Để làm sáng tỏ chức năng của chúng, sự ảnh hưởng của đột biến ở các trình tự từ A đến G dựa trên sự tổng hợp các enzyme được đánh giá thông qua sự có mặt và sự vắng mặt của X... Hướng [r]
Trang 1BIẾN DỊ CẤP PHÂN TỬ
Câu 1
Mỗi một dòng trong số 5 dòng đột biến của E coli (1-5) có một đột biến ảnh hưởng đến operon lac Đột biến 1 có một đột biến trong gen lac Y và các dòng đột biến khác mỗi cái lại có một đột biến như sau:
Đột biến vô nghĩa trong gen lacZ tạo ra β-galactosidase không có chức năng
Đột biến lacOc làm cho chất ức chế không thể liên kết vào operator (vùng vận hành)
Đột biến ở promoter làm cho RNA polymerase không thể liên kết với promoter
Đột biến siêu ức chế làm lactoz không thể liên kết và làm bất hoạt protein ức chế
Operon lac của mỗi thể đột biến được chèn vào một plasmit rồi cho biến nạp vào tế bào kiểu dại và tất cả các dòng E coli đột biến cùng khả năng sinh trưởng trong môi trường chứa lactose đều được đánh giá Dấu
+ chỉ khả năng sinh trưởng tốt, còn dấu – chỉ không có khả năng sinh trưởng Sự sinh trưởng đòi hỏi phải
có cả hai gen LacZ và LacY có chức năng
Tế bào chủ
1 2 3 4 5 Thể dại
Chèn lac operon
1 - + + - - +
2 + + + + +
3 - - - +
4 - - -
5 - +
Trang 2D Thể đột biến 5 có đột biến vô nghĩa ở LacZ
Hướng dẫn giải
A, C đúng
- Mỗi chủng mang 1 loại đột biến
ĐB ở promoter: VK ko sinh trưởng
- Chủng 5: luôn ko sinh trưởng trừ khi biến nạp với chủng 2 => ĐB ở promoter
- Chủng 3: ĐB ở lac Z
Câu 2
Mr.Long đã phân tích các mẫu ADN của 3 gia đình bằng cách sử dụng 6 locut đoạn lặp ngắn kế tiếp (short tandem repeat - STR) nằm trên 6 nhiễm sắc thể thường khác nhau Mỗi locut STR thường có nhiều alen khác nhau và được kí hiệu bằng các chữ số, ví dụ ở Bảng dưới đây, với mẫu ADN của Huong ở locut 1 thì
kí hiệu 3/5 cho biết kiểu gen là dị hợp tử gồm alen 3 và alen 5 Trong gia đình thứ nhất, bố tên là Hung, mẹ tên là Huong và con trai của họ là Dung Trong gia đình thứ 2, bố là Nhan, hai con trai là Tin và Nghia Trong gia đình thứ 3, bố là Phu và người con trai là Quy
Mr.Long cũng sử dụng mẫu ADN của người không có quan hệ họ hàng với bất kỳ gia đình nào nêu trên, tên là Dat
Các mẫu ADN chưa xác định danh tính được đánh số ngẫu nhiên, trừ mẫu của Huong
Trang 3Hãy cho biết câu nào sau đây là đúng hay sai và điền vào phiếu trả lời
A Mẫu 735 là ADN của Dat
B Mẫu 669 là ADN của Nhan
C Mẫu 938 là ADN của Hung
D Mẫu 297 có thể là ADN của Phu
Hướng dẫn giải
B, C, D đúng
- Xét locut 4:
+ Hương là 3/3 => cho con alen 3 => Dũng hoặc là: 653 hoặc 735 hoặc 130 (1) (vì chỉ 3 người đó ở locut
4 mới có alen 3)
- Xét locut 7:
+ Hương là 2/6 => cho con alen 2 hoặc alen 6 => Dũng là: 735 hoặc 860 hoặc 938 (2)
Từ (1) và (2) => Dũng là 735
- vì Dũng đã nhận alen 3 của locut 4 từ mẹ => alen 4 của locut 4 phải nhận từ bố, => chỉ có 938 mới cho alen ở locut 4 => 938 là Hùng
- xét mẫu 669 ở locut 4 là 5/8 => cho con alen 5 hoặc alen 8 => có 2 mẫu 130 (nhận 8) hoặc 264 (nhận 5),
so các locut còn lại => 130 và 264 chắc chắn là con của 669=> 2 mẫu ý có thể là của tín và nghĩa
- Xét mẫu 297 ở locut 4; và so các locut còn lại nhận thấy 297 và 860 có mối quan hệ với nhau => 297 có thể là là Phú hoặc Quý
Trang 438 được xác định như mô tả trong hình A Giả sử rằng mỗi thay thế axit amin là do đột biến thay thế của một nucleotit Hãy phân tích các khả năng xảy ra trong quá trình hình thành các dạng đột biến trên
Hướng dẫn giải
- Gly Arg và Glu
=> Gly ban đầu có thể mã hóa bởi GGA hoặc GGG
- trường hợp 1: Gly mã hóa bởi GGA
Gly
GGA
Arg
AGA
Glu GAA IIe
AUA
Thr ACA
Ser AGU hoặc AGC
Gly GGA
Gly GGA
Ala GCA
Val GUA
- trường hợp 2: gly mã hóa bởi GGG
=>Arg : AGG => không tạo ra được Iie ( AUA ) => loại trường hợp này
Câu 4
Để xác định chất X có phải là tác nhân đột biến ở người hay không, một nhà nghiên cứu đã tiến hành xử lý
chất X trên vi khuẩn Salmonella Thí nghiệm được tiến hành như sau: cấy 109 tế bào vi khuẩn Salmonella
lấy từ một chủng vi khuẩn không có khả năng tổng hợp histidine lên một đĩa petri thạch đặc chứa môi trường tối thiểu không có histidine, ở giữa đĩa petri có đặt một khoanh giấy thấm nhỏ tẩm dịch chiết gan lợn tươi cùng với chất X Sau đó đĩa petri được đưa vào buồng nuôi cấy một thời gian để xem có khuẩn lạc nào xuất hiện trên đĩa petri hay không
a Cần phải bố trí thí nghiệm đối chứng như thế nào cho thí nghiệm trên? Giải thích
b Tại sao người ta lại dùng dịch chiết gan lợn tươi?
