Chuyen de HSG Sinh 9 BT dot biet gen

c, Nếu có một số tế bào trong nhóm tế bào sinh giao tử xảy ra đột biến dị bội ở cặp nhiễm sắc thể chứa gen nói trên thì khi nhóm tế bào kết thúc giảm phân số lượng từng loại nuclêôtit t[r]

Trang 1

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH VĨNH PHÚC

TRƯỜNG THPT CHUYÊN VĨNH PHÚC

-*** -CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

MÔN: SINH HỌC Người thực hiện : Nguyễn Thị Phú

Chức vụ : Giáo viên

Đơn vị : Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc - Tỉnh Vĩnh Phúc.

Tên chuyên đề: HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ ĐỘT BIẾN

Dự kiến số tiết bồi dưỡng: 12 tiết

Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh giỏi lớp 9

NĂM HỌC : 2015-2016

Trang 2

PHẦN I: MỞ ĐẦU

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1 Cơ sở lí luận

Sinh học là bộ môn khoa học thực nghiệm có vị trí hết sức trong hệ thống tri thức khoa học của nhân loại,có ý nghĩa thiết thực với đời sống, kinh

tế và xã hội loài người.Trong hệ thống chương trình Sinh học cấp THCS nói chung và Sinh học lớp 9 nói riêng, bên cạnh những kiến thức thuộc về lí thuyết được mô tả còn có mảng kiến thức không kém phần quan trọng là câu hỏi và bài tập sinh học

Mặt khác sinh học là một bộ môn khó và mang tính chất trừu tượng cao vì nó nghiên cứu về các cơ thể sống, các quá trình sống và đặc biệt nó gắn liền với hoạt động thực tiễn của con người Vì vậy nắm bắt tốt các kiến thức sinh học sẽ góp phần nâng cao đời sống loài người Đồng thời việc tìm

ra phương pháp nâng cao chất lượng dạy học là một vấn đề cực kì quan trọng Nhiệm vụ của người giáo viên ngày nay không những phải cung cấp cho học sinh một vốn tri thức cơ bản mà quan trọng là còn phải trang bị cho học sinh khả năng tự làm việc, tự nghiên cứu để tìm hiểu và tự chiếm lĩnh tri thức Trong những năm qua sự phát triển trí tuệ học sinh ngày càng tăng nhanh chóng, nhu cầu học tập các môn học ngày càng nhiều Bộ môn Sinh học trong nhà trường cũng không ngừng bổ sung, đi sâu và mở rộng Nhiều nội dung trước đây (từ năm 2005 trở về trước) thuộc chương trình lớp 11 và

12 thì hiện nay (theo chương trình thay sách giáo khoa từ 2002-2003) lại được đưa vào chương trình lớp 9 Chính vì vậy bộ môn Sinh học lớp 9 khôngnhững được mở rộng về lí thuyết mà còn có nhiều dạng bài tập nhằm kiểm tra khả năng vận dụng các kiến thức lí thuyết của học sinh

Di truyền và biến dị, một nội dung chủ yếu của di truyền học hiện đại,đã được đưa vào giảng dạy tại chương trình THPT và THCS Những nộidung này có ý nghĩa quan trọng trong việc giúp học sinh tiếp cận một số kháiniệm cơ bản về chọn giống và tiến hóa Các đề thi đại học, cao đẳng gần đây(

từ năm 2007), các đề thi HSG cấp tỉnh, một số đề thi Olimpic Sinh học Quốcgia và Quốc tế đều có nội dung liên quan tới phần Di truyền và biến dị Vìvậy, việc xây dựng các công thức liên quan tới bài tập ở nội dung này có ýnghĩa thiết thực trong việc rèn luyện tư duy lôgic và kỹ năng phân tích đánhgiá vấn đề của học sinh Sách giáo khoa, sách bài tập Sinh học thuộc chươngtrình THCS đã đưa ra nhiều công thức giúp học sinh giải quyết tốt các bài tậpthuộc phần Biến dị Tuy nhiên, việc hệ thống hóa các dạng bài tập thuộcphần Biến dị là rất cần thiết cho việc học tập và ôn luyện thi của học sinh.Mặt khác, một số công thức phần Biến dị tuy đã được giới thiệu nhưngkhông được sử dụng có hiệu quả để khắc sâu kiến thức lý thuyết cho họcsinh Chính vì vậy, trong quá trình dạy đội tuyển HSG tôi đã hệ thống hóa

kiến thức phần Biến dị vào sáng kiến kinh nghiệm “Hệ thống câu hỏi và bài tập về đột biến” với mục đích:

- Làm tài liệu tự bồi dưỡng cho bản thân

Trang 3

- Làm tài liệu dạy cho học sinh ôn thi HSG và ôn thi vào các lớp chuyênSinh.

- Cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức đầy đủ nhất và các dạngbài tập đột biến gen

2 Cơ sở thực tiễn

Trong chương trình sinh học THCS đặc biệt là chương trình sinh học 9thì dạng bài tập nâng cao về nhiễm sắc thể( NST) và đột biến NST là một đềtài hay và khó đối với học sinh Các dạng bài tập này có trong các đề thi họcsinh giỏi các cấp, đặc biệt kiến thức phần di truyền biến dị theo chương trìnhđồng tâm các em sẽ phải gặp lại kiến thức này ở lớp 12 và chương trình thiđại học

Đã có nhiều tài liệu viết về vấn đề này tuy nhiên qua một số năm thamgia bồi dưỡng đội tuyển HSG sinh học, tôi nhận thấy đây là những dạng bàitập nhiều năm có trong đề thi HSG tỉnh, đề thi vào chuyên Vĩnh Phúc, đề thiGVG tỉnh Mặt khác dạng bài tập này khá khó và HS dễ bị nhầm lẫn vì vậytôi muốn viết chuyên đề này đsinh THCS nhất và để phục vụ giảng dạy củabản thân, đặc biệt là công tác bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi các cấp vàbồi dưỡng học sinh thi vào các trường chuyên…Trong chuyên đề này do thờigian có hạn tôi chỉ mới đề cập đến một số dạng bài tập thường gặp trong cácđề thi của tỉnh, đề thi vào trường chuyên Vĩnh Phúc và một số đề thi cấp tỉnhcủa các tỉnh (cụ thể là các dạng bài tập hay về đột biến) chứ không đi sâunhiều dạng vì vốn hiểu biết còn có hạn Và những dạng bài tập này thườnggặp giúp rèn kĩ năng giải bài tập cho học sinh giúp các em có thể học để thamgia vào các kì thi HSG cũng như thi vào lớp 10 chuyên

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- Nhằm trang bị cho học sinh đội tuyển học sinh giỏi lớp 9 một cách có

hệ thống về cơ chế đột biến ở cấp độ phân tử giúp cho học sinh có kỹ năngvận dụng lý thuyết vào việc giải các bài tập

- Học sinh có kỹ năng vận dụng thành thạo các dạng bài tập đột biến cấpđộ phân tử (gen) trong các đề thi học sinh giỏi

- Phát huy khả năng tư duy suy luận, phán đoán và tính linh hoạt của họcsinh

III PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

1.Phạm vi nghiên cứu:

- Kiến thức lí thuyết và các dạng bài tập về đột biến

2 Đối tượng nghiên cứu:

- Đội tuyển HSG môn Sinh học lớp 9

- Dự kiến số tiết bồi dưỡng: 12 tiết

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết :

- Nghiên cứu về hệ thống kiến thức lý thuyết về ADN, ARN, Protein,nhiễm sắc thể, các dạng đột biến và phương pháp giải bài tập về đột biến

2 Phương pháp trao đổi đồng nghiệp :

Trang 4

- Xin ý kiến các đồng nghiệp trong quá trình giảng dạy, xây dựng vàhoàn thiện chuyên đề.

3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm :

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của chuyên đề

V CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH

- Cung cấp và giới thiệu tài liệu

- Dạy kiến thức cơ bản

- Từ kiến thức cơ bản để tìm ra các dạng câu hỏi lý thuyết liên quan đến

đế thi và cách giải quyết

- Từ kiến thức lý thuyết rút ra cách giải các dạng bài tập

- Lựa chọn trong các đề thi các câu hỏi bài tập liên quan đến chươngtrình học để học sinh giải đề

- Giáo viên đưa ra các đáp án chuẩn và thang điểm cho từng ý, từng câurồi trao đổi chéo bài cho học sinh chấm chéo nhau Cuối cùng giáo viênchấm và nhận xét, bổ sung các thiếu sót

Cụ thể đối với học sinh và giáo viên như sau:

1 Đối với học sinh:

Để nắm được kiến thức và đạt kết quả cao trong các kì thi chọn HSG,học sinh cần:

- Nắm chắc kiến thức cơ bản

- Biết suy luận và đặt các câu hỏi vì sao? Câu hỏi so sánh từ lý thuyếtvà rút ra phương pháp giải bài tập

