Các dạng bài tập cơ bản Dạng 1: Cho biết dạng đột biến gen, xác định sự thay đổi về liên kết Hiđrô và cấu trúc của phần tử prôtêin • Các kiến thức cơ bản: Giữa A và T có 2 liên kết hyđrô. Giữa G và X có 3 liên kết hyđrô Dạng mất cặp nuclêôtit sẽ làm giảm số liên kết hyđrô dạng thêm cặp nuclêôtit sẽ làm tăng, dạng đảo vị trí sẽ không đổi, dạng thay thế sẽ có thể không làm thay đổi hoặc tăng hoặc giảm về số liên kết hyđrô trong gen. Khi biết dạng đột biến ta sắp xếp lại các mã di truyền, từ đó suy ra sự thay đổi của cấu trúc phân tử prôtêin. Bài 1 1. Số liên kết hyđrô của gen sẽ thay đổi như thể nào khi xảy ra đột biến gen ở các dạng sau: a. Mất 1 cặp nuclêôtit trong gen. 2. Phân tử prôtêin sẽ bị thay đổi như thế nào trong các trường hợp đột biến sau đây: a. Mất 1 cặp nuclêôtit sau mã mở đầu. b. Trong các dạng đột biến nói trên, dạng nào ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đến cấu trúc của prôtêin? Vì sao? Bài giải 1. a. Mất 1 cặp nuclêôtit trong gen: • Nếu mất 1 cặp nuclêôtit A – T sẽ làm giảm 2 liên kết hyđrô. • Nếu mất 1 cặp nuclêôtit G – X sẽ làm giảm 3 liên kết hyđrô. 2.a. Mất một cặp nuclêôtit sau mã mở đầu sẽ thay đổi toàn bộ trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit. e. Dạng mất một cặp nuclêôtit hay dạng thêm một cặp nuclêôtit thay đổi nghiêm trọng nhất về cấu trúc của prôtêin vì hai dạng đột biến này đều sắp xếp lại các bộ ba mã hoá từ sau mã hoá mở đầu đến cuối gen, dẫn đến thay đổi toàn bộ trình tự các axit amin từ mã bị đột biến đến cuối chuỗi polipeptit. Bài 2 Một gen có cấu trúc dài 0,408mm. Do đột biến thay thế một cặp nuclêôtit này bằng một cặp nuclêôtit khác tại vị trí nuclêôtit thứ 363 đã làm cho mã bộ ba tại đây trở thành mã không quy định axit amin nào. Hãy cho biết phân tử prôtêin do gen đột biến tổng hợp có bao nhiêu axit amin? Bài giải • Nuclêôtit có vị trí 363 thuộc bộ ba thứ 363 : 3 = 121 • Codon thứ 121 trở thành mã kết thúc nên số axit amin trong phân tử prôtêin do gen bị đột biến tổng hợp có số axit amin là: o 121 – 1 =120 axit amin (nếu kể cả axit amin mở đầu). o 121 – 2 = 119 axit amin (nếu không kể đến axit amin mở đầu). 2.Thay đổi cấu trúc của phân tử prôtêin: a. Thay một cặp nuclêôtit ở vị trí thứ 2 là A – T bằng G – X là thay ở mã mở đầu nên không làm thay đổi axit amin nào trong phân tử prôtêin. b. Mất 1 cặp nuclêôtit là X – G ở vị trí thứ 4 sẽ thay đổi toàn bộ axit amin trong chuỗi pôlipeptit từ sau axit amin mở đầu. c. Đảo vị trí 2 cặp nuclêôtit vị trí thứ 16 và 18 làm mã bộ ba tại đây bị biến đổi thành TTX, quy định mã sao là AAG mã hoá axit amin lizin d. Mất 2 cặp nuclêôtit thứ 13 và 14 làm mã bộ ba tại vị trí này trở thành AXT, quy định mã sao UGA và đây là mã kết thúc nên chuỗi polipeptit chỉ còn 4 axit amin sau: Mêtiônin – Valin – Lizin – Xistêrin… mARN: AUG – GUU – AAG – UGU – AGU – GAA… Dạng 2 : Cho biết sự thay đổi về liên kết hiđrô, xác định dạng đột biến và số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến • Các kiến thức cơ bản: Muốn xác định số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến ta cần biết dạng đột biến và số nuclêôtit mỗi loại của gen ban đầu. Bài 1. Một gen có khối lượng 45.10 4 đvC, có hiệu số giữa nuclêôtit loại X với một loại nuclêôtit khác bằng 20% số nuclêôtit của gen. Cho biết dạng đột biến, số nuclêôtit của mỗi loại gen đột biến trong các trường hợp sau, biết đột biến không chạm đến quá 3 cặp nuclêôtit.1. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen tăng 1 liên kết. 2. Sau đột biến số liên kết hyđrô của gen giảm 2 liên kết. Bài giải - Tổng số nuclêôtit của gen: 45. 10 4 : 300 nuclêôtit. X – A = 20% A = T = 15%. X + A = 50% suy ra G = X = 35%. - Số nuclêôtit mỗi loại của gen trước đột biến. A = T = 1500. 15% = 225 nuclêôtit. G = X = 1500. 35% = 525 nuclêôtit. 1. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen tăng 1 liên kết. + Trường hợp 1: Thay một cặp A – T bằng 1 cặp G – X: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen sau đột biến: A = T = 225 – 1 = 224 nuclêôtit; G = X = 525 +1 = 526nuclêôtit + Trường hợp 2: Thay một cặp G – X bằng 2 cặp A – T: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 225 + 2 = 227 nuclêôtit; G = X = 525 – 1= 524nuclêôtit. 2. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen giảm đi 2 liên kết. + Trường hợp 1: Mất 1 cặp A – T. - Số nuclêôtit mỗi loại của gen sau đột biến: A = T = 225 – 1 = 224 nuclêôtit; G = X = 525 nuclêôtit + Trường hợp 2: Thay 2 cặp G – X bằng 2 cặp A – T: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 225 + 2 = 227 nuclêôtit; G = X = 525 – 2 = 523nuclêôtit. Bài 2 Gen có 3120 liên kết hyđrô và A = 20% tổng số nuclêôtit. Tìm dạng đột biến có thể và tính số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến trong các trường hợp sau, biết đột biến không chạm đến quá 3 cặp nuclêôtit. 1. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen tăng thêm 3 liên kết. 2. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen không đổi. Bài giải A = T = 20%  G = X = 50% - 20% = 30%. - Gọi N là tổng số nuclêôtit của gen trước đột biến, ta có: suy ra N = 2400 nuclêôtit - Số nuclêôtit mỗi loại của gen trước đột biến: A = T = 2400. 20% = 480 nuclêôtit. G = X = 2400. 30% = 720 nuclêôtit. 1. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen tăng 3 liên kết: + Trường hợp 1: thêm 1 cặp nuclêôtit G – X trong gen. - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 480 nuclêôtit; G = X = 720 +1 =721 nuclêôtit + Trường hợp 2: Thay 3 cặp A – T bằng 3 cặp G - X - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 480 – 3 = 477nuclêôtit; G = X = 720 +3 = 723 nuclêôtit. + Trường hợp 3: Thay 1 cặp G – X bằng 3 cặp A – T: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 480 + 3 = 483 nuclêôtit; G = X = 720 – 1 = 719 nuclêôtit. 2. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen không đổi: Đột biến chỉ có thể thuộc dạng đảo vị trí các cặp nuclêôtit hoặc thay thế các cặp nuclêôtit. + Trường hợp 1: đảo vị trí giữa các cặp nuclêôtit trong gen: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 480 nuclêôtit; G = X = 720 nuclêôtit. + Trường hợp 2: thay cặp nuclêôtit A – T bằng T – A hoặc thay cặp nuclêôtit G – X bằng X – G: - Số nuclêôtit mỗi loại gen của đột biến: A = T = 480 nuclêôtit; G = X = 720 nuclêôtit + Trường hợp 3: thay 3 cặp A – T bằng 2 cặp G – X: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 480 – 3 = 477 nuclêôtit; G = X = 720 + 2 = 722 nuclêôtit + Trường hợp 4: Thay 2 cặp G – X bằng 3 cặp A – T: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 480 + 3 = 483 nuclêôtit; G = X = 720 – 2 = 718 nuclêôtit. Dạng 3: Dựa vào sự thay đổi số lượng các loại nuclêôtit, chiều dài gen, cấu trúc prôtêin, xác định đột biến gen. * Các kiến thức cơ bản: + Giữa A và T có 2 liên kết hyđrô. + Giữa G và X có 3 liên kết hyđrô. + Dạng mất cặp nuclêôtit sẽ làm giảm số liên kết hyđrô dạng thêm cặp nulclêôtit sẽ làm tăng, dạng đảo vị trí sẽ không đổi, dạng thay thế sẽ có thể không làm thay đổi hoặc tăng hoặc giảm về số liên kết hyđrô trong gen. + Khi biết dạng đột biến ta sắp xếp lại các mã di truyền, từ đó suy ra sự thay đổi của cấu trúc phân tử prôtêin. Bài 1: 1. Số liên kết hyđrô của gen sẽ thay đổi như thể nào khi xảy ra đột biến gen ở các dạng sau:a. Mất 1 cặp nuclêôtit trong gen. b. Thêm 1 cặp nuclêôtit trong gen. c. Thay thế một cặp nuclêôtit trong gen. 2. Phân tử prôtêin sẽ bị thay đổi như thế nào trong các trường hợp đột biến sau đây: a. Mất 1 cặp nuclêôtit sau mã mở đầu. b. Thêm 1 cặp nuclêôtit sau mã mở đầu. c. Thay 1 cặp nuclêôtit trong gen. d. Đảo vi trí giữa 2 cặp nuclêôtit (không kể đến mã mở đầu và mã kết thúc). e. Trong các dạng đột biến nói trên, dạng nào ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đến cấu trúc của prôtêin? Vì sao? Bài giải 1. a. Mất 1 cặp nuclêôtit trong gen: + Nếu mất 1 cặp nuclêôtit A – T sẽ làm giảm 2 liên kết hyđrô. + Nếu mất 1 cặp nuclêôtit G – X sẽ làm giảm 3 liên kết hyđrô. b. Thêm một cặp nuclêôtit trong gen: + Nếu thêm 1cặp nuclêôtit A – T sẽ làm tăng 2 liên kết hyđrô. + Nếu thêm 1cặp nuclêôtit G – X sẽ làm tăng 3 liên kết hyđrô. c. Thay một cặp nuclêôtit trong gen: + Nếu thay một cặp nuclêôtit A – T bằng một cặp T – A hoặc thay một cặp nuclêôtit G – X bằng một cặp nulêôtit G – X sẽ không làm thay đổi số liên kết hyđrô của gen. + Nếu thay một cặp nuclêôtit A – T bằng 1 cặp nuclêôtit G – X sẽ làm tăng số liên kết hyđrô lên 3 – 2 = 1 liên kết. + Nếu thay một cặp nuclêôtit G – X bằng 1 cặp nuclêôtit A – T sẽ làm giảm số liên kết hyđrô lên 3 – 2 = 1 liên kết. 2. a. Mất một cặp nuclêôtit sau mã mở đầu sẽ thay đổi toàn bộ trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit. b. Thêm một cặp nuclêôtit sau mã mở đầu sẽ thay đổi toàn bộ trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit. c. Thay một cặp nuclêôtit trong gen: + Không thay đổi cấu trúc phân tử của