Bài 3: Phương pháp giải bài tập đột biến gen

Dạng bài tập này thường xuất hiện trong đề thi Quốc gia  từ 1 đến 2 câu: thường thì tính số A T G X của gen khi xuất hiện đột biến, hoặc là tìm số liên kết hydro, chiều dài gen,… Tuy nhiên để giải được dạng bài tập này thì phương pháp rất dễ:

• Nắm rõ kiến thức về đột biến gen: nguyên nhân đột biến, loại đột biến và đặc điểm của mỗi loại đột biến gen.
• Áp dụng những kĩ năng trong cách giải bài tập về phần gen, ADN vào trong dạng bài tập này.

Chào tất cả các em! Hôm nay chúng ta sẽ đi tiếp nội dung của chuyên đề 3: Biến dị. Nội dung hôm nay của chúng ta thầy sẽ hướng dẫn các em giải các dạng bài tập cơ bản nhất của đột biến gen. Vậy đột biến gen sẽ có những dạng bài tập nào bây giờ thầy sẽ hướng dẫn từng dạng một và cho một số ví dụ cụ thể.

1. Dạng đột biến gen thường gặp: Mất, thêm,...nu

Gọi N là tổng số nu của gen trước đột biến.

Gọi N' là tổng số nu của gen sau đột biến.

Gọi H là số liên kết H₂ của gen trước đột biến.

Gọi H' là số liên kết H₂ của gen sau đột biến.

Gọi L là chiều dài gen trước đột biến.

Gọi L' là chiều dài gen sau đột biến.

* Nếu đột biến mất x cặp nu:

+ Số nu gen: N' = N - x

+ Chiều dài: L' < L

* Nếu đột biến thêm x cặp:

+ Số nu gen: N' = N + x

+ Chiều dài: L' > L

* Nếu đột biến thay thế cặp nu:

+ Số nu gen: Giả sử thay x cặp A - T bằng y cặp G - X

N' = N - x + y

+ Chiều dài:

- Thay x cặp này = x cặp khác → L' = L

- Thay x cặp này = y cặp khác: \(\left\{\begin{matrix} x>y\Rightarrow L'<L \\ x<y\Rightarrow L'>L \end{matrix}\right.\)

* Nếu đột biến đảo vị trí cặp nu:

+ N = N'

+ H = H'

+ L' = L

Ví dụ: Một gen có chiều dài 4080A⁰, có A = 30%. Gen này bị đột biến mất 2 cặp A - T

a) Xác định số nu từng loại của gen sau đột biến?

b) Số liên kết H₂ của gen sau đột biến thay đổi như thế nào?

c) Tính chiều dài gen sau đột biến?

Giải:

a) Ta có: N = 2400

\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} A = 30\%.2400 = 720 = T \\ G=20 \%.2400=480 = X \end{matrix}\right.\)

Vì gen đột biến mất 2 cặp A - T

⇒ Số nu từng loại gen sau đột biến: 

\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} A=720 -2=718=T \\ G=X=480 \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \end{matrix}\right.\)

b) H' = H - 2.2 = (2A + 3G) - 4 = 2876

c) Chiều dài gen sau đột biến:

L' = L - 2.3,4 A⁰ = 4080 - 6,8 = 4073,2 A⁰

2. Cho biết sự thay đổi số liên kết H₂ → Xác định dạng đột biến (Mất, thay thế,...)

Ví dụ: Một gen có 75 chu kỳ xoắn, có hiệu số giữa nu loại X và 1 loại nu khác chiếm 20%. Gen bị đột biến, sau đột biến số liên kết H₂ tăng 1 liên kết. Biết đột biến không liên quan quá 3 cặp nu. Xác định dạng đột biến và số nu từng loại gen sau đột biến?

Giải:

Ta có: N = 75.20 = 1500

\(\left\{\begin{matrix} \%X-\%A=20\% \\ \%X + \%A=50\% \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} \%X =35\%=\%G \\ \%A =15\%=\%T \end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} A=15\%.1500=225=T \\ G=35\%.1500=525=X \end{matrix}\right.\) (trước đột biến)

Vì sau đột biến số liên kết H₂ tăng 1 

- TH₁: Thay 1 cặp A - T bằng 1 cặp G - X

\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} A_{DB}=T_{DB}=255-1=224 \\ G_{DB}-X_{DB}=525 +1 =526 \end{matrix}\right.\)

- TH₂: Thay 1 cặp G - X bằng 2 cặp A - T

\(\left\{\begin{matrix} A_{DB}=T_{DB}=225+2=227 \\ G_{DB}=X_{DB}=525-1=524 \end{matrix}\right.\)

3. Cho biết sự thay đổi số lượng, tỉ lệ nu; chiều dài gen, cấu trúc protein,...

Ví dụ: Gen có 3000 nu trong đó tỉ lệ %A = 15%. Gen bị đột biến nhưng chiều dài không thay đổi. Xác định dạng đột biến và số nu mỗi loại của gen đột biến. Biết sau đột biến tỉ lệ A/G = 43,27%.

Giải:

Ta có: N = 3000

\(\left\{\begin{matrix} A = 15\%.3000 = 450 = T \ \ \\ G = 35\%.3000 = 1050 = X \end{matrix}\right.\) (trước đột biến)

Ta có: A/G = 450/1050 = 0,4286

\(\frac{A_{DB}}{G_{DB}}=43,27 \ \%=0,4327\)

Ta có: \(\frac{A_{DB}}{G_{DB}}= \frac{450+x}{1050 -x}=0,4327\)

⇒ x = 3 ⇒ Đột biến thay 3 cặp G - X = 3 cặp A - T

\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} A_{DB}=T_{DB}=450+3=453 \ \ \ \ \\ G_{DB}=X_{DB}=1050 - 3=1047 \end{matrix}\right.\)