = 0,6648 X - a 900 - a 600 - a = 598,32 + 0,6648 a suy 1,68 = 1,6648 a a = - Kết luận: đột biến làm T thay X cặp A – T thay cặp G – X Đây dạng đột biến thay cặp nu cặp nu khác - Nguyên nhân: Do ảnh hưởng tác nhân vật lí, hóa học môi trường rối loạn hoạt động tế bào ảnh hưởng môi trường bên thể Bài 16: Gen D có 186 Nuclêôtit loại Guanin có 1068 liên kết Hiđrô Gen đột biến d gen D liên kết Hiđrô, chiều dài hai gen a) Đây dạng đột biến liên quan đến cặp Nuclêôtit ? b) Xác định số lượng loại Nuclêôtit gen D gen d ? Đáp án Do gen đột biến d có chiều dài gen bình thường D , gen d nhiều gen D liên kết H Vậy đột biến thay cặp Nuclêôtit Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 23 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Cụ thể : Cặp A - T gen D bị thay cặp G - X gen đột biến d a) Số lượng loại Nu gen bình thường D : Ta có : A + G = 1068 Thay G = 186 == > A + 186 = 1068 Vậy: A = T = 255 Nu G = X = 186 Nu * Số lượng loại Nu gen đột biến d : A = T = 255 - = 254 Nu G = X = 186 + = 187 Nu Bài 17: Gen A dài 4080 A0 , có số nucleotít loại A chiếm 30% tổng số nucleotít gen Gen A bị đột biến cặp nucleotít trở thành gen a làm cho gen đột biến gen ban đầu liên kết hiđrô a) Tính số lượng loại nucleotít gen A gen a b) Cho thể có kiểu gen Aa tự thụ phấn Xác định số lượng loại nucleotít loại hợp tử tạo thành (Biết trình giảm phân xảy bình thường) (Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải dương 2009 – 2010) Đáp án a, Số lượng loại nucleotít gen A: A = T = 2400 x 30% = 720 (Nu) G = X = 2400 : - 720 = 480 ( Nu) Gen A bị đột biến cặp nucleotít trở thành gen a làm cho gen đột biến gen ban đầu liên kết hiđrô, tức là: Gen a gen A cặp A - T cặp G - X (2 x 2) + (1 x 3) = (lkH) - Số lượng loại nucleotít gen a (Gen đột biến): A = T = 720 - = 718 (Nu) G = X = 480 - = 479 ( Nu) b) Cho thể có kiểu gen Aa tự thụ phấn Xác định số lượng loại nucleotít loại hợp tử tạo thành - Sơ đồ lai: P: Aa x Aa GP: A , a A , a F1 : 1AA : Aa : aa - Số lượng loại nucleotít loại hợp tử: AA : A = T = 720 x = 1440 (Nu) G = X = 480 x = 960 ( Nu) Aa : A = T = x ( 720 + 718) = 2876 (Nu) G = X = x ( 480 + 479) = 1918 ( Nu) aa : A = T = 718 x = 1436 (Nu) G = X = 479 x = 958 ( Nu) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 24 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Bài 18: Cặp gen BB tồn NST thường, alen dài 4080 Ao có A : G = : Do đột biến gen B biến đổi thành gen b Tạo nên cặp gen dị hợp Bb có tỷ lệ A : G =13 : chiều dài gen không đổi 1, Nếu xảy kiểu đột biến kiểu đột biến thuộc loại đột biến ? 2, Nếu thể chứa cặp gen Bb tự thụ phấn , rối loạn phân bào xảy lần phân bào giảm phân tế bào sinh hạt phấn (noãn bào bậc 1) tính số nu loại hợp tử tạo thành đời (Sách Cẩm nang ôn luyện Sinh học – NXB ĐHQG Hà nội Tg: Nguyễn Minh Công) Đáp án 1, Số lượng nu không đổi, thay đổi thành phần nu mà xảy kiểu đột biến, nên đột biến nói thuộc loại đột biến thay số cặp nu số cặp nu khác 2, Số lượng nu gen B: 4,080 A0 x 104 x = 2400 nu 3,4 A0 Theo NTBS giả thiết ta có hệ phương trình sau: Gen B: A + G = 1200 A/G = 9/7 Giải phương trình ta có G = X = 525 nu A = T = 675 nu Gen b: A + G = 1200 A/G = 13/3 Giải phương trình ta có G = X = 225 nu A = T = 975 nu - Nếu rối loạn lần phân bào I ta có số loại giao tử đực tạo từ thể chứa cặp gen Bb Bb O (ở không xã định tỉ lệ loại đột biến) Ta có kiểu gen tạo đời con: P: Bb x Bb G: Bb , O B , b F: BBb : Bbb : BO : bO *Số lượng nu kiểu hợp tử: - Hợp tử BBb: A = T = (675 x 2) + 975 = 2325 nu G = X = (525 x 2) + 225 = 1275 nu - Hợp tử Bbb: A = T = 675 + (975 x 2) = 2625 nu G = X = 525 + (225 x 2) = 975 nu - Hợp tử BO: A = T = 675 nu G = X = 525 nu - Hợp tử bO: A = T = 975 nu G = X = 225 nu Câu hỏi tập đột biến nhiễm sắc thể Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 25 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Bài tập 1: ( Câu đề HSG huyện Bình Xuyên 2011- 2012) Tế bào sinh dục ruồi giấm đực có NST kí hiệu : AaBbDdXY nguyên phân bị rối loạn cặp NST XY Hãy viết kí hiệu NST tế bào tao Đáp án TH 1: NST kép không phân li: + NST kép cực tạo tế bào : AaBbDdXXYY ; AaBbDdO + Mỗi NST kép cực tạo tế bào con: AaBbDdXX ; AaBbDdYY TH 2: NST kép không phân li: + NST kép XX không phân li tạo tế bào : AaBbDdXXY ; AaBbDdOY + NST kép XX không phân li tạo tế bào con: AaBbDdXYY ; AaBbDdOX Bài tập 2: Ở thể lưỡng bội kí hiệu Aa trình giảm phân tạo giao tử thấy có số tế bào không hình thành thoi phân bào lần phân bào I Cơ thể cho loại giao tử nào? Đáp án Tế bào không hình thành thoi phân bào cho loại giao tử 2n Aa O Tế bào GP bình thường cho loại giao tử n A a Vậy nhóm tế bào cho loại giao tử là: 2n ( Aa), O, n( A a) b Nếu xét cặp NST cặp gen dị hợp bị rối loạn phân li mà không cần quan tâm đến cặp NST hay cặp gen khác cần xét rối loạn phân li lần xảy phân bào hay phân bào 2, rối loạn phân li lần phân bào * Aa > AAaa > AAaa O >Aa , O Tự nhân đôi GP I không phân li GPII bình thường *Aa > AAaa > AAvà aa ->AA, aa , O Tự nhân đôi GP I bình thường GPII không phân li tế bào *Aa > AAaa > AAvà aa >AA, a , O Tự nhân đôi GP I bình thường GPII không phân li AA aa phân li bình thường *Aa > AAaa -> AAvà aa >A, aa , O Tự nhân đôi GP I bình thường GPII không phân li aa AA phân li bình thường *Aa > AAaa > AAaa O >AAaa , O Tự nhân đôi GP I không phân li GPII không phân li Như : + tế bào sinh giao tử(2n) > loại giao tử: n+1 n-1 GP I không phân li( GPII bt) + tế bào sinh giao tử (2n) -> có khả : GP II không phân li ( GPI bt) Khả : loại giao tử: n+1 n-1 Khả 2: loại giao tử: n, n+1 n-1 Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 26 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Bài tập 3: Một tế bào có cặp nhiễm sắc thể kí hiệu Aa giảm phân phát sinh giao tửa Nếu kì sau I, cặp nhiễm sắc thể Aa không phân li tạo A a giao tử nào? b Nếu kì sau II, tế bào nhiễm sắc thể không phân li tạo giao tử nào? c Nếu lần phân bào cặp NST Aa không phân li tạo loại giao tử nào? d Nếu kì sau II, có tế bào nhiễm sắc thể không phân li kết thúc giảm phân cho giao tử Đáp án a) - Các giao tử tạo ra: Aa O b) - Các giao tử tạo ra: AA, aa O c) - Các giao tử tạo ra: AAaa O d) - Các giao tử đột biến tạo khả năng: AA aa - Các giao tử bình thường: a A * Nếu xét cặp NST giới tính bị rối loạn phân li mà không cần quan tâm đến cặp NST cần xét rối loạn phân li lần xảy phân bào hay phân bào 2, rối loạn phân li lần phân bào bên giới XX hay XY cần dựa vào loại giao tử đột biến loại hợp tử đột biến tao Bài tập 4: ( Câu HSG Vĩnh Phúc 2012-2013) Một loài động vật đơn tính có cặp nhiễm sắc thể giới tính giới XX , giới đựclàXY.Trongquá trình giảm phân tạo giao tử cá thể (A) thuộc loài có số tế bào bị rối loạn phân li cặp nhiễm sắc thể giới tính lần phân bào Tất giao tử đột biến nhiễm sắc thể giới tính cá thể (A) thụ tinh với giao tử bình thường tạo ra: hợp tử XXX, hợp tử XYY hợp tử XO; 25% số giao tử bình thường cá thể (A) thụ tinh với giao tử bình thường tạo 23 hợp tử XX 23 hợp tử XY a Quá trình rối loạn phân li cặp