Chuyen de HSG Sinh 9 BT dot biet gen

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	262,28 KB

Nội dung

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 t[r]

(1)Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài 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 Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (2) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài 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 và bài tập sinh học Mặt khác sinh học là một bộ môn khó và mang tính chất trừu tượng cao vì nó nghiên cứu về các thể sống, các quá trình sống và đặc biệt nó gắn liền với hoạt động thực tiễn của người Vì vậy nắm bắt tốt các kiến thức sinh học góp phần nâng cao đời sống loài người Đồng thời việc tìm phương pháp nâng cao chất lượng dạy học là một vấn đề cực kì 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 đây (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 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 việc giúp học sinh tiếp cận một số khái niệm 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 việc rèn luyện tư lôgic và kỹ phân tích đánh giá vấn đề của học sinh Sách giáo khoa, sách bài tập Sinh học thuộc chương trình THCS đã đưa nhiều công thức giúp học sinh giải 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 đã được giới thiệu không được sử dụng có hiệu quả để khắc sâu kiến thức lý thuyết cho học sinh Chính vì vậy, 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 đột biến” với mục đích: - Làm tài liệu tự bồi dưỡng cho bản thân Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (3) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến - Làm tài liệu dạy cho học sinh ôn thi HSG và ôn thi vào các lớp chuyên Sinh - Cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức đầy đủ nhất và các dạng bài tập đột biến gen Cơ sở thực tiễn Trong chương trình sinh học THCS đặc biệt là chương trình sinh học thì dạng bài tập nâng cao về nhiễm sắc thể( NST) và đột biến NST là một đề tài hay và khó đối với học sinh Các dạng bài tập này có các đề thi học sinh giỏi các cấp, đặc biệt kiến thức phần di truyền biến dị theo chương trình đồng tâm các em phải gặp lại kiến thức này ở lớp 12 và chương trình thi đại học Đã có nhiều tài liệu viết về vấn đề này nhiên qua một số năm tham gia bồi dưỡng đội tuyển HSG sinh học, tôi nhận thấy đây là những dạng bài tập nhiều năm có đề thi HSG tỉnh, đề thi vào chuyên Vĩnh Phúc, đề thi GVG tỉnh Mặt khác dạng bài tập này khá khó và HS dễ bị nhầm lẫn vì vậy tôi muốn viết chuyên đề này đsinh THCS nhất và để phục vụ giảng dạy của bản thân, đặc biệt là công tác bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi các cấp và bồi dưỡng học sinh thi vào các trường chuyên…Trong chuyên đề này thời gian có hạn tôi đề cập đến một số dạng bài tập thường gặp các đề thi của tỉnh, đề thi vào trường chuyên Vĩnh Phúc và một số đề thi cấp tỉnh của các tỉnh (cụ thể là các dạng bài tập hay về đột biến) chứ không sâu nhiều dạng vì vốn hiểu biết còn có hạn Và những dạng bài tập này thường gặp giúp rèn kĩ giải bài tập cho học sinh giúp các em có thể học để tham gia vào các kì thi HSG cũng thi vào lớp 10 chuyên II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Nhằm trang bị cho học sinh đội tuyển học sinh giỏi lớp một cách có hệ thống về chế đột biến ở cấp độ phân tử giúp cho học sinh có kỹ vận dụng lý thuyết vào việc giải các bài tập - Học sinh có kỹ vận dụng thành thạo các dạng bài tập đột biến cấp độ phân tử (gen) các đề thi học sinh giỏi - Phát huy khả tư suy luận, phán đoán và tính linh hoạt của học sinh III PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.Phạm vi nghiên cứu: - Kiến thức lí thuyết và các dạng bài tập về 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 về hệ thống kiến thức lý thuyết về ADN, ARN, Protein, nhiễm sắc thể, các dạng đột biến và phương pháp giải bài tập về đột biến Phương pháp trao đổi đồng nghiệp : Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (4) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến - Xin ý kiến các đồng nghiệp quá trình giảng dạy, xây dựng và hoàn thiện chuyên đề Phương pháp thực nghiệm sư phạm : - Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của chuyên đề V CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH - Cung cấp và giới thiệu tài liệu - Dạy kiến thức bản - Từ kiến thức bản để tìm các dạng câu hỏi lý thuyết liên quan đến đế thi và cách giải - Từ kiến thức lý thuyết rút cách giải các dạng bài tập - Lựa chọn các đề thi các câu hỏi bài tập liên quan đến chương trình học để học sinh giải đề - Giáo viên đưa các đáp án chuẩn và thang điểm cho ý, câu trao đổi chéo bài cho học sinh chấm chéo Cuối cùng giáo viên chấm và nhận xét, bổ sung các thiếu sót Cụ thể đối với học sinh và giáo viên sau: Đối với học sinh: Để nắm được kiến thức và đạt kết quả cao các kì thi chọn HSG, học sinh cần: - Nắm kiến thức bản - Biết suy luận và đặt các câu hỏi vì sao? Câu hỏi so sánh từ lý thuyết và rút phương pháp giải bài tập - Biết tìm tòi tài liệu tham khảo một cách hợp lý - Cần cù chăm chỉ, chịu khó học tập trao đổi với bạn bè Đối với giáo viên: Cần thực hiện các nguyên tắc sau: - Nắm kiến thức bản, mạch kiến thức - Biết mối liên hệ kiến thức giữa các chương, các bài - Biết liên hệ kiến thức các bài, dự kiến các câu hỏi, tình huống có thể xảy đề thi và có phương pháp giải các câu hỏi, các dạng bài tập - Biết cách truyền thụ kiến thức cho học sinh dễ học, dễ nắm kiến thức - Biết sưu tầm tài liệu đề thi các năm, các 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 và kinh nghiệm với các giáo viên các trường, các huyện và các 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 cũng góp ý cho học sinh về phương pháp học tập - Thường xuyên tổ chức luyện đề, chữa đề thi, kiểm tra đánh giá một cách cụ thể sát - Phân loại học sinh, chia các nhóm đối tượng ở các mức giỏi khá, trung bình để có biện pháp nâng cao chất lượng đội tuyển Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (5) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (6) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến PHẦN II: NỘI DUNG A KIẾN THỨC CƠ BẢN I ĐỘT BIẾN GEN Khái niệm đột biến gen: Là những biến đổi cấu trúc của gen, liên quan tới số cặp nucleotit , xảy tại điểm nào đó trên phân tử AND 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 thể (rối loạn hoạt động của tế bào) Đã gây những rối loạn quá trình tự nhân đôi của AND (sao chép nhầm) Dựa vào những nguyên nhân đó người ta có thể gây các đột biến gen thí nghiệm và 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 này bằng số cặp nucleotit khác Vai trò 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 kiểu hình thường có hại cho bản thân