Trang 5c Nếu X thực sự là tác nhân đột biến thì tần số đột biến được tính bằng cách nào và đột biến xảy ra là loại đột biến gì? Giải thích
d Ngoài đặc điểm không có khả năng tổng hợp histidine, chủng vi khuẩn Salmonella dùng trong thí nghiệm
trên còn phải có thêm một đột biến gì khác nếu không sẽ khó đánh giá được chất X là tác nhân đột biến khi tần số đột biến do nó gây ra là khá thấp?
Hướng dẫn giải
a Thí nghiệm đối chứng được bố trí như sau: một đĩa petri thạch chứa môi trường tối thiểu không có
histidine, được cấy 109 tế bào vi khuẩn khuyết dưỡng histidine, và ở giữa đĩa petrri cũng được đặt khoanh giấy thấm tẩm một lượng dịch chiết gan lợn tươi y hệt như ở lô thí nghiệm
b - Gan có nhiều enzym chuyển hoá có thể chuyển hoá chất độc khi con người ăn vào thành chất không độc hoặc bớt độc, hoặc cũng có thể biến một chất thành một chất độc
- Ta có thể dùng gan lợn vì lợn là loài động vật có vú có rất nhiều gen giống với các gen của người
c Tần số đột biến:
- Tần số đột biến được tính bằng cách đếm số lượng khuẩn lạc trên đĩa thí nghiệm rồi trừ đi tổng số khuẩn lạc trên đĩa đối chứng
- Đột biến do chất X tạo ra là các loại đột biến ngược phục hồi khả năng tổng hợp histidine Loại đột biến này nhiều khả năng là đột biến thay thế nucleotid
d - Chủng vi khuẩn cần có thêm đột biến làm ức chế enzym sửa sai trong quá trình tổng hợp ADN Nhờ vậy tần số đột biến sẽ gia tăng nên chúng ta dễ dàng phát hiện ra các đột biến cho dù chất X có thể là tác nhân đột biến yếu
Câu 5
Hiện tại, bạn đang nghiên cứu về sự tổng hợp threonin ở E.coli Để tìm các gen mã hóa các protein quan
trọng cho tổng hợp threonin, bạn tiến hành gây đột biến để tìm các đột biến yêu cầu bổ sung threonin cho phát triển Bạn đã tìm thấy có 9 dòng đột biến và tất cả đều cần bổ sung threonin vào môi trường nuôi cấy
để phát triển Sau đó bạn tiến hành cis-trans test với tất cả các dòng đột biến bạn có Kết quả thu được như bảng sau (+: phát triển; -: không phát triển):
Trang 6Người ta tiến hành nuôi cấy các đột biến ở trên trong các môi trường chứa các cơ chất khác nhau để xác định trình tự quá trình biến đổi Kết quả thu được trình bày ở bảng sau (+: phát triển; -: không phát triển):
Hãy xác định trật tự chuyển hóa của các chất A, B, C, D, E và các gen mã hóa các enzym xúc tác sự chuyển hóa tương ứng Giải thích
Hướng dẫn giải
a) Ta thấy:
- Khi cho các dòng đột biến giống nhau lai với nhau
=> Không phát triển, không tạo khuẩn lạc
=> Đột biến trên cùng một gen nên không bù trừ được cho nhau
=> Tạo kiểu hình đột biến
- Khi cho những dòng đột biến khác nhau lai với nhau:
+ Nếu khuẩn lạc phát triển
=> Hai đột biến thuộc hai gen khác nhau bù trừ cho nhau tạo kiểu gen dị hợp
=> Tạo kiểu hình bình thường (kiểu dại)
+ Nếu khuẩn lạc không phát triển
=> Hai đột biến thuộc cùng một gen nên không bù trừ cho nhau
=> Tạo kiểu gen đồng hợp
=> Tạo kiểu hình đột biến
Từ đó, ta có:
- 1,3,5,6,9 thuộc cùng một gen
- 2,8 thuộc cùng một gen
- 4 không bù cho mình, bù cho những dòng đột biến còn lại => gen độc lập
Trang 7- 7 không bù cho mình, bù cho những dòng đột biến còn lại => gen độc lập
=> Có 4 gen tham gia tổng hợp threonin
b) sơ đồ chuyển hóa:
A _Mt1 _ D _Mt7 C _Mt4 B,E _Mt2 _Threonin
Giải thích
- Các chủng đột biến không sinh trưởng được trong môi trường chỉ chứa A => A là chất đầu dãy chuyển hóa
