C. VẬN DỤNG GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ Ở CẤP ĐỘ
II. CƠ CHẾ BIẾN DỊ Ở CẤP ĐỘ TẾ BÀO
II.1. BÀI TẬP TỰ LUẬN
Bài 1: Quá trình nhân đôi liên tiếp 7 lần từ một tế bào ban đầu của một cá thể lưỡng bội đã cần cung cấp nguyên liệu để tạo ra 3048 nhiễm sắc thể đơn mới.
a. Tính số nhiễm sắc thể trong lưỡng bội của cá thể đó.
c. Quá trình nguyên phân nói trên đã hình thành bao nhiêu thoi vô sắc?
b. Trong bộ nhiễm sắc thể của cá thể này có 2 cặp nhiễm sắc thể tương đồng chỉ chứa toàn các cặp gen đồng hợp, 1 cặp nhiễm sắc thể tương đồng chỉ chứa 1 cặp gen dị hợp có trao đổi đoạn tại 2 điểm và 3 cặp nhiễm sắc thể tương đồng chứa nhiều cặp gen dị hợp có trao đổi đoạn tại 1 điểm trong quá trình giảm phân. Các cặp nhiễm sắc thể tương đồng còn lại đều chứa nhiều cặp gen dị hợp nhưng trong giảm phân không xảy ra trao đổi đoạn. Nếu không xảy ra đột biến thì khả năng tối đa cá thể này có thể tạo ra bao nhiêu loại giao tử.
Bài giải :
a. Số nhiễm sắc thể trong lưỡng bội 2n = 3048 : (27 – 1) = 24.
b. Số thoi vô sắc hình thành = (27 – 1) = 127.
c. Khả năng tối đa cá thể này có thể tạo ra số loại giao tử là 12 . 21 . 43 . 26 = 8192.
Bài 2: Một tế bào sinh dục đực chứa cặp NST tương đồng trên có cặp gen Aa. Trong quá trình giảm phân xảy ra rối loạn ở lần phân bào I, phân bào II xảy ra bình thường.
Hãy xác định
a. Số loại giao tử hình thành, biết rằng các cặp NST còn lại giảm phân bình thường.
b. Các loại giao tử này tổ hợp với các giao tử bình thường. Các loại hợp tử nào được hình thành?
Bài giải
a. Ở kì trung gian của lần phân bào I, cặp NST nhân đôi thành NST kép AAaa. Do rối loạn phân li NST, cuối phân bào I hình thành 2 tế bào con. Một tế bào chứa cả cặp NST kép Aaaa và một tế bào không chứa NST nào của cặp.
Hai tế bào con tham gia giảm phân II, tế bào chứa cặp NST tương đồng AAaa hình thành 2 giao tử, mỗi giao tử chứa cả cặp NST tương đồng Aa; tế bào còn lại (tế bào không chứa NST nào của cặp hình thành 2 giao tử không chứa NST nào của cặp.
Như vậy tế bào sinh tinh trên giảm phân cho 2 loại giao tử là (n + 1) và (n - 1).
b. Khi các giao tử này kết hợp với giao tử bình thường thì tạo ra các hợp tử lệch bội là 2n + 1 và 2n – 1
Bài 3: Một tế bào sinh dưỡng của lúa 2n = 24 NST. Nguyên phân liên tiếp 6 lần. Nhưng khi kết thúc lần phân bào 3 trong số tế bào con, do tác nhân đột biến có 1 tế bào bị rối loạn phân bào xảy ra trên tất cả các cặp nhiễm sắc thể.
a. Tìm số lượng tế bào con hình thành?
b. Tính tỉ lệ tế bào đột biến với tế bào bình thường.
c. Trong các lần phân bào môi trường tế bào đă cung cấp nguyên liệu tương đương để tạo ra bao nhiêu nhiễm sắc thể đơn mới?
Bài giải
a. Kết thúc nguyên phân lần 3 tạo 8 tế bào: 7 tế bào vẫn nguyên phân bình thường, c òn 1 tế bào bị rối loạn. 7 tế bào bình thường nguyên phân tiếp 3 lần tạo ra: 7 x 23 = 56 tế bào.
Một tế bào bị rối loạn phân bào lần thứ 4 tạo ra bộ nhiễm sắc thể 4n = 48 nhiễm sắc thể tồn tại trong 1 tế bào. Tế bào này tiếp tục trải qua lần phân bào 5 và 6 tạo nên 4 tế bào tứ bội. Vậy tổng số tế bào con hình thành: 56 + 4 = 60 tế bào.
b. Tỉ lệ tế bào đột biến với tế bào bình thường bằng 4/56 = 1/14 c. Số lượng NST đơn cần cung cấp:
[(23 – 1) x 24] + [(23 – 1) x 24 x 7] +[ (22 – 1) 24 x 2] = 1488 NST.
Bài 4: Ở cà độc dược bộ NST lưỡng bội 2n = 24, trong quần thể thấy xuất hiện một số cá thể có 23 NST, 25 NST, 22 NST.
a. Hãy cho biết cơ chế xuất hiện và tên gọi của các dạng này. Trong các dạng đột biến này, dạng nào thường hiếm gặp nhất?
b. Có thể có bao nhiêu dạng thể ba ở loài này?
Bài giải :
- Tên các dạng đột biến lệch bội : Cơ thể có 23 NST = 2n – 1 (thể một).