sinh vật vì chúng phá vỡ sự thống nhất hài hòa kiểu gen đã qua chọn lọc tự nhiên và trì lâu đời điều kiện tự nhiên, gây những rối loạn quá trình tổng hợp protein, ví dụ : đột biên gen là mất khả tổng hợp diệp lục ở cây mạ, đột biến ở lợn có đầu và chân sau dị dạng - Đa số đột biến gen tạo các gen lặn Chúng biểu hiện kiểu hình ở thể đồng hợp và điều kiện môi trường thích hợp - Qua giao phối, gặp tổ hợp gen thích hợp, một đột biến có hại có thể trở thành có lợi Trong thực tiễn, người ta gặp những đột biến tự nhiên và nhân tạo có lợi cho bản thân sinh vật (đột biến làm tăng khả chịu hạn và chịu rét ở lúa, đột biến làm lúa cứng cây và nhiều bông…) và cho người Tính chất đột biến gen: - Đột biến gen cấu trúc biểu hiện thành một biến đổi đột ngột, gián đoạn về số tính trạng nào đó, trên số ít cá thể nào đó - Đa số đột biến gen thường có hại cho thể sinh vật, vì đột biến gen gây rối loạn quá trình sinh tổng hợp protein, đặc biệt là đột biến ở các gen quy định cấu trúc các enzim Một số đột biến gen trung tính (không có lợi, không có hại), một số ít đột biến gen có lợi là nguồn nguyên liệu cho chọn giống và tiến hóa Hậu đột biến gen: Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (7) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến - Đột biến mất thêm cặp nucleotit làm thay đổi toàn bộ các bộ ba mã hóa gen kể từ điểm bị mất thêm cặp nu Hậu quả làm thay đổi toàn bộ các axit amin chuỗi axit amin của protein mà gen đó tổng hợp - Đột biến thay cặp nu này bằng cặp nu khác làm thay đổi bộ ba mã hóa axit amin gen, từ đó làm thay đổi bộ ba mã trên mARN Hậu quả làm thay đổi một axit amin chuỗi axit amin của protein mà gen đó tổng hợp - Đột biến đảo vị trí cặp nu làm thay đổi bộ ba mã hóa axit amin gen, từ đó làm thay đổi bộ ba mã trên mARN Hậu quả làm thay đổi một hai axit amin chuỗi axit amin của protein mà gen đó tổng hợp, 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 lượng NST, thể dị bôi, thể đa bội - Nguyên nhân gây 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 đột biến thường hại cho bản thân sinh vật lại được sử dụng chọn giống - Trong tạo đột biến thể đa bội người ta thường dùng chất hóa học nào là 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 và 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 giữa các 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 Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (8) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến Thêm cặp nuclêôtit Thay cặp nuclêôtit - Số nuclêôtit tăng lên - Chiều dài gen tăng 3,4 Å, khối lượng gen tăng thêm 600 đvC - Số liên kết hóa trị giữa các 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 và khối lượng gen không đổi - Số liên kết hóa trị không đổi - Số liên kết hiđro tăng thay cặp A – T bằng cặp G – X và giảm thay cặp G – X bằng cặp A – T không đổi thay cặp nuclêôtit cùng 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 và ngược lại xác định thay đổi prôtêin biết dạng đột biến gen Dạng đột biến gen Mất thêm một cặp nuclêôtit Thay cặp nuclêôtit Sự thay đổi cấu trúc prôtêin - Số lượng axit amin tăng lên sự dịch chuyển các bộ ba làm bộ ba kết thúc không xuất hiện và giảm sự dịch chuyển làm xuất hiện bộ ba kết thúc sớm - Thành phần, trật tự xếp các axit amin thay đổi kể từ điểm xảy đột biến - Số lượng axit amin không đổi đột biến xảy ở bộ ba mã hóa và làm xuất hiện bộ ba mã hóa - Số lượng axit amin tăng đột biến xuất hiện ở bộ ba kết thúc và thay nó bằng bộ ba mã hóa - Số lượng axit amin giảm đột biến xảy ở bộ ba mã hóa và biến nó thành bộ ba kết thúc sớm - Thành phần, trật tự xếp axit amin không đổi bộ ba và bộ ba cũ cùng mã hóa axit amin; thay đổi axit amin bộ ba và bộ ba cũ mã hóa loại axit amin khác Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (9) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến II CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ Xác định thay đổi cấu trúc và số lượng nhiễm sắc thể biết dạng đột biến và ngược lại xác định dạng đột biến biết thay đổi cấu trúc và 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 mất Lặp đoạn - Nhiễm sắc thể dài so với bình thường nhiễm sắc thể - Một số gen được tăng thêm bản trên nhiễm sắc thể đó - Hình thành vòng lặp đoạn tiếp hợp ở kì đầu I của quá trình giảm phân Đảo đoạn - Một số gen trên nhiễm sắc thể đảo vị trí cho - Hình thành vòng đảo đoạn tiếp hợp ở kì đầu I của quá trình 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 tiếp hợp ở kì đầu I của quá trình giảm phân Lệch bội - Số lượng nhiễm sắc thể tế bào tăng giảm một một vài (nhỏ bộ đơn bội n) Đa bội - Số lượng nhiễm sắc thể tế bào tăng gấp một số nguyên (x)lần bộ đơn bội n (x>2) Xác định kết phép lai thực phép lai thể đột biến nhiễm sắc thể (chủ yếu là đột biến số lượng) lai với thể đột biến khác 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 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 và 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 và 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 Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (10) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến a Phương pháp: - Đột biến gen làm gen không thay đổi chiều dài gen và số aa làm phân tử prôtêin có aa thuộc dạng thay cặp nuclêôtit này bằng cặp nuclêôtit khác - Đột biến gen không thay chiều dài nhưng: + Số liên kết hyđrô tăng thuộc dạng thay cặp A - T bằng cặp G - X + Số liên kết hyđrô giảm thuộc dạng thay 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 gen A liên kết chiều dài hai gen bằng Xác định dạng đột biến? Hướng dẫn: - Dựa vào chiều dài của gen bằng nhau, số liên kết hyđrô của gen đột biến a nhiều gen ban đầu A là liên kết - Đột biến thuộc dạng thay cặp A - T bằng cặp G – X Bài tập 2: Gen b bị đột biến thành gen B có số liên kết hyđrô ít gen b liên kết chiều dài hai gen bằng Xác định dạng đột biến? Hướng dẫn: - Dựa vào chiều dài của gen bằng nhau, số liên kết hyđrô của gen đột biến B ít gen ban đầu b là liên kết - Đột biến thuộc dạng thay cặp G - X bằng cặp A – T Bài tập 3: Gen A dài 4080 Aº, 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 không làm thay đổi chiều dài của gen Tính số liên kết hyđrô của gen a Hướng dẫn: - Đột biến không thay đổi chiều dài gen => Dạng thay cặp nuclêôtit này bằng 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 bằng G-X - Gọi số cặp thay là 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 và có tổng số liên kết hiđrô là 1670, bị đột biến thay một cặp nuclêôtit này bằng một cặp nuclêôtit khác thành gen b Gen b nhiều gen B một liên kết hiđrô Tính số nuclêôtit loại của gen b Hướng dẫn: - Đột biến dạng thay A-T bằng G-X Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc (11) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến - 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 có 4801 liên kết hiđrô và có khối lượng 108.10 4đvC Tính số nuclêôtit loại của gen ban đầu và 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 là dạng đột biến mất 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 bị mất ( ĐK: x, y, n € N*) + Nếu mất x cặp A- T thì số liên kết hydro giảm 2n liên kết, chiều dài giảm 3,4x Å + Nếu mất y cặp G – X thì số liên kết hydro giảm 3n liên kết, chiều dài giảm 3,4y Å Vậy, muốn tìm số cặp bị mất ta tính theo công thức: 2x + 3y = n b Ví dụ minh họa: Bài tập 1: Gen Z mất liên kết hydro sau quá trình nhân đôi bất thường và làm chiều dài giảm 10,2 Å Xác định dạng đột biến ? Hướng dẫn: - Ta có: Chiều dài giảm 10,2 Å mất số cặp nu: 10,2 Å : 3,4 Å = cặp nu, số liên kết hydro giảm Như vậy có trường hợp xảy ra: - Mất cặp A – T và thay cặp G-X bằng cặp A-T - Mất cặp G- X và thay cặp A- T bằng cặp G- X - Mất cặp A-T và cặp G-X - Mất cặp G-X và cặp A- T; thay cặp G- X bằng 1cặp A- T Bài tập 2: Gen đột biến giảm liên kết hydro so với gen ban đầu Xác định dạng đột biến có thể xảy ra? Hướng dẫn: Ta có thể giải theo các bước sau: Bước 1: Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (12) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến - Ta tăng dần số cặp A- T bị mất cho số liên kết hydro bị mất ≤ 4, tìm số cặp G- X cần thay bởi cặp A- T( Cứ cặp G – X thay bằng một cặp A- t thì số liên kết hydro giảm liên kết) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (13) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến Số cặp A- T bị mất Số cặp G- X thay bằng cặp A- T Bước 2: - Tăng dần số cặp G - X bị mất , tìm số cặp cần thay thế: Số cặp G - X bị mất Số cặp G - X thay bằng cặp A4 T Như vậy, ta có các trường hợp sau: - Mất cặp A – T - Thay cặp G – X bằng cặp A – T - Mất cặp G – X và thay cặp G – X bằng cặp A- T ( mất cặp G- X và thêm cặp A- T) - Mất cặp A – T và thay cặp G - X Dạng đột biến không làm thay đổi chiều dài gen, không làm thay đổi số lượng loại nucleotit a Phương pháp: - Là dạng đột biến đảo vị trí số cặp nucleotit Số cặp đảo càng nhiều 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 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 phân tử protein 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 biến này làm thay đổi tối đa bao nhiêu aa có phân tử protein gen đó quy định? Hướng dẫn: - Cặp Nu thứ 21 và 22 đảo vị trí làm thay đổi tối đa aa là aa thứ và thứ Tính thay đổi số lượng nucleotit môi trường nội bào cung cấp cho gen đột biến qua x lần nhân đôi a Phương pháp: - Áp dụng công thức : - ∆ G = ∆ X = G(2x - 1) – Gđb(2x - 1) - ∆ A = ∆ T = A(2x - 1) – Ađb(2x - 1) Hoặc: - ∆ G = ∆ X = Gđb(2x - 1) – G(2x - 1) - ∆ A= ∆ T = Ađb(2x - 1) – A(2x - 1) b Ví dụ minh họa: Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (14) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến Bài tập 1: Gen A mất liên kết hydro đột biến thành gen a và bị thay đổi chiều dài Khi gen này nhân đôi lần thì môi trường nội bào cung cấp loại cho gen A tăng hay giảm bao nhiêu lần so với gen chưa bị đột biến? ( Biết đột biến liên quan đến cặp nucleotit) Hướng dẫn: Đột biến làm giảm liên kết hydro và làm thay đổi chiều dài của gen thuộc các trường hợp sau: - Thay cặp G – X bằng cặp A – T và thêm cặp A – T - Thay cặp A – T bằng cặp G – X và mất cặp A – T - Thay cặp A – T bằng cặp G – X và mất cặp G - X Vì đột biến liên quan đến cặp nu nên có trường hợp là thỏa mãn yêu cầu vậy: Mất cặp A – T , thêm cặp G – X - Gđb = Xđb = G + - Ađb = Tđb = A – Khi gen nhân đôi lần: - ∆ G = ∆ X = Gđb(2x - 1) – G(2x - 1) = (G + 1).3 – 3.G = - ∆ A = ∆ T = A(2x - 1) – Ađb(2x - 1) = A – ( A- 2).3 = Như vậy : G và X tăng Nu, A và T giảm Nu Bài tập 2: 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 loại mà môi trường nội bào cung cấp cho cặp gen này nhân đôi Hướng dẫn: - Ta có A=T = 30% => G =X = 20% => A = 1,5G - 2A+ 3G = 3600 => 2×1,5G+ 3xG = 3600 => G=600 =X; A = T =900 - Gen d có A = T = 899; G = X = 600 Bài tập 3: 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 Hướng dẫn: N = 2L/3,4 = 2400 Nếu bình thường, tự nhân đôi môi trường cung cấp = N = 2400; thực tế 2398 => mất cặp Tính thay đổi số lượng ribonucleotit môi trường nội bào cung cấp cho gen đột biến qua x lần mã a Phương pháp: Áp dụng công thức: - ∆rG = ∆rX =r G.x – rGđb.x - ∆rA = ∆rT = rA.x– x.rAđb Hoặc: - ∆rG = ∆rX =r Gđb.x – rG.x Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (15) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến - ∆rA = ∆rT = rAđb.x– x.rA b Ví dụ minh họa: Bài tập 1: Gen a bị đột biến thành gen a Gen a ít gen A liên kết hydro, gen có chiều dài bằng Khi hai gen này mã 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 cặp G – X bằng cặp A – T Như vậy mất cặp G – X, Thêm cặp A - T Ta có: rAđb = rTđbc= rA + rGđb = rXđb = rG – Gen mã lần nên ta có: rG giảm = rX giảm = ∆rG = ∆rX =r G.x – rGđb.x = 5.rG – 5.( rG – 1) = rA tăng = rX tăng = ∆rA = ∆rT = rAđb.x– x.rA = 5.( rA + 1) – 5.rA = II CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ Bài tập xác định các dạng đột biến nhiễm sắc thể a Phương pháp: - Dựa trên mô tả về hình thái và sự thay đổi vị trí, số lượng gen cũng thay đổi số lượng nhiễm sắc thể tế bào - Dựa trên phương thức tiếp hợp của các nhiễm sắc thể kì đầu I của quá trình giảm phân b Ví dụ minh họa: Bài tập 1: Hình vẽ đây thể hiện đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể ( NST) dạng nào? A B C D E F G H A BC D C D E FG H Hướng dẫn: - Dạng đột biến: Lặp đoạn - Giải thích: Đoạn nhiễm sắc thể mang các gen C-D có bản sau đột biến Bài tập 2: Hình vẽ đây thể hiện đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể ( NST) dạng nào? A B C DE F GH A DC B E F GH 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 đây thể hiện đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể ( NST) dạng nào? A B CD E FGH A BC F E DG H Hướng dẫn: Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (16) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến - 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 Bài tập xác định kết phép lai thực phép lai thể đột biến nhiễm sắc thể a Phương pháp: - Xác định giao tử đặc trưng của thể đột biến + KG AAaa: cách viết sau: A A a + KG Aaa cách viết sau a A -> 1/6AA , 4/6 Aa , 1/6 aa a O a -> 1/6 A , 2/6 Aa , 2/6 a ,1/6 aa 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 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 và 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 , aaa n+1 và n- 1/6 aa 3/6aa ; 3/6 a - Viết sơ đồ lai xác định tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình cần tìm theo phương pháp tính xác suất b Ví dụ minh họa: Bài tập 1: Biết ở nhiều loài thực vật, những cây tứ bội 4n sinh các giao tử 2n thì chúng sinh sản hữu tính được a) Xác định tỉ lệ giữa các loại giao tử 2n của cây tứ bội (4n) mang kiểu gen AAaa và Aaaa? b) Hãy xác định: - Tỉ lệ số cây mang toàn gen trội ở hệ sau cho cây 4n có kiểu gen AAaa tự thụ phấn? - Tỉ lệ giữa số cây có một gen trội so với số cây không có gen trội nào ở hệ sau cho cây 4n có kiểu gen AAaa lai với cây 2n dị hợp Aa? Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc (17) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến Hướng dẫn: 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 b) Xác định: – Tỉ lệ cây mang toàn gen trội ở hệ sau cây AAaa tự thụ phấn: 1/6 AA 1/6 AA = 1/36 AA AA – Tỉ lệ giữa số cây có gen trội so với số cây không có gen trội lai AAaa 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 gen trội/số cây không có gen trội : 5/12 Aaa : 1/12 aaa = trội : lặn D CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu hỏi và bài tập đột biến gen Bài 1: Số liên kết hydro thay đổi nào các trường hợp sau: - Mất cặp Nuclêôtít - Thay cặp Nuclêôtít này cặp Nuclêôtít khác Đáp án: Số liên kết hydro thay đổi các trường hợp sau: * Mất cặp Nuclêôtít – mất cặp A - T giảm liên kết hydro - mất cặp G - X giảm liên kết hydro * Thay bằng cặp khác: - Thay cặp A – T bằng cặp T – A (và ngược lại) cặp G – X bằng cặp X – G (và ngược lại) thì số liên kết hydro không thay đổi - Thay cặp G – X bằng cặp T – A giảm liên kết hydro - Thay cặp A – T bằng cặp G – X tăng lên liên kết hydro Bài 2: Gen A bị đột biến thành gen a Em hãy xác định vị trí và loại đột biến các trường hợp sau: - Trường hợp 1: Phân tử prôtêin gen a quy định tổng hợp có trình tự axit amin hoàn toàn khác với trình tự axit amin phân tử prôtêin gen A quy định tổng hợp - Trường hợp 2: Phân tử prôtêin gen a quy định tổng hợp có axit amin thứ khác với axit amin thứ phân tử prôtêin gen A quy định tổng hợp Đáp án Trường hợp 1: Do phân tử prôtêin gen a quy định tổng hợp có trình tự axit amin hoàn toàn khác với trình tự axit amin phân tử prôtêin gen Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (18) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến A quy định tổng hợp vì đột biến gen thuộc loại thêm cặp cặp nuclêôtit diễn tại vị trí một cặp nuclêôtit đầu tiên của gen A Trường hợp 2: Phân tử prôtêin gen a quy định tổng hợp có axit amin thứ khác với axit amin thứ phân tử prôtêin gen A quy định tổng hợp vì đây là đột biến thay cặp nuclêôtit ở vị trí một ba nuclêôtit ở bộ ba thứ trên gen A Bài 3: Với ADN có cấu trúc mạch, dạng đột biến gen nào làm thay đổi tỉ lệ AG TX ? (Đề thi chọn HSG tỉnh Bắc Giang 2012 - 2013) Đáp án: Với ADN có cấu trúc mạch, dạng đột biến gen nào làm thay đổi tỉ lệ AG TX ? - Không có dạng nào vì với ADN có cấu trúc mạch kép luôn có: A=T; G=X AG Nên tỉ lệ T  X luôn không đổi Bài 4: Gen B có tổng số nuclêôtit là 3000, số liên kết hiđrô là 3500, gen này bị đột biến nuclêôtit thành gen b Biết gen B và b tự nhân đôi liên tiếp lần, số nuclêôtit loại Ađênin môi trường cung cấp cho gen b ít gen B là 14 nuclêôtit - Gen B gồm bao nhiêu chu kỳ xoắn? - Xác định chiều dài gen B và gen b? - Xác định số liên kết hiđrô gen b? (Đề thi vào lớp 10THPT chuyên Vĩnh Phúc năm 2011 – 2012) Đáp án: 3000 * Số chu kỳ xoắn của gen B: 20 * Chiều dài các gen: - Chiều dài gen B: = = 150 3000 x 3,4 = 5100 A0 - Chiều dài gen b: Tổng số nuclêôtit của gen b: 3000 – = 2994 => Chiều dài gen b: = 2994 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) = => Gen B bị mất cặp A-T và cặp G – X => Gen b ít gen B liên kết hiđrô => số liên kết hiđrô của gen b: 3500 – = 3493 Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (19) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến 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 liên kết hiđrô a Tính tỉ lệ % loại nuclêôtit 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 % loại nuclêôtit của gen ban đầu: - Vì chiều dài của gen là 0,51 µm = 5100A0 → số lượng nuclêôtit của gen là: 5100 x2/3,4 = 3000 (nuclêôtit)- Theo bài 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 = 600 nuclêôtit - Tỉ lệ % loại nuclêôtit của gen là: %A = %T = 30%, %G = %X = 20% b) Dạng đột biến: Vì gen đột biến tăng thêm liên kết hiđrô so với gen ban đầu, đó có thể là dạng đột biến: - Thêm cặp A – T - Thay cặp A – T bằng cặp G – X Bài 6: Giả sử cặp nhiễm sắc thể 21 ở người mang cặp gen Bb Gen B có chiều dài 0,408 µm và số nuclêôtit loại T chiếm 30% tổng số nuclêôtit gen Gen b có khối lượng phân tử 9.105 đvC và số lượng bốn loại nuclêôtit (Biết khối lượng phân tử trung bình nuclêôtit 300 đvC) a Tính số lượng loại nuclêôtit gen b Nếu người trên có cặp thứ 21 chứa nhiễm sắc thể, hãy tính số nuclêôtit loại các gen thuộc cặp nhiễm sắc thể đó (Đề thi chọn HSG Bắc Ninh 2011 - 2012) Đáp án: a Số lượng loại nu của 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 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 = x 105/300 = 3000 (nu) Số nu loại của gen b là: Ab = Tb = Gb = Xb = 3000/4 = 750 (nu) b.- Người có cặp thứ 21 chứa NST " kiểu gen là BBb Bbb * TH1: Nếu kiểu gen là BBb: Số lượng nu loại là: A = T = 2.AB + Ab = 720 + 750 = 2190 (nu) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (20) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến G = X = 2.GB + Gb = 480 + 750 = 1710 (nu) * TH2: Nếu kiểu gen là Bbb: Số lượng nu loại là: A = T = AB + 2.Ab = 720 + 750 = 2220 (nu) G = X = GB + 2.Gb = 480 + 750 = 1980 (nu) Bài 7: Gen B có chiều dài 0,51mm bị đột biến thành gen b Gen b có chiều dài gen B là 3,4 A0 a) Xác định dạng đột biến và cho biết tên gọi cụ thể dạng đột biến nói trên b) Tính khối lượng phân tử gen b Biết khối lượng phân tử trung bình nuclêôtit là 300 ĐVC (Đề thi chọn HSG Thái Bình 2007 - 2008) Đáp án: a) Dạng đột biến: - Chiều dài tăng thêm 3,4 Aº® tương ứng cặp nuclêôtit - Chiều dài gen b gen B ® đột biến thêm cặp nuclêôtit b) Khối lượng phân tử gen b: - Đổi 0,51 mm = 5100 Aº - Chiều dài gen b: 5100 + 3,4 = 5103, 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 pôlipeptit gồm598 axit amin có tỉ lệ: G : A = : a Tính chiều dài gen b Tính số lượng nuclêôtit loại môi trường nội bào cung cấp gen tự liên tiếp lần c Do đột biến, cặp A-T gen thay cặp G – X Số liên kết hyđrô gen thay đổi 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 loại : A + G = 3600 : = 1800 mà G : A = 4: G : A = 0,8 G = 0,8A Giải ta có: A = T = 1000; G = X = 800 Số lượng nuclêôtit loại MT cung cấp: A = T = (26 - 1) x 1000 = 63000 G = X = (26 - 1) x 800 = 50400 Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (21) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến 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 – =999 G = X = 800 + = 