Xem toàn bộ tài liệu Lớp 12: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Giải Sinh Học Lớp 12
• Giải Sinh Học Lớp 12 (Ngắn Gọn)
• Sách Giáo Viên Sinh Học Lớp 12
• Sách Giáo Viên Sinh Học Lớp 12 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Sinh Học Lớp 12

Giải Bài Tập Sinh Học 12 – Bài 8: Bài tập chương I (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, cung cấp cho học sinh những hiểu biết khoa học về đặc điểm cấu tạo, mọi hoạt động sống của con người và các loại sinh vật trong tự nhiên:

Bài 1 trang 37 sgk Sinh học 12 nâng cao: Tế bào lưỡng bội của ruồi giấm (2n = 8) có khoảng 2,83 × 10⁸ cặp nuclêôtit. Nếu chiều dài trung bình của NST ruồi giấm ở kì giữa dài khoảng 2 micrômet (μm), thì nó cuộn chặt lại và làm ngắn đi bao nhiêu lần so với chiều dài kéo thẳng của phân tử ADN?

Lời giải:

Chiều dài của bộ NST ở ruồi giấm là:

2,38 × 10⁸ × 3,4 Å = 9,62 × 10⁸ Å

Chiều dài trung bình một phân tử ADN của ruồi giấm là:

(9,62 × 10⁸)/8 = 1,2 × 10⁸ Å

NST ruồi giấm ở kì giữa có chiều dài 2μm = 2 × 10⁴ Å

Vậy NST kì giữa đã cuộn chặt với số lần là:

(1,2 × 10⁸ Å) / (2 × 10⁴ Å) = 6000 lần

Bài 2 trang 37 sgk Sinh học 12 nâng cao: Phân tử ADN ở vi khuẩn E.coli chỉ chứa N¹⁵ phóng xạ. Nếu chuyển E.coli này sang môi trường chỉ có N¹⁴ thì sau 4 lần nhân đôi sẽ có bao nhiêu phân tử ADN còn chứa N¹⁵?

Lời giải:

Chỉ có 2 phân tử ADN còn chứa N¹⁵ vì theo nguyên tắc bán bảo toàn sau 4 lần nhân đôi, chỉ có 2 mạch ADN là nguyên liệu cũ của mẹ mang N¹⁵.

Bài 3 trang 37 sgk Sinh học 12 nâng cao: Cho biết các bộ ba trên mARN mã hóa các axit amin tương ứng như sau:

AUG = mêtiônin, GUU = valin, GXX = alanin, UUU = phêninalanin, UUG = lơxin, AAA = lizin, UAG = kết thúc.

a. Hãy xác định trình tự các cặp nuclêôtit trên gen đã tổng hợp đoạn pôlipeptit có trật tự sau:

Mêtiônin – alanin – lizin – valin – lơxin – kết thúc

b. Nếu xảy ra đột biến gen, mất 3 cặp nuclêôtit số 7, 8, 9 trong gen thì sẽ ảnh hưởng thế nào đến mARN và đoạn pôlipeptit tương ứng?

c. Nếu cặp nuclêôtit thứ 10 (X – G) chuyển thành cặp (A – T) thì hậu quả sẽ ra sao?

Lời giải:

a. Chuỗi pôlipeptit: Mêtiônin – alanin – lizin – valin – lơxin – kết thúc

mARN:AUG – GXX – AAA – GUU – UUG – UAG

Mạch gốc của gen: TAX – XGG – TTT – XAA – AAX – ATX

Mạch bổ sung: ATG – GXX – AAA – GTT – TTG – TAG

b. Xảy ra đột biến mất 3 cặp nuclêôtit số 7, 8, 9 thì gen bị ảnh hưởng:

mARN: AUG – GXX – GUU – UUG – UAG

Chuỗi pôlipeptit: Mêtiônin – alanin – valin – lơxin – kết thúc

c. Nếu cặp nuclêôtit thứ 10 (X – G) chuyển thành cặp (A – T) thì

Mạch gốc của gen: TAX – XGG – TTT – AAA – AAX – ATX

mARN: AUG – GXX – AAA – UUU – UUG – UAG

Chuỗi pôlipeptit: Mêtiônin – alanin – lizin – phêninalanin – lơxin – kết thúc

Bài 4 trang 37 sgk Sinh học 12 nâng cao: Cho biết các bộ ba trên mARN mã hóa các axit amin tương ứng như sau:

UGG = triptôphan, AUA = izôlơxin, UXU = xêrin, UAU = tirôzin, AAG = lizin, XXX = prôlin.