- Chỉ có chủng đột biến Mt1 sinh trưởng được trong môi trường chỉ chứa D => D là chất thứ 2 của dãy chuyển hóa và chủng Mt1 bị đột biến ở bước chuyển hóa chất A thành chất D
-Trong môi trường chỉ chứa C, có hai chủng Mt1 và Mt7 sống được => chất C là chất thứ 3 của dãy chuyển hóa và chủng Mt7 là chủng bị đột biến ở bước chuyển hóa chất D thành chất C
-chủng Mt4 sống được trong môi trường chỉ chứa B và E => chất B và E cùng là chất thứ 4 trong dãy chuyển hóa và chủng Mt2 bị đột biến ở bước chuyển hóa chất C thành chất B hoặc E
-chủng Mt2 chỉ sống được trong môi trường chứa Threonin => chủng này bị đột biến ở bước chuyển hóa chất B hoặc chất E thành Threonin
Câu 6
Một operon mã hóa enzyme 1 và 2 được điều hòa bởi sự chuyển hóa chất X chứa đựng 7 trình tự A, B, C,
D, E, F, G chưa biết rõ chức năng Để làm sáng tỏ chức năng của chúng, sự ảnh hưởng của đột biến ở các trình tự từ A đến G dựa trên sự tổng hợp các enzyme được đánh giá thông qua sự có mặt và sự vắng mặt của X
Có mặt X Vắng mặt X
Đột biến trong
Không có đột
Trang 8Hãy xác định vai trò của operon và các trình tự của A, B, C, D, E, F, và G Giải thích
Hướng dẫn giải
- Operon khi có mặt X thì cả hai enzyme đều không được tổng hợp do đó chứng tỏ đây là operon đồng hóa
- Thể đột biến B, F biểu hiện giống nhau Khi có hay không có mặt X thì operon luôn được mở ( luôn tạo
ra enzyme)
Bị đột biến vùng O do đó protein ức chế không liên kết được với O ( Lac Oc)
- Thể đột biến D khi có mặt hay không có mặt X thì operon luôn đóng
Bị đột biến vùng P ( ARN pol không liên kết vào P được -> phiên mã không diễn ra, operon luôn đóng)
- Thể đột biến A, E biểu hiện giống nhau khi vắng mặt X chỉ có enzyme 2 được tổng hợp
Bị đột biến gen tổng hợp enzyme 1 -> enzyme 1 không được tổng hợp
- Thể đột biến C khi vắng mặt X chỉ có enzyme 1 được tổng hợp
Bị đột biến gen tổng hợp enzyme 2 -> enzyme 2 không được tổng hợp
- Thể đột biến G biểu hiện giống kiểu dại -> Trình tự không liên quan đến operon mã hóa enzyme 1, enzyme 2
Câu 7
Trong 1 thí nghiệm, hoạt tính của enzym β-galactosidase được đánh giá bởi sự có mặt của X-gal và IPTG trong môi trường nuôi cấy X-gal là một đồng phân của lactose, nó bị chuyển sang màu xanh khi bị phân giải bởi β-galactosidase, nhưng nó không cảm ứng Lac operon IPTG là chất cảm ứng giống với lactose Sau khi gây đột biến, để xác định vị trí đột biến, người ta đã nuôi cấy các đột biến ở trong môi trường khác nhau (bảng dưới) và có bổ sung thêm X-gal Kết quả được biểu diễn ở bảng sau:
Điều kiện môi trường nuôi cấy Kiểu hình khuẩn lạc
Có mặt IPTG, không có glucose Màu xanh
Không có mặt IPTG, không có glucose Màu xanh
Không có mặt IPTG, có mặt glucose Màu trắng
Hãy xác định vị trí đột biến trong operon Lac của chủng đột biến trên Giải thích
Trang 9Trả lời
- Có mặt IPTG, không có glucose -> màu xanh -> không bị đột biến, gen lacZ vẫn được tổng hợp bình thương tạo ra 𝛽-galatosidase để phân giải X-gal tạo màu xanh
- Không có mặt IPTG, không có glucose -> màu xanh chứng tỏ lacZ vẫn được tổng hợp bình thường -> đột biến xảy ra tại vùng O do đó dù có hay không có cơ chất (IPTG) thì operon Lac vẫn luôn mở
Trang 10Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành
cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình,
TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩn
cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí