Giải bài tập SGK Sinh 12 Nâng cao Bài 8: Bài tập chương I

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 (μmμm) 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

Hướng dẫn giải

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

\(2,83 \times {10^8} \times 3,4{A^o} = 9,62 \times {10^8}{A^o}\)

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

\(\frac{{9,26 \times {{10}^8}}}{8} = 1,2 \times {10^8}{A^0}\)

NST ruồi giấm ở kì giữa có chiều dài là 2 µm= 2 x 10⁴A^o

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

\(\frac{{1,2 \times {{10}^8}{A^0}}}{{2 \times {{10}^4}{A^0}}} = 6000\) lần

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

• Xem lại kiến thức về ADN
• Dựa vào nguyên tắc bán bảo toàn trong quá trình nhân đôi ADN

Hướng dẫn giải

• 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.
• 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.

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

• Xem lại kiến thức về đặc điể m mã di truyền.
• Dựa vào nguyên tắc bổ sung  và đặc điểm của mã di truyền

Hướng dẫn giải

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

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

Hướng dẫn giải

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.

Ở thể đột biến của một số 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 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

Hướng dẫn giải

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.

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 kiến thức về Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể
• Đặc điểm từng loại đột biến

Hướng dẫn giải

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, rổi 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.

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

                             P =  ♀AaBB × ♂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 hoá 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

Hướng dẫn giải

Ta có: P: ♀AaBB × ♂ Aabb      

Con lai có 2 dạng : AABb và AaBb

a) Con lai tự đa bội hoá sẽ hình thành:

• (2n) AABb → (4n) AAAABBbb
• (2n) AaBb → (4n) AAaaBBbb

b) Xảy ra đột biến trong giảm phân:

• ở cây ♀ → giao tử sẽ là 2n (AaBB)

Kết hợp giao tử: 2n (AaBB) kết hợp với n (Ab) → Con lai 3n là AaaBBb

• ở cây ♂ → giao tử sẽ là 2n (AAbb)

Kết hợp giao tử: 2n (AAbb) kết hợp với n (AB) → Con lai 3n là AAABbb

2n (AAbb) kết hợp với n (aB) → Con lai 3n là AAaBbb

c) Thể ba ở NST số 3:

• Đột biến ở cây ♀: Kết hợp giao tử: AaB kết hợp với Ab → AAaBb
• Đột biến ở cây ♂: Kết hợp giao tử: AAb kết hợp với Ab → AAAbb
• AAb kết hợp với aB → AAaBb

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 sẽ như thế nào?

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

Hướng dẫn giải

a)  Cây tứ bội quả đỏ thuần chủng AAAA có thể được hình thành theo các phương thức sau:

• Nguyên phân: Lần phân bào đầu tiên của hợp tử các NST đã tự nhân đôi nhưng không phân li. Kết quả tạo ra bộ NST trong tế bào tăng lên gấp đôi: AA →→  AAAA
• Giảm phân và thụ tinh: Trong quá trình phát sinh giao tử sự không phân li của tất cả các cặp NST tương đồng sẽ tạo nên giao tử 2n ở cả bố và mẹ.
• Khi thụ tinh, các giao tử 2n kết hợp với giao tử 2n sẽ cho ra hợp tử 4n.

P:                 ♀AA               ×             ♂AA

Giao tử :        AA                                 AA

Hợp tử:                    AAAA

b)    P:  AAAA             ×             aaaa

           quả đỏ                         quả vàng

F1: Kiểu gen:           AAaa

Kiểu hình:               quả đỏ

Cây F1 cho các dạng giao tử sau: AA, Aa, aa, A, a, AAa, Aaa, AAaa, O. Chỉ có 3 dạng giao tử hữu thụ là AA, Aa, aa.

c) Do vậy, ta có sơ đồ lai là:

F1 × F1 :      AAaa      ×      AAaa

GP:     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