- Và tôi nhận thấy nội dung chuyên đề này gặp rất nhiều trong đề thi học sinh giỏi hay đề thi Đại học các năm, mà học sinh lại hay sai sót khi làm phần này nên tôi quyết định viết chuyên
Trang 1PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ
1 Lí do chọn chuyên đề
- Là giáo viên ra trường chưa được nhiều năm nhưng với tinh thần cầu tiến và muốn hoàn thiện bản thân trong con đường giảng dạy nên từ khi ra trường tôi đã tự tìm tòi và sự tổng hợp kiến thức cho mình khi giảng dạy
- May mắn cho tôi ngay từ khi ra trường được Ban Giám Hiệu tin tưởng giao cho dạy lớp 12 và từ đó tôi có cơ hội tiếp cận nhiều hơn với chương trình ôn thi Đại học
- Chuyên đề này cũng là chuyên đề tôi yêu thích tích lũy được và chuyển từ nội dung một số bài trong quyển giáo án viết tay trong 5 năm khi tôi dạy ôn đội tuyển 12 và dạy ôn thi Đại học
- Và tôi nhận thấy nội dung chuyên đề này gặp rất nhiều trong đề thi học sinh giỏi hay
đề thi Đại học các năm, mà học sinh lại hay sai sót khi làm phần này nên tôi quyết định viết chuyên đề “Phân dạng bài tập đột biến gen và bài tập đột biến nhiễm sắc thể”
Chuyên đề này tuy không phải là một nghiên cứu khoa học mới lạ mà nó rất quen thuộc với nhiều giáo viên nhưng tin chắc rằng đây là cuốn tài liệu thiết thực không có cuốntài liệu nào giống được Vì qua cuốn tài liệu này giáo viên không chỉ tham khảo nội dung kiến thức mà giáo viên có thể tham khảo cả cách truyền đạt, cách gợi ý học sinh như thế nào để học sinh dễ hiểu nhất, ngoài ra giáo viên còn có thể tham khảo một số trò chơi nhỏ liên quan đến nội dung chuyên đề giúp học sinh nhớ bài lâu hơn
2 Mục đích chọn chuyên đề
- Góp phần làm rõ hơn các bài tập đột biến gen, đột biến nhiễm sắc thể
- Giúp học sinh khắc sâu kiến thức và giảm tình trạng học sinh thích học bài tập hơn học lý thuyết vì chuyên đề phân dạng bài tập có cả bài tập lý thuyết
- Nâng cao chuyên môn, phục vụ cho ôn thi học sinh giỏi, thi tốt nghiệp, thi cao đẳng
và đại học
- Tăng tính sáng tạo của học sinh, giảm căng thẳng sau giờ học qua những trò chơi nhỏ cuối bài
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Là học sinh lớp 12 Trường THPT Liễn Sơn, phạm vi giới hạn trong phần bài tập đột biến gen và đột biến nhiễm sắc thể sinh học 12
4 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp lí thuyết và tổng hợp tài liệu.
- Phương pháp logic, quy nạp, diễn dịch
- Phương pháp thực tiễn
5 Kế hoạch nghiên cứu
Đề tài được nghiên cứu cách đây 5 năm và được áp dụng thực hiện trong 5 năm học
và thành công nhất trong 2 năm học 2012 – 2013 và 2013 – 2014
6 Thực trạng học sinh làm bài tập đột biến gen và đột biến NST ở trường THPT Liễn Sơn
- Học sinh chưa hiểu bản chất của các dạng đột biến gen, đột biến nhiễm sắc thể
- Chưa biết phương pháp giải một số bài tập đột biến gen, đột biến nhiễm sắc thể
- Đa số học sinh chỉ thích học bài tập nhưng không nắm rõ lý thuyết nên dẫn đến nhiềubài tập không hiểu cách làm
Trang 2PHẦN II NỘI DUNG
A Cơ sở khoa học:
1 Đột biến gen
Sự biến đổi của một nucleotit nào đó thoạt đầu xảy ra trên một mạch của ADN dướidạng tiền đột biến Lúc này enzim sửa chữa có thể sửa sai làm cho tiền đột biến trở lại dạngban đầu Nếu sai sót không được sửa chữa thì qua lần tự sao tiếp theo nucleotit lắp sai sẽliên kết với nucleotit bổ sung với nó làm phát sinh đột biến gen
2 Đột biến nhiễm sắc thể