nhiễm sắc thể giới tính cá thể (A) xảy giảm phân I hay giảm phân II? b Tính tỉ lệ % giao tử đột biến tạo trình giảm phân cá thể (A) Đáp án a - Từ hợp tử XYY → có giao tử đột biến YY thụ tinh với giao tử bình thường X → cá thể sinh giao tử đột biến có cặp nhiễm sắc thể (NST) XY - Hợp tử XXX thụ tinh giao tử đột biến XX với giao tử bình thường X Hợp tử XO thụ tinh giao tử đột biến O với giao tử bình thường X → cá thể sinh loại giao tử đột biến XX, YY, O cặp NST XY không phân li lần phân bào II giảm phân b - Số giao tử đột biến sinh ra: + + = 16 - Số giao tử bình thường sinh ra: 4.(23+23) = 184 - Tỉ lệ % giao tử đột biến là: (16/200).100% = 8% b Nếu xét cặp NST cặp gen dị hợp bị rối loạn phân li GP mối quan hệ với số cặp NST hay cặp gen khác, cần xét riêng loại giao tử cặp bị rối loạn tổ hợp chung với cặp lại Bài tập 5: Câu 2: ( Đề thi HSG lớp Vĩnh Phúc 2011-2012) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 27 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Ở một loài động vật, xét 100 tinh bào bậc có cặp nhiễm sắc thể ký hiệu AaBb Trong quá trình giảm phân của các tinh bào có 98 tinh bào giảm phân bình thường còn tinh bào giảm phân không bình thường (rối loạn lần giảm phân ở cặp nhiễm sắc thể Aa, giảm phân bình thường, cặp Bb giảm phân bình thường) Xác định số lượng tinh trùng tạo từ 100 tinh bào bậc nói và tỉ lệ tinh trùng ab? Đáp án * Tổng số tinh trùng tạo ra: + tinh bào bậc giảm phân cho tinh trùng => 100 tinh bào bậc giảm phân cho 400 tinh trùng - Xét riêng cặp nhiễm sắc thể Aa: + 98 tế bào giảm phân bình thường cho: 196 tinh trùng A , 196 tinh trùng a + tế bào xảy rối loạn giảm phân I cho tinh trùng chứa cả A và a (Aa) tinh trùng không chứa cả A và a ký hiệu (O) => Tỉ lệ tinh trùng về cặp NST này là: 0,49A: 0,49a: 0,01Aa : 0,01 O - Cặp nhiễm sắc thể Bb giảm phân bình thường cho loại tinh trùng với tỉ lệ: 0,5B: 0,5b - Tỉ lệ tinh trùng ab: 0,49a x 0,5b = 0,245 Bài tập 6: Câu 6b ( Đề thi vào chuyên Vĩnh Phúc 2010- 2011) Quá trình phát sinh giao tử loài động vật lưỡng bội (2n): Ở giới cái, số tế bào sinh trứng có cặp nhiễm sắc thể số không phân li giảm phân I; giới đực giảm phân diễn bình thường Sự kết hợp tự loại giao tử tạo loại hợp tử có nhiễm sắc thể nào? Đáp án - Giới tạo loại giao tử (n, n+1, n - 1), giới đực cho giao tử (n) - Các loại hợp tử: 2n, 2n + 1, 2n – Bài tập 7: Cơ thể bình thường có kiểu gen Dd Đột biến làm xuất thể có kiểu gen Od Loại đột biến xảy ra? Cơ chế phát sinh đột biến đó? Nhận xét: Thể đột biến Od kết giao tử bình thường d giao tử không bình thường O Vậy cần dựa vào KG bố mẹ để khẳng định chế đột biến tạo giao tử O Đáp án Đã xảy loại đột biến: + Mất đoạn nhiễm sắc thể + Dị bội Cơ chế: + Mất đoạn: Do tác dụng tác nhân gây đột biến vật lí, hoá học cấu trúc NST bị phá vỡ làm đoạn mang gen D Giao tử chứa NST đoạn (không mang gen D) kết hợp với giao tử bình thường (mang gen d) tạo nên thể có kiểu gen Od + Thể dị bội: Cặp NST tương đồng (mang cặp gen tương ứng Dd) không phân li giảm phân, tạo nên giao tử O Giao tử kết hợp với giao tử bình thường mang gen d tạo nên thể dị bội Od Bài tập 8: Câu 6: Đề thi GVG tỉnh 2010-2011 Cơ thể bình thường có KG Aa trình sinh sản đời xuất thể đột biến có gen A kí hiệu OA, trình bày chế phát sinh thể đột biến Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 28 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Đáp án Cơ chế: + Mất đoạn: Do tác dụng tác nhân gây đột biến vật lí, hoá học cấu trúc NST bị phá vỡ làm đoạn mang