801 H = (2 x 999) + (3 x 801) = 4401 Vậy gen đột biến nhiều gen ban đầu liên kết H Bài 9: Ở ruồi giấm, gen A qđ tính trạng mắt đỏ, gen a qđ tính trạng mắt hồng Khi gen nói trên tự tái lần thì môi trường nội bào cung cấp cho gen mắt đỏ nhiều gen mắt hồng 90 Nu tự Hãy xác định kiểu đột biến có thể xảy gen đột biến? ( Đề thi tuyển sinh vào 10 chuyên Nguyễn Trãi năm: 2008 – 2009) Đáp án: - Khi gen nói trên tự nhân đôi lần MT nội bào cung cấp nguyên liệu tương đương với số gen là: 24 - = 15 - Vì MTCC cho gen A nhân đôi lần nhiều cho gen a nhân đôi lần là 90 Nu Do đó gen A nhiều gen a là: 90 : 15 = Nu ( tương đương cặp Nu) - Các kiểu biến đổi có thể xảy gen đột biến là: + Nếu cặp Nu nằm bộ ba bị mất aa phân tử protein + Nếu cặp Nu nằm ở bộ ba thì mất aa và thay đổi 1aa phân tử protein +Nếu cặp Nu nằm rải rác ở các vị trí khác thì mất aa và thay đổi toàn bộ các aa tính từ điểm xảy đột biến gen Bài 10: Một gen có 75 vòng xoắn và có hiệu số G với A 150 Nu Gen bị đột biến trên cặp Nu và sau đột biến gen có chứa 300 Nu loại A và 450 Nu loại G XĐ dạng đột biến đã xảy 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) Mà: A + G = N/2 = 750 (2) Từ (1) và (2) ta có: A = T = 300 G = X = 450 - Xét gen sau đột biến: A = T = 300 và G = X = 450 Như vậy trước và sau đột biến số lượng loại Nu của gen không thay đổi Vậy đã xảy đột biến thay cặp Nu này bằng cặp Nu khác cùng loại: + Thay cặp A – T này bằng cặpT– Akhác Hoặc thay cặp G – X này bằng cặp X – G khác ( vì đột biến liên quan đến cặp Nu) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (22) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến Bài 11: Xét nhóm tế bào sinh giao tử, tế bào xét cặp gen dị hợp dài 5100 A0 nằm trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng Gen trội A nằm trên nhiễm sắc thể thứ có1200 Ađênin,gen lặn a nằm trên nhiễm sắc thể thứ hai có1350 Ađênin a ,Tính số nuclêôtit loại trên gen b, Khi tế bào ở vào kì giảm phân I, số lượng loại nuclêôtit các gen tế bào là bao nhiêu? c, Nếu có số tế bào nhóm tế bào sinh giao tử xảy đột biến dị bội ở cặp nhiễm sắc thể chứa gen nói trên thì nhóm tế bào kết thúc giảm phân số lượng loại nuclêôtit loại giao tử là bao nhiêu? (Đề thi chọn HSG huyên Trực Ninh tỉnh Thanh hóa 2008 - 2009) Đáp án: a, Tính số nuclêôtit loại trên gen - Tổng số nu của gen là: (5100 : 3,4) = 3000 (nu) - Số nuclêôtit loại của gen trội A là: A = T = 1200 (nu) G = X = 3000 : – 1200 = 300 (nu) - Số nuclêôtit loại của gen lặn a là: A = T = 1350 (nu) G = X = 3000 : – 1350 = 150 (nu) b, Khi tế bào ở vào kì giữa của giảm phân I, số lượng loại nuclêôtit của các gen tế bào là bao nhiêu? - ở kì giữa của giảm phân I nhiễm sắc thể đã nhân đôi thành nhiễm sắc thể kép, đó gen trên nhiễm sắc thể cũng được nhân đôi - Số lượng loại nuclêôtit tế bào tại thời điểm đó là: A = T = (1200 + 1350) = 5100 (nu) G = X = (300 + 150) = 900 (nu) c, Nếu xảy đột biến dị bội ở cặp nhiễm sắc thể chứa gen nói trên thì số lượng loại nuclêôtit loại giao tử là bao nhiêu? - Nếu một số tế bào xảy đột biến dị bội ở cặp nhiễm sắc thể chứa gen nói trên thì kết thúc quá trình giảm phân tạo bốn loại giao tử, đó có hai loại giao tử bình thường là A, a, hai loại giao tử không bình thường là Aa và O - Số nu loại các giao tử là: + Giao tử A: A = T = 1200 (nu) G = X = 300 (nu) + Giao tử a: A = T = 1350 (nu) G = X = 150 (nu) + Giao tử Aa: A = T = 1200 + 1350 = 2550 (nu) G = X = 300 + 150 = 450 (nu) + Giao tử O: A = T = (nu) G = X = (nu) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (23) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến Bài 12: Đột biến gen là gì? Có loại đột biến gen? Loại đột biến gen nào A+T chắn không làm thay đổi tỉ lệ G+ X gen? Một đoạn ADN gồm 100 cặp nuclêôtit Giả sử đoạn ADN này bị đột biến cặp G-X a) Tính chiều dài đoạn ADN bị đột biến b) Biểu thức A+G = T+X có còn đúng hay không 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 một số cặp Nu - Các dạng đột biến gen: + Mất một một số cặp Nu + Thêm một một số cặp Nu + Thay một một số cặp Nu A+T - Loại đột biến gen chắn không làm thay đổi tỉ lệ: G+ X của gen là dạng thay cặp A-T bằng cặp T-A 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 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 đó nuclêôtit loại A = 300, nuclêôtit loại X = 500 và nuclêôtit loại G nuclêôtit loại T a Hãy xác định số lượng các loại nuclêôtit gen trên ? b Nếu mạch gen trên làm khuôn để tổng hợp phân tử mARN thì môi trường cần cung cấp số lượng loại nuclêôtit là bao nhiêu ? c Một đột biến xảy liên quan đến cặp nuclêôtit không làm thay đổi số lượng và thành phần các loại nuclêôtit gen này - Đột biến đó thuộc dạng nào ? - Đột biến đó có thể làm thay đổi kiểu hình sinh vật hay không ? Vì ? Nếu tế bào lưỡng bội 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)) = 350 Số nuclêôtit loại của gen: Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (24) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến 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 của 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, Đột biến này thuộc dạng thay cặp nuclêôtit này bằng cặp nuclêôtit khác các trường hợp sau: Cặp A-T thay bằng cặp T-A 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 xếp của nuclêôtit trên mARN nó quy định tổng hợp dẫn đến có thể làm thay đổi trình tự a.a chuỗi a.a mARN này tổng hợp từ đó làm thay đổi kiều hình của 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 trên đã xuất thể 2n + và có số nuclêôtit thuộc các gen trên là : A = 1320 và G = 2280 Cho biết kiểu gen thể dị bội nói trên c) Cho thể dị bội nói trên lai với 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 loại của gen trên - Chiều dài của gen là : L = 0,408 Micrômet = 4080 ( A0 ) -Vì gen A và a có chiều dài bằng nên có số nucleotit bằng : Gọi số nucleotit của gen là : 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 của thể dị bội : Kiểu gen của thể dị bội có thể xảy một các trường hợp sau: AAA, Aaa, Aaa, aaa Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc (25) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến - Nếu thể dị bội có kiểu gen : AAA thì số Nu loại A và G của thể dị bội phải gấp lần số Nu A và G của gen A Ta có : Số nu A = 1320: = 660 và G = 2280 : = 760 ( Nu ) Không phù hợp đề bài - Nếu thể dị bội có kiểu gen là AAa Ta có : số nu của thể dị bội AAa là : A = Agen A + Agen a = 480 + 360 = 1320 ( Nu) G = Ggen A + Ggen a = 720 + 840 = 2280 ( Nu ) (Phù hợp với đề bài) Vậy thể dị hợp nói trên có kiểu gen : AAa tỉ lệ các loại giao tử và 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 này thuộc dạng đột biến nào? Nguyên nhân phát sinh đột biến đó? Đáp án 1, Số lượng nu loại : Tổng số nu của gen là : ( 498 + ) = 