- Đột biến cấu trúc NST: là những biến đổi đột ngột trong cấu trúc của NST do tác nhângây đột biến làm thay đổi cấu trúc NST tạo ra những tính trạng mới Do tác nhân gây độtbiến lí hoá trong môi trường hoặc những biến đổi sinh lí nội bào làm phá vỡ cấu trúc NSTảnh hưởng tới quá trình tái bản, tiếp hợp, trao đổi chéo của NST
- Đột biến số lượng NST là hiện tượng bộ NST của loài tăng lên một số nguyên lần bộ đơnbội (tạo thể đa bội) hoặc tăng lên hay giảm đi một hay một số cặp NST sẽ tạo nên thể dị bội
B Nội dung chuyên đề
I ĐỘT BIẾN GEN
1 LÝ THUYẾT
a Khái niệm
Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc phân tử của gen liên quan tới một hay một
số cặp nucleotit xảy ra tại một điểm nào đó của phân tử ADN biểu hiện ở các dạng: mất,thêm, thay thế 1 cặp nucleotit
b Nguyên nhân và cơ chế
b.1 Nguyên nhân
- Đột biến gen phát sinh do tác nhân gây đột biến lí hoá trong ngoại cảnh hoặc rối loạntrong các quá trình sinh lí, hoá sinh của tế bào gây nên những sai sót trong quá trình tự saocủa ADN hoặc trực tiếp biến đổi cấu trúc của nó
- Đột biến gen phụ thuộc vào loại tác nhân, liều lượng, cường độ của tác nhân, đặc điểmcấu trúc của gen
b.2 Cơ chế
Sự biến đổi của một nucleotit nào đó thoạt đầu xảy ra trên một mạch của ADN dướidạng tiền đột biến Lúc này enzim sửa chữa có thể sửa sai làm cho tiền đột biến trở lại dạngban đầu Nếu sai sót không được sửa chữa thì qua lần tự sao tiếp theo nucleotit lắp sai sẽliên kết với nucleotit bổ sung với nó làm phát sinh đột biến gen
c Sự biểu hiện của đột biến gen
- Đột biến gen khi đã phát sinh sẽ được tái bản cùng với sự tái bản của phân tử ADNmang đột biến
- Nếu đột biến phát sinh trong giảm phân sẽ tạo đột biến giao tử qua thụ tinh đi vào hợp
tử Đột biến trội sẽ biểu hiện ngay ở kiểu hình của cơ thể mang đột biến Đột biến lặn sẽ đivào hợp tử ở dạng dị hợp qua giao phối lan truyền dần trong quần thể, trải qua nhiều thế hệđược nhân lên ngày một nhiều, tới một thời điểm nào đó các đột biến lặn trong các giao tửgặp gỡ nhau trong giao phối, hình thành tổ hợp đồng tử lặn, lúc này kiểu hình đột biến lặnmới xuất hiện
Trang 3- Khi đột biến xảy ra trong nguyên phân, chúng sẽ phát sinh ở một tế bào sinh dưỡng rồiđược nhân lên trong một mô Nếu là đột biến trội sẽ biểu hiện ở một phần của cơ thể, tạonên thể khảm.
- Đột biến soma có thể di truyền bằng sinh sản sinh dưỡng nhưng không thể di truyềnqua sinh sản hữu tính
- Đột biến cấu trúc của gen đòi hỏi một số điều kiện mới biểu hiện trên kiểu hình của cơthể Vì vậy cần phải phân biệt đột biến là những biến đổi trong vật chất di truyền với thểđột biến là những cá thể mang đột biến đã biểu hiện ở kiểu hình
d Hậu quả của đột biến gen
- Sự biến đổi trong dãy nucleotit của gen dẫn đến biến đổi trong dãy ribonucleotit củamARN làm biến đổi dãy axit amin của protein tương ứng Cuối cùng biểu hiện thành mộtbiến đổi đột ngột, gián đoạn về một hoặc một số tính trạng nào đó trên một hoặc một số ít
2.1 Đột biến có liên quan đến liên kết hidro (ĐỘT BIẾN – ĐB, BÌNH THƯỜNG – BT)
HĐB = HBT thì suy ra đây là dạng ĐB đảo vị trí các cặp nucleotit
HĐB = HBT + 1 suy ra đây là dạng thay thế 1 cặp A –T bằng 1 cặp G –X
HĐB = HBT – 1 suy ra đây là dạng thay thế 1 cặp G –X bằng 1 cặp A –T
HĐB = HBT + 2 suy ra đây là dạng thêm 1 cặp A –T
HĐB = HBT + 3 suy ra đây là dạng thêm 1 cặp G –X
HĐB = HBT – 2 suy ra đây là dạng mất 1 cặp A –T
HĐB = HBT – 3 suy ra đây là dạng mất 1 cặp G –X
2.2 Đột biến có liên quan đến cấu trúc protein
Cứ 3 nu (gen) qui định 3 nu (mARN) qui định 1axitamin (protenin)
Số lượng A, T, G, X bị thay đổi
Suy ra ĐB mất hoặc thêm
3 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỘT BIẾN GEN
DẠNG 1 Xác định dạng đột biến liên quan tới số liên kết hyđrô và axit amin
Lưu ý:
- Đột biến gen làm gen mới không thay đổi chiều dài gen và số liên kết hyđrô, số aa nhưng làm phân tử prôtêin có 1 aa mới thuộc dạng thay thế 1 cặp nuclêôtit này bằng 1 cặp
nuclêôtit khác
Trang 4- Đột biến gen không thay chiều dài nhưng
+ Số liên kết hyđrô tăng thuộc dạng AT thay bằng GX;
+ Số liên kết hyđrô giảm thuộc dạng GX thay bằng AT
- Khi đột biến xảy ra, bộ 3 mới thuộc 1 trong ba bộ 3: UAG, UGA, UAA => Vị trí kết thúcdịch mã
- Khi đột biến xảy ra, bộ 3 mới thuộc 1 trong các bộ 3 AUG, UAG, UGA, UAA => Thay đổi axit amin
DẠNG 2 Bài tập đột biến gen, xác định số nuclêôtit , số liên kết hiđrô
Lưu ý: Các công thức phần vật chất di truyền
Ví dụ 1 Gen A dài 4080 A0, trong đó số nuclêôtit loại Ađênin chiếm 30% tổng số
nuclêôtit của gen Gen A đột biến thành gen a làm thay đổi tỷ lệ A/G = 1,498 nhưng
không làm thay đổi chiều dài của gen Tính số liên kết hyđrô của gen a
Hướng dẫn giải bài tập
- Đột biến không thay chiều dài gen => Dạng thay thế cặp nuclêôtit này bằng cặp nuclêôtitkhác
=> Số liên kết hydrô = 2A+3G = 719x2 + 481x3 = 1438 + 1443 = 2881
Ví dụ 2 Gen B có 390 Guanin và có tổng số liên kết hiđrô là 1670, bị đột biến thay thế
một cặp nuclêôtit này bằng một cặp nuclêôtit khác thành gen b Gen b nhiều hơn gen B một liên kết hiđrô Tính số nuclêôtit mỗi loại của gen b
Hướng dẫn giải bài tập
- Đột biến dạng thay thế A-T bằng G-X
- Gen B: 2A+3G = 1670 => A = (1670-3G)/2 = (1670-3x390)/2 = 250
Vậy, gen b có: A = T = 249; G = X = 391
Ví dụ 3 Gen D có 3600 liên kết hiđrô và số nuclêôtit loại ađênin (A) chiếm 30% tổng số
nuclêôtit của gen Gen D bị đột biến mất một cặp A-T thành alen d Một tế bào có cặp gen
Dd nguyên phân một lần, xác định số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường nội bào cung cấp cho cặp gen này nhân đôi
Hướng dẫn giải bài tập
- Ta có A=T = 30% => G =X = 20% => A = 1,5G
- 2A+ 3G = 3600 => 2x1,5G+ 3xG = 3600 => G=600 =X; A = T =900
- Gen d có A = T = 899; G = X = 600
Ví dụ 4 Một gen có 4800 liên kết hiđrô và có tỉ lệ A/G = 1/2, bị đột biến thành alen mới
có 4801 liên kết hiđrô và có khối lượng 108.104 đvC Tính số nuclêôtit mỗi loại của gen ban đầu và gen sau đột biến
Hướng dẫn giải bài tập
1 Gen ban đầu
- Ta có 2A+3G =4800; => 2A + 3x2A = 4800 => A = T = 600; G = X = 1200
2 Gen sau đột biến
Trang 5- 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
Ví dụ 5 Gen A dài 4080A0 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 giải bài tập
N = 2l/3,4=2400
Nếu bình thường, khi tự nhân đôi môi trường cung cấp = N = 2400; thực tế 2398 => mất 2cặp
4 BÀI TẬP TỰ GIẢI
Bài 1: Gen B dài 408 nm có A/G =2/3 Gen B bị đột biến thành gen b Gen B và gen b dài
bằng nhau nhưng gen b nhiều hơn gen B 1 liên kết hidro Xác định số đột biến gen và số nucủa mỗi lại của gen
Bài 2: Chiều dài của 1 gen cấu trúc là 2397 A Do đột biến thay đổi 1 cặp nu ở vị trí 400
làm cho bộ 3 mã hóa tại đây trở thành mã ko quy định aa nào Loại đột biến trên đã làm cho phân tử pro thay đổi như thế nào?
