Giải bài tập Sinh Học 12 Bài 23. Ôn tập phần di truyền học

§23. ON Tập phần di truyền học
I. TÓM TẮT KIẾN THỨC cơ BẢN VỀ
A. DI TRUYỀN
Cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử
Cơ chế di truyền ở cấp độ tế bào và cơ thể
Cơ chế di truyền ở cấp độ quần thể
ứng dụng di truyền học trong chọn giống
B. BIẾN DỊ
1. Thường biến
Khái niệm: Thường biến là gì?
Thường biến là những biến đổi ở kiểu hình của cùng 1 kiểu gen, phát sinh trong đời cá thể dưới ảnh hưởng của môi trường.
Nguyên nhân phát sinh: Thường biến xuất hiện bằng cách nào?
Thường biến xuất hiện do tác động của các yếu tô' môi trường. t? Đặc điểm: Nêu các đặc điểm của thường biến
Thường biến có các đặc điểm: '
Thường biến là loại biến dị đồng loạt theo cùng 1 hướng xác định tương ứng với điều kiện môi trường.
Không di truyền.
ỷ Ý nghĩa và vai trò: Thường biển có ý nghĩa gì đối với sinh vật trong quá trình tiến hóa? Trong chọn giống?
Giúp cơ thể phản ứng linh hoạt về kiểu hình đảm bảo sự thích ứng trước những thay đổi nhất thời hoặc theo chu kì của môi trường.
Mức phản ứng là gì?
Mức phản ứng là giới hạn thường biến của một kiểu gen trước những điều kiện môi trường khác nhau. Mức phản ứng được di truyền.
(p Có thể có lợi ích gì khi biết được mức phản ứng của 1 kiểu gen?
Khi biết được mức phản ứng của 1 kiểu gen, trong chỉ đạo nông nghiệp, tùy điều kiện cụ thể ở từng nơi, trong từng giai đoạn mà người ta nhấn mạnh yếu tô' giống hay yếu tố kĩ thuật sản xuất.
Biến dị tổ hợp
tp Kliái niệm: Biến dị tổ hợp là gì?
Biến dị tổ hợp là sự tái tổ hợp vật chất di truyền của bô", mẹ, tổ tiên thông qua quá trình giao phôi.
ỷ Ca chế phát sinh: Biến dị tổ hợp xuất hiện bằng các cơ chế nào?
Biến dị tổ hợp phát sinh bằng các cơ chế:
Quá trình phát sinh giao tử.
Quá trình thụ tinh.
Hoán vị gen.
Tương tác gen.
Đặc điểm: Nêu đặc điểm của các biến dị tổ hợp.
Đặc điểm của các biến dị tổ hợp là tái tổ hợp của 2 bộ gen theo cách mới. cr' Vai trò và ý nghĩa:
+ Trong tiến hóa:
Biến dị tổ hợp tạo sự đa dạng phong phú của sinh vật, giúp sinh vật có nhiều khả năng thích nghi với môi trường sông luôn biến đổi.
Biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu thứ cấp của tiến hóa.
+ Trong chọn giông:
Biến dị tổ hợp tạo sự đa dạng phong phú của sinh vật giúp con người dễ dàng tìm ra những tính trạng có lợi cho mình để chọn làm giông.
Nhờ biến dị tổ hợp mà trong nuôi trồng có nhiều giông mới năng suất cao, phẩm chất tốt.
Đột biến gen	;
t? Khái niệm: Đột biến gen là gì?
Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc gen.
/P Nguyên nhân và cơ chế phát sinh.
+ Nguyên nhân phát sinh đột biến gen là do sự bắt cặp không đúng trong tái bản ADN, do những sao hỏng ngẫu nhiên, do tác động của các tác nhân lí hóa ở môi trường hay do các tác nhân sinh học.
+ Cơ chế dẫn đến đột biến thay thế cặp nuclêotit này bằng cặp nuclêotit khác:
Sự kết cặp không đúng trong tái bản ADN
Các bazơ Nitơ thường tồn tại hai dạng cấu trúc (dạng thường và dạng hiếm). Các dạng hiếm (hỗ biến) có những vị trí liên kết hiđrô bị thay đổi làm cho chúng kết cặp không đúng trong tái bản (kết cặp không hợp đôi) dẫn đến phát sinh đột biến gen.
