Quyển 2: Tính quy luật của hiện tượng di truyền Quyển 3: Di truyền học quần thể và ứng dụng di truyền học Quyển 4: Tiến hóa và Sinh thái học Quyển 5: Sơ đồ tư duy Sinh học Mặc dù đã hết
Trang 1LỜ I NÓ I ĐẦ
U
Dựa trên niềm đam mê giảng dạy bộ môn Sinh học, đặc biệt là phần
di truyền học Đây là khối kiến mà đa phần các em học sinh đều rất yếu, không đủ tự tin khi giải bài tập.
Vì vậy tôi đã quyết định viết bộ sách "RÈN LUYỆN TƯ DUY GIẢI NHANH THEO CHUYÊN ĐỀ" với tất cả sự nỗ lực, lòng nhiệt huyết,
kinh nghiệm và khả năng có thể của mình.
Tôi tin rằng cuốn sách này sẽ là "phương thuốc chữa đúng căn bệnh" của các em.
Nội dung bộ sách bao gồm các chuyên đề sau:
Quyển 1: Di truyền phân tử và di truyền tế bào.
Quyển 2: Tính quy luật của hiện tượng di truyền
Quyển 3: Di truyền học quần thể và ứng dụng di truyền học
Quyển 4: Tiến hóa và Sinh thái học
Quyển 5: Sơ đồ tư duy Sinh học
Mặc dù đã hết sức cố gắng trong quá trình biên soạn nhưng chắc rằng không thể tránh khỏi những thiếu sót đáng tiếc, mong nhận được sự phản hồi từ các Thầy cô và toàn thể các em học sinh để bộ sách này ngày càng được tốt hơn nữa.
Cuối cùng tôi xin được gửi lời cảm ơn đến Th.s Tô Nguyên Cương (THPT Đại Từ- Thái Nguyên) đã chia sẽ những kinh nghiệm hết sức quý báu, từ đó giúp tôi có thể hoàn thành tốt bộ sách này.
Mọi góp ý xin gửi về:
Trang 2Phan Tấn Thiện
https:// w ww f a c e oo k c o m / p h a t a n t h i e n Email: p h a t a n t h i e n @ g m il c o m SÁCH ĐƯỢC BÁN QUA MẠNG
Trang 2Trang 2
htps:// ww w fa c eb o o k c o m/ ph a n t a n t h i en
Trang 3DI TRUYỀN PHÂN TỬ - DI TRUYỀN TẾ BÀO
MỤC LỤC
3
A.LÝ THUYẾT 3
B.BÀI TẬP 12
GEN – MÃ DI TRUYỀN – QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN 12
PHIÊN MÃ – DỊCH MÃ Error! Bookmark not defined ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Error! Bookmark not defined ĐỘT BIẾN GEN Error! Bookmark not defined.
Error! Bookmark not defined.
A LÝ THUYẾT Error! Bookmark not defined.
B BÀI TẬP: Error! Bookmark not defined NHIỄM SẮC THỂ Error! Bookmark not defined NGUYÊN PHÂN Error! Bookmark not defined GIẢM PHÂN Error! Bookmark not defined ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ Error! Bookmark not defined.
ĐỘT BIẾN SỐ LƢỢNG NHIỄM SẮC THỂ Error! Bookmark not defined.
Trang 51 Chiều dài (L): 1A o = 10 -1 nm = 10 -4 µm = 10 -7 mm.
N: là tổng số nuclêôtit của phân tử ADN
L: chiều dài của phân tử ADN
2
2 Khối lƣợng (M):
Khối lƣợng trung bình của một nuclêôtit: 300 đ.v.C
Trang 6+ Giữa hai nuclêôtit liền kề trên một mạch đƣợc nối với nhau bởi 1 liên kếtphôtphođieste
1) 2
Chú ý: Học sinh không nên khai triển công thức trên để hiểu rõ bản chất và cách hình thành công thức.