- Biết tìm tòi tài liệu tham khảo một cách hợp lý

- Cần cù chăm chỉ, chịu khó học tập trao đổi với bạn bè

2 Đối với giáo viên:

Cần thực hiện các nguyên tắc sau:

- Nắm chắc kiến thức cơ bản, mạch kiến thức

- Biết mối liên hệ kiến thức giữa các chương, các bài

- Biết liên hệ kiến thức trong các bài, dự kiến các câu hỏi, tình huống cóthể xảy ra trong đề thi và có phương pháp giải quyết các câu hỏi, các dạngbài tập

- Biết cách truyền thụ kiến thức cho học sinh dễ học, dễ nắm kiến thức

- Biết sưu tầm tài liệu đề thi các năm, các tỉnh

- Cung cấp tài liệu đề thi cho học sinh để học sinh làm quen dần với đềthi học sinh giỏi

- Luôn giao lưu trao đổi tài liệu, đề thi và kinh nghiệm với các giáo viêncác trường, các huyện và các tỉnh để nâng cao trình độ chuyên môn, kinhnghiệm dạy đội tuyển

- Thường xuyên bám sát học sinh, liên hệ với gia đình học sinh, độngviên thường xuyên cũng như góp ý cho học sinh về phương pháp học tập

- Thường xuyên tổ chức luyện đề, chữa đề thi, kiểm tra đánh giá mộtcách cụ thể sát sao

- Phân loại học sinh, chia ra các nhóm đối tượng ở các mức giỏi khá,trung bình để có biện pháp nâng cao chất lượng đội tuyển

Trang 6

PHẦN II: NỘI DUNG

A KIẾN THỨC CƠ BẢN

I ĐỘT BIẾN GEN

1 Khái niệm về đột biến gen:

Là những biến đổi trong cấu trúc của gen, liên quan tới 1 hoặc 1 số cặpnucleotit , xảy ra tại 1 điểm nào đó trên phân tử AND

2 Nguyên nhân đột biến gen:

- Do ảnh hưởng của môi trường bên ngoài ( tác nhân vật lí, hóa học)

- Do ảnh hưởng của môi trường bên trong cơ thể (rối loạn hoạt độngcủa tế bào)

Đã gây ra những rối loạn trong quá trình tự nhân đôi của AND (sao chépnhầm)

Dựa vào những nguyên nhân đó người ta có thể gây ra các đột biến gentrong thí nghiệm và sản xuất

3 Các dạng đột biến gen:

- Mất 1 hoặc 1 số cặp nucleotit

- Thêm 1 hoặc 1 số cặp nucleotit

- Đảo vị trí 1 hoặc 1 số cặp nucleotit

- Thay thế 1 hoặc 1 số cặp nucleotit này bằng 1 hoặc 1 số cặp nucleotitkhác

4 Vai trò của đột biến gen:

- Sự biến đổi cấu trúc của gen có thể dẫn tới biến đổi cấu trúc proteinmà nó mã hóa, cuối cùng có thể dẫn tới biến đổi ở kiểu hình

- Các đột biến gen biểu hiện ra kiểu hình thường có hại cho bản thânsinh vật vì chúng phá vỡ sự thống nhất hài hòa trong kiểu gen đã qua chọnlọc tự nhiên và duy trì lâu đời trong điều kiện tự nhiên, gây ra những rối loạntrong quá trình tổng hợp protein, ví dụ : đột biên gen là mất khả năng tổnghợp diệp lục ở cây mạ, đột biến ở lợn có đầu và chân sau dị dạng

- Đa số đột biến gen tạo ra các gen lặn Chúng chỉ biểu hiện ra kiểu hìnhkhi ở thể đồng hợp và trong điều kiện môi trường thích hợp

- Qua giao phối, nếu gặp tổ hợp gen thích hợp, một đột biến có hại cóthể trở thành có lợi Trong thực tiễn, người ta gặp những đột biến tự nhiên vànhân tạo có lợi cho bản thân sinh vật (đột biến làm tăng khả năng chịu hạn vàchịu rét ở lúa, đột biến làm lúa cứng cây và nhiều bông…) và cho con người

5 Tính chất của đột biến gen:

- Đột biến gen cấu trúc biểu hiện thành một biến đổi đột ngột, gián đoạnvề 1 hoặc 1 số tính trạng nào đó, trên 1 hoặc 1 số ít cá thể nào đó

