Giải bài tập SGK Sinh 12 Nâng cao Bài 4: Đột biến gen

Đột biến gen là gì? Có những dạng đột biến điểm nào?

Phương pháp giải

• Xem lại Khái quát chung về đột biến gen.
• 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.

Hướng dẫn giải

- Đột biến gen là những biến đổi nhỏ trong cấu trúc của gen. Những biến đổi này thường liên quan, đến một cặp nuclêôtit (được gọi là đột biến điểm) hoặc một số cặp nuclêôtit.

- Có 3 dạng đột biến điểm:

• Đột biến thay thế một cặp nuclêôtit.
• Đột biến mất một cặp nuclêôtit.
• Đột biến thêm một cặp nuclêôtit.

→ Từ đó, dẫn đến biến đổi trình tự mARN và các axit amin trong chuỗi pôlipeptit.

Nêu nguyên nhân và cơ chế phát sinh của đột biến gen.

Phương pháp giải

• Xem lại Khái quát chung về đột biến gen.
• 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.

Hướng dẫn giải

- Nguyên nhân:

• Do các tác nhân vật lí, hóa học của môi trường ngoài: tia phóng xạ, tia tử ngoại, hóa chất hoặc do rối loạn sinh lí, sinh hóa nội bào.
• Do dạng hiếm (hỗ biến) của bazơ nitơ gây kết cặp bổ sung sai trong quá trình nhân đôi ADN.
• Do sai sót ngẫu nhiên trong phân tử ADN: Sai sót do đứt, gãy các liên kết hóa học gây đột biến gen.

- Cơ chế:

• Các tác nhân gây đột biến tác động làm rối loạn quá trình tự nhân đôi ADN, làm ADN bị đứt, gãy các liên kết hóa học của các phân tử hoạc do đảo vị trí một số cặp nuclêôtit gây nên đột biến gen.
• Đột biến gen phụ thuộc: liều lượng, cường độ của loại tác nhân gây đột biến; cấu trúc của gen; sự thay đổi một nuclêôtit ở một mạch của ADN dưới dạng tiền đột biến.

Nêu hậu quả và vai trò của đột biến gen.

Phương pháp giải

• Xem lại Hậu quả và vai trò của đột biến gen.
• Tần số đột biến trong tự nhiên thấp, chỉ khoảng 10^-6 - 10^-4. Tần số đột biến có thể thay đổi tùy thuộc vào các tác nhân đột biến.
• Nhân tố gây đột biến gọi là tác nhân gây đột biến.
• Thể đột biến là những cá thể mang đột biến gen đã biểu hiện ra kiểu hình.

Hướng dẫn giải

- Đột biến gen làm biến đổi chuỗi nuclêôtit của gen sẽ dẫn đến thay đổi trình tự trong chuỗi ribônuclêôtit của mARN, qua đó làm thay đổi trình tự axit amin của prôtêin, gây nhiều đột biến có hại, giảm sức sống của cơ thể. VD: đột biến gây bệnh bạch tạng, bệnh thiếu máu hồng cầu hình lưỡi liềm…

- Tuy nhiên, có những đột biến gen là không có lợi cũng không có hại, một số ít trường hợp lại có lợi có vai trò làm cho sinh vật ngày càng đa dạng, phong phú. VD: đột biến làm tăng khả năng chịu hạn, chịu rét ở lúa…

- Vai trò:

• Đột biến gen làm xuất hiện các alen khác nhau cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa của sinh vật tạo nên nguồn biến dị di truyền chủ yếu cho quá trình tiến hóa.

• Đột biến gen cũng cung cấp nguyên liệu cho quá trình tạo giống. Vì vậy, ở một số đối tượng như vi sinh vật và thực vật, các nhà khoa học thường chủ động sử dụng các tác nhân đột biến để tạo ra các giống mới.

Sự biểu hiện của các đột biến giao tử, đột biến tiền phôi và đột biến xôma như thế nào?

Phương pháp giải

• Xem lại Sự biểu hiện của đột biến gen
• Tần số đột biến trong tự nhiên thấp, chỉ khoảng 10^-6 - 10^-4. Tần số đột biến có thể thay đổi tùy thuộc vào các tác nhân đột biến.
• Nhân tố gây đột biến gọi là tác nhân gây đột biến.
• Thể đột biến là những cá thể mang đột biến gen đã biểu hiện ra kiểu hình.

Hướng dẫn giải

- Đột biến gen khi đã phát sinh sẽ được nhân lên và truyền lại thế hệ sau.

• Khi đột biến phát sinh trong quá trình giảm phân hình thành giao tử (đột biến giao tử), qua thụ tinh sẽ đi vào hợp tử. Đột biến thành gen trội sẽ được biểu hiện ngay trên kiểu hình của cơ thể mang đột biến. Đột biến thành gen lặn thường tồn tại trong hợp tử ở dạng dị hợp tử và không được biểu hiện ở thế hệ đầu tiên. Nhờ quá trình giao phối, gen lặn đột biến được phát tán trong quần thể, khi hình thành tổ hợp đồng hợp tử lặn thì nó mới được biểu hiện. Ví dụ: Người bị bệnh bạch tạng là đồng hợp tử đột biến gen lặn.
• Đột biến gen xảy ra ở những lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử, trong giai đoạn 2- 8 phôi bào (đột biến tiền phôi) thì nó có khả năng tồn tại tiềm ẩn trong cơ thể và truyền lại cho thế hệ sau bằng sinh sản hữu tính.
• Đột biến gen xảy ra trong nguyên phân ở một tế bào sinh dưỡng (đột biến xôma) sẽ được nhân lên ở một mô. Nếu là đột biến thành gen trội, sẽ được biểu hiện ở một phần của cơ thể. Đột biến xôma có thể được nhân lên qua sinh sản sinh dưỡng nhưng không thể di truyền qụa sinh sản hữu tính.

- Đột biến trong cấu trúc của gen đòi hỏi một số điều kiện mới biểu hiện trên kiểu hình của cơ thể.

Hãy chọn phương án trả lời đúng nhất. Đột biến gen là

A. sự biến đổi tạo ra những alen mới.

B. sự biến đổi tạo nên những kiểu hình mới.

C. sự biến đổi một hay một số cặp nuclêôtit trong gen.

D. sự biến đổi một cặp nuclêôtit trong gen.

Phương pháp giải

• Xem lại Khái quát chung về đột biến gen.
• 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.

Hướng dẫn giải

Đáp án C