b Liên kết hiđrô(H):
Liên kết hiđrô giữa các nuclêôtit trên hai mạch của phân tử ADN
Do A chỉ liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô, G chỉ liên kết với X bằng 3 liênkết hiđrô, nên tổng số liên kết hiđrô của ADN là:
Trang 7G ≡ X bằng số lƣợng nuclêôtit loại G của phân tử ADN
3G
Trang 7
Trang 85 Số lƣợng nuclêôtit
Giữa các nuclêôtit trên 2 mạch của phân tử ADN đƣợc liên với nhau theo đúngnguyên tắc bổ sung Trong đó:
+ A trên mạch 1 (A1) chỉ liên kết với T trên mạch 2 (T2) và ngƣợc lại
+ G trên mạch 1 (G1) chỉ liên kết với X trên mạch 2 (X2) và ngƣợc lại
2
Trang 9II CƠ CHẾ TỰ NHÂN ĐÔI CỦA ADN:
Sơ đồ mô tả quá trình nhân đôi của phân tử ADN
1 Số phân tử ADN con được tạo ra qua quá trình tự nhân đôi k lần của 1
phân tử
ADN mẹ
* Tính số phân tử ADN con:
∑số pt ADN con có 2 mạch đều mới = 2k - 2
2 Số nuclêôtit môi trường cung cấp:
+ Tổng số nuclêôtit có chứa trong tất cả các ADN con:
Gọi phân tử ADN mẹ ban đầu có N nuclêôtit, mà các phân tử ADN tạo ra có sốlượng nuclêôtit bằng nhau và bằng số lượng nuclêôtit có trong phân tử ADN mẹ
+ Tổng số nuclêôtit môi trường cần cung cấp cho 1 phân tử ADN mẹ thực hiệnquá trình nhân đôi k lần
Trang 9
Trang 10Do quá trình ADN nhân đôi theo nguyên tắc bán bảo tồn nên 2 mạch của phân
tử ADN mẹ ban đầu không bị mất đi mà tồn tại trong 2 phân tử ADN con, tổng
Trang10
Trang 11số nuclêôtit trên 2 mạch của phân tử ADN mẹ là N (nuclêôtit) Vì vậy để tính
số nuclêôtit môi trường cung cấp chúng ta lấy tổng số nuclêôtit cả các phân
ban đầu (N nuclêôtit):
+ Tương tự ta có số nuclêôtit từng loại môi trường cung cấp
3 Tương quan giữa số đoạn mồi và số đoạn okazki ở 1 đơn vị nhân đôi:
Một đoạn Okazaki sẽ được gắn với một đoạn mồi, ngoài ra trong một đơn vịnhân đôi còn có 2 đoạn mồi không gắn với Okazaki Do đó số đoạn lượng đoạnmồi nhiều hơn số lượng đoạn Okazaki 2 đơn vị
Trong một đơn vị nhân đôi(gồm 2 chạc chữ Y): Số đoạn mồi = sốđoạn
Okazaki + 2
A 1 Cấu trúc và cơ chế tổng hợp ARN(chỉ xét trường hợp chiều dài của gen bằng chiều dài của ARN)
I Cấu trúc của ARN:
1 Tổng số ribônuclêôtit của 1 phân tử ARN
Tổng số ribônuclêôtit trong một phân tử ARN: rN
2
2 Chiều dài (L):
Tổng số ribônuclêôtit trong một phân tử ARN: rN
N
Trang 12x3,4 Ao 2
Trang 13 Khối lượng trung bình của một phân tử ARN:
Giữa 2 ribônuclêôtit liền kề được nối với nhau bằng một liên kết phôtphođieste
nuclêôtit của gen : N
Tổng số ribônuclêôtit cần cung cấp cho gen phiên mã 1 lần: rN cc
Tổng số ribônuclêôtit môi trường cung cấp cho gen phiên mã 1 lần :
2 Số ribonuclêôtit cần dùng qua k lần phiên mã :
a Tổng số ribônuclêôtit môi trường cung cấp
Tổng số ribonuclêôtit cung cấp : ∑ rNcc = k rN
b Số ribônuclêôtit từng loại môi trường cung cấp
A 3 Tương quan giữa gen-ARN (chỉ xét trường hợp chiều dài của gen bằng chiều của ARN)
5’ A1 T1 G1 X1 3’ (mạch bổ sung)
gen
3’ T2 A2 X2 G2 5’ (mạch khuôn)
Trang 14ARN 5’ rA rU rG rX 3’
Trang 15Mối quan hệ bản chất giữa gen, mARN và chuỗi pôlipeptit ở sinh vật nhân sơ
1 Tương quan giữa số bộ ba - số aa
=
Trang 11
Trang 16b Số axit amin tự do cần dùng (a) = Số bộ ba có mã hoá axit amin = Số axit amin trong chuỗi pôlipeptit sơ cấp
Trang 17B BÀI TẬP
GEN – MÃ DI TRUYỀN – QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
Câu 1: Phát biểu nào sau đây không đú ng khi nó i về gen cấu trú c ?