gen a Giao tử chứa NST đoạn (không mang gen a) kết hợp với giao tử bình thường (mang gen A) tạo nên thể có kiểu gen OA + Thể dị bội: Cặp NST tương đồng (mang cặp gen tương ứng Aa) không phân li giảm phân, tạo nên giao tử O Giao tử kết hợp với giao tử bình thường mang gen A tạo nên thể dị bội OA Bài tập 9: Câu 5: ( Đề thi GVG tỉnh 2012-2013) Một loài thực vật có NST 2n= 20, cặp NST số mang cặp gen AA Giả sử loài xuất thể đột biến AAA Cho biết thể đột biến sinh loại đột biến nào? Trình bày chế phát sinh thể đột biến đó? Đáp án Thể ĐB hình thành từ ĐB đa bội dị bội đột biến cấu trúc NST dạng lặp đoạn - Do ĐB dị bội : rối loạn phân li cặp NST số GP -> hình thành giao tử AA, giao tử AA kết hợp với giao tử bình thường A cho hợp tử AAA - Do ĐB đa bội : rối loạn phân li tất cặp NST có cặp số GP -> hình thành giao tử AA, giao tử AA kết hợp với giao tử bình thường A cho hợp tử AAA - Do ĐB lặp đoạn: Do tác dụng tác nhân gây đột biến vật lí, hoá học cấu trúc NST bị phá vỡ làm lặp đoạn mang gen A Giao tử chứa NST lặp đoạn( mang gen A) kết hợp với giao tử bình thường (mang gen A) tạo nên thể có kiểu gen AAA Bài tập 10: Câu ( Đề thi vào chuyên VP 2012-2013) Ở loài thực vật giao phấn, tính trạng màu sắc hạt một gen nằm nhiễm sắc thể thường quy định Gen A qui định hạt màu vàng trội hoàn toàn so với gen a qui định hạt màu trắng Tiến hành lai hạt vàng có kiểu gen giống với hạt trắng thu được kết quả sau: + cặp lai đầu đều cho 100% hạt vàng + Cặp lai thứ tư thu được 320 hạt đó có 319 hạt vàng và hạt trắng Giải thích chế xuất hiện hạt trắng ở cặp lai thứ tư Biết các giao tử có sức sống và khả thụ tinh nhau, các hợp tử có sức sống Đáp án * Ở phép lai đầu: P: Cây hạt vàng x hạt trắng => F đều cho 100% hạt vàng => kiểu gen các hạt vàng đều là AA, kiểu gen của các hạt trắng là aa * Sự xuất đột ngột hạt trắng phép lai thứ tư => có tượng đột biến xảy quá trình phát sinh giao tử của hạt vàng Có thể xảy ba trường hợp sau: - Trường hợp 1: Xảy đột biến gen: Trong trình phát sinh giao tử hạt vàng xảy đột biến gen A thành gen a, kết hợp giao tử mang gen a giao tử mang gen a hình thành thể aa (hạt trắng Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 29 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến - Trường hợp 2: Xảy đột biến đoạn nhiễm sắc thể: Trong trình phát sinh giao tử hạt vàng xảy đoạn nhiễm sắc thể, đoạn bị mang gen A => hình thành giao tử mang NST không chứa gen A (-), giao tử kết hợp với giao tử bình thường (a) tạo hợp tử (-a) (hạt trắng) - Trường hợp 3: Xảy đột biến dị bội: Trong trình phát sinh giao tử hạt vàng rối loạn phân li cặp nhiễm sắc thể chứa gen quy định màu sắc hạt (AA) => hình thành giao tử nhiễm sắc thể mang gen A (O), kết hợp giao tử (O) với giao tử bình thường (a) tạo hợp tử Oa (hạt trắng E BÀI TẬP TỰ GIẢI Câu hỏi tập đột biến gen Bài 1: Một gen vi khuẩn có 3600 liên kết hydro, tỉ lệ A+T = 1,5 G+ X a/ Xác định số lượng loại nuclêôtit gen b/ Một đột biến xảy vùng mã hóa gen làm cho chuỗi axit amin gen đột biến điều khiển tổng hợp có axit amin thay axit amin mới, axit amin lại không thay đổi so với trước đột biến Đột biến thuộc dạng nào? (Đề thi chọn HSG tỉnh Thanh Hóa 2008 - 2009) Bài 2: Trong phân tử ADN, ađênin (A) liên kết với timin (T) liên kết hyđrô xitôzin (X) liên kết với guanin (G) liên kết hyđrô a) Tính số liên kết hyđrô gen biết A +G =700 nuclêôtit A- G = 100 nuclêôtit b) Số liên kết hyđrô gen thay đổi trường hợp đột biến gen sau đây: - Trường hợp : Mất cặp nuclêôtit - Trường