chuyên đề đột biến

quả làm thay đổi một axit amin trong chuỗi axit amin của protein mà gen đótổng hợp.- Đột biến đảo vị trí cặp nu sẽ làm thay đổi 1 hoặc 2 bộ ba mã hóa axitamin trong gen, từ đó làm thay đ

A KIẾN THỨC CƠ BẢN

I ĐỘT BIẾN GEN

1 Khái niệm về đột biến gen:

Là những biến đổi trong cấu trúc của gen, liên quan tới 1 hoặc 1 số cặpnucleotit , xảy ra tại 1 điểm nào đó trên phân tử AND

2 Nguyên nhân đột biến gen:

- Do ảnh hưởng của môi trường bên ngoài ( tác nhân vật lí, hóa học)

- Do ảnh hưởng của môi trường bên trong cơ thể (rối loạn hoạt động của tếbào)

Đã gây ra những rối loạn trong quá trình tự nhân đôi của AND (sao chép nhầm) Dựa vào những nguyên nhân đó người ta có thể gây ra các đột biến gentrong thí nghiệm và sản xuất

3 Các dạng đột biến gen:

- Mất 1 hoặc 1 số cặp nucleotit

- Thêm 1 hoặc 1 số cặp nucleotit

- Đảo vị trí 1 hoặc 1 số cặp nucleotit

- Thay thế 1 hoặc 1 số cặp nucleotit này bằng 1 hoặc 1 số cặp nucleotitkhác

4 Vai trò của đột biến gen:

- Sự biến đổi cấu trúc của gen có thể dẫn tới biến đổi cấu trúc protein mà

nó mã hóa, cuối cùng có thể dẫn tới biến đổi ở kiểu hình

- Các đột biến gen biểu hiện ra kiểu hình thường có hại cho bản thân sinhvật vì chúng phá vỡ sự thống nhất hài hòa trong kiểu gen đã qua chọn lọc tựnhiên và duy trì lâu đời trong điều kiện tự nhiên, gây ra những rối loạn trongquá trình tổng hợp protein, ví dụ : đột biên gen là mất khả năng tổng hợp diệplục ở cây mạ, đột biến ở lợn có đầu và chân sau dị dạng

- Đa số đột biến gen tạo ra các gen lặn Chúng chỉ biểu hiện ra kiểu hìnhkhi ở thể đồng hợp và trong điều kiện môi trường thích hợp

- Qua giao phối, nếu gặp tổ hợp gen thích hợp, một đột biến có hại có thểtrở thành có lợi Trong thực tiễn, người ta gặp những đột biến tự nhiên và nhântạo có lợi cho bản thân sinh vật (đột biến làm tăng khả năng chịu hạn và chịu rét

ở lúa, đột biến làm lúa cứng cây và nhiều bông…) và cho con người

5 Tính chất của đột biến gen:

- Đột biến gen cấu trúc biểu hiện thành một biến đổi đột ngột, gián đoạn về

1 hoặc 1 số tính trạng nào đó, trên 1 hoặc 1 số ít cá thể nào đó

- Đa số đột biến gen thường có hại cho cơ thể sinh vật, vì đột biến gen gâyrối loạn trong quá trình sinh tổng hợp protein, đặc biệt là đột biến ở các gen quyđịnh cấu trúc các enzim Một số đột biến gen trung tính (không có lợi, không cóhại), một số ít đột biến gen có lợi là nguồn nguyên liệu cho chọn giống và tiếnhóa

6 Hậu quả của đột biến gen:

- Đột biến mất hoặc thêm 1 cặp nucleotit sẽ làm thay đổi toàn bộ các bộ ba

mã hóa trong gen kể từ điểm bị mất hoặc thêm cặp nu Hậu quả làm thay đổitoàn bộ các axit amin trong chuỗi axit amin của protein mà gen đó tổng hợp

- Đột biến thay thế cặp nu này bằng cặp nu khác chỉ làm thay đổi 1 bộ ba

mã hóa axit amin trong gen, từ đó làm thay đổi 1 bộ ba mã sao trên mARN Hậu

quả làm thay đổi một axit amin trong chuỗi axit amin của protein mà gen đótổng hợp.

- Đột biến đảo vị trí cặp nu sẽ làm thay đổi 1 hoặc 2 bộ ba mã hóa axitamin trong gen, từ đó làm thay đổi 1 hoặc 2 bộ ba mã sao trên mARN Hậu quảlàm thay đổi một hoặc hai axit amin trong chuỗi axit amin của protein mà gen

đó tổng hợp, nếu đột biến đó không phải ở bộ 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 lượngNST, thể dị bôi, thể đa bội

- Nguyên nhân gây ra các dạng đột biến

- Vai trò của đột biến gen, đột biến NST

- Các dạng đột biến gen, đột biến cấu trúc và đột biến số lượng NST

- Cơ chế phát sinh thể dị bội, thể đa bội

- Vì sao đột biến thường hại cho bản thân sinh vật nhưng lại được sử dụng trongchọn giống

- Trong tạo đột biến thể đa bội người ta thường dùng chất hóa học nào là chủyếu? Vì sao?

* Phân loại biến dị

Biến dị

tổ hợp

Đột biến

B CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN

I CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN GEN.

1 Xác định sự thay đổi cấu trúc gen khi biết dạng đột biến và ngược lại xác định dạng đột biến khi biết sự thay đổi cấu trúc gen.

- Số nuclêôtit giảm đi 2

- Chiều dài gen giảm đi 3,4 Å, khối lượng gen giảm đi 600đvC

- Số liên kết hóa trị giữa các nuclêôtit giảm đi 2

- Số liên kết hiđro giảm 2 (mất cặp A-T) hoặc giảm 3 (mất cặp

G – X)

- Trình tự nuclêôtit thay đổi kể từ điểm xảy ra đột biến

Thêm 1 cặp

nuclêôtit

- Số nuclêôtit tăng lên 2

- Chiều dài gen tăng 3,4 Å, khối lượng gen tăng thêm 600đvC

- Số liên kết hóa trị giữa các nuclêôtit tăng lên 2

- Số liên kết hiđro tăng 2 (thêm cặp A-T) hoặc tăng 3 (thêmcặp G – X)

- Trình tự nuclêôtit thay đổi kể từ điểm xảy ra đột biến

Thay thế cặp - Số nuclêôtit không đổi

nuclêôtit - Chiều dài và khối lượng gen không đổi

- Số liên kết hóa trị không đổi

- Số liên kết hiđro tăng 1 nếu thay cặp A – T bằng cặp G – X

và giảm 1 nếu thay cặp G – X bằng cặp A – T hoặc không đổinếu thay thế cặp nuclêôtit cùng loại

- Chỉ thay đổi 1 cặp nuclêôtit trong trình tự gen

2 Xác định đột biến gen khi biết sản phẩm prôtêin tạo ra từ khuôn mẫu gen đột biến và ngược lại xác định sự thay đổi prôtêin khi biết dạng đột biến gen

- Số lượng axit amin tăng lên nếu sự dịch chuyển các bộ ba làm

bộ ba kết thúc không xuất hiện và giảm đi nếu sự dịch chuyểnlàm xuất hiện bộ ba kết thúc sớm

- Thành phần, trật tự sắp xếp các axit amin thay đổi kể từ điểmxảy ra đột biến

II CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ.

1 Xác định sự thay đổi cấu trúc và số lượng nhiễm sắc thể khi biết dạng đột biến và ngược lại xác định dạng đột biến khi biết sự thay đổi cấu trúc

- Nhiễm sắc thể dài hơn so với bình thường

- Một số gen được tăng thêm bản sao trên nhiễm sắc thể đó

- Hình thành vòng lặp đoạn khi tiếp hợp ở kì đầu I của quátrình giảm phân

Đảo đoạn - Một số gen trên nhiễm sắc thể đảo vị trí cho nhau

- Hình thành vòng đảo đoạn khi tiếp hợp ở kì đầu I của quátrình giảm phân

Chuyển đoạn - Vị trí của các gen trên các nhiễm sắc thể liên quan đến

chuyển đoạn thay đổi

- Hình thành cấu trúc tiếp hợp đặc trưng hình chữ thập khi tiếphợp ở kì đầu I của quá trình giảm phân

Lệch bội - Số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào tăng hoặc giảm một

hoặc một vài chiếc (nhỏ hơn bộ đơn bội n)

Đa bội - Số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào tăng gấp một số nguyên

(x)lần bộ đơn bội n (x>2)

2 Xác định kết quả phép lai khi thực hiện phép lai cơ thể đột biến nhiễm sắc thể (chủ yếu là đột biến số lượng) lai với cơ thể đột biến khác hoặc cơ thể bình thường.

- Xác định giao tử mà thể đột biến có thể 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 các loại giao tử

4n

Hoặc

2n + 2

AAAAaaaaAAAaAAaa Aaaa

Tứ bội cho 1 loại :2n

Dị bội cho 1loại:n+1

6/6 AA6/6 aa3/6AA , 3/6 Aa1/6AA , 4/6 Aa , 1/6 aa 3/6 Aa , 3/6 aa3n

Hoặc

2n + 1

AAAAAa

A aa aaa

Tam bội cho 2 loại 2n và n

Dị bội cho 2 loại n+1 và n- 1

3/6 AA , 3/6 A1/6 AA , 2/6 A , 2/6 Aa , 1/6 a 1/6 A , 2/6 Aa , 2/6

a ,1/6 aa 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.