A Phần lớ n các gen củ a sinh vâṭ
nhân thƣc̣ kẽ các đoạn êxôn là các
đoan không mã hoá axit amin (intron)
C Vùng điều hoà nằm ở đầu 5' của mạch mã gốc của gen , mang
D Mỗi gen mã hoá prôtêin điển hình gồ m ba vù ng trình tƣ ̣ nuclêôtit : vùng điều hoà, vùng mã hoá, vùng kết thúc
Giải:
Phát biểu không đú ng khi nó i về gen cấu trú c là vù ng điều hoà nằm ở đầu 5'
của
mạch mã gốc của gen , mang tín
.Không đúng vì vùng điều hòa nằm ở đầu 3’ của mạch mã gốc của
(1) Trình tự nuclêôtit trong vùng mã hóa của gen nhƣng không mang thông tin
mã hóa axit amin đƣợc gọi là đoạn êxôn, trình tự nuclêôtit mang thông tin
mã hóa axit amin đƣợc gọi là intron
(2) Phần lớn, vùng mã hóa trên gen của sinh vật nhân thực đƣợc cấu tạo bởi hai loại đoạn là êxôn và intron nên đƣợc gọi là gen không phân mảnh
(3) Gen cấu trúc của sinh vật nhân thực bao gồm hai mạch và đƣợc phân chiathành 3 vùng là vùng điều hòa, vùng khởi động và vùng vận
Trang 18(1) Trình tự nuclêôtit trong vùng mã hóa của gen nhƣng không mang thông tin
mã hóa axit amin đƣợc gọi là đoạ n êx ôn (intron), trình tự nuclêôtit mangthông tin mã hóa axit amin đƣợc gọi là đoạn i nt r on (êxôn)
Trang 19(3) Gen cấu trúc của sinh vật nhân thực bao gồm hai mạch và đƣợc phân chiathành 3 vùng là vùng điều hòa, vù ng khở i đ ộng và vù ng vậ n hà nh (vùng mãhóa và vùng kết thúc).
đúng
(4) Phần lớn, gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục, xen kẽcác đoạn intron là các đoạn êxôn; số đoạn i nt r on (êxôn) hiều hơn số đoạn êx ôn(intron) 1 đơn vị
(4) Vùng mã hóa của gen mang thông tin mã hóa các axit amin
(5) Vùng kết thúc nằm phía đầu 5’P trên mạch bổ sung của gen
(6) Bộ ba mã mở đầu nằm ở vùng điều hòa của gen
Trang 20(5) Vùng kết thúc nằm phía đầu 5’P trên mạ ch b ổ sung (mạch gốc) của gen.
Trang 21 (7) không đúng
Vậy các phát biểu không đúng: (2), (5), (6), (7)
[Đáp án D]
Câu 4: Trong các phát biểu sau, có bao nhiêu phát biểu đúng khi nói về gen phân
mảnh và gen không phân mảnh?
(1) Gen phân mảnh là gen có vùng điều hòa được cấu tạo bởi hai loại đoạn (êxôn và intron)
(2) Gen không phân mảnh thường gặp ở sinh vật nhân sơ và gen phân mảnhthường gặp ở sinh vật nhân thực
(3) Bộ ba mã mở đầu nằm trên đoạn êxôn ở vùng mã hóa của gen phân mảnh.(4) Bộ ba mã kết thúc nằm trên đoạn intron cuối cùng ở vùng mã hóa của gen phân mảnh
(5) Gen không phân mảnh là gen có vùng mã hóa được cấu tạo bởi một loạiđoạn là intron
Câu 5: Trong các phát biểu dưới đây, có bao nhiêu phát biểu không đúng khi nói
về đặc điểm của mã di truyền?
