Hướng dẫn giải chi tiết Các dạng bài tập Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể Sinh học 12

ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ

Câu 1.

Hiện tượng trao đổi chéo bất thường có thể gây ra những loại đột biến NST nào?

Hướng dẫn giải

- TĐC không cân giữa các NST tương đồng: tạo ra 1 NST mất đoạn, 1 NST lặp đoạn.

- TĐC giữa các NST không tương đồng:

+ Chuyển đoạn tương hỗ: tạo ra 2 NST đột biến chuyển đoạn.

+ Chuyển đoạn không tương hỗ: 1 NST mất đoạn, 1 NST chuyển đoạn.

Câu 2.

Những loại đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể nào có thể làm tăng sự biểu hiện của một gen nhất định? Giải thích.

Hướng dẫn giải

- Đột biến lặp đoạn làm gia tăng bản sao của gen dẫn đến gia tăng sản phẩm của gen.  

- Đột biến chuyển đoạn và đảo đoạn làm thay đổi vị trí gen trên nhiễm sắc thể: chuyển gen từ vùng dị nhiễm sắc sang vùng nguyên nhiễm sắc làm tăng mức độ biểu hiện gen 

- Đột biến chuyển đoạn và đảo đoạn làm thay đổi vị trí gen trên nhiễm sắc thể có thể dẫn đến thay đổi mức độ hoạt động của gen như chuyển gen đến một vùng promoter mạnh làm tăng mức độ biểu hiện của gen. 

- Đột biến mất đoạn làm mất đi yếu tố ức chế hoạt động của gen hoặc mất đi vùng điều hoà ức chế biểu hiện của gen dẫn đến làm tăng mức độ biểu hiện của gen. 

Câu 3. Số lượng gen trên 1 NST có thể đc tăng lên theo những cơ chế nào?

Hướng dẫn giải

- ĐB lặp đoạn NST

- ĐB chuyển đoạn không tương hỗ

- ĐB chuyển đoạn Robertson

Câu 4. Trong các loại đột biến cấu trúc NST, loại nào làm thường làm giảm khả năng sinh sản? Giải thích.

Hướng dẫn giải

Chuyển đoạn vì khiến sự tiếp hợp giữa NST đột biến và NST trong giảm phân tạo giao tử khó thực hiện do kích thước và trình tự ADN sai khác nhiều tạo ra các giao tử bất thường không thụ tinh được hoặc hợp tử dị hợp sức sống kém (hệ gen mất cân bằng).

Câu 5.

Tại sao đột biến đảo đoạn dị hợp tử thường làm giảm khả năng sinh sản ở thể đột biến?

Hướng dẫn giải

- Nếu đoạn đảo gây ảnh hưởng đến chức năng của gen thì thể đột biến sẽ tạo ra 1 loại giao tử bình thường và 1 giao tử đột biến, giao tử đột biến thường bất thụ.

- Nếu đoạn đảo không gây ảnh hưởng đến gen trên 1 NST, nhưng trong quá trình giảm phân, trao đổi chéo xảy ra tại vị trí đoạn đảo sẽ khiến 2 NST tương đồng 1 chiếc bị lặp gen, 1 chiếc mất gen, do đó tạo ra các giao tử mất cân bằng gen. Giao tử này khi kết hợp với giao tử bình thường sẽ tạo ra hợp tử mất cân bằng gen có thể gây chết.

Câu 6.

Tại sao đột biến chuyển đoạn dị hợp tử thường làm giảm khả năng sinh sản?

Hướng dẫn giải

Trong giảm phân, 4 NST của 2 cặp tương đồng khác nhau sẽ tiếp hợp tạo cấu trúc chữ thập.

Sự tham gia của 4 tâm động sẽ tạo ra các giao tử mất cân bằng về gen (vừa thừa vừa thiếu gen) khiến giao tử chết hoặc khi kết hợp với giao tử bình thường sẽ tạo thành hợp tử mất cân bằng gen.

Câu 7.

Những dạng đột biến cấu trúc NST không làm thay đổi hàm lượng ADN của một NST. Hậu quả và cách phát hiện các dạng đột biến này.

Hướng dẫn giải

a) Loại đột biến: Đảo đoạn và chuyển đoạn trên một NST.  

b) - Hậu quả: Làm thay đổi trình trình tự phân bố các gen trên NST, ảnh hưởng đến quá trình giảm phân và do đó ảnh hưởng tới sức sống của giao tử và cơ thể được tạo ra.

 - Cách phát hiện: Dựa vào sự xuất hiện cấu trúc dạng vòng (nút) khi xảy ra sự tiếp hợp giữa hai NST (1 NST bị đột biến và 1 NST bình thường) của cặp tương đồng ở kỳ đầu của giảm phân I.

Câu 8.

a. Có thể nhận biết một thể dị hợp về chuyển đoạn nhiễm sắc thể bằng những dấu hiệu nào? Vai trò của loại đột biến này trong tiến hóa và trong chọn giống?

b. Một loài thực vật, tế bào lưỡng bội có bộ nhiễm sắc thể 2n = 24; người ta thấy trong 1 tế bào có 23 nhiễm sắc thể bình thường và một nhiễm sắc thể có tâm động ở vị trí khác thường. Hãy cho biết nhiễm sắc thể khác thường này có thể được hình thành bằng những cơ chế nào?

1. Hướng dẫn giải
2. Nhận biết qua các biểu hiện:
   • Thay đổi hình thái NST qua quan sát dưới kính hiển vi; làm thay đổi nhóm gen liên kết..., hoặc làm giảm khả năng sinh sản của cơ thể sống (bán bất thụ).

Vai trò của chuyển đoạn NST:

• Trong tiến hóa: cung cấp nguồn biến dị di truyền cho chọn lọc, góp phần tạo ra sự cách li sinh sản giữa các dạng bình thường và các dạng chuyển đoạn.
• Trong chọn giống: Thay đổi nhóm gen liên kết theo ý muốn, hoặc chuyển gen từ loài này sang loài khác.

3. NST có vị trí tâm động khác thường có thể giải thích do các đột biến cấu trúc NST. Vị trí tâm động thay đổi do:
   • Đột biến đảo đoạn NST mà đoạn bị đảo có tâm động, hoặc không có tâm động.
   • Chuyển đoạn NST: chuyển đoạn trên 1 NST, chuyển đoạn giữa 2 NST khác nhau trong đó NST trao đổi cho nhau những đoạn không bằng nhau.

Câu 9.

Tại sao lặp gen là một cơ chế phổ biến trong quá trình tiến hoá dẫn đến sự hình thành một gen có chức năng mới? Từ một vùng không mã hoá của hệ gen, hãy chỉ ra một cách khác cũng có thể dẫn đến sự hình thành một gen mới.

Hướng dẫn giải

a. Đột biến lặp đoạn NST dẫn tới lặp gen. Quá trình lặp đoạn xẩy ra do sự trao đổi chéo không cân giữa các đoạn crômatit trong cặp tương đồng. Khi trao đổi nếu sự bắt chéo xẩy ra ở một vị trí giữa một gen nào đó thì dẫn tới gen này được lặp nhưng không còn nguyên vẹn (bị thay đổi vị trí của vùng prômôtơ, bị mất một đoạn nuclêôtit) khi đó sẽ hình thành một gen mới.

b. Các vùng không mã hoá thường do không có prômotơ (không có prômôtơ thì không phiên mã). Nếu đột biến chuyển đoạn, đảo đoạn hoặc lặp đoạn làm cho các đoạn prômôtơ gắn vào các vùng không mã hoá thì các vùng này có khả năng phiên mã tổng hơp mARN và dịch mã tổng hợp prôtêin ==> Vùng không mã hoá trở thành gen mới.

Câu 10.

Các thể đột biến chuyển đoạn giữa các nhiễm sắc thể có những đặc điểm gì khác biệt với các loại thể đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể khác? Nêu ý nghĩa của đột biến này trong chọn giống và trong tiến hóa.

Hướng dẫn giải

- Thay đổi nhóm gen liên kết (chuyển gen từ nhóm gen liên kết này sang nhóm gen liên kết khác).

- Thay đổi số lượng nhiễm sắc thể nếu đó là chuyển đoạn Robertson.

- Trong giảm phân, ở cá thể chuyển đoạn dị hợp tử, các nhiễm sắc thể tham gia vào chuyển đoạncó sự tiếp hợp thành hình chữ thập).

- Đột biến chuyển đoạn tạo nên sự đa dạng di truyền và có thể góp phần hình thành loài mới.

-Trong chọn giống, chuyển đoạn có thể tạo ra nhóm gen liên kết có các tổ hợp gen mới phù hợp với mục đích của nhà chọn giống.

Câu 11.

Khoảng 5% số cá thể bị hội chứng Down là do chuyển đoạn nhiễm sắc thể trong đó một bản sao thứ ba của nhiễm sắc thể 21 được gắn vào nhiễm sắc thể thứ 14.Nếu kiểu chuyển đoạn này xảy ra trong tuyến sinh dục của bố hoặc mẹ thì điều này sẽ dẫn đến hội chứng Down như thế nào ở người con.

Hướng dẫn giải

Trong giảm phân, NST kết hợp giữa 14- 21 sẽ hoạt động như một NST. Nếu giao tử nhận được 1 NST 14- 21 và một bản sao bình thường của 1 NST 21 thì giao tử này kết hợp với giao tử bình thường khi thụ tinh sẽ tạo ra hợp tử, phát triển thành người thể ba 21

Câu 12.

Ở một loài côn trùng, gen A qui định màu thân còn gen B qui định hình dạng cánh. Cả hai gen nằm trên cùng một nhiễm sắc thể và khoảng cách giữa chúng là 10 cM.  Khi lai một con cái dị hợp tử có kiểu gen Ab//aB với một con đực có kiểu gen ab//ab người ta thu được đời con có kết quả như sau:

-  490 cá thể có kiểu gen Aabb có độ hữu thụ bình thường.

- 500 cá thể có kiểu gen aaBb bị bán bất thụ (độ hữu thụ bằng 50% so với bình thường).

- 4 cá thể có kiểu gen aabb có độ hữu thụ bình thường.

- 5 cá thể có kiểu gen AaBb bị bán bất thụ.

Cá thể mẹ trong phép lai trên có điều gì bất thường dẫn đến kết quả lai lại có sự khác biệt nhau về độ hữu thụ? Giải thích kết quả lai.

Hướng dẫn giải

- Gen A qui định màu thân còn gen B qui định hình dạng cánh đều không liên quan gì đến khả năng sinh sản. Tuy nhiên, các cá thể đời con của phép lai lại khác biệt nhau về độ hữu thụ nên con mẹ có kiểu gen Ab//aB phải là cá thể chuyển đoạn dị hợp tử trong đó gen B đã chuyển sang nhiễm sắc thể không tương đồng khác.

- Khi cá thể cái chuyển đoạn dị hợp tử giảm phân, cặp nhiễm sắc thể chứa gen Ab bắt cặp với cặp nhiễm sắc thể không tương đồng khác thành hình chữ thập.

- Sau giảm phân, chỉ giao tử nào chứa các nhiễm sắc thể bình thường hoặc các nhiễm sắc thể tham gia vào chuyển đoạn mới có sức sống. Vì vậy cá thể chuyển đoạn dị hợp thường bất thụ 50%.

-  Tần số hoán vị gen bị giảm đi so với bình thường (ít hơn 10cM) là do điểm đứt gẫy gây chuyển đoạn nhiễm sắc thể nằm gần với gen B.

Lưu ý: Xem hình vẽ bên dưới (không nhất thiết phải vẽ hình nhưng phải mô tả đúng).

{-- Để xem tiếp nội dung đề và đáp án từ câu 13-17 của tài liệu các em vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}