Bài 3: Một gen bị đột biến mất 1 số cạp nu sau đột biến chiều dài gen giảm 17,2 A và số
liên kết H giảm 21 Gen trên tự sao 4 lần thì nhu cầu từng loại giảm bao nhiêu?
Bài 4: 1 Gen có A=1,5G và có tổng số liên kết H là 3600 Gen bị đột biến dưới hình thức
bị thay thế 1 cặp nu này bằng cặp nu khác
a Nếu đột biến ko làm thay đổi số liên kết H thì số nu từng loại sẽ bị thay thế như thế nào?
b Nếu đột biến làm biến đổi số liên lết H thì số nu từng loại của gen là bao nhiêu?
c Hiện tượng đột biến đó có giây ảnh hưởng đến thành phần aa pro thì như thế nào khi so với gen bình thường? Đột biến ko xẩy ra ở bộ 3 mỏ đầu và bộ 3 kết thúc
Bài 5: Một gen có 1200 nu và có 30% Gen bị đột biến mất 1 đoạn, đoạn mất chứa 20%A
và có H = 26 Tính số lượng nu của gen trước và sau đột biến
Bài 6: Một gen có chiều dài 5100 A Do đột biến làm cho cặp nu ở 893 bị mất.
a Hãy nêu những biến đổi của gen sau đột biến ?
b Hãy nêu những biến đổi của phân tử protein được tổng hợp từ gen bị đột biến
Bài 7: Một gen có 120 chu kì xoắn do bị chiếu xạ với liều lượng cao đã làm mất 2 cặp nu ở
vị trí 790 và 636
a Hãy nêu những biến đổi của gen sau đột biến?
b Gen nhân đôi 4 lần thì nhu cầu số nu giảm đi bao nhiêu?
c Phân tử pro được tổng hợp từ gen trên có gì biến đổi
Bài 8: Một gen B có chiều dài 3060 A bị đột biến thành gen b do bị mất 3 cặp nu ở vị trí
103, 113 và 239 Do đó gen b kém gen B 8 liên kết H
a Hãy nêu những biến đổi của gen sau khi đột biến?
b Gen nhân đôi 4 lần thì nhu cầu số nu giảm đi bao nhiêu?
c Phân tử pro được tổng hợp từ gen trên có gì biến đổi
Bài 9: Một gen dài 0,51 um, có 3600 liên kết H Gen này bị đột biến liên quan tới 1 cặp nu
a Nếu sự đột biến làm cho số nu thay đổi thì số lượng nu từng gen bằng bao nhiêu?
b Nếu sự đột biến làm cho số nu thay đổi thì số lượng nu từng loại môi trường cung cấp cho gen tái bản 4 lần
Trang 6c Hiện tượng đột biến làm cho số liên lết H thay đổi đã làm thay dổi bao nhiêu aa trong phân tử pro so với phân tử pro bình thường? Nếu cho rằng đột biến ko xẩy ra ở bộ 3 mở đầu.
Bài 10: Một gen dài 0,408 um,có 2120 liên kết H Gen này bị đột biến dưới hình thức thay
thế một cặp bazơ nitric này bằng một cặp bazơ nirtic khác
a Nếu sự đột biến đó ko làm biến đổi số liên kết H thì số nu từng loại của gen thay đổi nhưthế nào ? Vì sao ?
b Nếu sự thay đổi đó làm cho gen thay đổi số liên kết H và gen mới tự tạo 5 đợt thì mttc từng loại là
c Hiện tượng độ biến đó làm thay đổi pro như thế nào so với gen đột biến?
Bài 11: Một gen đột biến mất đoạn làm giảm chiều dài 20,4 A0 và số liên kết H 15 Gen trên nhân đôi 4 lần thì nhu cầu từng loại giảm đi bao nhiêu ?
Bài 12: Gen có H=3600,A=30% Bị mất 1 đoạn chứa 20% A và H=13.
a Tính số nu từng loại của gen bình thường và gen đột biến
b Nếu gen đột biến phiên mã 3 lần thì nhu cầu ribonu giảm đi bao nhiêu so với gen bình thường ?
Bài 13: Gen D dài 5100 a, A=2/3G Gen D bị đột biến mất một đoạn thành gen d Gen d có
1650 nuclêôtit lọa G và X, 900nu loại A và T Gen d tự nhân dôi thì nhu cầu từng loại giảm
đi bao nhiêu so với gen D?
