Giải SBT Sinh 12 Bài 4: Đột biến gen

Đoạn mARN ở tế bào nhân sơ có trình tự nuclêồtit như sau :

...UUUAAGAAUXUUGX...

a) Xác định trình tự nuclêôtit của mạch ADN mã gốc đã tạo ra đoạn mARN này.

b) Xác định 4 axit amin có thể được dịch mã từ điểm bắt đầu của đoạn mARN này.

c) Cho rằng thay thế nuclêôtit xảy ra ở ADN và nuclêôtit thứ ba (U) của mARN được thay thế bằng G.

Xác định trình tự axit amin là kết quả của đột biến này.

d) Nếu việc thêm nuclêôtit xảy ra trong ADN để G được thêm vào giữa nuclêôtit thứ ba và thứ tư.

Xác định trình tự axit amin là kết quả của đột biến này.

e) Trên cơ sở những thông tin ở (c) và (d), hãy xác định loại đột biến nào trong ADN có hiệu quả sâu rộng hơn tới prôtêin khi dịch mã gen ? Giải thích.

Phương pháp giải

- UUU mã hóa aa Pheninalanin

- AAG mã hóa aa Lysin

- AAU mã hóa aa Asparagin

- XUU và UUG mã hóa aa Leucine

- GAA mã hóa cho aa Glutamine

- UXU mã hóa cho aa Serin

- UGX mã hóa aa Cystein

Hướng dẫn giải

Trình tự mARN: ...UUUAAGAAUXUUGX…

a) Trình tự nuclêôtit của mặch ADN mã gốc đã tạo ra đoạn mARN trên: …AAATTXTTAGAAXG...

b) Bốn axit amin có thể được dịch mã: Phe - Lys - Asn - Leu

c) Đột biến thay thế trong ADN -> nuclêôtit thứ ba (U) trong mARN được thay thế bằng G, tức là: ...UUG* AAG AAU XUU GX…

Trình tự axit amin là kết quả của đột biến: ... Leu - Lys - Asn – Leu..

d) Đột biến thêm G vào giữa nuclêôtit thứ ba và thứ tư, tức là:

...UUUG*AAGAAUXUUGX..

Trình tự axit amin là kết quả của đột biến :

...Phe - Glu - Glu - Ser - Cys...

e) Trên cơ sở những thông tin ở mục c và d cho thấy đột biến thêm 1 nuclêôtit vào ADN => có ảnh hưởng sâu rộng hơn tới prôtêin được tổng hợp, do từ vị trí thêm 1 nuclêôtit, khung đọc dịch chuyển đi 1 nuclêôtit => tất cả các côđon từ đó sẽ thay đổi => thay đổi lớn đến thành phần axit amin của prôtêin hơn so với loại đột biến thay thế 1 nuclêôtit (thường chỉ ảnh hưởng đến 1 axit amin trong prôtêin).

Phân tử hemoglobin trong hồng cầu người gồm 2 chuỗi pôlipeptit a và 2 chuỗi pôlipeptit β. Gen quy định tổng hợp chuỗi ß ở người bình thường có G = 186 và có 1068 liên kết hiđrô. Gen đột biến gây bệnh thiếu máu HbC kém gen bình thường một liên kết hiđrô, nhưng 2 gen có chiều dài bằng nhau.

a) Đột biến liên quan đến mấy cặp nuclêôtit? Thuộc dạng đột biến gen nào?

b) Số nuclêôtit mỗi loại trong gen bình thường và gen đột biến là bao nhiêu?

c) Tính số lượng các axit amin của chuỗi pôlipeptit được tổng hợp từ gen bình thường và gen đột biến.

Phương pháp giải

- Đột biến gen là những biến đổi nhỏ xảy ra trong cấu trúc của gen. Những biến đổi này liên quan đến một cặp nucleotit gọi là đột biến điểm hoặc một số cặp nucleotit. 

- Tần số đột biến trong tự nhiên thấp, chỉ khoảng 10^-6 - 10^-4.