hợp 2: Thêm cặp nuclêôtit - Trường hợp 3: Thay cặp nuclêôtit cặp nuclêôtit khác c) xét cặp gen dị hợp tử Bb, gen dài 4080 ăngstron Phân tích gen thấy: gen B có 3120 liên kết hyđrô gen b có 3240 liên kết hyđrô Hãy tính số lượng loại nuclêôtit gen B b (Đề thi chọn HSG thành phố Hà Nội 2008 - 2009) Bài 3: Một đoạn gen điều khiển tổng hợp protein gồm 498 axitamin có A/G = 2/3 cho biết đột biến xẩy không làm thay đổi số nucleotit gen 1/ Sau đột biến tỉ lệ A/G = 66,48% Đột biến thuộc dạng đột biến gen 2/ Gen mã ba lần Tính số nucleotit tự môi trường nội bào cung cấp cho gen mã 3/ Tính số ba gen? 4/ Xác định số liên kết hiđro gen trước sau đột biến? (Đề thi chọn HSG huyện Nam Đàn tỉnh Nghệ An 2008 - 2009) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 30 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Bài 4: Gen D có 186 Nu loại guanin 1068 liên kết hiđrô Gen đột biến d nhiều gen D liên kết hiđrô chiều dài hai gen a Đột biến liên quan đến cặp Nu thuộc dạng đột biến gen? b Xác định số lượng loại Nu gen D, gen d (Đề thi chọn HSG Long An 2011 - 2012) Bài 5: Gen B có 3000 nuclêôtit, ađênin (A) chiếm tỷ lệ 20% Gen B đột biến làm xuất gen b Khi gen b tự nhân đôi bình thường lần, lấy từ môi trường nội bào 8994 nuclêôtit a Tính số nuclêôtit loại gen trước sau đột biến b Qua trình sinh sản hữu tính, tính trạng gen b quy định biểu hiện? c Gen đột biến b làm giảm sức sống, giảm khả sinh sản…của sinh vật Em giải thích sao? (Đề thi tuyển sinh lớp 10 chuyên Phan Bội Châu tỉnh Nghệ An năm học 2012-2013) Bài 6: Nêu hai dạng đột biến làm thay đổi cấu trúc gen số liên kết hyđrô gen: a tăng thêm liên kết hyđrô b giảm liên kết hyđrô c không thay đổi (Đề thi chọn HSG lớp thành phố Hà Nội năm học 2012 – 2013) Bài 7: Với ADN có cấu trúc mạch, dạng đột biến gen làm thay đổi tỉ lệ A+G ? T+X (Đề thi chọn HSG lớp tỉnh Bắc Giang năm học 2012 – 2013) Bài 8: Trong phân tử ADN, ađênin (A) liên kết với timin (T) liên kết hyđrô vµ xitôzin (X) liên kết với guanin (G) liên kết hyđrô a) Tính số liên kết hyđrô gen biết A +G = 700 nucleotit A - G = 100 nucleotit b) Số liên kết hyđrô gen thay đổi trường hợp đột biến gen sau đây: - Trường hợp : Mất cặp nucleotit - Trường hợp 2: Thêm cặp nucleotit - Trường hợp 3: Thay cặp nucleotit cặp nucleotit khác c) Xét cặp gen dị hợp tử Bb, gen dài 4080 ăngstron Phân tích gen thấy: gen B có 3120 liên kết hyđrô gen b có 3240 liên kết hyđrô Hãy tính số lượng loại nucleotit gen B b ( Đề thi chọn HSG thành phố Hà Nội) Bài 9: Gen B có chiều dài 10200 A0 , Có số nuclêôtit loại A = 1200 a/ Tính số lượng loại nuclêôtit gen B b/ Tính tỉ lệ phần trăm loại nuclêôtit gen B Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 31 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến c/ Gen B đột biến thành gen b Gen đột biến b gen B liên kết hiđrô chiều dài hai gen Xác định số lượng loại nuclêôtit gen b (Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên Cao Bằng năm học 2011 – 2012) Bài 10: Gen B bị đột biến đoạn gồm hai mạch tạo thành gen b Đoạn bị có số Nuclêotít loại Timin chiếm 30%, đoạn lại có số Nuclêotít loại Timin chiếm 20% Khi cặp gen Bb tái lần lấy từ môi trường nội bào 5820 Nuclêotít Biết đoạn bị mã hoá cho chuỗi polipeptít tương đương với 30 axit amin (đoạn bị không liên quan đến ba mở đầu ba kết thúc) a Xác định chiều dài gen B gen b b Xác định số Nuclêotít loại gen B c Nếu cặp gen Bb tự lần môi trường nội bào cần cung cấp Nuclêotít loại d Nếu gen B nói bị đột biến cặp Nuclêotít