1 Dạng đột biến không làm thay đổi chiều dài của gen.

a Phương pháp:

- Đột biến gen làm gen mới không thay đổi chiều dài gen và số aa nhưnglàm phân tử prôtêin có 1 aa mới thuộc dạng thay thế 1 cặp nuclêôtit này bằng 1cặp nuclêôtit khác

- Đột biến gen không thay chiều dài nhưng:

+ Số liên kết hyđrô tăng thuộc dạng thay thế cặp A - T bằng cặp G - X + Số liên kết hyđrô giảm thuộc dạng thay thế cặp G - X bằng 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 hơn gen A 1 liên

kết nhưng chiều dài hai gen bằng nhau Xác định dạng đột biến?

Hướng dẫn:

- Dựa vào chiều dài của 2 gen bằng nhau, nhưng số liên kết hyđrô của gen

đột biến a nhiều hơn gen ban đầu A là 1 liên kết

- Đột biến thuộc dạng thay thế 1 cặp A - T bằng 1 cặp G – X

Bài tập 2:

Gen b bị đột biến thành gen B có số liên kết hyđrô ít hơn gen b 2 liên kết

nhưng chiều dài hai gen bằng nhau Xác định dạng đột biến?

Gen A dài 4080 Aº, trong đó số nuclêôtit loại Ađênin chiếm 30% tổng số

nuclêôtit của gen Gen A đột biến thành gen a làm thay đổi tỷ lệ A/G = 1,498 nhưng không làm thay đổi chiều dài của gen Tính số liên kết hyđrô của gen a

- Gen đột biến có A/G =1,4948, tỷ lệ A/G giảm => A giảm, G tăng => Thay

Gen B có 390 Guanin và có tổng số liên kết hiđrô là 1670, bị đột biến thay

thế một cặp nuclêôtit này bằng một cặp nuclêôtit khác thành gen b Gen b nhiềuhơn gen B một liên kết hiđrô Tính số nuclêôtit mỗi loại của gen b

Hướng dẫn:

- Đột biến dạng thay thế A-T bằng 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

Bài tập 5:

Một gen có 4800 liên kết hiđrô và có tỉ lệ A/G = 1/2, bị đột biến thành alen

mới có 4801 liên kết hiđrô và có khối lượng 108.104đvC Tính số nuclêôtit mỗiloại của gen ban đầu và gen sau đột biến

Hướng dẫn:

1 Gen ban đầu

- Ta có 2A+3G =4800; => 2A + 3x2A = 4800 => A = T = 600; G = X = 1200

2 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

2 Dạng đột biến làm thay đổi chiều dài của gen.

a Phương pháp:

- Đây là dạng đột biến mất 1 hoặc 1 số cặp Nucleotit

- Gọi x là số cặp A- T bị mất, y là số cặp G – X bị mất, n là số liên kết hydro bịmất ( ĐK: x, y, n € N*)

+ Nếu mất x cặp A- T thì số liên kết hydro giảm đi 2n liên kết, chiều dàigiảm đi 3,4x Å

+ Nếu mất y cặp G – X thì số liên kết hydro giảm đi 3n liên kết, chiều dàigiảm đi 3,4y Å

Vậy, muốn tìm số cặp bị mất ta tính theo công thức: 2x + 3y = n

- Mất 1 cặp A – T và thay 2 cặp G - X

3 Dạng đột biến không làm thay đổi chiều dài của gen, không làm thay đổi

số lượng từng loại nucleotit.

a Phương pháp:

- Là dạng đột biến đảo vị trí 1 hoặc 1 số cặp nucleotit Số cặp đảo càngnhiều thì sự thay đổi cấu trúc protein càng lớn

Dạng đột biến đảo cặp nucleotit:

+ Không làm thay đôi tổng số nucleotit

+ Không làm thay đổi số lượng từng loại Nu

+ Không làm thay đổi chiều dài gen

+ Không làm thay đổi số liên kết hydro

+ Chỉ làm thay đổi trật tự axit amin và có thể làm giảm số axit amin trongphân tử protein do gen đó tạo nên

b Ví dụ minh họa:

Bài tập 1:

Một gen bị đảo cặp nucleotit thứ 21 sang thứ 22 và ngược lại Dạng đột biếnnày làm thay đổi tối đa bao nhiêu aa có trong phân tử protein do gen đó quyđịnh?

Hướng dẫn:

- Cặp Nu thứ 21 và 22 đảo vị trí sẽ làm thay đổi tối đa 2 aa là aa thứ 7 và thứ 8

4 Tính sự thay đổi số lượng nucleotit môi trường nội bào cung cấp cho gen đột biến khi qua x lần nhân đôi.

A tăng hay giảm bao nhiêu lần so với gen chưa bị đột biến? ( Biết đột biến chỉliên quan đến 3 cặp nucleotit)

Gen D có 3600 liên kết hiđrô và số nuclêôtit loại ađênin (A) chiếm 30%

tổng số nuclêôtit của gen Gen D bị đột biến mất một cặp A-T thành alen d Một

tế bào có cặp gen Dd nguyên phân một lần, xác định số nuclêôtit mỗi loại màmôi trường nội bào cung cấp cho cặp gen này nhân đôi