Một đoạn gen bình thường mã hóa tổng hợp một đoạn của chuỗi pôlipeptit có trật tự axit amin là:

xêrin – tirôzin – izôlơxin – triptôphan – lizin…

Giả thiết ribôxôm trượt trên phân tử mARN theo chiều từ trái sang phải và một bộ ba chỉ mã hóa cho một axit amin.

a. Hãy viết trật tự các nuclêôtit của phân tử mARN và trật tự các cặp nuclêôtit ở hai mạch đơn của đoạn gen tương ứng.

b. Nếu gen bị đột biến mất các cặp nuclêôtit thứ 4, 11 và 12 thì các axit amin trong đoạn pôlipeptit tương ứng sẽ bị ảnh hưởng như thế nào?

Lời giải:

a. Chuỗi pôlipeptit: xêrin – tirôzin – izôlơxin – triptôphan – lizin…

mARN: UXU – UAU – AUA – UGG – AAG…

Mạch gốc của gen: AGA – ATA – TAT – AXX – TTX…

Mạch bổ sung: TXT – TAT – ATA – TGG – AAG…

b. Nếu gen bị đột biến mất các cặp nuclêôtit thứ 4, 11 và 12 thì:

mARN đột biến: UXU – AUA – UAU – AAG…

Chuỗi pôlipeptit: xêrin – izôlơxin – tirôzin – lizin…

→ Đột biến gây mất 1 bộ ba và có 2 bộ ba mới.

Bài 5 trang 38 sgk Sinh học 12 nâng cao: Ở thể đột biến của một loài, sau khi tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân liên tiếp 4 lần đã tạo ra số tế bào có tổng cộng là 144 NST.

a. Bộ NST lưỡng bội của loài đó có thể là bao nhiêu? Đó là dạng đột biến nào?

b. Có thể có bao nhiêu loại giao tử không bình thường về số lượng NST?

Lời giải:

a. Tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân 4 lần tạo ra số tế bào là: 2⁴ = 16 tế bào.

Bộ NST lưỡng bội của loài có số NST là:

144 : 16 = 9 → 2n = 9

→ Dạng đột biến lệch bội:

– Thể ba (2n + 1): 2n = 8

– Thể một (2n – 1): 2n = 10

b. Nếu đột biến ở dạng thể ba (2n + 1) hay 8 + 1 thì có thể có 4 loại giao tử không bình thường (thừa 1 NST).

Nếu đột biến ở dạng thể một (2n – 1) hay 10 – 1 thì có thể có 5 loại giao tử không bình thường (thiếu 1 NST).

Bài 6 trang 38 sgk Sinh học 12 nâng cao: Cho hai NST có cấu trúc và trình tự các gen như sau:

A B C D E . F G H            M N O P Q . R

a) Hãy cho biết tên và giải thích các đột biến cấu trúc NST tạo ra các NST có cấu trúc và trình tự gen tương ứng với 7 trường hợp sau:

1. A B C F . E D G H

2. A B C B C D E . F G H

3. A B C E . F G H

4. A D E . F B C G H

5. M N O A B C D E . F G H      P Q . R

6. M N O C D E . F G H      A B P Q . R

7. A D C B E . F G H

b) Hãy cho biết trường hợp nào trên đây không làm thay đổi hình dạng NST.

c) Hãy cho biết trường hợp nào trên đây làm thay đổi các nhóm liên kết gen khác nhau.

Lời giải:

a. Các đột biến cấu trúc NST:

– Gen 1: So sánh với gen bình thường thì thấy đoạn DE.F chứa tâm động đã đứt ra, quay 180°, rồi gắn vào NST → Đột biến đảo đoạn chứa tâm động.

– Gen 2: Gen đột biến có đoạn BC lặp lại 2 lần → Đột biến lặp đoạn.

– Gen 3: Gen đột biến bị mất gen D → Đột biến mất đoạn NST.

– Gen 4: Đoạn NST mang gen BC đã chuyển sang cánh khác của chính NST đó → Đột biến chuyển đoạn trong một NST.

– Gen 5: Đoạn gen MNO đã chuyển sang đầu của đoạn gen A B C D E . F G H → Đột biến chuyển đoạn giữa hai NST không tương đồng, dạng chuyển đoạn không tương hỗ.

– Gen 6: Hai đoạn NST của hai NST không tương đồng là AB và MNO đã đứt ra và chuyển đoạn với nhau → Đột biến chuyển đoạn giữa hai NST không tương đồng, dạng chuyển đoạn tương hỗ.

– Gen 7: Đoạn NST mang gen BCD đã đảo đoạn → Đột biến đảo đoạn không chứa tâm động.

b. Trường hợp gen 7 không làm thay đổi hình dạng NST.

c. Trường hợp gen 5 và 6 làm thay đổi các nhóm liên kết gen khác nhau.

