Di truyền học: Cơ chế di truyền và biến dị

MỤC LỤC

Phương pháp, công thức và bài tập về sinh tổng hợp Prôtêin

Một ribôxôm có thể trượt nhiều lần trên một phân tử mARN, nhiều ribôxôm cũng có thể trượt một lần hay nhiều lần trên cùng một phân tử mARN. Nếu gen nói trên phiên mã 5 lần, tìm tỉ lệ % số lượng rnu mỗi loại cần cung cấp cho quá trình sao mã.

Phương pháp, công thức và bài tập về đột biến gen

Nếu đột biến làm cho số LKH bị thay đổi thì khi gen mới tái sinh 2 đợt liên tiếp đã đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp từng loại nu bằng bao nhiêu?. Hiện tượng đột biến đó đã làm thay đổi bao nhiêu aa trong chuỗi pôlipeptit hoàn chỉnh so với chuỗi pôlipeptit bình thường được tổng hợp từ gen chưa bị đột biến?. Đột biến thay thế cặp bazơ nitric này bằng cặp bazơ nitric khác không làm cho số LKH bị thay đổi, có nghĩa là cặp bazơ nitric bị mất và cặp bazơ nitric thay thế là cùng loại (A-T thay cho T-A hoặc G-X thay cho X-G).

- Trường hợp số LKH của gen không thay đổi do đột biến thay thế cặp bazơ nitric cùng loại thì không làm thay đổi hoặc chỉ thay đổi 1 aa ngay vị trí xảy ra đột biến trong chuỗi pôlipeptit hoàn chỉnh. + Sự thay thế cặp bazơ nitric khác loại xảy ra ở các bộ mã mã hóa aa thứ nhất đến aa cuối cùng trong chuỗi pôlipeptit hoàn chỉnh sẽ làm thay đổi 1 aa tương ứng với bộ mã có cặp nu bị thay thế. - Alen mới sao mã, giải mã tổng hợp nên phân tử prôtêin hoàn chỉnh bình thường khi đột biến xảy ra ở mã mở đầu hoặc mã kết thúc, hoặc tổng hợp nên phân tử prôtêin không bình thường khi đột biến xảy ra ở các bộ mã mã hóa aa.

- Nếu gen đột biến là gen lặn thì sẽ bị alen trội lấn át chưa biểu hiện ra kiểu hình, qua quá trình sinh sản, gen đột biến lặn phân li và tái tổ hợp thành đồng hợp lặn, tương tác với điều kiện sống nếu phù hợp mới biểu hiện ra kiểu hình.

Phương pháp, công thức và bài tập về NST và đột biến NST

Nếu xảy ra sự chuyển đoạn trên cùng một NST thì đột biến sẽ làm thay đổi trật tự của các gen mà không làm thay đổi số lượng gen trên NST, kích thước NST, nhóm gen liên kết trên NST. Nếu xảy ra sự lặp đoạn do trao đổi chéo không đều giữa các crômatit của các NST tương đồng thì số lượng gen trên NST tăng lên, số nhóm gen liên kết của các NST thay đổi và kích thước NST thay đổi. Trong khi giải bài toán đột biến đa bội cần chú ý: cơ thể đa bội lẽ hầu như bất thụ vì rất khó giảm phân tạo giao tử, cơ thể đa bội chẵn (điển hình là thể tứ bội 4n) có thể tạo nhiều loại giao tử nhưng chỉ có giao tử 2n có khả năng sống và thụ tinh.

Ở một loài sinh vật, một tế bào sinh dục đực (2n) thực hiện nguyên phân một số lần liên tiếp đòi môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu tương đương với 15300 NST đơn mới. Cặp gen Ww, do bị đột biến cấu trúc mất một đoạn NST chứa gen W làm cho chuột có kiểu gen –w (dấu – chỉ gen đã mất), kiểu hình được biểu hiện là chuột đi đường vòng và nhảy múa (còn gọi là chuột nhảy van). Cho chuột bố mẹ có kiểu gen bình thường, giả thuyết có hiện tượng đột biến các tế bào sinh dục cái trong giảm phân nên các chuột con F1 có: 50% chuột đi bình thường : 50% chuột nhảy van.

Vậy, chuột bố phải dị hợp Ww tạo ra 2 loại giao tử, chuột mẹ phải dị hợp Ww trong đó W bị đột biến thành w hoặc do đột biến mất đoạn NST để chuột mẹ chỉ tạo ra loại giao tử mang gen lặn.

Các định luật Menđen

Mặt khác, chuột mẹ có hiện tượng đột biến trong tế bào sinh giao tử nên có thể sinh ra giao tử mang gen lặn hoặc không mang gen → chuột mẹ chỉ tạo ra 1 loại giao tử.

Di truyền liên kết với giới tính và di truyền ngoài nhân

- Khái niệm về nhiễm sắc thể giới tính, sự xác định giới tính ở các loài sinh vật. - Sự di truyền ngoài nhân: di truyền theo dòng mẹ, di truyền gen trong ty thể, lục lạp.

Bài tập

Phương pháp, công thức và bài tập về các quy luật Menđen

Nếu biết số kiểu tổ hợp ở đời con ta có thể suy ra số loại giao tử đực và số loại giao tử cái từ đó suy ra số cặp gen dị hợp trong kiểu gen của bố và mẹ. * Nếu P có kiểu hình khác nhau và F1 nghiệm đúng định luật phân li của Menđen → tính trạng biểu hiện ở F1 là tính trạng trội và thế hệ P thuần chủng, chẳng hạn AA x aa. * Nếu P không biết được kiểu hình mà ở F1 mang tính trạng trội thì ở P: một bên có kiểu gen đồng hợp trội AA, một bên có kiểu gen AA hoặc Aa hoặc aa.

