CHƯƠNG 1: DI TRUYỀN PHÂN TỬ VÀ DI TRUYỀN NHIỄM SẮC THỂ

📖 Quay lại Mục lục sách

📖 Mục lục

A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM & CÔNG THỨC

1. Cấu trúc DNA và tính toán liên quan

Chiều dài DNA (L):

L = (N/2) × 3.4 Å

Trong đó:

• · N: tổng số nucleotide của cả 2 mạch
• · 3.4 Å: khoảng cách giữa 2 nucleotide trên một mạch

Số chu kỳ xoắn (C):

C = N/20

(Mỗi chu kỳ xoắn gồm 10 cặp base = 20 nucleotide)

Số liên kết hydro (H):

H = 2A + 3G

(A: số nucleotide loại Adenin, G: số nucleotide loại Guanin)

Khối lượng phân tử DNA (M):

M = N × 300 đvC

(Trung bình mỗi nucleotide nặng 300 đvC)

2. Quá trình nhân đôi DNA

Số phân tử DNA con sau k lần nhân đôi:

Số phân tử = 2^k

Số mạch đơn mới được tổng hợp:

Số mạch mới = 2^(k+1) - 2

Số nucleotide môi trường cung cấp:

N_mt = N × (2^k - 1)

Số nucleotide tự do mỗi loại cần cung cấp:

A_mt = T_mt = A × (2^k - 1)
G_mt = X_mt = G × (2^k - 1)

3. Phiên mã và dịch mã

Số nucleotide của mRNA (nếu gene không intron):

N_mRNA = N_gene / 2

Số bộ ba mã hóa trên mRNA:

Số bộ ba = N_mRNA / 3

Số axit amin trong chuỗi polypeptide:

Số aa = (N_mRNA / 3) - 1

(trừ bộ ba kết thúc)

Số liên kết peptide:

Số liên kết peptide = số aa - 1

4. Đột biến gene

Đột biến điểm:

• · Mất hoặc thêm 1 cặp nucleotide: gây dịch khung từ vị trí đột biến
• · Thay thế 1 cặp nucleotide: có thể thay đổi 1 aa hoặc không (đột biến đồng nghĩa)

5. Đột biến nhiễm sắc thể

Đột biến số lượng:

• · Lệch bội: 2n ± 1 (thể một, thể ba...)
• · Đa bội: 3n, 4n,... (tam bội, tứ bội...)

6. Các quy luật di truyền

Quy luật phân li (Mendel):

• · Tỉ lệ kiểu gene: 1 : 2 : 1
• · Tỉ lệ kiểu hình: 3 : 1

Quy luật phân li độc lập (2 cặp gene):

• · Số loại giao tử: 2^n
• · Số loại kiểu gene: 3^n
• · Số loại kiểu hình: 2^n

Liên kết gene & hoán vị gene:

Tần số hoán vị:

f = (Số cá thể tái tổ hợp / Tổng số cá thể) × 100%

(f ≤ 50%)

Di truyền liên kết giới tính:

• · Gene trên X: di truyền chéo
• · Gene trên Y: chỉ truyền cho con trai

B. BÀI TẬP VÍ DỤ CÓ LỜI GIẢI

Bài 1: Tính toán DNA

Đề: Một gene dài 4080 Å, có 20% nucleotide loại A.
a) Tính số nucleotide mỗi loại của gene.
b) Gene nhân đôi 3 lần, tính số nucleotide mỗi loại môi trường cung cấp.

Dữ kiện:

1. Gene dài 4080 Å
2. 20% nucleotide loại A

Yêu cầu:

1. a) Tính số nucleotide mỗi loại của gene
2. b) Gene nhân đôi 3 lần, tính số nucleotide mỗi loại môi trường cung cấp

Giải:
a)

• · Số cặp base: 4080 / 3.4 = 1200 cặp
• · Tổng nucleotide: N = 1200 × 2 = 2400
• · A = T = 20% → A = T = 2400 × 0.2 = 480
• · G = X = (2400 - 2 × 480) / 2 = 720

b)

· Số nucleotide mỗi loại môi trường cung cấp:

A_mt = T_mt = 480 × (2^3 - 1) = 480 × 7 = 3360
G_mt = X_mt = 720 × (2^3 - 1) = 720 × 7 = 5040

Bài 2: Phiên mã – Dịch mã

Đề: Một gene có 1500 cặp nucleotide, mạch gốc có tỉ lệ A:T:G:X = 1:2:3:4.
a) Tính số nucleotide mỗi loại của mRNA.
b) Tính số axit amin của protein tương ứng.