Bài 7 trang 38 sgk Sinh học 12 nâng cao: Người ta tiến hành lai giữa hai cây thuốc lá có kiểu gen như sau:

P = ♀ AaBB x ♂ AAbb. Biết rằng 2 alen A và a nằm trên cặp NST số 3, còn 2 alen B và b nằm trên cặp NST số 5. Hãy viết các kiểu gen có thể có của con lai trong các trường hợp sau:

a. Con lai được tự đa bội hóa lên thành 4n.

b. Do xảy ra đột biến trong giảm phân và tạo ra con lai 3n.

c. Do xảy ra đột biến trong giảm phân và tạo ra con lai là thể ba nhiễm ở nhiễm sắc thể số 3.

Lời giải:

Sơ đồ lai:

P:       ♀AaBB   x   ♂ AAbb

GP:    AB, aB           Ab

F₁:           AABb, AaBb

a. Con lai tự đa bội lên thành 4n: AAAABBbb, AAaaBBbb

b. Tạo con lai 3n:

– Nếu xảy ra đột biến ở ♀ tạo giao tử AaBB, khi thụ tinh kết hợp với giao tử ♂ bình thường Ab → Con lai 3n: AAaBBb.

– Nếu xảy ra đột biến ở ♂ tạo giao tử AAbb, khi thụ tinh kết hợp với 2 giao tử ♀ bình thường: AB, aB → Con lai 3n: AAABbb, AAaBbb.

c. Con lai là thể ba nhiễm:

– Nếu xảy ra đột biến ở ♀ tạo giao tử (n + 1) AaB, khi thụ tinh kết hợp với giao tử ♂ bình thường Ab → Con lai (2n + 1): AAaBb.

– Nếu xảy ra đột biến ở ♂ tạo giao tử (n + 1) AAb, khi thụ tinh kết hợp với 2 giao tử ♀ bình thường: AB, aB → Con lai (2n + 1): AAABb, AAaBb.

Bài 8 trang 38 sgk Sinh học 12 nâng cao: Ở cà chua, gen A quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với gen a quy định quả vàng.

a. Cây cà chua tứ bội quả đỏ thuần chủng AAAA có thể được hình thành theo những phương thức nào?

b. Cây 4n quả đỏ AAAA giao phấn với cây 4n quả vàng aaaa sẽ được F₁. F₁ có kiểu gen, kiểu hình và các loại giao tử như thế nào?

c. Viết sơ đồ lai đến F₂, kiểu gen và kiểu hình ở F₂?

Lời giải:

a. Cây cà chua tứ bội AAAA có thể được hình thành theo:

– Gây đột biến ở nguyên phân từ cây 2n: Dùng các tác nhân gây đột biến tác động vào lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử (AA) làm cho các NST tự nhân đôi nhưng không phân li tạo tế bào 4n: AAAA.

– Gây đột biến ở giảm phân và thụ tinh từ cây 2n: Dùng các tác nhân gây đột biến tác động vào giảm phân của bố và mẹ tạo giao tử 2n AA. Hai giao tử 2n AA của bố và mẹ kết hợp tạo hợp tử 4n AAAA.

– Dùng phương pháp lai giữa các cây 4n với nhau.

b. Sơ đồ lai:

P:        AAAA     ×      aaaa

GP:        AA            aa

F₁:             AAaa

                (Quả đỏ)

→ F₁ có các loại giao tử: AA, Aa, aa, AAa, Aaa, A, a, AAaa, O. Trong đó có 3 loại giao tử hữu thụ là: AA, Aa, aa.

c. Sơ đồ lai:

F₁ × F₁ :      AAaa      ×      AAaa

GP:     1/6 AA, 4/6 Aa, 1/6 aa        1/6 AA, 4/6 Aa, 1/6 aa

F₂:    1/36 AAAA : 8/36 AAAa : 18/36 AAaa : 8/36 Aaaa : 1/36 aaaa

Kiểu hình:     35 quả đỏ : 1 quả vàng

Bài thu hoạch

Mô tả, nhận xét các quá trình: 1. Nhân đôi ADN; 2. Phiên mã; 3. Dịch mã.

Trả lời:

1. Nhân đôi ADN:

– Các enzim tháo xoắn phân tử ADN tạo chạc chữ Y, để lộ 2 mạch đơn trong đó một mạch có đầu 3’ – OH và mạch kia có đầu 5’ – P.

– ADN pôlimeraza chỉ có thể bổ sung nuclêôtit vào nhóm 3’ – OH nên tổng hợp mạch đó liên tục. Mạch bổ sung thứ 2 tổng hợp từng đoạn ngắn ngược với chiều phát triển chạc chữ Y, sau đó được nối lại nhờ enzim nối ligaza.

– Kết thúc: ADN được nhân đôi theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn. Nhờ đó, 2 phân tử ADN con được tạo ra giống nhau và giống với ADN mẹ.