- Đa số đột biến gen thường có hại cho cơ thể sinh vật, vì đột biến gen gây rối loạn trong quá trình sinh tổng hợp protein, đặc biệt là đột biến ở các gen quy định cấu trúc các enzim Một số đột biến gen trung tính (không có lợi, không có hại), một số ít đột biến gen có lợi là nguồn nguyên liệu cho chọn giống và tiến hóa

6 Hậu quả của đột biến gen:

Trang 7

- Đột biến mất hoặc thêm 1 cặp nucleotit sẽ làm thay đổi toàn bộ các bộ

ba mã hóa trong gen kể từ điểm bị mất hoặc thêm cặp nu Hậu quả làm thayđổi toàn bộ các axit amin trong chuỗi axit amin của protein mà gen đó tổnghợp

- Đột biến thay thế cặp nu này bằng cặp nu khác chỉ làm thay đổi 1 bộ

ba mã hóa axit amin trong gen, từ đó làm thay đổi 1 bộ ba mã sao trênmARN Hậu quả làm thay đổi một axit amin trong chuỗi axit amin củaprotein mà gen đó tổng hợp

- Đột biến đảo vị trí cặp nu sẽ làm thay đổi 1 hoặc 2 bộ ba mã hóa axitamin trong gen, từ đó làm thay đổi 1 hoặc 2 bộ ba mã sao trên mARN Hậuquả làm thay đổi một hoặc hai axit amin trong chuỗi axit amin của protein màgen đó tổng hợp, nếu đột biến đó không phải ở bộ ba kết thúc

II ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ

- Các khái niệm biến dị, biến dị di truyền, biến dị không di truyền, , biến dị

đột biến, đột biến gen, đột biến NST, đột biến cấu trúc NST, đột biến sốlượng NST, thể dị bôi, thể đa bội

- Nguyên nhân gây ra các dạng đột biến

- Vai trò của đột biến gen, đột biến NST

- Các dạng đột biến gen, đột biến cấu trúc và đột biến số lượng NST

- Cơ chế phát sinh thể dị bội, thể đa bội

- Vì sao đột biến thường hại cho bản thân sinh vật nhưng lại được sử dụngtrong chọn giống

- Trong tạo đột biến thể đa bội người ta thường dùng chất hóa học nào là chủyếu? Vì sao?

* Phân loại biến dị

Biến dị

tổ hợp

Đột biến

B CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN

I CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN GEN.

1 Xác định sự thay đổi cấu trúc gen khi biết dạng đột biến và ngược lại xác định dạng đột biến khi biết sự thay đổi cấu trúc gen.

- Số nuclêôtit giảm đi 2

- Chiều dài gen giảm đi 3,4 Å, khối lượng gen giảm đi 600 đvC

- Số liên kết hóa trị giữa các nuclêôtit giảm đi 2

- Số liên kết hiđro giảm 2 (mất cặp A-T) hoặc giảm 3 (mất cặp G– X)

- Trình tự nuclêôtit thay đổi kể từ điểm xảy ra đột biến

Trang 8

Thêm 1 cặp

nuclêôtit

- Số nuclêôtit tăng lên 2

- Chiều dài gen tăng 3,4 Å, khối lượng gen tăng thêm 600 đvC

- Số liên kết hóa trị giữa các nuclêôtit tăng lên 2

- Số liên kết hiđro tăng 2 (thêm cặp A-T) hoặc tăng 3 (thêm cặp

G – X)

- Trình tự nuclêôtit thay đổi kể từ điểm xảy ra đột biến

Thay thế cặp

nuclêôtit

- Số nuclêôtit không đổi

- Chiều dài và khối lượng gen không đổi

- Số liên kết hóa trị không đổi

- Số liên kết hiđro tăng 1 nếu thay cặp A – T bằng cặp G – X và giảm 1 nếu thay cặp G – X bằng cặp A – T hoặc không đổi nếu thay thế cặp nuclêôtit cùng loại

- Chỉ thay đổi 1 cặp nuclêôtit trong trình tự gen

2 Xác định đột biến gen khi biết sản phẩm prôtêin tạo ra từ khuôn mẫu gen đột biến và ngược lại xác định sự thay đổi prôtêin khi biết dạng đột biến gen

- Thành phần, trật tự sắp xếp các axit amin thay đổi kể từ điểm xảy ra đột biến

Trang 9

II CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TẬP ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ.

