Bồi gưỡng HSG

PHÒNG GD&ĐT ĐẠI TỪ
TRƯỜNG THCS YÊN LÃNG
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ ĐẾN DỰ SINH HOẠT CHUYÊN MÔN CỤM PHÍA BẮC
Yên Lãng, ngày ….tháng 10 năm 2011
[email protected]
CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN SINH HỌC 9
HỘI THẢO
[email protected]
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
ĐỘT BIẾN GEN
*Mối quan hệ giữa gen và prôtêin được khái quát theo sơ đồ sau: gen => ARN => prôtêin.

*Những biến đổi trong cấu trúc của gen đưa đến sự biến đổi trong cấu trúc của prôtêin. Các bài tập về đột biến gen cũng gồm các bài thuận và nghịch.
Dạng 1:
Xác định hậu quả của đột biến gen khi biết những dạng biến đổi cụ thể của nó
Vídụ: Một mạch đơn mang mã gốc ở một đoạn giữa của một gen cấu trúc, có trình tự các nuclêôtit như sau:
AXA – ATA – AAA – XTT – XTA - AXA – GGA – GXA – XXA
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
[email protected]
- Nếu T ở vị trí mã bộ ba số 5 bị thay thế bằng G thì có ảnh hưởng gì tới cấu trúc bậc I của đoạn pôlipeptit tương ứng được tổng hợp? Khi đoạn gen đột biến này tự sao liên tiếp 3 đợt thì số lượng nuclêôtit mỗi loại mà môi trường tế bào đã cung cấp thay đổi như thế nào so với đoạn gen chứa đột biến cũng tự sao như vậy?
- Nếu T ở vị trí mã bộ ba số 5 bị mất thì cấu trúc bậc I của đoạn pôlipeptit được tổng hợp như thế nào? So với trường hợp đầu thì đột biến nào xảy ra nghiêm trọng hơn?
- Arginin (arg)- XGU
- Axit glutamic (glu)- GAA
- Axit aspactic(atp) – GAU
- Phênylalanyl (phe) – UUU
- Prôlin (prô) – XXU
- Tirôzin (tir) – UAU
- Xistêin (xis) – UGU
Glyxin (gly) – GGU
- Valin - GUU
- Lơxin – XUX
[email protected]
* Biết rằng bộ ba mã sao của các axit amin như sau:
Giải
Cấu trúc của đoạn gen chưa đột biến và những sản phẩm trực tiếp và gián tiếp tổng hợp từ nó như sau:
mARN: UGU - UAU - UUU – GAA – GAU – UGU – XXU – XGU - GGU
Pôli-
Pepstit: xis - tir - phê - glu - axp - xis - prô - arg - gly
TGT - TAT - TTT - GAA – GAT – TGT – XXT – XGT - GGT

Gen AXA – ATA –AAA – XTT – XTA – AXA – GGA – GXA - XXA
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
[email protected]
Số nuclêôtit từng loại của đoạn gen trên là:
A = T =
17 nuclêôtit
G = X =
10 nuclêôtit
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
[email protected]
- Bộ ba mã gốc -> Bộ ba mã sao -> Axít amin




A = T = 17 ( 23 -1)=119
G = X = 10( 23 -1)=70
Khi đoạn gen chưa đột biến tự sao liên tiếp 3 đợt đã lấy từ môi trường số nuclêôtit từng loại là:
G =X = 10 +1 = 11
A = T = 17 – 1 = 16
- Đoạn gen bị đột biến có số nuclêôtit từng loại là:
- XGA -> GXU ->Alanin
- XTA -> GAU -> Axít aspactic
[email protected]
Còn đoạn gen đột biến khi tự sao liên tiếp 3 đợt đã lấy của môi trường tế bào số nuclêôtit từng loại là:

A = T = 16( 23 -1) = 112

G = X = 11( 23 - 1) = 77
So với gen chưa đột biến thì đoạn gen khi tự sao 3 đợt liên tiếp số nuclêôtit từng loại A = T đã giảm đi:
A =T = 119 – 112 = 7
Và số nuclêôtit loại G = X tăng thêm:
G = X = 77 – 70 = 7
Khi T ở vị trí bộ ba số 5 bị mất thì sẽ đưa đến sự dịch khung từ bộ ba số 5 đến số 9, do đó đưa đến thay đổi trong cấu trúc bậc I của đoạn pôlipeptit tương ứng sau:
- Mạch mã gốc AXA-XAG-GAG-XAX-XA
(5) (6) (7) (8) (9)
- mARN GUU-GUX-XUX-GUG-GU…
Axít amin Valin - valin - lơxin - valin - valin

Vì bộ ba số 9 còn 2 nuclêôtit sẽ kết hợp với 2 nuclêôtit tiếp theo tạo ra bộ ba đầy đủ và bộ ba mã sao có thể là GUU, GUG, GUA, GUX đều mã hóa valin.