(1) Mã di truyền có tính phổ biến có nghĩa là tất cả các loài đều có chung 1 bộ
mã di truyền(có ngoại lệ)
(2) Mã di truyền được đọc liên tục theo chiều từ 3’ đến 5’ trên phân tử mARN
Trang 22(3) Mã di truyền đƣợc đọc từ một điểm xác định theo từng bộ ba, không gối lên nhau.
Trang 23(4) Mã di truyền có tính đặc hiệu có nghĩa là một loại axit amin chỉ đƣợc mãhóa bởi một loại bộ ba.
(5) Mã di truyền đƣợc đọc liên tục theo chiều từ 5’ đến 3’ trên mạch khuôn củagen
(6) Mã di truyền có tính thoái hóa có nghĩa là một bộ ba mang thông tin mã hóanhiều loại axit amin khác nhau
Câu 6: Trong các thành phần sau, có bao nhiêu thành phần tham gia vào quá trình
nhân đôi của ADN ở sinh vật nhân sơ?
Trang 24(1) Các enzim tháo xoắn.
(2) Enzim nối ligaza
(3) Hai mạch khuôn của phân tử ADN mẹ.(4) Ribôxôm
(5) Các đơn phân cấu tạo nên ADN: A, T, G, X.(6) Các đơn phân cấu tạo nên ARN: A, U, G, X.(7) Enzim restrictaza
(9) Enzim ARN pôlimera
(10) Enzim ADN pôlimeraza
Trang 25A 7 B 5 C 8 D 10.
Giải:
Các thành phần tham gia vào quá trình nhân đôi của ADN ở sinh vật nhân sơ:(1) Các enzim tháo xoắn
(2) Enzim nối ligaza
(3) Hai mạch khuôn của phân tử ADN mẹ
(4) R ibôx ôm
(5) Các đơn phân cấu tạo nên ADN: A, T, G, X
(6) Các đơn phân cấu tạo nên ARN: A, U, G, X
(7) Enz i m r est r ict a za
(9) Enzim ARN pôlimera
(10) Enzim ADN pôlimeraza
Tên chủ tài khoản: PHAN TẤN THIỆN
Số tài khoản: 0109180703 - Ngân hàng ĐÔNG Á - chi nhánh Huế
Số tiền chuyển = giá sách + cước phí vận chuyển (30.000/1cuốn)
Mọi thắc mắc xin liên hệ: 09.222.777.44 (gặp Thiện)
Trang 26TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN
MỤC LỤC
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 18 DẠNG TOÁN TUÂN THEO QUY LUẬT PHÂN LI 21
A LÝ THUYẾT 21
B BÀI TẬP 25
DẠNG TOÁN TUÂN THEO QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP Error! Bookmark not defined.
A LÝ THUYẾT Error! Bookmark not defined.
B BÀI TẬP Error! Bookmark not defined DẠNG TOÁN TUÂN THEO QUY LUẬT DI TRUYỀN LIÊN KẾT Error! Bookmark not defined.
A LÝ THUYẾT Error! Bookmark not defined.
B BÀI TẬP Error! Bookmark not defined.