– Nhân đôi ở sinh vật nhân chuẩn giống cơ chế nhưng sự nhân đôi xảy ra ở nhiều điểm tạo nhiều đơn vị nhân đôi và nhiều loại enzim tham gia.

2. Phiên mã:

– Giai đoạn khởi đầu: Enzim ARN pôlimeraza bám vào vùng khởi đầu làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch mã gốc có chiều 3’→ 5′ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu (khởi đầu phiên mã).

– Giai đoạn kéo dài: ARN pôlimeraza trượt dọc mạch mã gốc để tổng hợp nên phân tử mARN theo nguyên tắc bổ sung (A với U, T với A, G với X và X với G).

Chiều tổng hợp của mARN là: 5’ → 3’.

– Giai đoạn kết thúc: Khi enzim gặp tín hiệu kết thúc thì nó dừng phiên mã và phân tử mARN vừa tổng hợp được giải phóng. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn đóng xoắn ngay lại.

Ở tế bào nhân sơ, mARN sau phiên mã được trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp prôtêin. Ở tế bào nhân thực, mARN sau phiên mã phải được sửa đổi, cắt bỏ các intron, nối các êxôn lại với nhau rồi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp prôtêin.

→ Kết quả: thông tin di truyền trên mạch mã gốc của gen được phiên mã thành phân tử mARN theo nguyên tắc bổ sung.

3. Dịch mã:

* Hoạt hóa axit amin:

Trong tế bào chất, nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các axit amin được hoạt hóa và gắn với tARN tương ứng tạo nên phức hợp axit amin – tARN (aa – tARN).

* Tổng hợp chuỗi pôlipeptit:

– Giai đoạn khởi đầu:

    + Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu. Bộ ba đối mã của phức hợp mở đầu Met – tARN (UAX) bổ sung chính xác với côđon mở đầu (AUG) trên mARN.

    + Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp tạo ribôxôm hoàn chỉnh sẵn sàng tổng hợp chuỗi pôlipeptit.

– Giai đoạn kéo dài:

    + Tiếp theo tARN mang axit amin thứ nhất (aa1-tARN) tới vị trí bên cạnh, anticôđon của nó khớp bổ sung với côđon của axit amin thứ nhất ngay sau côđon mở đầu trên mARN.

    + Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit giữa axit amin mở đầu và axit amin thứ nhất (met-aa1).

    + Ribôxôm dịch chuyển đi một bộ ba trên mARN theo chiều 5’ → 3’, đồng thời tARN (đã mất axit amin mở đầu) rời khỏi ribôxôm.

    + Sau đó, phức hợp aa2-tARN tiến vào ribôxôm, anticôđon của nó khớp bổ sung với côđon của axit amin thứ hai trên mARN. Liên kết peptit giữa axit amin thứ nhất và axit amin thứ hai (aa1- aa2) được tạo thành. Sự dịch chuyển của ribôxôm tiếp tục theo từng bộ ba trên mARN.

– Giai đoạn kết thúc:

    + Quá trình dịch mã diễn ra cho đến khi gặp côđon kết thúc trên mARN thì dừng lại.

    + Ribôxôm tách ra khỏi mARN và chuỗi pôlipeptit được giải phóng, đồng thời axit amin mêtiônin mở đầu cũng tách ra khỏi chuỗi pôlipeptit.

    + Chuỗi pôlipeptit sau đó hình thành phân tử prôtêin hoàn chỉnh.

Bài thu hoạch

STT	Đối tượng	Số NST / tế bào	Giải thích cơ chế hình thành đột biến
1	Khoai môn, khoai sọ (hoặc ráy) lưỡng bội (2n)
2	Khoai môn, khoai sọ tam bội (3n) hoặc ráy tứ bội (4n)
3	Bệnh nhân Đao
4	Bệnh nhân Tơcnơ

Trả lời:

STT	Đối tượng	Số NST / tế bào	Giải thích cơ chế hình thành đột biến
1	Khoai môn, khoai sọ (hoặc ráy) lưỡng bội (2n)	2n = 28	Bình thường (Giao tử n kết hợp với n tạo hợp tử 2n = 28)
2	Khoai môn, khoai sọ tam bội (3n) hoặc ráy tứ bội (4n)	3n = 42 4n = 56	– Giao tử 2n kết hợp với giao tử n tạo hợp tử 3n = 42. – Giao tử 2n kết hợp với giao tử 2n tạo hợp tử 4n = 56.
3	Bệnh nhân Đao	2n = 47	Giao tử bình thường n kết hợp với giao tử n + 1 tạo hợp tử 2n + 1 = 47
4	Bệnh nhân Tơcnơ	2n = 45	Giao tử bình thường (22 + X) kết hợp với giao tử (22 + O) tạo hợp tử 44 + XO = 45