vị trí cặp số 9, 10, 11 (theo thứ tự kể từ cặp Nuclêotít mã mở đầu) để tạo thành gen đột biến chứa ba Nuclêotít Đột biến chạm đến ba thứ gen cấu trúc gen ban đầu? Dựa vào đặc điểm mã di truyền để khẳng định vậy? (Đề thi chọn HSG Ninh Bình 2007 - 2008) Câu hỏi tập đột biến nhiễm sắc thể Bài tập 1: Ở loài động vật, đực có cặp nhiễm sắc thể giới tính XY Giả thiết trình giảm phân tế bào sinh tinh, cặp nhiễm sắc thể giới tính XY không phân li lần Hãy xác định loại tinh trùng tạo từ tế bào nói trên? Bài tập 2: ( Câu Chuyên Vĩnh Phúc 2011-2012) Ở loài động vật, giả sử có 100 tế bào sinh giao tử đực có kiểu gen Aa tiến hành giảm phân, số có tế bào xảy rối loạn lần phân bào tế bào chứa gen a, giảm phân bình thường, tế bào khác giảm phân bình thường Hãy xác định: a Trong tổng số giao tử hình thành, tỉ lệ loại giao tử bình thường chứa gen A bao nhiêu? b Trong tổng số giao tử hình thành, tỉ lệ giao tử không bình thường chứa gen a bao nhiêu? Bài tập 3: Một tế bào có hai cặp nhiễm sắc thể kí hiệu AaBb giảm phân phát sinh giao tử a.Nếu kì sau I, cặp nhiễm sắc thể Bb không phân li tạo giao tử nào? Các giao tử tham gia thụ tinh với giao tử bình thường cho dạng thể dị bội nào? b Nếu kì sau II, có tế bào nhiễm sắc thể A a B b không phân li kết thúc giảm phân cho giao tử (Đề thi chọn HSG Nam định 2010 - 2011) Bài tập 4: ( Đề thi vào chuyên Vĩnh Phúc 2010-2011) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 32 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Câu b Quá trình phát sinh giao tử loài động vật lưỡng bội (2n): Ở giới cái, số tế bào sinh trứng có cặp nhiễm sắc thể số không phân li giảm phân I; giới đực giảm phân diễn bình thường Sự kết hợp tự loại giao tử tạo loại hợp tử có nhiễm sắc thể nào? Bài tập 5: Ở cá thể bình thường, có cặp nhiễm sắc thể không phân li lần giảm phân sinh giao tử đột biến Khi giao tử đột biến nói kết hợp với giao tử bình thường (n) sinh thể dị bội, tế bào sinh dưỡng có 25 nhiễm sắc thể Theo lí thuyết, từ thể dị bội nói sinh loại giao tử có số lượng nhiễm sắc thể không bình thường ? Bài tập 6: Một tế bào sinh tinh có hai cặp nhiễm sắc thể tương đồng kí hiệu A, a; B, b phân bào giảm phân, lần phân bào hai hai tế bào cặp nhiễm sắc thể B, b phân li không bình thường Có loại tinh trùng tạo với kí hiệu nào? Bài tập 7: Cho giao phấn hai giống cà chua lưỡng bội có kiểu gen AA aa , hệ F1 người ta thu tam bội có kiểu gen Aaa Giải thích chế hình thành tam bội Giải thích tam bội thường hạt? Biết đột biến gen mới.(Đề thi chọn HSG huyện Duy tiên Hà nam 2009-2010) Bài tập 8: Lai cá thể có kiểu gen AA với cá thể có kiểu gen aa sinh thể đột biến có gen a ( ký hiệu 0a ) Hãy trình bày chế phát sinh thể đột biến nói trên? Bài tập 9: Ở chuột, cặp gen lặn aa làm cho chuột di chuyển đường vòng nhảy múa, gọi nhảy van, KG đồng hợp trội dị hợp làm cho chuột di chuyển bình thường Hiện tượng chuột nhảy van xuất trường hợp bị đột biến nào? Cho chuột P: Bình thường Lập sơ đồ lai nhận xét tỉ lệ KG, KH F1 trường hợp P giảm phân bình thường trường hợp có đột biến xảy trình GP tế bào sinh giao tử Nếu chuột sinh có tỉ lệ KH bình thường: nhảy van= 1:1 Hãy giải thích lập sơ đồ lai Biết chuột Pcó KH bình thường có tượng đột biến trình GP tế boà sinh giao tử đực Cho biết: dùng kí hiệu sau sơ đồ lai: +Đột biến cấu trúc NST: Mất đoạn NST chứa gen A làm cho KG Aa thành –a ( dấu- gen mất), gây nhảy van +Đột biến gen: Gen trội A thành a : A a KG Aa thành aa ( sách Hướng dẫn phương pháp giải tập sinh học) Bài tập 