Trang 17
Trang 27MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.Tính trạng: là đặc điểm về hình thái, cấu tạo, sinh lí riêng của một cơ thể
nào đó mà có thể làm dấu hiệu để phân biệt với cơ thể khác
Ví dụ: hoa màu đỏ, hoa màu trắng, hạt màu vàng, hạt màu xanh…
2.Cặp tính trạng tương phản: là hai trạng thái khác nhau của cùng một loại
tính trạng
Hình 1 Các cặp tính trạng tương phản ở đậu Hà Lan
Trang 283.Kiểu hình: là tập hợp toàn bộ các tính trạng của cơ thể Trong thực tế khi đề
cập đến kiểu hình thường chỉ quan tâm một hay một vài tính trạng
Ví dụ: Ruồi giấm có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt đỏ hoặc thân xám, cànhdài, mắt đỏ
4 Alen: là các trạng thái khác nhau của cùng một gen (1gen = n
alen)
Ví dụ:
Gen quy định màu sắc hoa đậu Hà Lan có 2 alen: A, a
5 Locus - gen alen - gen không
alen:
Hình 2 Cặp nhiễm sắc thể tương đồng chứa hai gen alen(A,a)
a Locus (vị trí): là vị trí xác định của gen trên nhiễm sắc thể (mỗi gen có
một vị trí xác định trên NST gọi là locus)
Hình 3 Vị trí của gen trên nhiễm sắc thể
b Gen alen: là các trạng thái khác nhau của cùng một gen tồn tại trên một
vị trí nhất định của cặp nhiễm sắc thể tương đồng (cùng locus) có thểgiống hoặc khác nhau về số lượng, thành phần, trật tự sắp xếp cácnuclêôtit
Hãy quan sát hình 3(vị trí của gen trên nhiễm sắc thể), hãy cho biết các gen nào được gọi là gen alen?
Trả lời:
Các cặp gen sau đây được gọi là gen alen:
Trang 28
Trang 29+ A và a(2 gen này khác nhau về số lượng, thành phần, trật tự sắp xếp các
nuclêôtit)
Trang 29
Trang 30+ B và B(2 gen này giống nhau về số lượng, thành phần, trật tự sắp xếp các
nuclêôtit)
+ D và d
+ e và E
b Gen không alen: là các gen khác nhau nằm trên các nhiễm sắc thể(NST)
không tương đồng hoặc nằm trên cùng một NST thuộc một nhóm liên kết; haynói cách khác là các gen khác locus
Hãy quan sát hình 3(vị trí của gen trên nhiễm sắc thể) hãy cho biết các gen nào được gọi là gen không alen?
Trả lời:
Các gen sau đây được gọi là gen không alen: (A, a) không alen với B không alen với (D, d) không alen với (e, E).
6.Kiểu gen: là tập hợp toàn bộ các gen trong tế bào của cơ thể của một loài
sinh vật Trong thực tế khi đề cập đến kiểu gen thường chỉ quan tâm mộthay một vài gen
a Kiểu gen đồng hợp: là kiểu gen có chứa các gen gồm 2 alen giống nhau.
Bd db
b Kiểu gen dị hợp: là kiểu gen có chứa các gen gồm 2 alen khác nhau.
Trang 31DẠNG TOÁN TUÂN THEO QUY LUẬT PHÂN LI
A LÝ THUYẾT
A 1 CÁC CÂU HỎI LÝ THUYẾT
Câu 1: Cơ thể có kiểu gen Aa giảm phân tạo giao tử Hãy xác định tỉ lệ các
giao tử đƣợc tạo thành và giải thích tại sao lại có tỉ lệ đó
tử, kéo theo sự phân ly đồng đều của các alen trên nó
Trang 32Hình 4 Sơ đồ quá trình giảm phân của cơ thể có kiểu gen Aa
Câu 2: Xét một gen có 2 alen A,a Biết gen này nằm trên 1 cặp nhiễm sắc thể
thường tương đồng Trong quần thể ngẫu phối sẽ có tối đa bao nhiêu kiểu genkhác nhau, đó là những kiểu gen nào?
Trả lời:
Trong quần thể sẽ có tối đa 3 kiểu gen khác nhau, đó là những kiểu gen: AA,
Aa, Aa
Câu 3: Ở một loài thực vật, alen A quy định tính trạng hoa tím trội hoàn toàn so
với alen a quy định tính trạng hoa trắng
a Cây hoa tím được quy định bởi những kiểu gen nào?
b Bằng cách nào xác định được kiểu gen của cây hoa tím?