3000 nu Vì T/X = 2/3 suy X = 1,5 T … giải ta có : A = T = 600 nu và G = X = 900 nu - 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 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 vậy a = - Kết luận: đột biến làm T thay bằng X hay là cặp A – T thay bằng cặp G – X Đây là dạng đột biến thay cặp nu này bằng cặp nu khác - Nguyên nhân: Do ảnh hưởng của các tác nhân vật lí, hóa học của môi trường ngoài rối loạn hoạt động của tế bào ảnh hưởng của môi trường bên thể Bài 16: Gen D có 186 Nuclêôtit loại Guanin và có 1068 liên kết Hiđrô Gen đột biến d gen D liên kết Hiđrô, chiều dài hai gen Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (26) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến a) Đây là dạng đột biến nào và liên quan đến bao nhiêu cặp Nuclêôtit ? b) Xác định số lượng loại Nuclêôtit gen D và gen d ? Đáp án Do gen đột biến d có chiều dài bằng gen bình thường D , gen d nhiều gen D là liên kết H Vậy đây là đột biến thay cặp Nuclêôtit Cụ thể : Cặp A - T của gen D đã bị thay bởi cặp G - X của gen đột biến d a) Số lượng loại Nu của gen bình thường D là : Ta có : A + G = 1068 Thay G = 186 == > A + 186 = 1068 Vậy: A = T = 255 Nu G = X = 186 Nu * Số lượng loại Nu của gen đột biến d là : 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 kém gen ban đầu liên kết hiđrô a) Tính số lượng loại nucleotít gen A và gen a b) Cho thể có kiểu gen Aa tự thụ phấn Xác định số lượng loại nucleotít các loại hợp tử tạo thành (Biết quá 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 của gen A: A = T = 2400 x 30% = 720 (Nu) G = X = 2400 : - 720 = 480 ( Nu) Gen A bị đột biến mất cặp nucleotít trở thành gen a làm cho gen đột biến kém gen ban đầu liên kết hiđrô, tức là: Gen a kém gen A cặp A - T và cặp G - X (2 x 2) + (1 x 3) = (lkH) - Số lượng loại nucleotít của 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 các loại hợp tử được tạo thành - Sơ đồ lai: P: Aa x Aa GP: A , a A , a Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc (27) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến F1 : 1AA : Aa : aa - Số lượng loại nucleotít các 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) Bài 18: Cặp gen BB tồn trên 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 thì kiểu đột biến đó thuộc loại đột biến gì ? 2, Nếu thể chứa cặp gen Bb tự thụ phấn , rối loạn phân bào xảy ở lần phân bào giảm phân ở tế bào sinh hạt phấn (noãn bào bậc 1) tính số nu loại hợp tử tạo thành ở 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 về thành phần nu mà xảy kiểu đột biến, nên đột biến nói trên thuộc loại đột biến thay một số cặp nu này bằng một số cặp nu khác 2, Số lượng nu trên gen B: 4,080 A0 x 104 x = 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 từ thể chứa 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 ở 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 Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (28) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến - 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 và bài tập đột biến nhiễm sắc thể Bài tập 1: ( Câu 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 được tao Đáp án TH 1: NST kép không phân li: + cả NST kép đều về cực tạo tế bào : AaBbDdXXYY ; AaBbDdO + Mỗi NST kép về 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 quá trình giảm phân tạo giao tử thấy có số tế bào không hình thành thoi phân bào ở lần phân bào I Cơ thể này 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 xét cặp NST 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 lần xảy ở phân bào hay phân bào 2, sự rối loạn phân li ở cả 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 tế bào *Aa > AAaa > AAvà aa >AA, a , O Tự nhân đôi GP I bình thường GPII không phân li ở AA Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (29) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến 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 : + tế bào sinh giao tử(2n) > loại giao tử: n+1 và 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 và n-1 Khả 2: loại giao tử: n, n+1 và n-1 Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (30) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến Bài tập 3: Một tế bào có 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 tạo A những giao tử nào? b Nếu ở kì sau II, ở cả tế bào nhiễm sắc thể không phân li tạo những giao tử nào? c Nếu ở cả lần phân bào cặp NST Aa đều không phân li tạo những loại giao tử nào? d Nếu ở kì sau II, có một tế bào nhiễm sắc thể không phân li thì kết thúc giảm phân cho 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 có thể là 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 các cặp NST thì cần xét sự rối loạn phân li lần xảy ở phân bào hay phân bào 2, sự rối loạn phân li ở cả lần phân bào ở bên giới XX hay XY thì cần dựa vào loại giao tử đột biến loại hợp tử đột biến được tao Bài tập 4: ( Câu HSG Vĩnh Phúc 2012-2013) Một loài động vật đơn tính có cặp nhiễm sắc thể giới tính ở giới cái là XX , ở giới đựclàXY.Trongquá trình giảm phân tạo giao tử của một cá thể (A) thuộc loài này đã có một số tế bào bị rối loạn phân li cặp nhiễm sắc thể giới tính ở cùng một lần phân bào Tất cả các giao tử đột biến về nhiễm sắc thể giới tính của cá thể (A) đã thụ tinh với các giao tử bình thường tạo ra: hợp tử XXX, hợp tử XYY và hợp tử XO; 25% số giao tử bình thường của cá thể (A) thụ tinh với các giao tử bình thường tạo 23 hợp tử XX và 23 hợp tử XY a Quá trình rối loạn phân li cặp nhiễm sắc thể giới tính của cá thể (A) xảy ở giảm phân I hay giảm phân II? b Tính tỉ lệ % giao tử đột biến tạo 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 bình thường X ® cá thể sinh các giao tử đột biến có cặp nhiễm sắc thể (NST) XY - Hợp tử XXX thụ tinh của giao tử đột biến XX với giao tử bình thường X Hợp tử XO thụ tinh của giao tử đột biến O với giao tử bình thường X ® cá thể này đã sinh các loại giao tử đột biến là XX, YY, và O là cặp NST XY không phân li ở lần phân bào II của 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% Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh a (31) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến b Nếu xét cặp NST cặp gen dị hợp bị rối loạn phân li GP và mối quan hệ với số cặp NST hay cặp gen khác, thì cần xét riêng loại giao tử của cặp bị rối loạn tổ hợp chung với các cặp còn lại Bài tập 5: Câu 2: ( Đề thi HSG lớp Vĩnh Phúc 2011-2012) 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 trên 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 được tạo từ 100 tinh bào bậc nói trên 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) và 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 của một loài động vật lưỡng bội (2n): Ở giới cái, một số tế