Gen A dài 4080 Aº bị đột biến thành gen a Khi gen a tự nhân đôi một lần,

môi trường nội bào đã cung cấp 2398 nuclêôtit Đột biến trên thuộc dạng

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 bàocung 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 1 cặp G – X, Thêm 1 cặp A - T

Ta có: rAđb = rTđbc= rA + 1

rGđb = rXđb = rG – 1

Gen sao mã 5 lần nên ta có:

rG giảm = rX giảm = ∆rG = ∆rX =r G.x – rGđb.x = 5.rG – 5.( rG – 1) = 5

rA tăng = rX tăng = ∆rA = ∆rT = rAđb.x– x.rA = 5.( rA + 1) – 5.rA = 5

II CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ

1 Bài tập về xác định các dạng đột biến nhiễm sắc thể

- Giải thích: Đoạn nhiễm sắc thể mang các gen C-D có 2 bản sao sau đột biến

Bài tập 2: Hình vẽ dưới đây thể hiện đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể ( NST)

dạng nào?

A B C D E F G H A D C B E F G H

Hướng dẫn:

- Dạng đột biến: Đảo đoạn ngoài tâm động

- Giải thích: Đoạn nhiễm sắc thể mang các gen B-C-D có sự đảo ngược vị trí

180o so với ban đầu

Bài tập 3: Hình vẽ dưới đây thể hiện đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể ( NST)

dạng nào?

A B C D E F G H A B C F E D G H

Hướng dẫn:

- Dạng đột biến: Đảo đoạn gồm cả tâm động

- 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:

- Xác định giao tử đặc trưng của cơ thể đột biến

+ KG AAaa: cách viết như sau:

TỈ LỆ CÁC LOẠI GIAO TỬ Ở CÁC KIỂU GEN DỊ HỢP

HOẶC ĐA BỘI THỂ THƯỜNG GẶP

4n

Hoặc

2n + 2

AAAAaaaaAAAaAAaa Aaaa

Tứ bội cho 1 loại :2n

Dị bội cho 1loại:n+1

6/6 AA6/6 aa3/6AA , 3/6 Aa1/6AA , 4/6 Aa , 1/6 aa 3/6 Aa , 3/6 aa3n

Hoặc

2n + 1

AAAAAa

A aa aaa

Tam bội cho 2 loại 2n và n

Dị bội cho 2 loại n+1 và n- 1

3/6 AA , 3/6 A1/6 AA , 2/6 A , 2/6 Aa , 1/6 a 1/6 A , 2/6 Aa , 2/6

a ,1/6 aa 3/6aa ; 3/6 a

- Viết sơ đồ lai hoặc xác định tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình cần tìm theo phương pháptính xác suất

b Ví dụ minh họa:

Bài tập 1: Biết ở nhiều loài thực vật, khi những cây tứ bội 4n sinh ra các giao tử

2n thì chúng vẫn sinh sản hữu tính được

a) Xác định tỉ lệ giữa các loại giao tử 2n của cây tứ bội (4n) mang kiểu genAAaa và Aaaa?

a) Tỉ lệ số giữa các loại giao tử 2n của các cây mang KG AAaa và Aaaa :

Cây AAaa cho 1/6 AA : 4/6 Aa : 1/6 aa ;

Cây Aaaa cho 1/2 Aa : 1/2 aa

+ Cây có một gen trội : (1/6 aa ¿ 1/2 A ) + ( 4/6 Aa ¿ 1/2 a ) = 5/12 Aaa + Cây không có gen trội nào : 1/6 aa ¿ 1/2 a = 1/12 aaa

+ Tỉ lệ giữa số cây có 1 gen trội/số cây không có gen trội : 5/12 Aaa : 1/12 aaa

= 5 trội : 1 lặn

D CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VẬN DỤNG

1 Câu hỏi và bài tập về đột biến gen

Số liên kết hydro sẽ thay đổi trong các trường hợp sau:

* Mất 1 cặp Nuclêôtít – nếu mất cặp A - T sẽ giảm đi 2 liên kết hydro

- nếu mất cặp G - X sẽ giảm đi 3 liên kết hydro

* Thay bằng cặp khác:

- Thay cặp A – T bằng cặp T – A (và ngược lại) hoặc cặp G – X bằng cặp X –

G (và ngược lại) thì số liên kết hydro vẫn không thay đổi

- Thay cặp G – X bằng cặp T – A sẽ giảm đi 1 liên kết hydro

- Thay cặp A – T bằng cặp G – X sẽ tăng lên 1 liên kết hydro

- Trường hợp 2: Phân tử prôtêin do gen a quy định tổng hợp có axit amin thứ 3 khác với axit amin thứ 3 trong phân tử prôtêin do gen A quy định tổng hợp

Đáp án

Trường hợp 1: Do phân tử prôtêin do gen a quy định tổng hợp có trình tự axitamin hoàn toàn khác với trình tự axit amin trong phân tử prôtêin do gen A quy