Cơ thể có 25 NST = 2n + 1 (thể ba).
Cơ thể có 22 NST = 2n – 2 (thể không), hoặc 22 NST = 2n – 1 – 1 (thể một kép).
- Dạng thể không là hiếm gặp nhất, vì:
+ Đột biến xuất hiện đồng thời ở cả bố và mẹ.
+ Mất hẳn 1 cặp NST → mất gen, mất tính trạng.
b. 2n = 24 → n = 12, vậy có 12 dạng thể ba ở loài này.
Bài 5: Một tế bào sinh dục sơ khai của một loài nguyên phân liên tiếp một số đợt môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu hình thành 9690 NST đơn mới. Các tế bào con nguyên phân lần cuối đều tạo tinh trùng trong đó có 512 tinh trùng mang Y.
a. Xác định bộ NST 2n của loài và số lần nguyên phân
b. Nếu tế bào sinh tinh của loài khi phát sinh giao tử không xảy ra đột biến, mỗi cặp NST tương đồng đều có cấu trúc khác nhau. Có trao đổi chéo xảy ra tại 1 điểm trên 2 cặp NST, trao đổi chéo tại hai điểm không đồng thời trên 3 cặp NST và trao đổi chéo tại 2 điểm xảy ra trên 1 cặp NST thì tối đa xuất hiện bao nhiêu loại giao tử?
Bải giải
a. Gọi 2n là bộ NST lưỡng bội của loài. Gọi x là số lần nguyên phân của mỗi tế bào. Theo bài ra ta có: 2n.(2x -1) = 9690. Trong số các tinh trùng tạo ra có 512 tinh trùng mang Y.
Mà số giao tử loại X = giao tử loại Y = 512. Vậy tổng số giao tử được hình thành là 512.2
= 1024. Số tế bào tham gia hình thành giao tử là 1024/4 = 256
Vậy số lần nguyên phân của tế bào là 2x = 256 = 28. Vậy tế bào đã nguyên phân 8 lần Suy ra ta có 2n = 9690/9256 -1) = 38. Vậy bộ NST lưỡng bội của loài là 2n = 38.
b. Có 2 cặp NST trao đổi chéo tại 1 điểm nên số giao tử tạo ra ở 2 cặp này là (4)2 giao tử Có 3 cặp NST trao đổi chéo tại 2 điểm không cùng lúc nên số giao tử tạo ra ở 3 cặp này là (6)3 giao tử
Có 1 cặp NST trao đổi chéo tại 2 điểm cùng lúc nên số giao tử tạo ra ở 1 cặp này là (8)1 giao tử. Còn lại 19 cặp NST phân ly độc lập nên tạo ra 213 giao tử.
Vậy số giao tử tối đa tạo ra là: (4)2. (6)3. (8)1. 213 = 27. 223 giao tử
Bài 6: Một tế bào sinh dưỡng có bộ NSt lưỡng bội 2n= 20, trải qua 11 lần nguyên phân . Sau một số lần phân bào đầu tiên có một tế bào bị đột biến tứ bội, sau đó các tế bào con tiếp tục nguyên phân bình thường. cuối quá trình đã tạo 2016 tế bào con.
a. Lần phân bào xảy ra đột biến là lần thứ mấy?
b. Số lượng tế bào lưỡng bội và tế bào tứ bội được sinh ra vào cuối quá trình là bao nhiêu?
Bài giải
a. Lần phân bào xảy ra đột biến
Gọi x là số lần phân bào, tại đó có 1 tế bào bị đột biến tứ bội ( x là số nguyên dương).
Theo đề ra ta có: (2x – 1). 211 –x = 2016 = 63 . 25. Suy ra 2x – 1 = 63. Suy ra x = 6 b. số tế bào lưỡng bội và số tế bào tứ bội
Số tế bào tứ bội : 25 = 32 tế bào . Vậy số tế bào lưỡng bội là 2016 – 64 = 1984 tế bào Bài 7: Một hợp tử trải qua 7 lần nguyên phân. Sau số đợt nguyên phân đầu tiên có 1 tế bào bị đột biến tứ bội, các tế bào con đều nguyên phân bình thường. Sau đó lại có một tế bào lưỡng bội khác bị đột biến tứ bội. Tất cả các tế bào con đều phân bào bình thường, đến lần phân bào cuối cùng đã có 116 tế bào con sinh ra.
a. Xác định lần phân bào xảy ra đột biến b. Tính số tế bào lưỡng bội và số tế bào tứ bội Bài giải
a. Lần nguyên phân xảy ra đột biến
Gọi x là lần nguyên phân xảy ra tế bào thứ nhất bị đột biến và y là lần nguyên phân xảy ra tế bào thứ nhất bị đột biến ( x, y là nguyên dương và x <y).
Theo bài ra ta có: [(2x – 1). 2y – x – 1)]. 27 – y = 116 = 29 .22. Vì 27 – y là số của lũy thừa 2 nên 27 – y = 22. Suy ra 7 – y = 2. Suy ra y = 5
(2x – 1). 25 – x – 1 = 29. Suy ra (2x – 1). 25 – x = 30 = 15 . 21. Suy ra 2x – 1= 15.
Suy ra 2x = 16 = 24. Vậy x = 4. Vậy đột biến lần 1 xảy ra ở lần nguyên phân thứ 4.
và đột biến lần 2 xảy ra ở lần nguyên phân thứ 5