bào sinh trứng có cặp nhiễm sắc thể số không phân li giảm phân I; ở giới đực giảm phân diễn bình thường Sự kết hợp tự giữa các loại giao tử có thể tạo các loại hợp tử có bộ nhiễm sắc thể nào? Đáp án - Giới cái có thể tạo các 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 đã làm xuất hiện 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 chế đột biến nào đã tạo giao tử O Đáp án Đã có thể xảy loại đột biến: + Mất đoạn nhiễm sắc thể + Dị bội Cơ chế: + Mất đoạn: Do tác dụng của các tác nhân gây đột biến vật lí, hoá học cấu trúc của NST bị phá vỡ làm mất một đoạn mang gen D Giao tử chứa NST mất đoạn (không mang gen D) kết hợp với giao tử bình thường (mang gen d) tạo nên thể có kiểu gen Od Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (32) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến + 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 này 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 quá trình sinh sản ở đời xuất hiện thể đột biến có gen A kí hiệu OA, trình bày chế phát sinh thể đột biến này Đáp án Cơ chế: + Mất đoạn: Do tác dụng của các tác nhân gây đột biến vật lí, hoá học cấu trúc của NST bị phá vỡ làm mất một đoạn mang gen a Giao tử chứa NST mất 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 này 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 bộ NST 2n= 20, cặp NST số mang cặp gen AA Giả sử loài xuất hiện 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 có thể được hình thành từ ĐB đa bội dị bội đột biến cấu trúc NST dạng lặp đoạn - Do ĐB dị bội : rối loạn phân li ở 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 ở tất cả các cặp NST đó 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 của các tác nhân gây đột biến vật lí, hoá học cấu trúc của NST bị phá vỡ làm lặp một 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 một loài thực vật giao phấn, tính trạng màu sắc hạt một gen nằm trên 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 cây hạt vàng có kiểu gen giống với cây 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 Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (33) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến * Ở phép lai đầu: P: Cây hạt vàng x cây hạt trắng => F đều cho 100% hạt vàng => kiểu gen của các cây hạt vàng đều là AA, kiểu gen của các cây hạt trắng là aa * Sự xuất hiện đột ngột một hạt trắng ở phép lai thứ tư => có hiện tượng đột biến xảy quá trình phát sinh giao tử của cây hạt vàng Có thể xảy một ba trường hợp sau: - Trường hợp 1: Xảy đột biến gen: Trong quá trình phát sinh giao tử ở cây hạt vàng xảy đột biến gen A thành gen a, sự kết hợp giao tử mang gen a và giao tử mang gen a hình thành thể aa (hạt trắng - Trường hợp 2: Xảy đột biến mất đoạn nhiễm sắc thể: Trong quá trình phát sinh giao tử ở cây hạt vàng xảy mất đoạn nhiễm sắc thể, đoạn bị mất mang gen A => hình thành giao tử mang NST không chứa gen A (-), giao tử này kết hợp với giao tử bình thường (a) tạo hợp tử (-a) (hạt trắng) - Trường hợp 3: Xảy đột biến dị bội: Trong quá trình phát sinh giao tử ở cây hạt vàng rối loạn sự phân li ở cặp nhiễm sắc thể chứa gen quy định màu sắc hạt (AA) => hình thành giao tử không có nhiễm sắc thể mang gen A (O), sự kết hợp giao tử này (O) với giao tử bình thường (a) tạo hợp tử Oa (hạt trắng E BÀI TẬP TỰ GIẢI Câu hỏi và bài tập đột biến gen A T 1,5 Bài 1: Một gen ở vi khuẩn có 3600 liên kết hydro, tỉ lệ G  X a/ Xác định số lượng loại nuclêôtit của gen b/ Một đột biến xảy vùng mã hóa của gen trên làm cho chuỗi axit amin gen đột biến điều khiển tổng hợp có axit amin được thay bằng axit amin mới, các axit amin còn lại không thay đổi so với trước đột biến Đột biến trên 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) bởi liên kết hyđrô và xitôzin (X) liên kết với guanin (G) bởi liên kết hyđrô a) Tính số liên kết hyđrô của gen biết A +G =700 nuclêôtit và A- G = 100 nuclêôtit b) Số liên kết hyđrô của gen thay đổi nào các trường hợp đột biến gen sau đây: - Trường hợp : Mất một cặp nuclêôtit - Trường hợp 2: Thêm một cặp nuclêôtit - Trường hợp 3: Thay một cặp nuclêôtit này bằng một cặp nuclêôtit khác c) xét một cặp gen dị hợp tử Bb, đó gen đều dài 4080 ăngstron Phân tích gen này thấy: gen B có 3120 liên kết hyđrô và gen b có 3240 liên kết hyđrô Hãy tính số lượng loại nuclêôtit gen B và b (Đề thi chọn HSG thành phố Hà Nội 2008 - 2009) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (34) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến 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 của gen 1/ Sau đột biến tỉ lệ A/G = 66,48% Đột biến này thuộc dạng nào của đột biến gen 2/ Gen trên mã ba lần Tính số nucleotit tự môi trường nội bào cung cấp cho gen trên mã 3/ Tính số bộ ba của gen? 4/ Xác định số liên kết hiđro của gen trước và sau đột biến? (Đề thi chọn HSG huyện Nam Đàn tỉnh Nghệ An 2008 - 2009) Bài 4: Gen D có 186 Nu loại guanin và 1068 liên kết hiđrô Gen đột biến d nhiều gen D một liên kết hiđrô chiều dài hai gen bằng a Đột biến liên quan đến bao nhiêu cặp Nu và thuộc dạng nào của đột biến gen? b Xác định số lượng các loại Nu gen D, gen d (Đề thi chọn HSG Long An 2011 - 2012) Bài 5: Gen B có 3000 nuclêôtit, đó ađênin (A) chiếm tỷ lệ 20% Gen B đột biến làm xuất hiện gen b Khi gen b tự nhân đôi bình thường lần, đã lấy từ môi trường nội bào 8994 nuclêôtit a Tính số nuclêôtit loại của gen trước và sau đột biến b Qua quá trình sinh sản hữu tính, nào thì tính trạng gen b quy định được biểu hiện? c Gen đột biến b làm giảm sức sống, giảm khả sinh sản…của sinh vật Em hãy giải thích vì 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 của gen số liên kết hyđrô của 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 nào 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) bởi liên kết hyđrô vµ xitôzin (X) liên kết với guanin (G) bởi liên kết hyđrô a) Tính số liên kết hyđrô của gen biết A +G = 700 nucleotit và A - G = 100 nucleotit b) Số liên kết hyđrô của gen thay đổi nào các trường hợp đột biến gen sau đây: - Trường hợp : Mất một cặp nucleotit Giáo viên Nguyễn Thị Phú Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc (35) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến - Trường hợp 2: Thêm một cặp nucleotit - Trường hợp 3: Thay một cặp nucleotit này bằng một cặp nucleotit khác c) Xét một cặp gen dị hợp tử Bb, đó gen đều dài 4080 ăngstron Phân tích gen này thấy: gen B có 3120 liên kết hyđrô và gen b có 3240 liên kết hyđrô Hãy tính số lượng loại nucleotit gen B và 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 các loại nuclêôtit gen B b/ Tính tỉ lệ phần trăm các loại nuclêôtit gen B c/ Gen B đột biến thành gen b Gen đột biến b gen B một liên kết hiđrô chiều dài hai gen bằng Xác định số lượng các 