10: Ở loài thực vật trònT tính trạng trội hoàn toàn so với dài t Do tượng đột biến đa bội thể, dị bội thể loài 2n xuất 3n 4n, 2n+ 1, 2n- 1 Hãy viết KG 2n, 3n, 2n+ 1, 2n- 4n liên quan đến cặp tính trạng cho Lập sơ đồ lai giải thích kết KG, KH thực phép lai sau: TTt x Tt TTt x tt TTtt x Tt Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 33 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến TTtt x Ttt Biết thể 2n giảm phân bình thường Cho giao phấn có NST 2n , F1 thấy có xuất 2n mang KH dài Hãy giải thích tượng lập sơ đồ laicó thể có Cho biết tất hợp tử phát triển bình thường ( sách Hướng dẫn phương pháp giải tập sinh học) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 34 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến PHẦN III: KẾT LUẬN Qua chuyên đề nhận thấy: Để công tác bồi dưỡng học sinh giỏi đạt kết cao người giáo viên phải nỗ lực để tìm phương pháp dạy học phù hợp, dễ hiểu Viết dạy theo chuyên đề việc làm cần thật có hiệu việc bồi dưỡng học sinh giỏi Đối với dạng tập sinh học việc trình bày rõ ràng dạng tập phương pháp giải giúp học sinh có khả tự học, tự giải tập tài liệu tham khảo tốt Sau hướng dẫn học sinh học xong phần lý thuyết phương pháp giải tập giáo viên cho học sinh nâng cao dần kiến thức làm quen với đề thi học sinh giỏi cách cho học sinh luyện đề thi học sinh giỏi tỉnh huyện tỉnh khác mà giáo viên sưu tầm Đồng thời cung cấp tài liệu mà giáo viên có cho học sinh hướng dẫn học sinh cách sưu tầm loại tài liệu phục vụ cho việc học tập đội tuyển Các buổi học đội tuyển giáo viên cần kiểm tra, cho điểm đánh giá thường xuyên để phân loại học sinh có phương pháp kèm cặp.Với đề cho học sinh luyện, giáo viên cần học sinh chữa, chấm kịp thời để phát thiếu sót kiến thức có biện pháp bổ sung, chấn chỉnh Trong lớp đội tuyển cần phân chia nhóm học sinh để giúp đỡ trao đổi Từ biện pháp kết hợp với gia đình học sinh tạo điều kiện để học sinh có thời gian học tập đội tuyển nhà chắn trình độ học sinh nâng lên Vĩnh yên, ngày 15 tháng 11 năm 2015 Người viết Nguyễn Thị Phú Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 35 [...]... trước và sau đột biến? (Đề thi chọn HSG huyện Nam Đàn tỉnh Nghệ An 2008 - 2009) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 30 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến Bài 4: Gen D có 186 Nu loại guanin và 1068 liên kết hiđrô Gen đột biến d nhiều hơn gen D một liên kết hiđrô nhưng chiều dài hai gen bằng nhau a Đột biến liên quan đến bao nhiêu cặp Nu và thuộc dạng nào của đột biến. .. X = 525 + (225 x 2) = 975 nu - Hợp tử BO: A = T = 675 nu G = X = 525 nu - Hợp tử bO: A = T = 975 nu G = X = 225 nu 2 Câu hỏi và bài tập về đột biến nhiễm sắc thể Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 25 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến Bài tập 1: ( Câu 7 đề HSG huyện Bình Xuyên 2011- 2012) Tế bào sinh dục của ruồi giấm đực có bộ NST kí hiệu : AaBbDdXY nguyên phân bị... Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 24 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến Bài 18: Cặp gen BB tồn tại trên NST thường, mỗi alen đều dài 4080 Ao có A : G = 9 : 7 Do đột biến gen B biến đổi thành gen b Tạo nên cặp gen dị hợp Bb có tỷ lệ A : G =13 : 3 nhưng chiều dài gen không đổi 1, Nếu chỉ xảy ra 1 kiểu đột biến thì kiểu đột biến đó thuộc loại đột biến gì ? 