BÀI TẬP VỀ ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST
Bài 1: Ở trạng thái chưa đột biến, NST có trình tự các gen ABCDoMN (o là kí hiệu của tâm động). Từ NST này đã phát sinh 2 thể đột biến mới. Thể đột biến thứ nhất có trình tự các gen CDoMN, thể đột biến thứ 2 có trình tự các gen ABCDoMNQ. Hai thể đột biến này thuộc dạng nào?
Lời giải chi tiết
So sánh trình tự các gen của NST đột biến với trình tự các gen của NST lúc bình thường, ta thấy:
– NST của thể đột biến thứ nhất bị mất gen AB, các trình tự còn lại không bị thay đổi so với NST lúc bình thường. Do vậy đây là đột biến mất đoạn NST.
– NST của thể đột biến thứ 2 có thêm một gen mới (gen Q), các trình tự còn lại không bị thay đổi so với NST lúc bình thường à Đây là đột biến chuyển đoạn NST (chuyển đoạn không tương hỗ), gen Q được chuyển từ NST khác tới.
| So sánh trình tự các gen của NST đột biến với trình tự các gen của NST lúc bình thường sẽ biết được dạng đột biến. Nếu NST đột biến bị mất gen thì đó là đột biến mất đoạn, nếu được lặp gen thì đó là đột biến lặp đoạn, nếu có một nhóm gen bị đảo vị trí thì đó là đảo đoạn, nếu có thêm một gen mói nào đó thì đó là chuyến đoạn (gen mới là gen được chuyển từ NST khác đến). |
Bài 2: Một loài có bộ NST 2n = 22. Giả sử có một thể đột biến ở 4 cặp NST, trong đó cặp số 1 bị đột biến mất đoạn ở 1 NST, cặp số 3 bị đột biến đảo đoạn ở 1 NST; cặp sô 5 có 1 NST được chuyển đoạn sang 1 NST của cặp số 7. Nếu quá trình giảm phân diễn ra bình thường thì hãy cho biết:
a) Tỉ lệ giao tử không bị đột biến chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
b) Tỉ lệ giao tử bị đột biến chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
c) Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 1 NST chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
d) Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 3 NST chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Lời giải chi tiết
Công thức giải nhanh:
| Một loài có bộ NST lưỡng bội 2n. Giả sử có một thể đột biến ở m cặp NST (trong đó mỗi cặp chỉ bị đột biến ở 1 NST). Nếu thể đột biến này giảm phân bình thường thì:
– Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 1 NST chiếm tỉ lệ $={{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$ – Tỉ lệ giao tử bị đột biến chiếm tỉ lệ = $1-{{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$ – Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 1 NST chiếm tỉ lệ = $m.{{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$ – Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở X NST chiếm tỉ lệ = $C_{m}^{x}.{{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$ |
Chứng minh công thức:
– Có bộ NST lưỡng bội 2n nhưng chỉ bị đột biến ở m cặp NST, vì vậy tỉ lệ giao tử phụ thuộc vào m cặp NST này.
– Ở các cặp NST bị đột biến, mỗi cặp chỉ bị đột biến ở 1 NST nên được xem là đột biến ở thể dị hợp.
a) Chứng minh tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 1 NST chiếm tỉ lệ $={{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$
– Ở mỗi cặp NST bị đột biến, khi giảm phân sẽ cho 2 loại giao tử, đó là giao tử mang NST không đột biến (chiếm tỉ lệ = 1/2) và giao tử mang NST đột biến (chiếm tỉ lệ = 1/2).
– Ở m cặp NST bị đột biến, giao tử không bị đột biến về tất cả các NST sẽ chiếm tỉ lệ $={{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$
b) Chứng minh tỉ lệ giao tử bị đột biến chiếm tỉ lệ = $1-{{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$
– Khi giảm phân sẽ sinh ra 2 loại giao tử là giao tử đột biến và giao tử không đột biến. Tổng của hai loại giao tử này chiếm tỉ lệ = 100%.
– Giao tử không đột biến chiếm tỉ lệ $={{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$thì giao tử đột biến chiế m tỉ lệ = $1-{{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$
c) Chứng minh tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 1 NST chiếm tỉ lệ = $m.{{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$
– Với m cặp NST bị đột hiến ở dạng dị hợp thì giao tử đột biến ở 1 NST sẽ có m trường hợp.