Ví dụ, guanin dạng hiếm (G*) kết cặp với timin trong tái bản, tạo nên đột biến G - X —> T - A (hình 4.1)
Dột biến G - X — T - A do kết cập không hợp dôi trong nhân dôi ADN.
• Tác động của các tác nhân gây đột biến:
+ Tác động của các tác nhân vật lí như tia tử ngoại (UV) có thể làm cho hai bazơ timin trên cùng 1 mạch ADN liên kết với nhau dẫn đến phát sinh đột biến gen.
+ Tác nhân hóa hộc như 5 - brômuraxin (5 BU) là chất đồng đẳng của timin gây thay thế A - T bằng G - X (hình 4.2).
+ Tác nhân sinh học: Dưới tác động của 1 sô' virut cũng gây nên đột biến gen. Ví dụ: virut viêm gan B, virut hecpet,... đ> Pliân loại: Đột biến gen được phân thành những loại nào?
Các dạng đột biến điểm gồm: thay thế, thêm, mất 1 cặp nuclêotit.
(p Đặc điểm: Nêu các đặc điểm của đột biến gen.
Đột biến gen có thể có hại hoặc có lợi hay trung tính đổì với thể đột biến. Mức độ có hại hay có lợi của gen đột biến phụ thuộc vào điều kiện môi trường cũng như tùy thuộc vào tổ hợp gen.
tp Vai trò và ý nghĩa: Vai trò của đột biến gen trong quá trình tiến hóa?
Trong chọn giống? Trong nghiên cứu di truyền?
Đột biến gen là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho quá trình tiến hóa, nguồn nguyên liệu cho quá trình chọn giông đốì với 1 số loài sinh vật và cũng là công cụ để các nhà khoa học nghiên cứu các quy luật di truyền.
Đột biến cấu trúc NST
t? Khái niệm: Thế nào là đột biến cấu trúc NST?
Đột biến cấu trúc NST là những biến đổi trong cấu trúc của NST.
Nguyền nhân và cơ chế phát sinh: Nêu 1 số nguyên nhân làm xuất hiện đột biến cấu trúc NST.
Một số nguyên nhân làm xuất hiện đột biến cấu trúc NST là các tác nhân vật lí, phóng xạ, hóa chất độc hại,... virut.
(p Đặc điểm: Nêu các đặc điểm của từng loại đột biến cấu trúc NST.
Mất đoạn: Mất đoạn là dạng đột biến làm mất đi một đoạn nào đó của NST. Mất đoạn làm giảm số lượng gen trên NST, làm mất cân bằng gen nên thường gây chết đô'i với thể đột biến.
ơ người đã thấy nhiều rối loạn do mất đoạn NST. Ví dụ, mất 1 phần vai dài NST số’ 22 (tạo nên NST được gọi là Philadelphia, Phj) gây nên một dạng ung thư máu ác tính.	•
Lặp đoạn: Lặp đoạn là dạng đột biến làm cho một đoạn nào đó của NST có thể lặp lại một hay nhiều lần. Hệ quả của lặp đoạn dẫn đến làm gia tăng sô' lượng gen trên NST. Việc gia tăng 1 số gen trên NST làm mất cân bằng gen trong hệ gen nên có thể gây nên hậu quả cho thể đột biến. Tuy nhiên, trong 1 sô' trường hợp, việc tăng sô' lượng gen làm tăng sô' lượng sản phẩm của gen nên cũng có thể được ứng dụng trong thực tế. Ví dụ, ở đại mạch có đột biến lặp đoạn làm tăng hoạt tính của enzim amilaza, rất có ý nghĩa trong công nghiệp sản xuất bia.
Đảo đoạn: Đảo đoạn là dạng đột biến làm cho 1 đoạn NST nào đó đứt ra rồi đảo ngược 180° và nối lại. Hệ quả của đột biến đảo đoạn là làm thay đổi trình tự phân bổ các gen trên NST. Do thay đổi vị trí gen trên NST nên sự hoạt động của gen có thể bị thay đổi làm cho 1 gen nào đó vô'n đang hoạt động nay chuyển đến vị trí mới có thể không hoạt động hoặc tăng giảm mức độ hoạt động. Do vậy, đột biến đảo đoạn NST có thể gây hại cho thể đột biến. Một sô' thể đột biến mang NST bị đảo đoạn có thể bị giảm khả năng sinh sản.
Chuyển đoạn: Chuyển đoạn là dạng đột biến dẫn đến sự trao đổi đoạn trong 1 NST hoặc giữa các NST không tương đồng. Có nhiều dạng đột biến chuyển đoạn NST khác nhau nhưng ở đây chúng ta chỉ tìm hiểu về dạng đột biến chuyển đoạn giữa các NST không tương đồng. Trong đột biến chuyển đoạn, một sô' gen trên NST này đươc chuyển sang NST khác dẫn đến làm thay đổi nhóm gen liên kết (xem bài 11). Các thể đột biến mang chuyển đoạn NST thường bị giảm khả năng sinh sản.
rí* Vai trò và ý nghĩa: Vai trò của đột biến NST trong quá trình tiến hóa?
Trong chọn giống? Trong nghiên cứu di truyền?
Người ta có thể gây mất đoạn nhỏ để loại khỏi NST những gen không mong muôn ở một sô' giông cây trồng.
Nhìn chung, lặp đoạn không gây hậu quả nghiêm trọng như mất đoạn. Mặt khác, lặp đoạn NST dẫn đến lặp gen tạo điều kiện cho đột biến gen, tạo nên các gen mới trong quá trình tiến hóa.
Sự sắp xếp lại các gen do đảo đoạn góp phần tạo ra nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa. Ví dụ, ở nhiều loài muỗi, quá trình đảo đoạn được lặp đi lặp lại trên các NST đã góp phần tạo nên loài mới.
Đột biến chuyển đoạn có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành loài mới. Do thể đột biến mang chuyển đoạn bị giảm khả năng sinh sản nên người ta có thể sử dụng các dòng côn trùng mang chuyển đoạn làm công cụ phòng trừ sâu hại bằng biện pháp di truyền.
Đột biến lệch bội
(Xem Các dạng đột biến lệch bội ở SGK). iP Khái niệm: Thế nào là đột biến lệch bội NST?
Đột biến lệch bội là đột biến làm thay đổi sô' lượng NST ở 1 hay 1 sô' cặp NST tương đồng.
Nguyên nhân và cơ chế phát sinh: nêu 1 số nguyên nhân làm xuất hiện đột biến lệch bội NST.
Một sô' nguyên nhân làm xuất hiện đột biến lệch bội NST là do các tác nhân vật lí, hóa học, sinh học.
Cơ chê' phát sinh:
+ Đột biên lệch bội xảy ra do rối loạn phân bào làm cho 1 hoặc 1 sô' cặp NST tương đồng không phân li. Sự không phân li của 1 hay 1 sô' cặp NST trong giảm phân tạo ra các giao tử thừa hay thiếu 1 vài NST.
Các giao tử này kết hợp với giao tử bình thường sẽ tạo ra các thể lệch bội. Sự không phânỴli có thể xảy ra ở các cặp NST thường hay cặp NST giới tính.
+ Lệch bội cũng có thể xảy ra trong nguyên phân ở các tê' bào sinh dưỡng (2n) làm cho 1 phần cơ thể mang đột biến lệch bội và hình thành thể khảm. tP Phân loại: Đột biên lệch bội NST được phân thành những loại nào?
Đột biến lệch bội NST được phân thành những loại chính như: thế' không (2n - 2), thể một (2n - 1), thể một kép (2n - 1 - 1), thể ba (2n + 1), thể bốn (2n + 2), thể bôn kép (2n + 2 + 2).
(p Đặc điểm: Nêu các đặc điểm của từng loại đột biến lệch bội NST.
Các đặc điểm của từng loại đột biến lệch bội NST:
Thể không (2n - 2): trong bộ NST 2n có 1 cặp NST tương đồng bị giảm 2, không còn NST nào của cặp đó.
Thể một (2n - 1): trong bộ NST 2n có 1 cặp NST tương đồng bị giảm 1, cặp này chỉ còn 1 NST.
Thể một kép (2n - 1 - 1): trong bộ NST 2n có 2 cặp NST tương đồng mà mỗi cặp chỉ có 1 NST.
Thể ba (2n + 1): trong bộ NST 2n có 1 cặp NST tương đồng tăng thêm
NST nên cặp này có đến 3 NST.
Thể bốn (2n + 2): trong bộ NST 2n có 1 cặp NST tương đồng tăng thêm
NST nên cặp NST này có đến 4 NST.
í) Thể bôn kép (2n + 2 + 2): trong bộ NST 2n có 2 cặp NST tương đồng, mà mỗi cặp có đến 4 NST (dư 2 NST).
(p Vai trò và ý ngliĩa: Vai trò của đột biến lệch bội NST trong quá trình tiến hóa? Trong chọn giống? Trong nghiên cứu di truyền?
Đột biến lệch bội cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa.
Trong thực tiễn chọn giông có thể sử dụng lệch bội để xác định vị trí của
gen trên NST.
Trong nghiên cứu di truyền giúp chẩn đoán sớm trước sinh để có biện pháp xử lí thích hợp'.
Đột biến đa bội
t? Khái niệm: Thế nào là đột biến đa bội?
Đột biến đa bội là dạng đột biến làm tăng 1 số nguyên lần bộ NST đơn
bội của loài và lớn hơn 2n.
(p Nguyên nhân và cơ chế phát sinh: Nêu một sô' nguyên nhân làm xuât hiện đột biến đa bội.
Do các tác nhân lí, hóa của môi trương hoặc do rối loạn bên trong tế bào làm cho bộ NST đã tự nhân đôi nhưng không phân li ở kì sau của quá trình phân bào.
Phân loại: Đột biến đa bội NST được phân thành những loại nào?
Đột biến đa bội NST được phân thành 2 loại là: tự đa bội và dị đa bội.
Đặc điểm: Nêu các đặc điểm của từng loại đột biến đa bội.
Đặc điểm của thể tự đa bội là cùng nguồn
Đặc điểm của thể dị đa bội là khác nguồn
Vai trò và ý nghĩa: Vai trò của đột biến đa bội NST trong quá trình tiến hóa? Trong chọn giống? Trong nghiên cứu di truyền?
Đột biến đa bội đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa vì nó
góp phần hình thành nên loài mới.
Trong nghiên cứu di truyền, trong chọn giông đột biến đa bội đóng vai trò quan trọng trong việc tạo giôrìg mới.
II. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Hãy điền các chú thích thích hợp vào bên cạnh các mũi tên nêu trong sơ đồ dưới đây để minh họa quá trình di truyền ở mức độ phân tử: ADN -> mARN -> pôlỉpepetit -+ prôtein -> tính trạng (hình thải, sinh lí,...) Sơ đồ dưới đây để minh họa quá trình di truyền ở mức độ phân tử:
Phiên mã dịch mã
ADN -> mARN -> pôlipepetit-+prôtêin-> tính trạng (hình thái, sinh lí,...)
Tại sao mỗi mạch của phân tử ADN lại dược tổng hợp theo 1 cách khác nhau?
Mỗi mạch của phân tử ADN lại được tổng hợp theo 1 cách khác nhau vì
ADN-polymêraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ - 3’ nên trên mạch khuôn 3’ - 5’ mạch bổ sung được tổng hợp liên tục, còn trên mạch khuôn 5’ - 3’, mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki), sau đó các đoạn Okazaki được nốì với nhau bởi enzim mới.
Hãy giải thích cách thức phân loại biến dị dược nêu trong bài và cho biết đặc diểm của từng loại.
Cách thức phân loại biến dị nêu trong bài dựa vào có di truyền hay không di truyền.
Đặc điểm của biến dị không di truyền là:
+ không di truyền (do không biến đổi kiểu gen, chỉ biến đổi kiểu hình).
+ biến đổi đồng loạt theo hướng xác định, tương ứng với điều kiện môi trường.
Đặc điểm của biến dị di truyền là:
+ di truyền (do biến đổi kiểu gen)
+ biến đổi đột ngột, gián đoạn, cá biệt, không định hướng.
Cho một cây dậu Hà Lan có kiểu gen dị hợp tử với kiểu hình hoa đỏ tự thụ phấn. Ớ đời sau, người ta lấy ngẫu nhiên 5 hạt đem gieo. Xác suất để cả 5 hạt cho ra cả 5 cây đều có hoa trắng là bao nhiêu. Xác suất để trong số 5 cây con có ít nhất 1 cây hoa đỏ là bao nhiêu? Cây đậu Hà Lan có kiểu gen dị hợp tử với kiểu hình hoa đỏ tự thụ phấn:
Aa
14 A, 14 a 14 a = 14
P:	Aa
Gp:	14 A, 14 a
- p aa) = Vz a
Xác suất để cho ra 1 cây hoa trắng là 14
Xác suất để cả 5 hạt cho ra cả 5 cây hoa đều có màu trắng là:
(1/4)5 = 1/625 = 0,001-6 = 0,16%
Xác suất để trong số’ 5 cây con có ít nhất 1 cây hoa đỏ là:
1 - (1/4)5 = 99,84%
Một số cặp vợ chồng bình thường sinh ra người con bị bệnh bạch tạng. Tỉ lệ người con bị bệnh bạch tạng chiếm khoảng 25% tổng số con của các cặp vợ chồng nay. Những người bị bệnh bạch tạng lấy nhau thường sinh ra 100% số con bị bệnh bạch tạng. Tuy nhiên, trong 1 số trường hợp, hai vợ chồng cùng bị bệnh bạch tạng lấy nhau lại sinh ra người con bình thường. Hãy giải thích cơ sở di truyền học có thể có của hiện tượng này.
Hai vợ chồng cùng bị bệnh bạch tạng mà lại sinh ra người con bình thường thì ta có thể kết luận alen gây bệnh bạch tạng ở mẹ thuộc một gen khác với gen gây bệnh bạch tạng ở bố. Do có sự tương tác gen nên ở người con đã có màu da bình thường.
Tại sao bệnh di truyền do gen lặn liên kết vời NST giói, tính X ở người lại dễ được phát hiện hơn so với bệnh gen lặn nằm trên NST thường?
Gen lặn trên NST thường khó phát hiện hcfn so với gen lặn trên NST X ờ người là vì gen lặn trên NST thường chỉ được biểu hiện ra kiểu hình khi có cả 2 alen lặn còn gen lặn trên NST X chỉ cần 1 alen lặn cũng đã biểu hiện ra kiểu hình ở nam giới.
Một quần thể khi nào được gọi là căn bằng di truyền (cân bằng
Hacdi - Vanbec)?
Một quần thể được gọi là đang ở trạng thái cân bằng di truyền khi tỉ lệ các kiểu gen (còn được gọi là thành phần kiểu gen) của quần thể tuân theo công thức sau:
p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1
Trong đó, p là tần sô' của alen trội, q là tần sô' của alen lặn và p + q = L- (trong quần thể gen chỉ có 2 loại alen).
Để tạo giống vi sinh vật, người ta hay dùng biện pháp gì? Giải thích?
Gây đột biến và chọn lọc là chủ yếu.
Những người có bộ NST : 44 NST thường + XXY hoặc 44 NST thường + XXXY đều là nam giới. Những người có bộ NST với 44 NST thường + X hoặc 44 NST thường + XXX đều là nữ giới. Từ thực tế này chúng ta có thể rút ra kết luận gì? A : NST thường.
Những người có bộ NST: 44 A + XXY hoặc 44 A + XXXY đều là nam giới.
Những người có bộ NST với 44 A + X hoặc 44 NST thường + XXX đều là nữ giới. Từ thực tế này chúng ta có thể rút ra kết luận: NST Y ở người quy định giới nam. Nếu có NST Y thì hợp tử phát triển thành nam, nếu không có Y thì hợp tử phát triển thành nữ.