- Như vậy, so với đột biến thay thế nói trên thì dạng đột biến này xảy ra nghiêm trọng hơn.
[email protected]
- Từ những biến đổi trong cấu trúc của gen suy ra những biến đổi tương ứng trong chuỗi pôlipeptit cấu thành prôtêin.
[email protected]
Cách giải:

- Căn cứ vào dạng đột biến (Mất, thêm, thay thế một hoặc một số cặp nuclêôtit) hoặc vị trí của nuclêôtit bị đột biến (nếu có) để xác định cấu trúc của các bộ ba mã hóa thay đổi cũng như số lượng đơn phân hoặc từng loại đơn phân trong gen đột biến

Dạng 2.
Xác định cơ chế và dạng đột biến gen khi biết hậu quả của nó thể hiện trong cấu trúc của prôtêin.
Ví dụ 2.
- Bộ ba mã hóa một số loại a xít amim trên mARN như sau:
- AAG-lizin, XAX-histidin, GAG-axít glutamic, XXX-prôlin.
- Một đoạn trong chuỗi pôlipeptit bình thường có trình tự các a xít amin là: lizin – axít glutamic – axít glutamic – prôlin.
- Nhưng do đột biến gen kiểm soát nó đã làm cho chuỗi pôlipeptit chuyển thành trình tự sau:
lizin – axít glutamic – a xít glutamic – histiđin.
- Gọi B là đoạn gen mã hóa đoạn pôlipeptit bình thường nói trên và b là đoạn gen đột biến tương ứng.
a, Giải thích cơ chế phát sinh đột biến nói trên.
b, Một hợp tử mang kiểu gen Bb nguyên phân liên tiếp 3 đợt xác định số nuclêôtit từng loại trong các đoạn gen nói trên ở tất cả các tế bào mới được tạo ra từ hợp tử.
c, Một hợp tử với kiểu gen bb khi nguyên phân liên tiếp 3 đợt đã lấy bao nhiêu nuclêôtit từng loại từ môi trường tế bào để tạo nên các đoạn gen nói trên.
Biết rằng các gen ở thế hệ tế bào cuối cùng ở trạng thái chưa nhân đôi.

[email protected]


Đoạn pôlipeptit bình thường:
lizin – axít glutamic – a xít glutamic – prôlin.
mARN: AAG - GAG - GAG - XXX

Gen B: TTX - XTX - XTX - GGG

AAG- GAG - GAG - XXX
(1) (2) (3) (4)
Đoạn pôlipeptit:
lizin – axít glutamic – axít glutamic – histidin.
mARN: AAG - GAG - GAG - XAX
Gen B: TTX - XTX - XTX - GTG

AAG- GAG - GAG - XAX
(1) (2) (3) (4)
Giải.
* Cơ chế phát sinh đột biến
Sau khi đột biến đoạn gen có cấu trúc như sau:
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
*Như vậy, prôlin bị thay thế bởi histidin là do đột biến gen xảy ra dưới dạng thay thế cặp G – X ở vị trí thứ hai trong bộ ba số (4) bị thay thế bằng cặp A - T
Số nucleôtit của đoạn gen B:
A = T = nucleotit
G = X = nucleotit
Số nuclêôtit từng loại của đoạn gen b (đột biến):
A = T = nuclêôtit
G = X = nuclêôtit
Số nucleotit từng loại của các đoạn gen nói trên trong tất cả các tế bào mới được tạo ra từ hợp tử mang Bb sau 3 đợt nguyên phân liên tiếp là:
A = T = nuclêôtit
-Số nuclêôtit từng loại của môi trường tế bào cung cấp cho hợp tử mang kiểu gen bb nguyên phân liên tiếp 3 đợt để tạo ra các đoạn gen b là:
A = T =
[email protected]
8
4
5
7
(4 + 5) 23 = 72
(8 + 7) 23 = 120
G = X = nuclêôtit
(5 + 5)(23 – 1) = 70
(7 + 7) (23 – 1) = 98
G = X =
Cách giải.
* Dựa vào những biến đổi về thành phần hay số lượng axít amin để suy ra những biến đổi trong cấu trúc của gen.

* Từ những dạng đột biến đã biết xác định tiếp những biến đổi trong thành phần, số lượng, và trình tự các nuclêôtit trong gen.
[email protected]
CHUYÊN ĐỀ ĐẾN ĐÂY KẾT THÚC, XIN CHÀO VÀ HẸN GẶP LẠI!