Dữ kiện:

1. Gene có 1500 cặp nucleotide
2. Mạch gốc có tỉ lệ A:T:G:X = 1:2:3:4

Yêu cầu:

1. a) Tính số nucleotide mỗi loại của mRNA
2. b) Tính số axit amin của protein tương ứng

Giải:
a)

• · Mạch gốc: A1 : T1 : G1 : X1 = 1:2:3:4
• · Tổng số nucleotide mạch gốc = 1500

A1 = (1/10) × 1500 = 150
T1 = 300
G1 = 450
X1 = 600

· mRNA bổ sung với mạch gốc:

A_mRNA = T1 = 300
U_mRNA = A1 = 150
G_mRNA = X1 = 600
X_mRNA = G1 = 450

b)

• · Số bộ ba trên mRNA: 1500 / 3 = 500
• · Số axit amin: 500 - 1 = 499

Bài 3: Đột biến gene

Đề: Một gene có trình tự mạch gốc:
3' – TAX AGG XTG – 5'
Sau đột biến:
3' – TAX ATG XTG – 5'
Xác định dạng đột biến và hậu quả (biết bộ ba 3'AGG5' mã hóa Arg, 3'ATG5' mã hóa Met).

Dữ kiện:

1. Trình tự mạch gốc: 3' – TAX AGG XTG – 5'
2. Trình tự sau đột biến: 3' – TAX ATG XTG – 5'
3. Bộ ba 3'AGG5' mã hóa Arg, 3'ATG5' mã hóa Met

Yêu cầu:

1. Xác định dạng đột biến
2. Nêu hậu quả

Giải:

• · So sánh: nucleotide thứ 5 từ A → T (trên mạch gốc)
• · Đây là đột biến thay thế 1 cặp nucleotide (A-T thành T-A)
• · Hậu quả: thay đổi 1 axit amin (Arg → Met)

Bài 4: Đột biến nhiễm sắc thể

Đề: Ở ngô, bộ nhiễm sắc thể 2n = 20. Một thể đột biến có 40 nhiễm sắc thể trong tế bào sinh dưỡng. Xác định dạng đột biến.

Dữ kiện:

1. Ở ngô, bộ nhiễm sắc thể 2n = 20
2. Thể đột biến có 40 nhiễm sắc thể trong tế bào sinh dưỡng

Yêu cầu: Xác định dạng đột biến

Giải:

• · 2n = 20, thể đột biến có 40 NST = 4n
• · → Đột biến đa bội chẵn (tứ bội)

Bài 5: Quy luật Mendel

Đề: Ở đậu Hà Lan, hạt vàng (A) trội hoàn toàn so với hạt xanh (a). Cho cây hạt vàng dị hợp tự thụ phấn.
a) Xác định tỉ lệ kiểu gene và kiểu hình ở đời con.
b) Nếu cho cây hạt vàng dị hợp lai với cây hạt xanh, tỉ lệ kiểu hình đời con ra sao?

Dữ kiện:

1. Ở đậu Hà Lan, hạt vàng (A) trội hoàn toàn so với hạt xanh (a)
2. Cây hạt vàng dị hợp (Aa)

Yêu cầu:

1. a) Xác định tỉ lệ kiểu gene và kiểu hình ở đời con khi tự thụ phấn
2. b) Nếu lai với cây hạt xanh, tỉ lệ kiểu hình đời con

Giải:
a) P: Aa × Aa
→ F1: 1AA : 2Aa : 1aa (3 vàng : 1 xanh)
b) P: Aa × aa
→ F1: 1Aa : 1aa (1 vàng : 1 xanh)

Bài 6: Di truyền liên kết giới tính

Đề: Ở người, bệnh máu khó đông do gene lặn h nằm trên X. Một người phụ nữ bình thường (X^HX^h) kết hôn với người đàn ông bình thường (X^HY). Xác suất họ sinh con trai bị bệnh là bao nhiêu?

Dữ kiện:

1. Bệnh máu khó đông do gene lặn h nằm trên X
2. Người phụ nữ bình thường (X^HX^h)
3. Người đàn ông bình thường (X^HY)

Yêu cầu: Tính xác suất họ sinh con trai bị bệnh

Giải:

• · P: X^HX^h × X^HY
• · Con trai nhận X từ mẹ, Y từ bố
• · Xác suất con trai bị bệnh (X^hY) = xác suất mẹ cho X^h × xác suất bố cho Y
  

  = (1/2) × (1/2) = 1/4

C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

1. Gene dài 5100 Å, có A = 600 nucleotide. Tính số liên kết hydro của gene.
2. Một phân tử mRNA có 900 nucleotide, tính số axit amin của protein được tổng hợp.
3. Ở cà chua, 2n = 24. Thể đột biến có 25 NST thuộc dạng nào?
4. Lai ruồi giấm mắt đỏ (X^WX^w) với mắt trắng (X^wY). Tính tỉ lệ ruồi mắt trắng ở đời con.

Đáp án bài tập tự luyện

1. 6900 liên kết hydro
2. 299 axit amin
3. Thể ba (2n+1)
4. 50%