Trả lời:
a Cây hoa tím được quy định bởi hai kiểu gen là AA, Aa
b Cách xác định kiểu gen của cây hoa tím
Thực hiện phép lai phân tích(lấy cây hoa tím mang lai với cây hoa trắng)
- Nếu thế hệ sau đồng tính ⇒ kiểu gen của cây hoa tím: AA
Trang 32
Trang 33- Nếu thế hệ sau phân tính ⇒ kiểu gen của cây hoa tím: Aa
Hình 5 Phép lai phân tích
A 2 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
I BÀI TOÁN THUẬN
DẠNG I: TRỘI HOÀN TOÀN
Trang 34DẠNG II: TRỘI KHÔNG HOÀN TOÀN
Khi lai giữa hai giống hoa bốn giờ (four-o'clock; Mirabilis jalapa) thuần chủng
có hoa màu đỏ và hoa màu trắng, Carl Correns thu được tất cả các cây F1
có hoa màu hồng, kiểu hình trung gian giữa hai bố mẹ Sau khi cho các cây F1
II BÀI TOÁN NGHỊCH
Tỉ lệ phân li kiểu hình của thế hệ sau
Hỏi: Xác định kiểu gen, kiểu hình của bố mẹ
Phương pháp:
Trang 35Bước 1: Quy ước
Trang 36- P khác nhau bởi một cặp tính trạng tương phản→F1: đồng tính(giống
bố hoặc
- Thế hệ sau xuất hiện tỉ lệ 3:1⇒3 trội: 1 lặn
- Thế hệ sau xuất hiện tỉ lệ 1:2:1⇒trội không hoàn toàn
- Thế hệ sau xuất hiện tỉ lệ 2:1⇒Tác động gen trội gây chết
1 trội : 2 trung gian : 1 lặn Aa x Aa
(trội không hoàn toàn)
Trang 37Quy ƣớc: A(đỏ) >> a(vàng)
Trang 38F2 : 1AA : 2Aa : 1aa (3 đỏ : 1 vàng)
b Xác định kiểu gen cây quả đỏ F2:
Nhận xét: cây quả đỏ ở F2 có kiểu gen AA hoặc Aa
Để xác định kiểu gen cụ thể của cây quả đỏ F2 ta thực hiện phép lai phân tích
Pa
: AA (đỏ):A
a
Aa : aa (1 đỏ: 1 vàng)
Câu 2: Ở đậu Hà Lan, alen trội A quy định tính trạng thân cao trội hoàn toàn
sovới alen lặn a quy định tính trạng thân thấp Hãy xác định tỉ lệ phân li kiểu gen
và tỉ lệ phân li kiểu hình ở F1 của những phép lai sau đây:
P: cây thân cao x cây thân cao
P: cây thân cao x cây thân thấp
Hướng dẫn:
P: cao x cao →P: AA x AA; P: AA x Aa; P: Aa x Aa
P: cao x thấp →P: AA x aa; P: Aa x aa
Câu 3: Ở người, gen A quy định mắt đen trội hoàn toàn so với gen a quy định
mắt xanh Gen quy định màu mắt nằm trên NST thường
a Mẹ và bố phải có kiểu gen và kiểu hình như thế nào để con sinh ra có người mắt đen, có người mắt xanh?
b Mẹ và bố phải có kiểu gen và kiểu hình như thế nào để con sinh ra đều mắt đen?
Trang 39b Để sinh con ra đều mắt đen thì bố mẹ phải có kiểu gen và kiểu hình:
Trang 40P: bố AA (mắt đen) x mẹ AA (mắt đen)
Câu 4: Ở cà chua, màu sắc quả do một gen quy định Dưới đây là kết quả được
ghi
chép từ 3 phép lai khác nhau
Xác định kiểu gen và kiểu hình của P cho mỗi phép lai trên
suy ra P: Aa(đỏ) x aa(vàng)
Câu 5: Cho cây dâu tây quả đỏ thuần chủng lai với cây dâu tây quả trắng thuần
chủng được cây dây tây F1 Tiếp tục cho F1 tạp giao với nhau thì ở F2 thu được:
53 cây dâu tây quả đỏ, 108 cây dâu tây quả hồng, 51 cây dâu tây quả trắng Biếtmột gen quy định một tính trạng, gen quy định tính trạng màu đỏ trội so với genquy định tính trạng màu trắng
a Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2
+ Màu sắc quả được di truyền theo quy luật trội không hoàn toàn
+ Quy ước: Aa: hồng; theo giả thiết đỏ trội so với trắng nên AA: đỏ, aa: trắng