1 Xác định sự thay đổi cấu trúc và số lượng nhiễm sắc thể khi biết dạng đột biến và ngược lại xác định dạng đột biến khi biết sự thay đổi cấu

- Nhiễm sắc thể ngắn đi so với bình thường

- Một số gen bị mất

Lặp đoạn

nhiễm sắc thể

- Nhiễm sắc thể dài hơn so với bình thường

- Một số gen được tăng thêm bản sao trên nhiễm sắc thể đó

- Hình thành vòng lặp đoạn khi tiếp hợp ở kì đầu I của quá trình giảm phân

Đảo đoạn - Một số gen trên nhiễm sắc thể đảo vị trí cho nhau

- Hình thành vòng đảo đoạn khi tiếp hợp ở kì đầu I của quá trình giảm phân

Chuyển đoạn - Vị trí của các gen trên các nhiễm sắc thể liên quan đến chuyển

đoạn thay đổi

- Hình thành cấu trúc tiếp hợp đặc trưng hình chữ thập khi tiếp hợp ở kì đầu I của quá trình giảm phân

Lệch bội - Số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào tăng hoặc giảm một hoặc

một vài chiếc (nhỏ hơn bộ đơn bội n)

Đa bội - Số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào tăng gấp một số nguyên

(x)lần bộ đơn bội n (x>2)

2 Xác định kết quả phép lai khi thực hiện phép lai cơ thể đột biến nhiễm sắc thể (chủ yếu là đột biến số lượng) lai với cơ thể đột biến khác hoặc cơ thể bình thường.

- Xác định giao tử mà thể đột biến có thể tạo ra:

TỈ LỆ CÁC LOẠI GIAO TỬ Ở CÁC KIỂU GEN DỊ HỢP

HOẶC ĐA BỘI THỂ THƯỜNG GẶP Kiểu gen Loại giao tử Tỉ lệ các loại giao tử

4n

Hoặc

2n + 2

AAAA aaaa AAAa AAaa Aaaa

Tứ bội cho 1 loại : 2n Dị bội cho 1 loại:n+1

6/6 AA 6/6 aa 3/6AA , 3/6 Aa 1/6AA , 4/6 Aa , 1/6 aa 3/6 Aa , 3/6 aa 3n

Hoặc

2n + 1

AAA AAa

A aa aaa

Tam bội cho 2 loại 2n và n Dị bội cho 2 loại n+1 và n- 1

3/6 AA , 3/6 A 1/6 AA , 2/6 A , 2/6 Aa , 1/6 a 1/6 A , 2/6 Aa , 2/6 a ,1/6 aa 3/6aa ; 3/6 a

- Viết sơ đồ lai

C MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN.

I CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐỘT BIẾN GEN.

1 Dạng đột biến không làm thay đổi chiều dài của gen.

Trang 10

a Phương pháp:

- Đột biến gen làm gen mới không thay đổi chiều dài gen và số aa

nhưng làm phân tử prôtêin có 1 aa mới thuộc dạng thay thế 1 cặp nuclêôtit này bằng 1 cặp nuclêôtit khác

- Đột biến gen không thay chiều dài nhưng:

+ Số liên kết hyđrô tăng thuộc dạng thay thế cặp A - T bằng cặp G - X + Số liên kết hyđrô giảm thuộc dạng thay thế cặp G - X bằng cặp A - T

b Ví dụ minh họa:

Bài tập 1:

Gen A bị đột biến thành gen a có số liên kết hyđrô nhiều hơn gen A 1

liên kết nhưng chiều dài hai gen bằng nhau Xác định dạng đột biến?

Hướng dẫn:

- Dựa vào chiều dài của 2 gen bằng nhau, nhưng số liên kết hyđrô của

gen đột biến a nhiều hơn gen ban đầu A là 1 liên kết

- Đột biến thuộc dạng thay thế 1 cặp A - T bằng 1 cặp G – X

Bài tập 2:

Gen b bị đột biến thành gen B có số liên kết hyđrô ít hơn gen b 2 liên

kết nhưng chiều dài hai gen bằng nhau Xác định dạng đột biến?

Gen A dài 4080 Aº, 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 gena

- Gen đột biến có A/G =1,4948, tỷ lệ A/G giảm => A giảm, G tăng => ThayA-T bằng G-X

- Gọi số cặp thay là x, => ta có => x =1

=> Gen a có: A = T = 720-1=719; G=X = 480+1 = 481

=> Số liên kết hydrô = 2A+3G = 719×2 + 481×3 = 1438 + 1443 = 2881

Bài tập 4:

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:

- Đột biến dạng thay thế A-T bằng G-X

Trang 11

- Gen B: 2A+3G = 1670 => A = (1670-3G)/2 = (1670-3×390)/2 = 250.Vậy, gen b có: A = T = 249; G = X = 391.