2, Nếu cơ thể chứa cặp gen Bb tự thụ... trắng E BÀI TẬP TỰ GIẢI 1 Câu hỏi và bài tập về đột biến gen Bài 1: Một gen ở vi khuẩn có 3600 liên kết hydro, tỉ lệ A+T = 1,5 G+ X a/ Xác định số lượng từng loại nuclêôtit của gen b/ Một đột biến xảy ra trong vùng mã hóa của gen trên làm cho chuỗi axit amin do gen đột biến điều khiển tổng hợp có 1 axit amin được thay bằng axit amin mới, các axit amin còn lại không thay đổi so với trước đột biến Đột biến. .. A BC F E DG H Hướng dẫn: - Dạng đột biến: Đảo đoạn gồm cả tâm động Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 13 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến - Giải thích: Đoạn nhiễm sắc thể mang các gen D-E-F có sự đảo ngược vị trí 180o so với ban đầu và mang theo cả tâm động 2 Bài tập về xác định kết quả phép lai khi thực hiện phép lai cơ thể đột biến nhiễm sắc thể a Phương pháp:... + 2 750 = 2220 (nu) G = X = GB + 2.Gb = 480 + 2 750 = 1980 (nu) Bài 7: Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 17 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến Gen B có chiều dài 0,51µm bị đột biến thành gen b Gen b có chiều dài hơn gen B là 3,4 A0 a) Xác định dạng đột biến và cho biết tên gọi cụ thể của dạng đột biến nói trên b) Tính khối lượng phân tử của gen b Biết khối lượng... Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 12 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến Bài tập 1: Gen a bị đột biến thành gen a Gen a ít hơn gen A 1 liên kết hydro, 2 gen có chiều dài bằng nhau Khi hai gen này sao mã 5 lần thì môi trường nội bào cung cấp số nucleotit cho gen a giảm bao nhiêu so với gen chưa bị đột biến? Hướng dẫn: - Đây là dạng đột biến thay 1 cặp G – X bằng 1 cặp A – T Như vậy mất... x 800 = 50400 3, Số liên kết H… -Trong gen chưa đột biến: H = (2 x 1000) + (3 x 800) = 4400 -Trong gen đột biến: A = T = 1000 – 1 =999 G = X = 800 + 1 = 801 H = (2 x 999) + (3 x 801) = 4401 Vậy gen đột biến nhiều hơn gen ban đầu 1 liên kết H Bài 9: Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 18 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến Ở ruồi giấm, gen A qđ tính trạng mắt đỏ, gen... dị bội Od Bài tập 8: Câu 6: Đề thi GVG tỉnh 2010-2011 Cơ thể bình thường có KG Aa trong quá trình sinh sản ở đời con xuất hiện thể đột biến chỉ có 1 gen A kí hiệu OA, trình bày cơ chế phát sinh thể đột biến này Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 28 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến Đáp án Cơ chế: + Mất đoạn: Do tác dụng của các tác nhân gây đột biến vật lí, hoá học... 2n + 1, 2n – 1 Bài tập 7: Cơ thể bình thường có kiểu gen Dd Đột biến đã làm xuất hiện cơ thể có kiểu gen Od Loại đột biến nào đã có thể xảy ra? Cơ chế phát sinh các đột biến đó? Nhận xét: Thể đột biến Od là kết quả giữa giao tử bình thường d và giao tử không bình thường O Vậy cần dựa vào KG bố mẹ để khẳng định do cơ chế đột biến nào đã tạo ra giao tử O Đáp án Đã có thể xảy ra loại đột biến: + Mất đoạn ... hợp, đột biến ba kết thúc II ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ - Các khái niệm biến dị, biến dị di truyền, biến dị không di truyền, , biến dị đột biến, đột biến gen, đột biến NST, đột biến cấu trúc NST, đột. .. Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến II CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ Xác định thay đổi cấu trúc số lượng nhiễm sắc thể biết dạng đột biến ngược lại xác định dạng đột biến biết... 975 nu G = X = 225 nu Câu hỏi tập đột biến nhiễm sắc thể Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc 25 Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi tập đột biến Bài tập 1: ( Câu đề HSG huyện Bình Xuyên