prôtêin khi cặp nuclêôtit bị thay thế thuộc mã mở đầu hay mã kết thúc. + Không thay đổi cấu trúc của phân tử prôtêin khi mã bộ ba (Codon) sau đột biến quy định axit amin giống như mã bộ ba trước đột biến (do tính thoái hoá của mã di truyền). + Thay đổi một axit amin trong chuỗi pôlipeptit khi mã bộ ba sau đột biến quy định axit amin khác bộ ba trước đột biến. + Chuỗi polipeptit sẽ bị ngắn lại sau khi mã bộ ba sau đột biến trở thành max kết thúc. d. Đảo vị trí giữa hai cặp nuclêôtit (không kể đến mã mở đầu và mã kết thúc). + Không làm thay đổi axit amin nào trong chuỗi polipeptit khi đảo vị trí 2 cặp nuclêôtit giông nhau hoặc làm xuất hiện bộ ba mới cùng mã hoá cho axit amin cũ. + Thay đổi một axit amin trong chuỗi pôlipeptit khi đảo vi trí hai cặp nuclêôtit của một mã bộ ba và mã bộ ba sau đột biến quy định axit amin khác với mã trước đột biến. + Thay đổi 2 axit amin trong chuỗi polipeptit khi đảo vị trí hai cặp nuclêôtit của hai mã bộ ba và hai mã bộ ba sau đột biến quy định axit amin khác với trước đột biến. e. Dạng mất một cặp nuclêôtit hay dạng thêm một cặp nuclêôtit thay đổi nghiêm trọng nhất về cấu trúc của prôtêin vì hai dạng đột biến này đều sắp xếp lại các bộ ba mã hoá từ sau mã hoá mở đầu đến cuối gen, dẫn đến thay đổi toàn bộ trình tự các axit amin từ mã bị đột biến đến cuối chuỗi polipeptit. Bài 2. Một gen có cấu trúc dài 0,408mm. Do đột biến thay thế một cặp nuclêôtit này bằng một cặp nuclêôtit khác tại vị trí nuclêôtit thứ 363 đã làm cho mã bộ ba tại đây trở thành mã không quy định axit amin nào. Hãy cho biết phân tử prôtêin do gen đột biến tổng hợp có bao nhiêu axit amin? Bài giải:  Nuclêôtit có vị trí 363 thuộc bộ ba thứ 363 : 3 = 121  Codon thứ 121 trở thành mã kết thúc nên số axit amin trong phân tử prôtêin do gen bị đột biến tổng hợp có số axit amin là: + 121 – 1 =120 axit amin (nếu kể cả axit amin mở đầu). + 121 – 2 = 119 axit amin (nếu không kể đến axit amin mở đầu). Bài 3. 1. Một gen có cấu trúc có trình tự các cặp nuclêôtit được bắt đầu như sau: 5 10 15 3' TAX XAA TTX AXA TXA XTT……5'. 5' ATG GTT AAG TGT AGT GAA……3'. Trình tự axit amin trong chuỗi polipeptit do gn trên tổng hợp được bắt đầu như thế nào? 2. Phân tử prôtêin do gen đột biến tổng hợp thay đổi ra sao trong các trường hợp sau: a. Thay một cặp nuclêôtit A – T vị trí thứ hai bằng G – X. b. Mất một cặp nuclêôtit X – G vị trí thứ 4. c. Đảo vị trí hai cặp nuclêôtit thứ 16 và 18 là X – G và T – A. d. Mất 2 cặp nuclêôtit thứ 13 và 14. e. Thay một cặp nuclêôtit ở vị trí thứ 10 là A – T bằng 1 cặp nuclêôtit T – A. Cho biết các bộ ba mã hoá trên phân tử mARN tương ứng với các axit amin như sau: GAA: axit Glutamic AUG: Metiônin UGA: Mã kết thúc. UGU: Xistêin AAG: Lizin AAG: Lizin. GUU: Valin AGU: Xêrin AGU: Xêrin. Bài giải 1. Trình tự các axit amin trong chuỗi pôlipeptit - Mạch khuôn của gen có chiều 3' – 5'. - Theo nguyên tắc bổ sung của cơ chế sao mã, từ trình tự các nuclêôtit trong mạch khuôn ra trình tự các ribônuclêôtit trong mARN được bắt đầu như sau: Mạch khuôn: TAX – XAA – TTX – AXA – TXA – XTT… mARN: AUG – GUU – AAG – UGU – AGU – GAA… - Vậy, trình tự các axit amin trong phân tử prôtêin do gen cấu trúc nói trên tổng hợp là: Mêtiônin – Valin – Lizin – Xistêin – Xêrin – axit glutamic… 2.Thay đổi cấu trúc của phân tử prôtêin: a. Thay một cặp nuclêôtit ở vị trí thứ 2 là A – T bằng G – X là thay ở mã mở đầu nên không làm thay đổi axit amin nào trong phân tử prôtêin. b. Mất 1 cặp nuclêôtit là X – G ở vị trí thứ 4 sẽ thay đổi toàn bộ axit amin trong chuỗi pôlipeptit từ sau axit amin mở đầu. c. Đảo vị trí 2 cặp nuclêôtit vị trí thứ 16 và 18 làm mã bộ ba tại đây bị biến đổi thành TTX, quy định mã sao là AAG mã hoá axit amin lizin d. Mất 2 cặp nuclêôtit thứ 13 và 14 làm mã bộ ba tại vị trí này trở thành AXT, quy định mã sao UGA và đây là mã kết thúc nên chuỗi polipeptit chỉ còn 4 axit amin sau: e. Mêtiônin – Valin – Lizin – Xistêrin… BÀI TẬP ĐỘT BIẾN GEN Bài 1: Một gen dài 4080A 0 bị đột biến thành gen a. Khi gen a tự nhân đôi một lần môi trường nội bào đã cung cấp 2398 nu. đột biến trên thuộc dạng nào ? Bài 2: Một gen có 4800 liên kết hiđrô và có tỉ lệ A/G = ½, bị đột biến thành alen mới có 4801 liên kết hiđrô và có khối lượng 108.10 4 đvC. Số nu mỗi loại của gen sau đột biến? Bài 3. Một gen bình thường điều khiển tổng hợp một prôtêin có 498 axit amin. Đột biến đã tác động trên một cặp nuclêôtit và sau đột biến tổng số nuclêôtit của gen bằng 3000. Xác định dạng đột biến gen xảy ra l Bài 4. Gen A có khối lượng phân tử bằng 450000 đơn vị cacbon và có 1900 liên kết hydrô.Gen A bị thay thế một cặp A - T bằng một cặp G - X trở thành gen a, thành phần nuclêôtit từng loại của gen a là bao nhiêu ? Bài 5. Một gen tổng hợp 1 phân tử prôtêin có 498 axit amin, trong gen có tỷ lệ A/G = 2/3. Nếu sau đột biến, tỷ lệ A/G = 66,85%. Đây là dạng đột biến gen nào? Bài 6. Một gen có 1200 nuclêôtit và có 30% A. Gen bị mất một đoạn. Đoạn mất đi chứa 20 nuclêôtit loại A và có G= 3/2 A. Số lượng từng loại nuclêôtit của gen sau đột biến là bao nhiêu? Bài 7. Một gen có 1200 nuclêôtit và có 30% ađênin . Do đột biến chiều dài của gen giảm 10,2 A 0 và kém 7 liên kết hydrô . Số nuclêôtit tự do từng loại mà môi trường phải cung cấp để cho gen đột biến tự nhân đôi liên tiếp hai lần là bao nhiêu ? Bài 8. Gen có 1170 nuclêôtit và có G = 4A. Sau đột biến, phân tử prôtêin giảm xuống 1 axit amin. Khi gen đột biến nhân đôi liên tiếp 3 lần, nhu cầu nuclêôtit loại A giảm xuống 14 nuclêôtit loại G giảm 7 nuclêôtit, số liên kết hyđrô bị phá huỷ trong quá trình trên là bao nhiêu ? Bài 9. Phân tử mARN được tổng hợp từ một gen bị đột biến chứa 150 uraxin, 301 guanin, 449 ađênin, và 600 xytôzin. Biết rằng trước khi chưa bị đột biến, gen dài 0,51 micrômét và có A/G = 2/3 . Xác định dạng đột biến ? Bài 10. Một cặp gen dị hợp, mỗi alen đều dài 5100 ăngstrong . Gen A có số liên kết hydro là 3900, gen a có hiệu số phần trăm giữa