* Nếu F1 phõn li khụng rừ tỉ lệ thỡ dựa vào tỉ lệ của cỏ thể aa để suy ra P đều mang gen lặn a, phối hợp với kiểu hình của P xác định kiểu gen của P. Không xét riêng từng cặp tính trạng mà phải dựa vào kết quả của phép lai để xác định tỉ lệ và thành phần gen của từng loại giao tử sinh ra, từ đó xác định kiểu gen các cá thể của P. Để giải nhanh các bài tập này nhất thiết phải nắm thật vững các nội dung của các định luật trên để vận dụng linh hoạt vào từng bài toán cụ thể.

Trong khi giải toán, chúng ta cần phân tích cụ thể từng trường hợp lai và chú ý đến tính trội hoàn toàn hoặc không hoàn toàn để vận dụng kết quả ở F1 và F2 được chính xác hơn.

Phương pháp, công thức và bài tập tương tác giữa các gen không alen

Vậy cặp gen quy định chiều cao phân li độc lập với 2 cặp gen quy định màu hoa → F1 có 3 cặp gen dị hợp phân li độc lập, kiểu gen F1 là AaBbDd. + Định luật liên kết gen hoàn toàn: Các gen nằm chung trên cùng một NST thì phân li cùng nhau và di truyền theo từng nhóm tính trạng. + Định luật hoán vị gen: Hai gen tương ứng trên một NST tương đồng có thể đổi chỗ cho nhau do hiện tượng trao đổi đoạn trong quá trình giảm phân.

+ Trong trường hợp liên kết gen hoàn toàn, trên nhiều nhóm gen và mỗi nhóm gen có tối thiểu một cặp gen dị hợp thì ta có số loại giao tử = 2n với n là số nhóm gen. + Trong trường hợp liên kết gen không hoàn toàn (hoán vị gen), mỗi nhóm phải chứa hai cặp gen dị hợp trở lên mới phát sinh hoán vị gen. Trong phép lai phân tích, tần số hoán vị gen được xác định tỉ lệ phần trăm số cá thể hình thành do trao đổi chéo so với tổng số cá thể nghiên cứu.

Trong phép lai khác, tần số hoán vị gen được xác định bằng cách đặt p là tần số hoán vị gen; tỉ lệ mỗi loại giao tử hoán vị gen =.

Biện luận

→ cặp gen chiều dài hạt phấn không phân di độc lập mà liên kết với 1 trong 2 cặp gen quy định màu hoa.

Sơ đồ lai

DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ 1. Lí thuyết cần nắm

  • Phương pháp giải, công thức và bài tập

    - Quần thể giao phối ngẫu nhiên (quần thể ngẫu phối), đặc điểm di truyền của quần thể giao phối. - Định luật Hacđi – Vanbec: phát biểu, chứng minh, điều kiện nghiệm đúng, ý nghĩa về mặt thực tiễn và lý luận của định luật. Các bài tập về cấu trúc di truyền của quần thể chủ yếu xoay quanh vấn đề tính tần số tương đối của các alen.

    Phương pháp giải, công thức và bài tập về trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên. Nếu P chưa thỏa đúng công thức p2AA + 2pqAa + q2aa = 1 thì chỉ sau 1 thế hệ ngẫu phối, quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng về thành phần kiểu gen. - Nếu quần thể chưa cân bằng thì chỉ sau 1 thế hệ ngẫu phối (trong điều kiện nhiệm đúng của định luật Hắcđi – Vanbec) quần thể sẽ đạt được trạng thái cân bằng di truyền.

    Vậy chỉ sau 1 thế hệ ngẫu phối (trong điều kiện nghiệm đúng của định luật Hắcđi – Vanbec) quần thể đã đạt được trạng thái cân bằng.

    DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI – DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH 1. Lí thuyết cần nắm

      - Di truyền của tính trạng trên NST giới tính X: di truyền chéo (mẹ truyền gen bệnh cho con trai (có cả con gái), bố truyền gen bệnh cho con gái); nam biểu hiện nhiều hơn nữ. Ở người, tính trạng tóc quăn do gen A quy định, tóc thẳng do gen a quy định nằm trên NST thường quy định; còn bệnh mù màu đỏ, lục do gen lặn m nằm trên NST giới tính X gây nên. Tuy nhiờn, nếu biết rừ cỏc cụng thức và vận dụng linh hoạt cỏc cụng thức vào từng dạng bài tập cụ thể; mỗi dạng bài tập đều có một phương pháp giải khác nhau, nắm được dạng chung nhất để áp dụng cho các dạng tương tự thì việc giải bài tập Di truyền học sẽ dễ dàng hơn.

      Đối với giáo viên, do phải đảm bảo theo phân phối chương trình nên rất khó để cung cấp thêm cho học sinh nhiều công thức và các phương pháp giải nhanh các bài tập này. Sau thời gian tiến hành nghiên cứu từ các nguồn tham khảo khác nhau, chúng tôi đã hoàn thành đề tài “Hệ thống công thức và bài tập phần Di truyền học chương trình Sinh học 12 Nâng cao”. Thứ hai: Tăng cường các tiết bài tập, bổ sung các công thức vào sách giáo khoa phần di tuyền học trong chương trình Sinh học 12 để làm tài liệu nghiên cứu cho học sinh và giáo viên.

      Hy vọng các đề tài nghiên cứu tiếp sau sẽ hệ thống công thức và bài tập Sinh học phổ thông một cách hoàn chỉnh để việc học tập và giảng dạy chương trình Sinh học phổ thông đạt kết quả cao nhất.