Hướng dẫn giải

a) 2 gen có chiều dài bằng nhau nên số nucleotit không đổi => đột biến thay thế 1 cặp nucleotit

Đột biến liên quan đến một cặp nuclêôtit và thuộc loại đột biến thay thế 1 cặp nuclêôtit.

b) Gen đột biến ít hơn gen bình thường 1 liên kết hiđro nên đây là đột biến thay thế 1 cặp G-X thành 1 cặp A-T

- Gen bình thường: ta có H= 1068= 2A+3G , mà G = 186

=> A=T =255; G=X=186 => N = 882 nucleotit

- Gen đột biến: thay thế 1 cặp G-X thành 1 cặp A-T

A=T=256; G=X = 185

c) Vì số lượng nucleotit của 2 gen là như nhau nên số axit amin của 2 gen là như nhau và bằng: (N/2 – 3)/3 = 146 axit amin.

Một đoạn mạch khuôn của gen có trình tự nuclêôtit là: TAX TXA GXG XTA GXA

a) Viết trình tự phần tương ứng của mạch bổ sung.

b) Liên hệ với bảng mã di truyền (bảng 1 SGK Sinh học 12). Hãy hoàn thành bảng sau:

c) Chỉ ra hậu quả của mỗi đột biến riêng rẽ:

- Mất nuclêôtit số 10.

- Thay thế nuclêôtit số 13 (G bằng A)

Phương pháp giải

- Sử dụng nguyên tắc bổ sung, A-T, G-X, A-U (trong phiên mã) để viết mạch mARN mới từ mạch gốc.

- Sử dụng bảng mã di truyền để tìm được axit amin thích hợp.

Hướng dẫn giải

a) Trình tự mạch bổ sung cho đoạn TAX TXA GXG XTA GXA là: ATG AGT XGX GAT XGT

b)

c) Mất nuclêôtit số 10 => đột biến lệch khung =>làm thay đổi trình tự axit amin.

Thay thế nuclêôtit số 13 : G => A nên làm thay đổi bộ ba GXA => AXA, dẫn đến làm thay đổi axit amin Ala -> Thr.

Đột biến là

A. hiện tượng tái tổ hợp di truyền.

B. những biến đổi có khả năng di truyền trong thông tin di truyền, 

C. phiên mã sai mã di truyền.

D. biến đổi thường, nhưng không phải luôn có lợi cho sự phát triển của cơ thể mang nó.

Phương pháp giải

Đột biến gen là các biến đổi bên trong cơ thể sinh vật bao gồm các dang như: đột biến mất cặp, thay thế, đảo đoạn,...

Hướng dẫn giải

Đột biến gen là những biến đổi nhỏ xảy ra trong cấu trúc của gen. Những biến đổi này liên quan đến một cặp nucleotit gọi là đột biến điểm hoặc một số cặp nucleotit.

Chọn B

Trong các dạng biến đổi vật chất di truyền sau đây, dạng nào là đột biến gen?

A. Mất một đoạn NST.

B. Mất một hay một số cặp nuclêôtit.

C. Thay thế cặp nuclêôtit này bằng cặp nuclêôtit khác.

D. Cả B và C.

Phương pháp giải

Đột biến gen bao gồm: đột biến thay thế, đột biến thêm hay mất cặp nucleotic và đột biến đảo đoạn.

Hướng dẫn giải

Mất một đoạn gen là đột biến cấu trúc NST

Chọn D

Trình tự các thay đổi nào dưới đây là đúng nhất?

A. Thay đổi trình tự các nuclêôtit trong gen -> thay đổi trình tự các nuclêôtit trong mARN -> thay đổi trình tự các axit amin trong prôtêin -> thay đổi tính trạng.

B. Thay đổi trình tự các nuclêôtit trong gen -> thay đổi trình tự các axit amin trong chuỗi pôlipeptit -> thay đổi tính trạng.

C. Thay đổi trình tự các nuclêôtit trong gen -> thay đổi trình tự các nuclêôtit trong tARN -> thay đổi trình tự các axit amin trong prôtêin => thay đổi tính trạng

D. Thay đổi trình tự các nuclêôtit trong gen -> thay đổi trình tự các nuclêôtit trong rARN -> thay đổi trình tự các axit amin trong prôtêin -> thay đổi tính trạng.

Phương pháp giải

Nguyên nhân cơ chế đột biến gen:

- Sai sót ngẫu nhiên trong phân tử ADN do rối loạn sinh lí, hóa sinh của tế bào.

- Tác động của các tác nhân vật lí, hoá học, sinh học làm biến đổi cấu trúc của gen dẫn đến đột biến.

Hướng dẫn giải

Nu sắp xếp tạo thành ADN => ADN phiên mã tạo ARN => ARN dịch mã tạo Protein=> Protein quy định tính trạng

Chọn A