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 mất một đoạn gồm hai mạch bằng tạo thành gen b Đoạn bị mất có số Nuclêotít loại Timin chiếm 30%, đoạn còn lại có số Nuclêotít loại Timin chiếm 20% Khi cặp gen Bb tái bản lần đã lấy từ môi trường nội bào 5820 Nuclêotít Biết đoạn bị mất mã hoá cho chuỗi polipeptít tương đương với 30 axit amin (đoạn bị mất không liên quan đến bộ ba mở đầu và bộ ba kết thúc) a Xác định chiều dài của gen B và gen b b Xác định số Nuclêotít loại của gen B c Nếu cặp gen Bb tự lần thì môi trường nội bào cần cung cấp bao nhiêu Nuclêotít loại d Nếu gen B nói trên bị đột biến mất cặp Nuclêotít ở vị trí cặp số 9, 10, 11 (theo thứ tự kể từ cặp Nuclêotít đầu tiên của mã mở đầu) để tạo thành gen đột biến chứa bộ ba Nuclêotít Đột biến này chạm đến bộ ba thứ bao nhiêu gen cấu trúc của gen ban đầu? Dựa vào đặc điểm nào của mã di truyền để khẳng định vậy? (Đề thi chọn HSG Ninh Bình 2007 - 2008) Câu hỏi và bài tập đột biến nhiễm sắc thể Bài tập 1: Ở một loài động vật, đực có cặp nhiễm sắc thể giới tính XY Giả thiết quá trình giảm phân của một tế bào sinh tinh, cặp nhiễm sắc thể giới tính XY không phân li một lần Hãy xác định những loại tinh trùng có thể được tạo từ tế bào nói trên? Bài tập 2: ( Câu Chuyên Vĩnh Phúc 2011-2012) Ở một loài động vật, giả sử có 100 tế bào sinh giao tử đực có kiểu gen Aa tiến hành giảm phân, số đó có tế bào xảy rối loạn lần phân bào ở tế bào chứa gen a, giảm phân bình thường, các tế bào khác đều 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 là bao nhiêu? Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (36) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến b Trong tổng số giao tử hình thành, tỉ lệ giao tử không bình thường chứa gen a là bao nhiêu? Bài tập 3: Một tế bào có hai cặp nhiễm sắc thể kí hiệu là AaBb giảm phân phát sinh giao tử a.Nếu ở kì sau I, cặp nhiễm sắc thể Bb không phân li tạo những giao tử nào? Các giao tử này tham gia thụ tinh với giao tử bình thường cho những dạng thể dị bội nào? b Nếu ở kì sau II, có một tế bào nhiễm sắc thể A a B b không phân li thì kết thúc giảm phân cho những giao tử nào (Đề thi chọn HSG Nam định 2010 - 2011) Bài tập 4: ( Đề thi vào chuyên Vĩnh Phúc 2010-2011) Câu b Quá trình phát sinh giao tử của một loài động vật lưỡng bội (2n): Ở giới cái, một số tế bào sinh trứng có cặp nhiễm sắc thể số không phân li giảm phân I; ở giới đực giảm phân diễn bình thường Sự kết hợp tự giữa các loại giao tử có thể tạo các loại hợp tử có bộ nhiễm sắc thể nào? Bài tập 5: Ở một cá thể bình thường, có một cặp nhiễm sắc thể không phân li lần giảm phân đã sinh giao tử đột biến Khi giao tử đột biến nói trên kết hợp với giao tử bình thường (n) đã sinh thể dị bội, các tế bào sinh dưỡng có 25 nhiễm sắc thể Theo lí thuyết, từ thể dị bội nói trên có thể sinh bao nhiêu 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, ở lần phân bào hai một hai tế bào cặp nhiễm sắc thể B, b phân li không bình thường Có mấy loại tinh trùng được tạo với kí hiệu nào? Bài tập 7: Cho giao phấn giữa hai giống cà chua lưỡng bội có kiểu gen là AA và aa , hệ F1 người ta thu được một cây tam bội có kiểu gen Aaa Giải thích chế hình thành cây tam bội này Giải thích tại quả của cây tam bội thường không có hạt? Biết rằng không có đột biến gen mới.(Đề thi chọn HSG huyện Duy tiên Hà nam 2009-2010) Bài tập 8: Lai một cá thể có kiểu gen AA với một cá thể có kiểu gen aa đã sinh một thể đột biến có một 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 và nhảy múa, gọi là nhảy van, KG đồng hợp trội và dị hợp làm cho chuột di chuyển bình thường Hiện tượng chuột nhảy van có thể xuất hiện các trường hợp bị đột biến nào? Cho chuột P: Bình thường Lập sơ đồ lai và nhận xét tỉ lệ KG, KH của F1 trường hợp P giảm phân bình thường và trường hợp có đột biến xảy quá trình GP của tế bào sinh giao tử cái Nếu chuột sinh có tỉ lệ KH bình thường: nhảy van= 1:1 Hãy giải thích và lập sơ đồ lai Biết chuột Pcó KH bình thường và có hiện tượng đột biến quá trình GP của tế boà sinh giao tử đực Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (37) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến Cho biết: có thể dùng các 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 đã mất), gây nhảy van +Đột biến gen: Gen trội A thành a : A a KG Aa thành aa ( sách Hướng dẫn phương pháp giải bài tập sinh học) Bài tập 10: Ở một loài thực vật quả trònT là tính trạng trội hoàn toàn so với quả dài t Do hiện tượng đột biến đa bội thể, dị bội thể loài ngoài các cây 2n còn xuất hiện các cây 3n và 4n, 2n+ 1, 2n- 1 Hãy viết KG của các cây 2n, 3n, 2n+ 1, 2n- và 4n liên quan đến cặp tính trạng đã cho Lập sơ đồ lai và giải thích kết quả KG, KH thực hiện các phép lai sau: TTt x Tt TTt x tt TTtt x Tt TTtt x Ttt Biết các thể 2n giảm phân bình thường Cho giao phấn giữa cây đều có bộ NST 2n , F1 thấy có xuất hiện cây 2n mang KH quả dài Hãy giải thích hiện tượng và lập sơ đồ laicó thể có Cho biết tất cả các hợp tử đều phát triển bình thường ( sách Hướng dẫn phương pháp giải bài tập sinh học) Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (38) Chuyên đề: Hệ thống câu hỏi và bài tập đột biến PHẦN III: KẾT LUẬN Qua chuyên đề này tôi nhận thấy: Để công tác bồi dưỡng học sinh giỏi đạt kết quả cao thì người giáo viên phải nỗ lực để tìm những phương pháp dạy học phù hợp, dễ hiểu Viết và dạy theo chuyên đề là việc làm cần và thật sự có hiệu quả đối với việc bồi dưỡng học sinh giỏi Đối với các dạng bài tập sinh học việc trình bày rõ ràng các dạng bài tập phương pháp giải giúp học sinh có khả tự học, tự giải các bài tập các tài liệu tham khảo tốt Sau hướng dẫn học sinh học xong phần lý thuyết và phương pháp giải bài tập giáo viên cho học sinh nâng cao dần kiến thức và làm quen với các đề thi học sinh giỏi bằng cách cho học sinh luyện các đề thi học sinh giỏi của tỉnh cũng của các huyện các tỉnh khác mà giáo viên đã sưu tầm được Đồng thời cung cấp các tài liệu mà giáo viên có cho học sinh cũng hướng dẫn học sinh cách sưu tầm các loại tài liệu phục vụ cho việc học tập của đội tuyển Các buổi học đội tuyển giáo viên cần kiểm tra, cho điểm đánh giá thường xuyên để phân loại học sinh và có phương pháp kèm cặp.Với các đề cho học sinh luyện, giáo viên cần cùng học sinh chữa, chấm kịp thời để phát hiện các thiếu sót kiến thức và có biện pháp bổ sung, chấn chỉnh Trong lớp đội tuyển cần phân chia các nhóm học sinh để giúp đỡ cũng trao đổi bài Từ những biện pháp đó cùng sự kết hợp với gia đình học sinh tạo điều kiện để học sinh có thời gian học tập bài đội tuyển ở nhà chắn trình độ học sinh được nâng lên Vĩnh yên, ngày 15 tháng 11 năm 2015 Người viết Nguyễn Thị Phú Giáo viên Nguyễn Thị Phú Phúc Trường THPT Chuyên Vĩnh (39)

Ngày đăng: 24/09/2021, 18:51