– Với mỗi trường hợp sẽ có tỉ lệ giao tử = ${{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$
à Tỉ lệ giao tử đột biến ở một NST= $m.{{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$
d) Chứng minh tỉ lệ giao tử bị đột biến ở X NST chiếm tỉ lệ = $C_{m}^{x}.{{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$
– Với m cặp NST bị đột biến ở dạng dị hợp thì giao từ đột biến ở x NST sẽ có tố hợp chập x của m phần tử $=C_{m}^{x}$
– Với mỗi trường hợp sẽ có tỉ lệ giao tử =${{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$
à Tỉ lệ giao tử đột biến ở một NST = $C_{m}^{x}.{{left( frac{1}{2} right)}^{m}}$
Áp dụng công thức giải nhanh để tính
a) Tỉ lệ giao tử không bị đột biến chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Theo công thức giải nhanh, ta có ở bài toán này có 4 cặp NST bị đột biến à Tỉ lệ giao tử không bị đột biến $={{left( frac{1}{2} right)}^{4}}=frac{1}{16}$
b) Tỉ lệ giao tử bị đột biến chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Theo công thức giải nhanh, ta có ở bài toán này có 4 cặp NST bị đột biến à Tỉ lệ giao tử bị đột biến $=1-{{left( frac{1}{2} right)}^{4}}=frac{15}{16}$
c) Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 1 NST chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Theo công thức giải nhanh, ta có ở bài toán này có 4 cặp NST bị đột biến à Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 1 NST$=4.{{left( frac{1}{2} right)}^{4}}=frac{1}{4}$
d) Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 3 NST chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Theo công thức giải nhanh, ta có ở bài toán này có 4 cặp NST bị đột biến à Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 3 NST $=C_{3}^{4}.{{left( frac{1}{2} right)}^{4}}=frac{1}{4}$
Bài 3: Giả sử một đoạn nhiễm sắc thể có 5 gen I, II, III, IV, V được phân bố ở 5 vị trí. Các điểm a, b, c, d, e, g là các điểm trên nhiễm sắc thể
a. Nếu đoạn NST từ B đến E bị quay đảo 180° thì hãy cho biết:
– Trật tự sắp xếp của các gen sẽ như thế nào?
– Có thể sẽ làm ảnh hưởng đến hoạt động của bao nhiêu gen, đó là nhũng gen nào?
– Cấu trúc của các phân tử prôtêin có bị thay đối hay không?
b. Nếu đoạn NST từ C đến E bị đứt ra và tiêu biến đi thì hãy cho biết:
– Sẽ làm thay đổi cấu trúc của bao nhiêu gen?
– Trình tự sắp xếp của các gen sẽ như thế nào?
– Phân tử prôtêin do gen V mã hóa không bị thay đổi cấu trúc.
c. Nếu xảy ra đột biến mất một cặp nuclêôtit ở gen II thì hãy cho biết:
– Có bao nhiêu gen bị ảnh hưởng?
– Phân tử prôtêin do gen IV mã hóa có bị thay đối cấu trúc hay không?
d. Nếu xảy ra đột biến mất 1 cặp nuclêôtit ở vị trí D thì hãy cho biết:
– Có bao nhiêu gen bị thay đổi cấu trúc?
– Phân tử prôtêin do gen IV mã hóa có bị thay đối cấu trúc hay không?
Lời giải chi tiết
| Cần phân biệt các dạng đột biến cấu trúc NST với đột biến gen.
– Đột biến cấu trúc NST chỉ làm ảnh hưởng đến hoạt động của các gen có liên quan chứ không ảnh hưởng đến các gen khác. Bài tập đột biến mất đoạn NST thì chỉ làm mất đi các gen ở đoạn bị mất chứ không ảnh hưởng đến các gen khác. – Quá trình phiên mã được diễn ra theo từng gen cho nên khi đột biến cấu trúc NST liên quan đến gen thứ nhất thì không làm ảnh hưỏng đến các gen thử 2, thử 3, … |
a. Nếu đoạn NST từ B đến E bị quay đảo 180° thì:
– Trật tự sắp xếp của các gen sẽ là AEDCBG
Vì đoạn BE được quay đảo 180° thì các gen II, III, IV được đảo vị trí.
– Có thể sẽ làm ảnh hưởng đến hoạt động của 3 gen II, III, IV. Vì chỉ có 3 gen II, III, IV đảo vị trí nên sẽ làm cho các gen này từ vừng đang hoạt động mạnh sang vùng họat động yếu hoặc ngược lại. Tuy nhiên, cũng có trường hợp đột biến đảo đoạn làm đảo vị trí của gen nhưng không ảnh hưởng đến hoạt động phiên mã của gen nếu các gen đó được đảo từ vùng đang hoạt động mạnh sang vùng đang hoạt động mạnh.
– Cấu trúc của các phân tử prôtêin không bị thay đổi. Nguyên nhân là vì đảo đoạn NST từ B đến E không làm thay đổi cấu trúc của các gen.
Tuy nhiên, nếu đảo đoạn NST mà vị trí đảo nằm giữa một gen nào đó thì sẽ làm thay đổi cấu trúc của gen đó. Do đó sẽ làm thay đổi cấu trúc của prôtêin.
b. Nếu đoạn NST từ c đến E bị đứt ra và tiêu biến đi thì:
– Không làm thay đổi cấu trúc của gen mà chỉ làm mất gen III và gen IV.
– Trình tự sắp xếp của các gen sẽ là I, II, V.
– Phân tử prôtêin do gen V mã hóa thường bị thay đổi cấu trúc.
c. Nếu xảy ra đột biến mất một cặp nuclêôtit ở gen II thì:
– Chỉ có gen II bị ảnh hưởng. Nguyên nhân là vì đột biến ở gen này không làm ảnh hưởng đến gen khác.
– Phân tử prôtêin do gen IV mã hóa không bị thay đổi cấu trúc.
d. Nếu xảy ra đột biến mất 1 cặp nuclêôtit ở vị trí D thì:
– Không có gen nào bị thay đổi cấu trúc. Vì D là vị trí nằm giữa hai gen, nó không thuộc cấu trúc của gen.
– Phân từ prôtêin do gen IV mã hóa không bị thay đổi cấu trúc.