Bài 14: Gen A có 3060A, và có A= 20% Gen A bị đột biến mất cặp nu ở vị trí 300 trở
thành gen a
a Số nu mỗi loại của gen ,
b Gen tự nhân đôi 2 lần thì nhu cầu giảm đi bao nhiêu so với gen A
c Số aa bị thay đổi
Bài 15: Một gen chỉ huy tổng hợp chuỗi polipeptit giồm 198 aa có tỉ lệ A/X=0,6 Một đột
biến xảy ra ko làm thay đổi số lượng nu của gen nhưng đã làm thay đổi tỷ lệ
A/X = 60,43%
a Đột biến nói trên thưộc kiểu đột biến nào ?
b Số nu từng loại của gen đột biến và gen bình thường?
c Số liên kết H trong gen đột biến thay đổi như thế nào ?
d Chuỗi polipeptit do gen tổng hợp khác với chuổi poliepeptit do gen thường tổng hợp nhưthế nào ?
Bài 16: Gen H bị đột biến mất 3 cặp nu ở vị trí 97,98 và 103 thành gen h> hai gen trên có
cấu trúc khác nhau như thế nào? Phân tử pro do hai gen trên tổng hợp khác nhau như thế nào?
Bài 17: Gen có 20 chu kì xoắn bị mất 2 cặp nu ở vị trí thứ 30, 32 Thì cấu trúc của pro do
gen quy định thay đổi như thế nào ?
Bài 18: Cho biết các bộ ba trên mARN mã hóa cho các axit amin tương ứng như sau: AUG
= mêtiônin, GUU = valin, GXX = analin, 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 như thế nào đến mARN và đoạn pôlipeptit tương ứng?
Trang 7c Nếu cặp nuclêôtit thứ 10 (X – G) chuyển thành cặp (A – T) thì hậu quả sẽ ra sao?
Bài 19: Cho biết các bộ ba trên mARN mã hóa các axit amin tương ứng như sau: UGG =
triptôphan, AUA = izôlơnxin, UXU = xêrin, UAU = tirôzin, AAG = lizin, XXX = prôlin Một đoạn gen bình thường mã hóa tổng hợp một đoạn của chuỗi pôlipéptit có trật tự axit amin là: Xêrin – tirôzin – izôlơxin – triptôphan – lizin…
Giả thiết ribôxôm trượt trên phân tử mARN theo chiều từ trái sang phải và một bộ ba chỉ
mã hóa cho một axit amin
a Hãy viết trật tự các ribônuclêôtit của phân tử mARN và trật tự các nuclêôtit ở hai mạch đơn của đoạn gen tương ứng
b Nếu bị đột biến mất các cặp nuclêôtit thứ 4, 11 và 12 thì các axit amin trong đoạn
polipeptit tương ứng sẽ bị ảnh hưởng như thế nào?
II NHIỄM SẮC THỂ (NST)
1 LÝ THUYẾT
a ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST
a.1 Khái niệm
Đột biến cấu trúc NST là những biến đổi đột ngột trong cấu trúc của NST do tác nhângây đột biến làm thay đổi cấu trúc NST tạo ra những tính trạng mới
a.2 Nguyên nhân
Do tác nhân gây đột biến lí hoá trong môi trường hoặc những biến đổi sinh lí nội bàolàm phá vỡ cấu trúc NST ảnh hưởng tới quá trình tái bản, tiếp hợp, trao đổi chéo của NST
a.3 Cơ chế và hậu quả
Đột biến cấu trúc NST gồm các dạng : mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn
- Mất đoạn: Một đoạn NST bị đứt ra làm giảm số lượng gen trên NST Đoạn bị mất cóthể ở phía ngoài hoặc phía trong của cánh Đột mất đoạn thường giảm sức sống hoặc gâychết Ví dụ, mất đoạn cặp 21 ở người gây ung thư máu
- Lặp đoạn: Một đoạn NST nào đó được lặp lại một lần hay nhiều lần làm tăng số lượnggen cùng loại Đột biến lặp đoạn có thể do đoạn NST bị đứt được nối xen vào NST tươngđồng hoặc do NSt tiếp hợp không bình thường, do trao đổi chéo không đều giữa cáccromatit Đột biến lặp đoạn có thể làm tăng cường hay giảm sút sức biểu hiện tính trạng
Ví dụ, lặp đoạn 16A ở ruồi giấm làm cho mắt hình cầu thành mắt dẹt, càng lặp nhiều đoạnmắt càng dẹt
- Đảo đoạn: Một đoạn NST bị đứt rồi quay ngược lại 180° và gắn vào chỗ bị đứt làmthay đổi trật tự phân bố gen trên NST Đoạn bị đảo ngược có thể mang tâm động hoặckhông Đột biến đảo đoạn NST ít ảnh hưởng tới sức sống của cơ thể vì vật chất di truyềnkhông bị mất đi Sự đảo đoạn NST tạo nên sự đa dạng giữa các nòi trong phạm vi một loài
- Chuyển đoạn: Một đoạn NST này bị dứt ra và gắn vào một NST khác hoặc cả 2 NSTkhác cặp cùng đứt một đoạn nào đó rồi lại trao đổi đoạn bị đứt với nhau, các đoạn trao đổi
có thể tương đồng hoặc không tương đồng Như vậy có thể thấy có 2 kiểu chuyển đoạn làchuyển đoạn tương hỗ và chuyển đoạn không tương hỗ sự chuyển đoạn làm phân bố lạicác gen trong phạm vi một cặp NST hay giữa các NST khác nhau tạo ra nhóm gen liên kếtmới Chuyển đoạn lớn thường gây chết hoặc làm mất khả năng sinh sản Người ta gặp sựchuyển đoạn nhỏ ở đầu lúa, chuối, đậu trong thiên nhiên Trong thực nghiệm người ta đãchuyển gen cố định nitơ của vi khuẩn vào hệ gen hướng hương tạo ra giống hướng hương
có nitơ cao trong dầu
Trang 8Ngoài ra, còn gặp hội chứng XXX, XO, XXY, OY đều gây nên hậu quả có hại.