Bài tập 5:

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 108.104đvC Tính sốnuclêôtit mỗi loại của gen ban đầu và gen sau đột biến

Hướng dẫn:

1 Gen ban đầu

- Ta có 2A+3G =4800; => 2A + 3x2A = 4800 => A = T = 600; G = X =1200

2 Gen sau đột biến

- 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

2 Dạng đột biến làm thay đổi chiều dài của gen.

- Đây là dạng đột biến mất 1 hoặc 1 số cặp Nucleotit

- Gọi x là số cặp A- T bị mất, y là số cặp G – X bị mất, n là số liên kếthydro bị mất ( ĐK: x, y, n € N*)

+ Nếu mất x cặp A- T thì số liên kết hydro giảm đi 2n liên kết, chiều dài giảm đi 3,4x Å

+ Nếu mất y cặp G – X thì số liên kết hydro giảm đi 3n liên kết, chiều dài giảm đi 3,4y Å

Vậy, muốn tìm số cặp bị mất ta tính theo công thức: 2x + 3y = n

Như vậy sẽ có 4 trường hợp xảy ra:

- Mất 3 cặp A – T và thay 2 cặp G-X bằng 2 cặp A-T

- Mất 3 cặp G- X và thay 1 cặp A- T bằng 1 cặp G- X

- Mất 1 cặp A-T và 2 cặp G-X

- Mất 1 cặp G-X và 2 cặp A- T; thay 1 cặp G- X bằng 1cặp A- T

Trang 12

- Ta tăng dần số cặp A- T bị mất sao cho số liên kết hydro bị mất ≤ 4, rồi tìm số cặp G- X cần thay thế bởi cặp A- T( Cứ mỗi cặp G – X thay bằng một cặp A- t thì số liên kết hydro giảm 1 liên kết)

Trang 13

Số cặp A- T bị mất 0 1 2

Bước 2:

- Tăng dần số cặp G - X bị mất , rồi tìm số cặp cần thay thế:

Số cặp G - X thay thế bằng cặp A-

- Mất 1 cặp A – T và thay 2 cặp G - X

3 Dạng đột biến không làm thay đổi chiều dài của gen, không làm thay đổi số lượng từng loại nucleotit.

- Là dạng đột biến đảo vị trí 1 hoặc 1 số cặp nucleotit Số cặp đảo càngnhiều thì sự thay đổi cấu trúc protein càng lớn

Dạng đột biến đảo cặp nucleotit:

+ Không làm thay đôi tổng số nucleotit

+ Không làm thay đổi số lượng từng loại Nu

+ Không làm thay đổi chiều dài gen

+ Không làm thay đổi số liên kết hydro

+ Chỉ làm thay đổi trật tự axit amin và có thể làm giảm số axit amin trong phân tử protein do gen đó tạo nên

Bài tập 1:

Một gen bị đảo cặp nucleotit thứ 21 sang thứ 22 và ngược lại Dạng đột biến này làm thay đổi tối đa bao nhiêu aa có trong phân tử protein do gen đó quy định?

Trang 14

Bài tập 1:

Gen A mất 1 liên kết hydro đột biến thành gen a và bị thay đổi chiều dài Khi 2 gen này nhân đôi 2 lần thì môi trường nội bào cung cấp từng loại cho gen A tăng hay giảm bao nhiêu lần so với gen chưa bị đột biến? ( Biết đột biến chỉ liên quan đến 3 cặp nucleotit)

Hướng dẫn:

Đột biến làm giảm 1 liên kết hydro và làm thay đổi chiều dài của gen thuộc các trường hợp sau:

- Thay 3 cặp G – X bằng 3 cặp A – T và thêm 1 cặp A – T

- Thay 1 cặp A – T bằng 1 cặp G – X và mất 1 cặp A – T

- Thay 2 cặp A – T bằng 2 cặp G – X và mất 1 cặp G - X

Vì đột biến chỉ liên quan đến 3 cặp nu nên chỉ có trường hợp 2 là thỏa mãn yêu cầu như vậy: Mất 2 cặp A – T , thêm 1 cặp G – X

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 mỗiloại mà môi trường nội bào cung cấp cho cặp gen này nhân đôi

Gen A dài 4080 Aº 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

Trang 15

Hướng dẫn:

- Đây là dạng đột biến thay 1 cặp G – X bằng 1 cặp A – T

Như vậy mất 1 cặp G – X, Thêm 1 cặp A - T

Ta có: rAđb = rTđbc= rA + 1

rGđb = rXđb = rG – 1

Gen sao mã 5 lần nên ta có:

rG giảm = rX giảm = ∆rG = ∆rX =r G.x – rGđb.x = 5.rG – 5.( rG – 1) = 5

rA tăng = rX tăng = ∆rA = ∆rT = rAđb.x– x.rA = 5.( rA + 1) – 5.rA = 5

II CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ

1 Bài tập về xác định các dạng đột biến nhiễm sắc thể

Bài tập 1: Hình vẽ dưới đây thể hiện đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể ( NST)

dạng nào?

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

Hướng dẫn:

- Dạng đột biến: Lặp đoạn

- Giải thích: Đoạn nhiễm sắc thể mang các gen C-D có 2 bản sao sau đột biến

dạng nào?

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

Hướng dẫn:

- Dạng đột biến: Đảo đoạn ngoài tâm động

- Giải thích: Đoạn nhiễm sắc thể mang các gen B-C-D có sự đảo ngược vị trí

180o so với ban đầu

dạng nào?

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

Hướng dẫn:

Trang 16

- Dạng đột biến: Đảo đoạn gồm cả tâm động

- Giải thích: Đoạn nhiễm sắc thể mang các gen D-E-F có sự đảo ngược vị trí

180o so với ban đầu và mang theo cả tâm động

2 Bài tập về xác định kết quả phép lai khi thực hiện phép lai cơ thể đột biến nhiễm sắc thể

- Xác định giao tử đặc trưng của cơ thể đột biến

+ KG AAaa: cách viết như sau:

TỈ LỆ CÁC LOẠI GIAO TỬ Ở CÁC KIỂU GEN DỊ HỢP

HOẶC ĐA BỘI THỂ THƯỜNG GẶP

4n

Hoặc

2n + 2

AAAAaaaaAAAaAAaa Aaaa

Tứ bội cho 1 loại : 2n Dị bội cho 1 loại:n+1

6/6 AA6/6 aa3/6AA , 3/6 Aa1/6AA , 4/6 Aa , 1/6 aa 3/6 Aa , 3/6 aa3n

Hoặc

2n + 1

AAAAAa

A aa aaa

Tam bội cho 2 loại 2n và n

Dị bội cho 2 loại n+1 và n- 1

3/6 AA , 3/6 A1/6 AA , 2/6 A , 2/6 Aa , 1/6 a 1/6 A , 2/6 Aa , 2/6

a ,1/6 aa 3/6aa ; 3/6 a

- Viết sơ đồ lai hoặc xác định tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình cần tìm theo phương pháp tính xác suất

Bài tập 1: Biết ở nhiều loài thực vật, khi những cây tứ bội 4n sinh ra các

giao tử 2n thì chúng vẫn sinh sản hữu tính được

a) Xác định tỉ lệ giữa các loại giao tử 2n của cây tứ bội (4n) mang kiểu genAAaa và Aaaa?

Trang 17

D CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VẬN DỤNG

1 Câu hỏi và bài tập về đột biến gen

Số liên kết hydro sẽ thay đổi trong các trường hợp sau:

* Mất 1 cặp Nuclêôtít – nếu mất cặp A - T sẽ giảm đi 2 liên kết hydro

- nếu mất cặp G - X sẽ giảm đi 3 liên kết hydro

* Thay bằng cặp khác:

- Thay cặp A – T bằng cặp T – A (và ngược lại) hoặc cặp G – X bằng cặp

X – G (và ngược lại) thì số liên kết hydro vẫn không thay đổi

- Thay cặp G – X bằng cặp T – A sẽ giảm đi 1 liên kết hydro

- Thay cặp A – T bằng cặp G – X sẽ tăng lên 1 liên kết hydro

Bài 2:

Gen A bị đột biến thành gen a Em hãy xác định vị trí và loại đột biến trong các trường hợp sau:

- Trường hợp 1: Phân tử prôtêin do gen a quy định tổng hợp có trình

tự axit amin hoàn toàn khác với trình tự axit amin trong phân tử prôtêin

do gen A quy định tổng hợp

- Trường hợp 2: Phân tử prôtêin do gen a quy định tổng hợp có axit amin thứ 3 khác với axit amin thứ 3 trong phân tử prôtêin do gen A quy định tổng hợp

