Bài 8: Bài tập chương I | Bài giải SINH HỌC 12 (Nâng Cao) | PHẦN 5. DI TRUYỀN HỌC - CHƯƠNG I. CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ - Lớp 12 - Giáo Dục Việt Nam

Bài 1 trang 37 SGK

Tế bào lưỡng bội của ruồi giấm (2n=8) có khoảng 2,83 x 10⁸ cặp nuclêôtit. Nếu chiều dài trung bình của NST ruồi giấm ở kì giữa dài khoảng 2 micrômet (μm) thì nó cuộn chặt lại và làm ngắn đi bao nhiêu lần so với chiều dài kéo thẳng của phân tử ADN?

Phương pháp giải

- Xác định chiều dài trung bình của một NST của ruồi giấm.

- Xác định NST đã cuộn chặt bao nhiêu lần.

Lời giải chi tiết

Ruồi giấm có 8 NST, vậy chiều dài của bộ NST của ruồi giấm là:

2,38 × 10⁸ × 3,4 Å = 9,62 × 10⁸ ÅA

Chiều dài trung bình 1 phân tử ADN của ruồi giấm là:

(9,62 × 10⁸)/8 = 1,2 × 10⁸ Å

NST ruồi giấm ở kì giữa có chiều dài là 2μm = 2 × 10⁴ Å

Vậy NST kì giữa đã cuộn chặt với số lần là:

(1,2 × 10⁸ Å) / (2 × 10⁴ Å) = 6000 lần

Bài 2 trang 37 SGK

Phân tử ADN ở vi khuẩn E.coli chỉ chứa N¹⁵ phóng xạ. Nếu chuyển E.coli này sang môi trường chỉ có N¹⁴ thì sau 4 lần nhân đôi sẽ có bao nhiêu phân tử ADN còn chứa N¹⁵ ?

Phương pháp giải 

Dựa vào nguyên tắc bán bảo toàn trong quá trình nhân đôi ADN.

Lời giải chi tiết

Chỉ có 2 phân tử ADN còn chứa N¹⁵ vì theo nguyên tắc bán bảo toàn sau 4 lần nhân đôi, chỉ có 2 mạch ADN là nguyên liệu cũ của mẹ mang N¹⁵.

Bài 3 trang 37 SGK

Cho biết các bộ ba trên mARN mã hoá các axit amin tương ứng như sau: AUG = mêtiônin, GUU = valin, GXX = alanin, UUU = phêninalanin, UUG = lơxin AAA = lizin, UAG = kết thúc.

a) Hãy xác định trình tự các cặp nuclêôtit trên gen đã tổng hợp đoạn pôlipeptit có trật tự sau:

mêtiônin - alanin - lizin - valin - lơxin - kết thúc

b) Nếu xảy ra đột biến gen, mất 3 cặp nuclêôtit số 7, 8, 9 trong gen thì sẽ ảnh hưởng thế nào đến mARN và đoạn pôlipeptit tương ứng?

c) Nếu cặp nuclêôtit thứ 10 (X - G) chuyển thành cặp (A - T) thì hậu quả sẽ ra sao?

Phương pháp giải

Dựa vào nguyên tắc bổ sung và đặc điểm của mã di truyền.

Lời giải chi tiết

a) Ta có dạng bình thường:

Chuỗi pôlipeptit: mêtiônin - alanin - lizin - valin - lơxin - kết thúc (KT)    

mARN:         AUG - GXX - AAA - GUU - UUG – UAG

Mạch gốc của gen: TAX – XGG – TTT – XAA – AAX – ATX

Mạch bổ sung: ATG – GXX – AAA – GTT – TTG – TAG

b) Nếu mất 3 cặp nuclêôtit 7, 8, 9 thì mARN mất một bộ ba AAA còn lại là:

mARN: AUG - GXX - GUU - UUG - UAG

chuỗi pôlipeptit: mêtiônin - alanin - valin - lơxin - KT

c) Nếu cặp nucleôtit thứ 10 (X ≡ G) chuyển thành cặp A = T, ta sẽ có:

Mạch khuôn: TAX - XGG - TTT - AAA - AAX - ATX

mARN:         AUG - GXX - AAA - UUU - UUG - UAG

Chuỗi pôlipepit: mêtiônin - alanin - lizin - phêninalanin - lơxin - KT

Bài 4 trang 37 SGK

Cho biết các bộ ba trên mARN mã hoá các axit amin tương ứng như sau: UGG = triptophan, AUA = izôlơxin, UXU = xêrin, UAU = tirôzin, AAG = lizin, XXX = prôlin.

Một đoạn gen bình thường mã hoá tổng hợp một đoạn của chuỗi pôlipeptit có trật tự axit amin là:

xêrin - tirôzin - izôlơxin - triptophan - lizin...