b.3 Thể đa bội
Có 2 dạng đa bội : đa bội chẵn và đa bội lẻ
- Đa bội chẵn được hình thành bằng cơ chế nguyên phân rối loạn trên toàn bộ bộ NST 2n sẽtạo nên dạng 4n, hoặc do kết hợp giữa 2 loại giao tử lưỡng bội không bình thường với nhau
- Đa bội lẻ được hình thành là do sự kết hợp giữa giao tử 2n không bình thường với giao
tử n hình thành thể đa bội lẻ 3n
- Cơ thể đa bội có hàm lượng ADN tăng gấp bội dẫn tới trao đổi chất tăng cường, cơ thể
đa bội tế bào kích thước lớn, cơ quan sinh dưỡng, sinh sản to, chống chịu tốt với điều kiệnbất lợi của môi trường
- Cơ thể đa bội lẻ không có khả năng sinh sản hữu tính vì quá trình giảm phân bị trởngại Muốn duy trì phải nhân bằng con đường sinh sản sinh dưỡng
- Thể đa bội khá phổ biến ở thực vật, ở động vật giao phối thường rất ít gặp
2 XÁC ĐỊNH CÁC DẠNG ĐỘT BIẾN NST
a ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST
Bài 1 Có 4 dòng ruồi giấm thu được từ 4 vùng địa lý khác nhau Phân tích trật tự trên NST
số 2, người ta thu được kết quả sau :
Bài 2 Cho NST có cấu trúc và trình tự các gen như sau : A ,B ,C ,D ,E , F , G , H
a Hãy cho biết tên cac đột biến cấu trúc NST đã tão ra các NST có cấu trúc và trình
tự các gen tương ứng với các trường hợp sau :
TH 1 : A , B ,C ,F , E , D ,G , H
TH 2 : A , B ,C ,E , F, G ,H
TH 3 : A ,D , E ,F , B ,C ,G , H
TH 4 : A , D , C , B , E , F , G, H
b Nêu cơ chế phát sinh các đột biến ở trường hợp : TH 1 và TH 2?
Bài 3 Khi nghiên cứu 4 dòng ruồi giấm sau thuộc cùng loài.
- Dòng 1 : có thứ tự các đoạn NST là A H B D C F E G
- Dòng 2 : - A E D C F B H G
- Dòng 3 : - A H B D G E F C
- Dòng 4 : - A E F C D B H G
Trang 9Nếu dòng 2 là dòng xuất phát , thì loại ĐB đã sinh ra 3 dòng kia và trật tự phát sinh các dòng đó là :
A Đảo đoạn NST và trật tự phát sinh 2 → 4→ 1 → 3
B Đảo đoạn NST và trật tự phát sinh 2 → 3→ 1 → 4
C Đảo đoạn NST và trật tự phát sinh 2 → 1→ 3 → 4
D Đảo đoạn NST và trật tự phát sinh 2 → 4→ 3 → 1
b ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NST
DẠNG 1 : THỂ LỆCH BỘI :
* Các dạng : Số NST tương ứng theo công thức
- Thể khuyết (không) : 2n – 2 ; Thể khuyết kép : 2n – 2 – 2
Bộ NST lưỡng bội của loài = 24 Xác định:
- Có bao nhiêu trường hợp thể 3 có thể xảy ra?
- Có bao nhiêu trường hợp thể 1 kép có thể xảy ra?
- Có bao nhiêu trường hợp đồng thời xảy ra cả 3 đột biến; thể 0, thể 1 và thể 3?
Giải
+ Số trường hợp thể 3 có thể xảy ra:
2n = 24→ n = 12
Trường hợp này đơn giản, lệch bội có thể xảy ra ở mỗi cặp NST nên HS dễ dàng xác định
số trường hợp = n = 12 Tuy nhiên GV nên lưu công thức tổng quát để giúp các em giải quyết được những bài tập phức tạp hơn
Thực chất: số trường hợp thể 3 = C n 1 = n = 12
+ Số trường hợp thể 1 kép có thể xảy ra:
HS phải hiểu được thể 1 kép tức đồng thời trong tế bào có 2 thể 1.
Thực chất: số trường hợp thể 1 kép = C n 2 = n(n – 1)/2 = 12.11/2 = 66
+ Số trường hợp đồng thời xảy ra cả 3 đột biến: thể 0, thể 1 và thể 3:
phân tích để thấy rằng:
- Với thể lệch bội thứ nhất sẽ có n trường hợp tương ứng với n cặp NST.
- Với thể lệch bội thứ hai sẽ có n – 1 trường hợp tương ứng với n – 1 cặp NST còn lại.
- Với thể lệch bội thứ ba sẽ có n – 2 trường hợp tương ứng với n – 2 cặp NST còn lại
Trang 10Kết quả = n(n – 1)(n – 2) = 12.11.10 =1320
Tuy nhiên cần lưu ý công thức tổng quát cho HS
-Thực chất: số trường hợp đồng thời xảy ra 3 thể lệch bội = A n a = n!/(n –a)! = 12!/(12 – 3)!
= 12!/9! = 12.11.10 = 1320
DẠNG 2: THỂ ĐA BỘI
DẠNG 2.1 Cách xác định giao tử, xác định tỉ lệ kiểu gen
BÀI TẬP 1: Khi cho thế hệ xuất phát P ( 4n x 4n) Các cây 4n giảm phân bình thường cho
giao tử (2n) , F1 thu đ c ki u hình có các t l theo b ng sau: ược kiểu hình có các tỉ lệ theo bảng sau: ểu hình có các tỉ lệ theo bảng sau: ỉ lệ theo bảng sau: ệ theo bảng sau: ảng sau:
AAaa:64 Aaaa:61 aaaa
3 : 1 P ♂ Aaaa x ♀ Aaaa 21 Aa : 21 aa 12 Aa : 12 aa 41 AAaa : 42 Aaaa : 14 aaaa
1 : 1 P ♂ Aaaa x ♀ aaaa 21 Aa : 21 aa 1aa 21 Aaaa : 12 aaaa
BÀI TẬP 2 : Khi cho thế hệ xuất phát P ( 4n x 3n) Các cây 4n giảm phân bình thường
cho giao tử (2n), 3n giảm phân cho giao tử n và 2n thụ tinh được F1 thu đ c ki u hình có các ược kiểu hình có các tỉ lệ theo bảng sau: ểu hình có các tỉ lệ theo bảng sau:
t l theo b ng sau: ỉ lệ theo bảng sau: ệ theo bảng sau: ảng sau:
Aa:
Trang 113 : 1 P ♂ Aaaa x ♀ Aaa 12 Aa : 12 aa 2Aa: 1aa:1A:2a 2AAaa: 3Aaaa: 1aaaa: 1Aaa: 2Aaa: 2aaa
1 : 1 P ♂ Aaaa x ♀ aaa 12 Aa : 12 aa 1aa : 1a 1/2Aaaa: 1/2aaaa : 1/2Aaa: ½ aaa
BÀI TẬP 3: Khi cho thế hệ xuất phát P ( 4n x 2n) Các cây 4n giảm phân bình thường cho
giao tử 2n và cây 2n giảm phân bình thường cho giao tử (n), F1 thu đ c ki u hình có các t l ược kiểu hình có các tỉ lệ theo bảng sau: ểu hình có các tỉ lệ theo bảng sau: ỉ lệ theo bảng sau: ệ theo bảng sau:
TL KH
F 1
KIỂU GEN P ( Bố, mẹ)
Aaa : 64 Aaa:61 aaa
3 : 1 P ♂ Aaaa x ♀ Aa 21 Aa : 21 aa 12 A : 21 a 1/4AAa : 2/4Aaa : 1/4aaa
1 : 1 P ♂ Aaaa x ♀ aa 21 Aa : 21 aa 1a 21 Aaa : 12 aaa