loại A với G là 20% số nu của gen . Do đột biến thể dị bội tạo ra tế bào có kiểu gen Aaa. Số lượng nuclêôtit mỗi loại trong kiểu gen sẽ là Bài 11. Một gen có tổng số nu là 3000, Nu loại A = 500. gen bị đột biến chỉ lien quan tới một bộ ba. Số lien kết hiđrô của gen đột biến là 4009. Xác định dạng đột biến? Bài 12: Một phân tử ARN được tổng hợp từ gen B có số ribônu các loại là A = 200, U = 300, G = 400, X = 600. gen B bị đột biến thành gen b, gen b có chiều dài bằng gen B và có số lien kết hiđrô bằng 4000. Xác định dạng đột biến trên? Bài 13: Một gen có 120 chu kì xoắn có số nu loại G = 450, gen này đột biến thành gen khác có chiều dài bằng 4076,6 A 0 . Tính số lien kết hiđrô của gen đột biến? Bài 14: Gen A đột biến thành gen a, gen a kém gen A 6,8 A 0 và 4 liên kết hiđrô. Xác định dạng đột biến? Bài 15: Hãy tìm các dạng đột biến làm thay đổi cấu trúc của gen trong từng trường hợp sau : - Số liên kết hiđrô của gen tăng thêm 1 liên kết - Số liên kết hiđrô của gen tăng thêm 2 liên kết - Số liên kết hiđrô của gen giảm bớt 1 liên kết - Số liên kết hiđrô của gen giảm bớt 2 liên kết - Số liên kết hiđrô của gen không thay đổi - Không làm thay đổi chiều dài của gen - Không làm thay đổi chiều dài của gen và làm số liên kết hiđrô của gen tăng thêm 1 liên kết - Không làm thay đổi chiều dài của gen và làm số liên kết hiđrô của gen tăng thêm 2 liên kết - Không làm thay đổi chiều dài của gen và làm số liên kết hiđrô của gen giảm 1 liên kết - Không làm thay đổi chiều dài của gen và làm số liên kết hiđrô của gen giảm 2 liên kết Bài 16: Khi gen S đột biến thành gen s. Khi gen S và s cùng tự nhân đôiliên tiếp 3 lần thì nu tự do môi ttrường nội bào cung cấp cho gen s ít hơn so với cho gen S là 28 nuclêôtit. Dạng đột biến xẩy ra với gen S là gì? Bài 17: Một gen có 3000 liên kết hiđrô có số nuclêôtit loại G (guanine) gấp 2 lần loại A (ađênin). Một đột biến xẩy ra làm cho chiều dài của gen giảm đi 85A o . biết rằng trong số nuclêôtit bị mất có 5 nuclêôtit loại X (xitôzin). Tính số nuclêôtit mỗi loại của gen sau khi đột biến? Bài 18:Một gen có chiều dài 0,255 Mm, có hiệu Ađênin và guanin là 10%. Gen nhân đôi 3 đợt. trong số các gen con tạo ra chứa tất cả 3 600 ađênin và 2401 guanin a. Xác định dạng đột biến, tỉ lệ gen đột biến so với tổng số gen được tạo thành b. Xác dịnh số lượng từng loại nuclêôtit môi trường cung cấp cho mỗi gen đột biến nhân đôi 3 lần Câu 19. Dưới tác dụng của tia phóng xạ, gen bị đột biến dẫn đén hậu quả làm mất a.a thứ 12 a. Xác định dạng đột biến gen trên b. Vị trí xẩy ra đột biến gen c. Số nuclêôtit mỗi loại và số liên kết hiđrô của gen cso thể thay đổi như thế nào . đầu). 2.Thay đổi cấu trúc của phân tử prôtêin: a. Thay một cặp nuclêôtit ở vị trí thứ 2 là A – T bằng G – X là thay ở mã mở đầu nên không làm thay đổi axit. polipeptit. c. Thay một cặp nuclêôtit trong gen: + Không thay đổi cấu trúc phân tử của prôtêin khi cặp nuclêôtit bị thay thế thuộc mã mở đầu hay mã kết thúc.