Giả thiết ribôAôm trượt trên phân tử mARN theo chiều từ trái sang phải và một bộ ba chỉ mã hoá cho một axit amin.

a) Hãy viết trật tự các nuclêôtit của phân tử mARN và trật tự các cặp nuclêôtit ở hai mạch đơn của đoạn gen tương ứng.

b) Nếu gen bị đột biến mất các cặp nuclêôtit thứ 4, 11 và 12 thì các axit amin trong đoạn pôlipeptit tương ứng sẽ bị ảnh hưởng như thế nào?

Phương pháp giải

Sử dụng nguyên tắc bổ sung.

Xác định sản phẩm tạo thành trước và sau đột biến.

Lời giải chi tiết

a) Thứ tự các ribônuclêôtit trong mARN và thứ tự các nuclêôtit trong 2 mạch đơn của đoạn gen là:

Chuỗi pôlipeptit: xêrin – tirôzin – izôlơxin – triptôphan – lizin…

mARN: UXU – UAU – AUA – UGG – AAG…

Mạch gốc của gen: AGA – ATA – TAT – AXX – TTX…

Mạch bổ sung: TXT – TAT – ATA – TGG – AAG…

b) Gen bị đột biến mất các cặp nuclêôtit 4, 11, và 12 sẽ hình thành đoạn 

Nếu gen bị đột biến mất các cặp nuclêôtit thứ 4, 11 và 12 thì:

mARN đột biến: UXU – AUA – UAU – AAG…

Chuỗi pôlipeptit: xêrin – izôlơxin – tirôzin – lizin…

→ Đột biến gây mất 1 bộ ba và có 2 bộ ba mới.

Bài 5 trang 38 SGK

Ở thể đột biến của một loài, sau khi tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân liên tiếp 4 lần đã tạo ra số tế bào có tổng cộng là 144 NST. 

a) Bộ NST lưỡng bội của loài đó có thể là bao nhiêu? Đó là dạng đột biến nào.

b) Có thể có bao nhiêu loại giao tử không bình thường về số lượng NST?

Phương pháp giải

Xác định số tế bào con tạo ra sau nguyên phân.

Xác định bộ NST loài và dạng đột biến.

Xác định số loại giao tử đột biến.

Lời giải chi tiết

Tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân 4 lần tạo ra số tế bào là 24 = 16 tế bào.

a) Bộ NST lưỡng bội của loài có số NST là: 144NST: 16 = 9 → 2n = 9

Vậy đó là dạng đột biến lệch bội và có thể ở hai dạng: thể ba (2n + 1), hoặc thể một (2n - 1).

b) Nếu đột biến ở dạng 2n+1, hay 8+1 thì có thể có 4 dạng giao tử thừa 1 NST. Nếu đột biến ở dạng 2n - 1, hay 10 - 1, thì có thể có 5 dạng giao tử thiếu 1 NST.

Bài 6 trang 38 SGK

Cho hai NST có cấu trúc và trình tự các gen như sau:

A B C D E . F G H

M N O P Q . R

a) Hãy cho biết tên và giải thích các đột biến cấu trúc NST tạo ra các NST có cấu trúc và trình tự gen tương ứng với 7 trường hợp sau:

1. A B C F . E D G H

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

3. A B C E . F G H

4. A D E . F B C G H

5. M N O A B C D E . F G H       P Q . R

6. M N O C D E . F G H       A B P Q . R

7. A D C B E . F G H

b) Hãy cho biết trường hợp nào trên đây không làm thay đổi hình dạng NST.

c) Hãy cho biết trường hợp nào trên đây làm thay đổi các nhóm liên kết gen khác nhau. 

Phương pháp giải

Xem lại Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể.

Lời giải chi tiết

a) Tên và các kiểu đột biến NST của 7 trường hợp:

1. Đảo đoạn gồm có tâm động: Đoạn D E F có tâm động dứt ra, quay 180o, rồi gắn vào NST.                       

2. Lặp đoạn: Đoạn B C lặp lại 2 lần.

3. Mất đoạn: Mất đoạn D.

4. Chuyển đoạn trong 1 NST: Đoạn B C được chuyển sang cánh (vai) khác của chính NST đó.

5. Chuyển đoạn không tương hỗ: Đoạn M N O gắn sang đầu ABC của NST khác.

6. Chuyển đoạn tương hỗ: Đoạn M N O và A B đổi chỗ tương hỗ với nhau.

7. Đảo đoạn ngoài tâm động : Đoạn B C D quay 180o, rồi gắn lại.

b) Trường hợp đảo đoạn ngoài tâm động (7) không làm thay đổi hình thái NST.

c) Trường hợp chuyển đoạn tương hỗ (6) và chuyển đoạn, không tương hỗ (5) làm thay đổi các nhóm liên kết khác nhau do một số gen từ NST này chuyển sang NST khác.

Bài 7 trang 38 SGK

Người ta tiến hành lai giữa hai cây thuốc lá có kiểu gen như sau:

P = ♀ AaBB x ♂ AAbb. Biết rằng 2 alen A và a nằm trên cặp NST số 3, còn 2 alen B và b nằm trên cặp NST số 5. Hãy viết các kiểu gen có thể có của con lai trong các trường hợp sau: 

a) Con lai được tự đa bội hóa lên thành 4n.

b) Do xảy ra đột biến trong giảm phân và tạo ra con lai 3n.

c) Do xảy ra đột biến trong giảm phân và tạo ra con lai là thể ba nhiễm ở nhiễm sắc thể số 3. 

Phương pháp giải

Xác định giao tử tạo ra trong từng trường hợp.

Xác định kiểu gen con lai có thể có trong từng trường hợp.

Lời giải chi tiết

Sơ đồ lai:

P:       ♀AaBB   x   ♂AAbb

G_P:    AB, aB           Ab

F₁:           AABb, AaBb

a) Con lai tự đa bội lên thành 4n:

(2n) AABb → (4n) AAAABBbb

(2n) AaBb → (4n) AAaaBBbb

b) Tạo con lai 3n:

- Nếu xảy ra đột biến ở ♀ tạo giao tử AaBB, khi thụ tinh kết hợp với giao tử ♂ bình thường Ab → Con lai 3n: AAaBBb.

- Nếu xảy ra đột biến ở ♂ tạo giao tử AAbb, khi thụ tinh kết hợp với 2 giao tử ♀ bình thường: AB, aB → Con lai 3n: AAABbb, AAaBbb.

c) Con lai là thể ba nhiễm:

- Nếu xảy ra đột biến ở ♀ tạo giao tử (n + 1) AaB, khi thụ tinh kết hợp với giao tử ♂ bình thường Ab → Con lai (2n + 1): AAaBb.

- Nếu xảy ra đột biến ở ♂ tạo giao tử (n + 1) AAb, khi thụ tinh kết hợp với 2 giao tử ♀ bình thường: AB, aB → Con lai (2n + 1): AAABb, AAaBb.

Bài 8 trang 38 SGK

Ở cà chua, gen A quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với gen a quy định quả vàng. 

a) Cây cà chua tứ bội quả đỏ thuần chủng AAAA có thể được hình thành theo những phương thức nào?

b) Cây 4n quả đỏ AAAA giao phấn với cây 4n quả vàng aaaa sẽ được F₁. F₁ có kiểu gen, kiểu hình và các loại giao tử như thế nào?

c) Viết sơ đồ lai đến F₂, kiểu gen và kiểu hình ở F₂?

Phương pháp giải

Xác định các phương thức có thể hình cây tứ bội thuần chủng.

Xác định các giao tử, kiểu gen con lai có thể được tạo thành.

Viết sơ đồ lai.

Lời giải chi tiết

a) Cây cà chua tứ bội AAAA có thể được hình thành theo:

- Gây đột biến ở nguyên phân từ cây 2n: Dùng các tác nhân gây đột biến tác động vào lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử (AA) làm cho các NST tự nhân đôi nhưng không phân li tạo tế bào 4n: AAAA.

- Gây đột biến ở giảm phân và thụ tinh từ cây 2n: Dùng các tác nhân gây đột biến tác động vào giảm phân của bố và mẹ tạo giao tử 2n AA. Hai giao tử 2n AA của bố và mẹ kết hợp tạo hợp tử 4n AAAA.

- Dùng phương pháp lai giữa các cây 4n với nhau.

P:                 ♀AA               ×             ♂AA

Giao tử :        AA                                 AA

Hợp tử:                    AAAA

b) Sơ đồ lai:

P:        AAAA     ×      aaaa

G_P:        AA            aa

F₁:             AAaa

              (Quả đỏ)

→ F₁ có các loại giao tử: AA, Aa, aa, AAa, Aaa, A, a, AAaa, O. Trong đó có 3 loại giao tử hữu thụ là: AA, Aa, aa.

c) Sơ đồ lai:

F₁ × F₁:       AAaa      ×      AAaa

G_P: 1/6 AA, 4/6 Aa, 1/6 aa   1/6 AA, 4/6 Aa, 1/6 aa

F₂: 1/36 AAAA : 8/36 AAAa : 18/36 AAaa : 8/36 Aaaa : 1/36 aaaa

Kiểu hình:  35 quả đỏ  :  1 quả vàng