Đáp án

Trường hợp 1: Do phân tử prôtêin do gen a quy định tổng hợp có trình tự axit amin hoàn toàn khác với trình tự axit amin trong phân tử prôtêin do gen

A quy định tổng hợp vì thế đột biến gen thuộc loại thêm cặp hoặc mất cặp

nuclêôtit diễn ra tại vị trí một trong 3 cặp nuclêôtit đầu tiên của gen A

Trang 18

Trường hợp 2: Phân tử prôtêin do gen a quy định tổng hợp có axit amin thứ 3khác với axit amin thứ 3 trong phân tử prôtêin do gen A quy định tổng hợp

vì thế đây là đột biến thay thế cặp nuclêôtit ở vị trí một trong ba nuclêôtit ở

bộ ba thứ 3 trên gen A

b ít hơn gen B là 14 nuclêôtit.

- Gen B gồm bao nhiêu chu kỳ xoắn?

- Xác định chiều dài của gen B và gen b?

- Xác định số liên kết hiđrô của gen b?

(Đề thi vào lớp 10THPT chuyên Vĩnh Phúc năm 2011

– 2012)

Đáp án:

* Số chu kỳ xoắn của gen B: 300020 = 150

* Chiều dài các gen:

- Chiều dài gen B: = 30002 x 3,4 = 5100 A0

- Chiều dài gen b:

Tổng số nuclêôtit của gen b: 3000 – 6 = 2994

=> Chiều dài gen b: = 29942 x 3.4 = 5089,8 A0…

* Số liên kết hiđrô của gen b:

- Số nuclêôtit loại Ađênin của gen B bị mất: 14/(23-1) = 2

=> Gen B bị mất 2 cặp A-T và 1 cặp G – X

=> Gen b ít hơn gen B 7 liên kết hiđrô

=> số liên kết hiđrô của gen b: 3500 – 7 = 3493

Bài 5:

Trang 19

Một gen ở vi khuẩn E coli dài 0,51 µm có 3600 liên kết hiđrô bị đột biến, sau đột biến gen tăng thêm 2 liên kết hiđrô.

a Tính tỉ lệ % mỗi loại nuclêôtit của gen ban đầu.

b Em hãy cho biết dạng đột biến gen này là gì?

(Đề thi chọn HSG Nam Định 2010 - 2011)

Đáp án:

a) Tỉ lệ % mỗi loại nuclêôtit của gen ban đầu:

- Vì chiều dài của gen là 0,51 µm= 5100A0 → số lượng nuclêôtit của gen là: 5100 x2/3,4 = 3000 (nuclêôtit)-

- Theo bài ra và theo NTBS ta lập được hệ phương trình:

2A + 3G = 36002A + 2G = 3000

- Giải hệ phương trình ta được: A = T = 900 nuclêôtit, G = X = 600

a Tính số lượng từng loại nuclêôtit của mỗi gen.

b Nếu người trên có cặp thứ 21 chứa 3 nhiễm sắc thể, hãy tính số nuclêôtit từng loại của các gen thuộc cặp nhiễm sắc thể đó

(Đề thi chọn HSG Bắc Ninh 2011 - 2012)

Đáp án:

a Số lượng từng loại nu của mỗi gen:

* Gen B: Đổi 0,408 mm = 4080Aº

Tổng số nu của gen B là: NB = 2L/3,4 = 4080 x 2/3,4 = 2400(nu)

- Số nu mỗi loại của gen B là: TA = AB = 30 x 2400/100 = 720(nu)

=> GB = XB = 480 (nu)

* Gen b:

Tổng số nu của gen b là: Nb = M/300 = 9 x 105/300 = 3000 (nu)

Số nu mỗi loại của gen b là: Ab = Tb = Gb = Xb = 3000/4 = 750 (nu)b.- Người có cặp thứ 21 chứa 3 NST " kiểu gen là BBb hoặc Bbb

* TH1: Nếu kiểu gen là BBb:

Số lượng nu từng loại là:

A = T = 2.AB + Ab = 2 720 + 750 = 2190 (nu)

G = X = 2.GB + Gb = 2 480 + 750 = 1710 (nu)

Tiêu đề	Hệ Thống Câu Hỏi Và Bài Tập Về Đột Biến
Tác giả	Nguyễn Thị Phú
Trường học	Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc
Chuyên ngành	Sinh học
Thể loại	chuyên đề
Năm xuất bản	2015-2016
Thành phố	Vĩnh Phúc

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	262,28 KB