định tổng hợp vì thế đột biến gen thuộc loại thêm cặp hoặc mất cặp nuclêôtit

diễn ra tại vị trí một trong 3 cặp nuclêôtit đầu tiên của gen A

Trường hợp 2: Phân tử prôtêin do gen a quy định tổng hợp có axit amin thứ 3khác với axit amin thứ 3 trong phân tử prôtêin do gen A quy định tổng hợp vì

thế đây là đột biến thay thế cặp nuclêôtit ở vị trí một trong ba nuclêôtit ở bộ

Với ADN có cấu trúc 2 mạch, dạng đột biến gen nào làm thay đổi tỉ lệ

- Gen B gồm bao nhiêu chu kỳ xoắn?

- Xác định chiều dài của gen B và gen b?

- Xác định số liên kết hiđrô của gen b?

(Đề thi vào lớp 10THPT chuyên Vĩnh Phúc năm 2011– 2012)

Đáp án:

* Số chu kỳ xoắn của gen B:

3000

20 = 150

* Chiều dài các gen:

- Chiều dài gen B: =

3000

2 x 3,4 = 5100 A0

- Chiều dài gen b:

Tổng số nuclêôtit của gen b: 3000 – 6 = 2994

=> Chiều dài gen b: =

2994

2 x 3.4 = 5089,8 A0…

* Số liên kết hiđrô của gen b:

- Số nuclêôtit loại Ađênin của gen B bị mất: 14/(23-1) = 2

=> Gen B bị mất 2 cặp A-T và 1 cặp G – X

=> Gen b ít hơn gen B 7 liên kết hiđrô

=> số liên kết hiđrô của gen b: 3500 – 7 = 3493

Bài 5:

Một gen ở vi khuẩn E coli dài 0,51 µm có 3600 liên kết hiđrô bị đột biến, sau đột biến gen tăng thêm 2 liên kết hiđrô.

a Tính tỉ lệ % mỗi loại nuclêôtit của gen ban đầu.

b Em hãy cho biết dạng đột biến gen này là gì?

(Đề thi chọn HSG Nam Định 2010 - 2011)

Đáp án:

a) Tỉ lệ % mỗi loại nuclêôtit của gen ban đầu:

- Vì chiều dài của gen là 0,51 µm = 5100A0 → số lượng nuclêôtit của genlà: 5100 x2/3,4 = 3000 (nuclêôtit)-

- Theo bài ra và theo NTBS ta lập được hệ phương trình:

2A + 3G = 3600

2A + 2G = 3000

- Giải hệ phương trình ta được: A = T = 900 nuclêôtit, G = X = 600nuclêôtit

- Tỉ lệ % mỗi loại nuclêôtit của gen là: %A = %T = 30%, %G = %X =20%

b) Dạng đột biến: Vì gen đột biến tăng thêm 2 liên kết hiđrô so với gen ban đầu,

a Tính số lượng từng loại nuclêôtit của mỗi gen.

b Nếu người trên có cặp thứ 21 chứa 3 nhiễm sắc thể, hãy tính số nuclêôtit từng loại của các gen thuộc cặp nhiễm sắc thể đó

(Đề thi chọn HSG Bắc Ninh 2011 - 2012)

Đáp án:

a Số lượng từng loại nu của mỗi gen:

* Gen B: Đổi 0,408 mm = 4080Aº

Tổng số nu của gen B là: NB = 2L/3,4 = 4080 x 2/3,4 = 2400(nu)

- Số nu mỗi loại của gen B là: TA = AB = 30 x 2400/100 = 720(nu) => GB = XB = 480 (nu)

* Gen b:

Tổng số nu của gen b là: Nb = M/300 = 9 x 105/300 = 3000 (nu)

Số nu mỗi loại của gen b là: Ab = Tb = Gb = Xb = 3000/4 = 750 (nu)b.- Người có cặp thứ 21 chứa 3 NST " kiểu gen là BBb hoặc Bbb

* TH1: Nếu kiểu gen là BBb:

a) Dạng đột biến:

- Chiều dài tăng thêm 3,4 Aº® tương ứng 1 cặp nuclêôtit

- Chiều dài gen b hơn gen B ® đột biến thêm 1 cặp nuclêôtit

b) Khối lượng phân tử gen b:

- Đổi 0,51 mm = 5100 Aº

- Chiều dài gen b: 5100 + 3,4 = 5103, 4 A º

- Số nuclêôtit của gen b: 5103,4 x 2/3,4 = 3002 nuclêôtit

- Khối lượng phân tử gen b: 300 x 3002 = 900.600 đvc

Bài 8:

Một gen quy định cấu trúc của một pôlipeptit gồm598 axit amin có tỉ lệ:

G : A = 4 : 5.

a Tính chiều dài của gen.

b Tính số lượng nuclêôtit từng loại do môi trường nội bào cung cấp khi gen tự sao liên tiếp 6 lần.

c Do đột biến, một cặp A-T của gen được thay thế bằng cặp G – X Số liên kết hyđrô trong gen thay đổi như thế nào?

(Đề thi chọn HSG huyện Diễn Châu Nghệ An 2005 2006)

-Đáp án:

1, Tính chiều dài của gen:

Số N của gen: (598 + 2) x3 x2 = 3600

Chiều dài của gen: (3600 : 2) x 3,4 = 6120 A0

2, Số lượng nuclêôtit từng loại :

-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

( Đề thi tuyển sinh vào 10 chuyên Nguyễn Trãi năm: 2008 – 2009)

Đáp án:

- Khi 2 gen nói trên tự nhân đôi 4 lần MT nội bào cung cấp nguyên liệu tươngđương với số gen con là:

24 - 1 = 15

- Vì MTCC cho gen A nhân đôi 4 lần nhiều hơn cho gen a nhân đôi 4 lần là 90

Nu Do đó 1 gen A nhiều hơn 1 gen a là: 90 : 15 = 6 Nu ( tương đương 3 cặpNu)

- Các kiểu biến đổi có thể xảy ra trong gen đột biến là:

+ Nếu 3 cặp Nu nằm trong 1 bộ ba sẽ bị mất 1 aa trong phân tử protein

+ Nếu 3 cặp Nu nằm ở 2 bộ ba thì sẽ mất 1 aa và thay đổi 1aa trong phân tửprotein

+Nếu 3 cặp Nu nằm rải rác ở các vị trí khác nhau thì sẽ mất 1 aa và thay đổitoàn bộ các aa tính từ điểm xảy ra đột biến trong gen

Bài 10:

Một gen có 75 vòng xoắn và có hiệu số giữa G với A bằng 150 Nu Gen bị đột biến trên 1 cặp Nu và sau đột biến gen có chứa 300 Nu loại A và

450 Nu loại G XĐ dạng đột biến đã xảy ra trên gen?

( Đề dự bị thi vào lớp 10 chuyên Nguyễn Trãi năm 2008 –2009)

Đáp án:

- Xét gen trước đột biến:

Số lượng Nu của gen là: 75 20 = 1500 Nu

Theo đề bài: G – A = 150 nên G = 150 + A (1)

a ,Tính số nuclêôtit mỗi loại trên mỗi gen.

b, Khi tế bào ở vào kì giữa của giảm phân I, số lượng từng loại nuclêôtit của các gen trong tế bào là bao nhiêu?

c, Nếu có một số tế bào trong nhóm tế bào sinh giao tử xảy ra đột biến dị bội ở cặp nhiễm sắc thể chứa gen nói trên thì khi nhóm tế bào kết thúc giảm phân số lượng từng loại nuclêôtit trong mỗi loại giao tử là bao nhiêu?

(Đề thi chọn HSG huyên Trực Ninh tỉnh Thanh hóa 2008 2009)

-Đáp án:

a, Tính số nuclêôtit mỗi loại trên mỗi gen

- Tổng số nu của mỗi gen là: (5100 : 3,4) 2 = 3000 (nu)

- Số nuclêôtit mỗi loại của gen trội A là:

A = T = 1200 (nu)

G = X = 3000 : 2 – 1200 = 300 (nu)

- Số nuclêôtit mỗi loại của gen lặn a là:

- Số nu mỗi loại trong các giao tử là:

2 Một đoạn ADN gồm 100 cặp nuclêôtit Giả sử đoạn ADN này bị đột biến mất một cặp G-X.

a) Tính chiều dài đoạn ADN bị 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)

- Loại đột biến gen chắc chắn không làm thay đổi tỉ lệ:

A+T G+ X của gen làdạng thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp T-A hoặc 1 cặp G-X bằng 1 cặp X-G

a Hãy xác định số lượng các loại nuclêôtit của gen trên ?

b Nếu mạch 1 của gen trên làm khuôn để tổng hợp phân tử mARN thì môi trường cần cung cấp số lượng từng loại nuclêôtit là bao nhiêu ?

c Một đột biến xảy ra liên quan đến một cặp nuclêôtit nhưng không làm thay đổi số lượng và thành phần các loại nuclêôtit của gen này

- Đột biến đó thuộc dạng nào ?

- Đột biến đó có thể làm thay đổi kiểu hình của sinh vật hay không ? Vì sao

? Nếu tế bào lưỡng bội của nó mang cặp gen đột biến này.

(Đề thi chọn HSG huyên Thanh Chương tỉnh Nghệ An 2012 2013)

-Đáp án

Mạch 1: G = T=

(1500−(300+500))

Số nuclêôtit từng loại của gen:

A= T= A(mạch 1)+A(mạch 2) = A(mạch 1) + T(mạch 1) = 300 + 350= 650

Lưu ý: BT có nhiều cách giải,

Đột biến này thuộc dạng thay cặp nuclêôtit này bằng cặp nuclêôtit khác trongcác trường hợp sau:

Cặp A-T thay bằng cặp T-A hoặc cặp G-X thay bằng cặp X-G

Đột biến đó có thể làm thay đổi kiểu hình của sinh vật

Vì: ĐB làm thay đổi trình tự sắp xếp của nuclêôtit trên mARN do nó quy địnhtổng hợp dẫn đến có thể làm thay đổi trình tự a.a trong chuỗi a.a do mARN nàytổng hợp từ đó làm thay đổi kiều hình của SV

b) Do bị đột biến cặp gen trên đã xuất hiện thể 2n + 1 và có số nuclêôtit thuộc các gen trên là : A = 1320 và G = 2280 Cho biết kiểu gen của thể dị bội nói trên

c) Cho thể dị bội nói trên lai với cơ thể bình thường có kiểu gen Aa Hãy xác định tỷ lệ các loại giao tử và hợp tử tạo thành ?

(Đề thi chọn HSG thị xã Phú Thọ tỉnh Phú Thọ 2012 - 2013)

Đáp án

a) Số nucleotit từng loại của mỗi gen trên

- Chiều dài của gen là : L = 0,408 Micrômet = 4080 ( A0 )

-Vì 2 gen A và a có chiều dài bằng nhau nên có số nucleotit bằng nhau :

Gọi số nucleotit của mỗi gen là :

2 Xác định kiểu gen của thể dị bội :

Kiểu gen của thể dị bội có thể xảy ra một trong các trường hợp sau: AAA, Aaa,Aaa, aaa

- Nếu thể dị bội có kiểu gen : AAA thì số Nu loại A và G của thể dị bộiphải gấp 3 lần số Nu A và G của gen A

Ta có : Số nu A = 1320: 3 = 660 và G = 2280 : 3 = 760 ( Nu ) Không phùhợp đề bài

- Nếu thể dị bội có kiểu gen là AAa

Ta có : số nu của thể dị bội AAa là :

A = Agen A 2 + Agen a = 480 2 + 360 = 1320 ( Nu)

G = Ggen A 2 + Ggen a = 720 2 + 840 = 2280 ( Nu ) (Phù hợp với

- Tỷ lệ T/X = 2/3 = 66,67% Khi đột biến làm giảm tỷ lệ T/X còn 66,48%, vì số

nu không thay đổi vậy số nu giảm cũng chính bằng số nu tăng

Gọi a là số nu loại T giảm do đột biến nên ta có phương trình :

a) Tính số lượng từng loại nucleotít của gen A và gen a.

b) Cho cơ thể có kiểu gen Aa tự thụ phấn Xác định số lượng từng loại nucleotít trong các loại hợp tử được tạo thành (Biết rằng quá trình giảm phân xảy ra bình thường).

(Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải dương 2009 –2010)

- Số lượng từng loại nucleotít của gen a (Gen đột biến):

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 phấn , sự rối loạn phân bào xảy ra ở lần phân bào 1 của giảm phân ở tế bào sinh hạt phấn (noãn bào bậc 1) tính

số nu mỗi loại trong mỗi hợp tử tạo thành ở đời con.

(Sách Cẩm nang ôn luyện Sinh học – NXB ĐHQG Hà nội Tg: Nguyễn MinhCông)

Đáp án

1, Số lượng nu không đổi, nhưng thay đổi về thành phần nu mà chỉ xảy ra 1kiểu đột biến, nên đột biến nói trên thuộc loại đột biến thay thế một số cặp nunày bằng một số cặp nu khác

2, Số lượng nu trên gen B: 4,080 A0 x 104 x 2

- = 2400 nu

3,4 A0

Theo NTBS và 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 và A = T = 675 nu

Gen b: A + G = 1200

A/G = 13/3

Giải phương trình ta có G = X = 225 nu và A = T = 975 nu

- Nếu rối loạn ở lần phân bào I ta có số loại giao tử đực được tạo ra từ cơ thểchứa cặp gen Bb là Bb và O (ở đây không xã định được tỉ lệ các loại đột biến)

Ta có các kiểu gen tạo ra ở đời con:

2 Câu hỏi và bài tập về đột biến nhiễm sắc thể

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 rối loạn ở cặp NST XY Hãy viết kí hiệu NST của các tế bào con đượctao ra

Đáp án

TH 1: cả 2 NST kép đều không phân li:

+ cả 2 NST kép đều về 1 cực tạo 2 tế bào con : AaBbDdXXYY ; AaBbDdO + Mỗi NST kép đi về 1 cực tạo 2 tế bào con: AaBbDdXX ; AaBbDdYY

TH 2: 1 trong 2 NST kép không phân li:

+ NST kép XX không phân li tạo 2 tế bào con : AaBbDdXXY ; AaBbDdOY + NST kép XX không phân li tạo 2 tế bào con: AaBbDdXYY ; AaBbDdOX Bài tập 2: Ở 1 cơ thể lưỡng bội kí hiệu Aa trong quá trình giảm phân tạo giao

tử thấy có 1 số tế bào không hình thành thoi phân bào ở lần phân bào I Cơ thểnày cho những loại giao tử nào?

Đáp án

Tế bào không hình thành thoi phân bào cho các loại giao tử 2n là Aa và O

Tế bào GP bình thường cho loại giao tử n là A và a

Vậy nhóm tế bào đó cho các loại giao tử là: 2n ( Aa), O, n( A và a)

b Nếu chỉ xét 1 cặp NST hoặc 1 cặp gen dị hợp bị rối loạn phân li mà không

cần quan tâm đến các cặp NST hay cặp gen khác thì cần xét sự rối loạn phân li

1 lần xảy ra ở phân bào 1 hay phân bào 2, hoặc sự rối loạn phân li ở cả 2 lần

phân bào

* Aa -> AAaa -> AAaa và 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 ở cả

2 tế bào con

*Aa -> AAaa -> AAvà aa ->AA, a , O

Tự nhân đôi GP I bình thường GPII không phân li ở AA

aa phân li bình thường

*Aa -> AAaa -> AAvà aa ->A, aa , O

Tự nhân đôi GP I bình thường GPII không phân li ở aa

AA phân li bình thường

*Aa -> AAaa -> AAaa và O ->AAaa , O

Tự nhân đôi GP I không phân li GPII không phân li

Như vậy :

+ 1 tế bào sinh giao tử(2n) -> 2 loại giao tử: n+1 và n-1

GP I không phân li( GPII bt)

+ 1 tế bào sinh giao tử (2n) -> có 2 khả năng :

GP II không phân li ( GPI bt)

Khả năng 1 : 2 loại giao tử: n+1 và n-1

Khả năng 2: 3 loại giao tử: n, n+1 và n-1

Bài tập 3:

Một tế bào có 1 cặp nhiễm sắc thể kí hiệu là Aa giảm phân phát sinh

giao tửa Nếu ở kì sau I, cặp nhiễm sắc thể Aa không phân li sẽ tạo ra

những giao tử nào?

b Nếu ở kì sau II, ở cả 2 tế bào con nhiễm sắc thể không phân li

sẽ tạo ra những giao tử nào?

c Nếu ở cả 2 lần phân bào cặp NST Aa đều không phân li sẽ tạo ra nhữngloại giao tử nào?

d Nếu ở kì sau II, có một tế bào con nhiễm sắc thể không phân li thì kết thúcgiảm phân sẽ cho ra những giao tử nào

Đáp án

a) - Các giao tử được tạo ra: Aa và O

b) - Các giao tử được tạo ra: AA, aa và O

c) - Các giao tử được tạo ra: AAaa và O

d) - Các giao tử đột biến được tạo ra có thể là 1 trong 2 khả năng: AA hoặc aa

- Các giao tử bình thường: a hoặc A

* Nếu chỉ xét 1 cặp NST giới tính bị rối loạn phân li mà không cần quan tâm

đến các cặp NST thì cần xét sự rối loạn phân li 1 lần xảy ra ở phân bào 1 hayphân bào 2, hoặc sự rối loạn phân li ở cả 2 lần phân bào ở bên giới XX hay XYthì cần dựa vào loại giao tử đột biến hoặc loại hợp tử đột biến được tao ra

a Quá trình rối loạn phân li cặp nhiễm sắc thể giới tính của cá thể (A) xảy ra ởgiảm phân I hay giảm phân II?

b Tính tỉ lệ % giao tử đột biến tạo ra trong quá trình giảm phân của cá thể (A)

Đáp án

a - Từ hợp tử XYY ® đã có giao tử đột biến YY thụ tinh với giao tử bìnhthường X®cá thể sinh ra các giao tử đột biến có cặp nhiễm sắc thể (NST) XY

- Hợp tử XXX do thụ tinh của giao tử đột biến XX với giao tử bình thường X Hợp

tử XO do thụ tinh của giao tử đột biến O với giao tử bình thường X® cá thể này

đã sinh ra các loại giao tử đột biến là XX, YY, và O là do cặp NST XY khôngphân li ở lần phân bào II của giảm phân

b - Số giao tử đột biến sinh ra: 4 + 4 + 8 = 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 1 cặp NST hoặc 1 cặp gen dị hợp bị rối loạn phân li trong GP và

trong mối quan hệ với 1 hoặc 1 số cặp NST hay cặp gen khác, thì cần xét riêngloại giao tử của cặp bị rối loạn rồi tổ hợp chung với các cặp còn lại

Bài tập 5: Câu 2: ( Đề thi HSG lớp 9 Vĩnh Phúc 2011-2012)

Ở một loài động vật, xét 100 tinh bào bậc 1 có 2 cặp nhiễm sắc thể ký hiệuAaBb Trong quá trình giảm phân của các tinh bào trên có 98 tinh bào giảm

A a