VD : Cách lập bảng pen nét : BT cho P (4n) ♀AAaa x (3n) ♂AAa ( Bi t A qui đ nh cây ết A qui định cây ịnh cây
2/6A 2/36 AAA 8/36 AAa 2/36 Aaa
1/6a 1/36 AAa 4/36 Aaa 1/36 aaa
Thống kê : KG 1/36 AAAA : 6/36 AAAa : 9/36 AAaa : 2/36 Aaaa :2/36 AAA: 9/36
Aaa: 6/36 Aaa 1/36 aaa
Thống kê : Kiểu hình: 35/36 cây cao : 1/36 cây thấp
VD : Cách lập bảng pen nét : BT cho P (4n) ♀AAaa x (3n) ♂Aaa ( Biết A qui định cây cao, a cây thấp)
Trang 121/6 aa 1/36 AAaa 4/36 Aaaa 1/36 aaaa
1/6A 1/36 AAA 4/36 AAa 1/36 Aaa
2/6a 2/36 AAa 8/36 Aaa 2/36 aaa
Thống kê : KG 2/36 AAAa : 9/36 AAaa : 6/36 Aaaa : 1/36 aaaa
1/36 AAA : 6/36 AAa : 9/36 Aaa : 2/36 aaa
Thống kê : Kiểu hình: 33/36 cây cao : 3/36 cây thấp ( hoặc 11: 1)
BÀI TẬP 4: Khi cho thế hệ xuất phát P ( 3n x 3n) Các cây 3n giảm phân cho giao tử n và
2n thụ tinh được F1 thu đ c ki u hình có các t l theo b ng sau: ược kiểu hình có các tỉ lệ theo bảng sau: ểu hình có các tỉ lệ theo bảng sau: ỉ lệ theo bảng sau: ệ theo bảng sau: ảng sau:
A: 61 a
1aa : 1a
HỌC SINH TỰ LẬPBẢNG KẾT LUẬN
3 : 1 P ♂ Aaa x ♀Aaa 6
2
Aa: 61 aa: 61A:
BÀI TẬP 5: Khi cho thế hệ xuất phát P ( 3n x 2n) Các cây 4n giảm phân bình thường, 3n
giảm phân cho giao tử n và 2n thụ tinh được F1 thu được kiểu hình có các tỉ lệ theo bảngsau:
Aa: 61 aa
Trang 13Bài 2 Một loài SV có số nhóm liên kết bằng 10 Do đột biến NST ,bộ NST có 22 NST
Khả năng ĐB loại nào có thể xảy ra ? Sự khác nhau giữa các ĐB trên ?
Bài 3 Ở ngô ,hạt phấn thừa 1NST ( n + 1 )không có khả năng thụ tinh ,nhưng tế bào noãn
thừa 1 NST (n + 1 ) vẫn thụ tinh bình thường Các cây 3 nhiễm Rrr tạo các giao tử theo tỷ
lệ 1R : 2Rr : 2r :1rr Nếu R xác định màu đỏ ( tức là Rrr là đỏ )và rr màu trắng Hãy dựđoán kết quả của các phép lai sau :
1 ♀Rrr x ♂ rr
2 ♀rr x ♂ Rrr
3 ♀Rrr x ♂ Rrr
Bài 4 Những phân tích DT cho biết ở cà chua gen A xác định tính trạng quả màu đỏ là trội
hoàn toàn so với alen a xác tính trạng quả màu vàng Lai cà chua tứ bội AAaa với tứ bộikhác Aaaa
1 Màu sắc của 2 thứ cà chua nói trên như thế nào ?
2 Có thể tạo ra 2 thứ cà chua đó bằng cách nào ?
3 Các thứ cà chua trên có thể sinh ra các kiểu giao tử nào ?Các giao tử có khả năngsống và tỷ lệ?
4 Xác định tỷ lệ phân tính về KG và KH ở F1
Bài 5 Khi lai thứ cà chua đỏ lưỡng bội thuần chủng với thứ cà chua lưỡng bội quả vàng thì
ở F1 thu được toàn cây quả đỏ Xử lý consixin để tứ bội hóa các cây F1, rồi chọn 3 cặp cây
bố mẹ để giao phấn thì ở F2 xảy ra 3 TH:
*Trường hợp 1 : 1890 cây quả đỏ và 54 cây quả vàng
*Trường hợp 2 : 341 cây quả đỏ và 31 cây quả vàng
*Trườnghợp 3 : 151cây quả đỏ và 50 cây quả vàng (cho biết tính trạng màu sắc quả do 1gen chi phối và quá trình giảm phân ở các cây F1 xảy ra bình thường )
a Giải thích KQ và viết SĐL từ P →F2, trong 3TH trên