Bài tập Khtn 9 Bài 41: Đột biến gene (23 bài tập)

Lớp 9 · KHTN Bài 41

Đột Biến Gene

Khái niệm · 3 dạng đột biến điểm · Nguyên nhân · Ý nghĩa & tác hại

1
Khái niệm đột biến gene
ĐỘT BIẾN GENE LÀ GÌ?
Đột biến gene là những biến đổi trong cấu trúc của gene, làm thay đổi trình tự sắp xếp các nucleotide trên phân tử DNA. Đột biến gene thường liên quan đến một hoặc một vài cặp nucleotide.

Đột biến điểm là dạng đột biến chỉ liên quan đến 1 cặp nucleotide trong gene. Đột biến điểm gồm 3 dạng:

1
Mất một cặp nucleotide
Một cặp nucleotide bị loại bỏ khỏi gene → chiều dài gene giảm 2 nucleotide (mất 1 cặp = mất 2 nucleotide).
2
Thêm một cặp nucleotide
Một cặp nucleotide được chèn thêm vào gene → chiều dài gene tăng 2 nucleotide.
3
Thay thế một cặp nucleotide
Một cặp nucleotide này được thay bằng cặp khác → chiều dài gene không đổi, chỉ thay đổi loại nucleotide.

Minh hoạ 3 dạng đột biến điểm (gene gốc có 6 cặp nucleotide):

Gene gốc (6 cặp nucleotide)
A
G
T
T
G
A
T
C
A
A
C
T
↓ Mất 1 cặp T–A (vị trí 3) → còn 5 cặp
A
G
×
T
G
A
↓ Thêm 1 cặp G–C (vào đầu) → có 7 cặp
G
A
G
T
T
G
A
↓ Thay cặp T–A bằng cặp C–G (vị trí 3) → vẫn 6 cặp
A
G
C
T
G
A

Trong cùng một gene, đột biến có thể phát sinh theo nhiều hướng khác nhau, tạo ra nhiều allele khác nhau của gene đó.

Ví dụ minh hoạ ở người
Allele $Hb\beta^+$ (bình thường) $\to$ Allele $Hb\beta^S$ (đột biến)
Khi đột biến thay thế 1 cặp T–A bằng cặp A–T, allele bình thường $Hb\beta^+$ (mã hoá chuỗi beta-globin dạng sợi, hoà tan) trở thành allele đột biến $Hb\beta^S$ (mã hoá chuỗi beta-globin dạng tinh thể không tan) → gây bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm.
2
Nguyên nhân phát sinh đột biến gene

Đột biến gene phát sinh từ 2 nhóm nguyên nhân chính:

(1) Tự phát
Do sai sót ngẫu nhiên trong quá trình DNA tái bản. Tần số đột biến tự phát rất nhỏ, khoảng $10^{-6}$ đến $10^{-4}$ mỗi lần tái bản.
(2) Do tác nhân gây đột biến
Do các tác nhân từ môi trường tác động vào DNA, làm thay đổi cấu trúc gene.

Có 3 nhóm tác nhân chính gây đột biến:

Tác nhân vật lí
Tia tử ngoại (UV), tia X, tia gamma ($\gamma$), nhiệt độ cao...
Tác nhân hoá học
Các chất ô nhiễm, hoá chất độc hại trong môi trường.
Tác nhân sinh học
Một số virus và tác nhân sinh học có thể làm thay đổi cấu trúc DNA.
3
Ý nghĩa của đột biến gene

Đột biến gene tuy thường có hại nhưng cũng mang lại nhiều ý nghĩa quan trọng:

a) Đối với sự đa dạng sinh học:

Nhờ đột biến, mỗi gene có thể tồn tại dưới nhiều allele khác nhau. Khi các cá thể mang allele đột biến giao phối với nhau, quần thể sinh ra nhiều tổ hợp kiểu gene và kiểu hình mới, góp phần tạo nên sự đa dạng sinh học.

Ví dụ: Nhóm máu ABO ở người
Gene $I$ có 3 allele: $I^A$, $I^B$, $I^O$
Qua giao phối, tổ hợp 3 allele này tạo ra 6 kiểu gene khác nhau và 4 nhóm máu: O, A, B, AB.

b) Đối với thực tiễn:

Một số đột biến gene làm thay đổi cấu trúc và chức năng protein theo hướng có lợi, được ứng dụng trong công tác tạo giống mới.

Ví dụ ứng dụngĐặc điểm có lợi
Giống lúa CM5Năng suất cao, chịu rét, chống sâu bệnh, chịu mặn tốt
Nấm sợi đột biến (do tia $\gamma$)Sản xuất kháng sinh penicillin cao gấp nhiều lần dạng tự nhiên
Cà chua đột biếnHàm lượng GABA trong quả cao gấp 5–6 lần cà chua tự nhiên
4
Tác hại của đột biến gene

Đa số đột biến gene là lặn và có hại cho thể đột biến vì:

Phá vỡ hài hoà kiểu gene
Đột biến phá vỡ sự hài hoà trong kiểu gene đã được duy trì qua lịch sử tiến hoá.
Bất hoạt gene
Gene đột biến có thể bị bất hoạt → thiếu hoặc mất sản phẩm gene → gây bệnh, tật di truyền.

Tính có lợi hay có hại của đột biến phụ thuộc vào:

  • Chức năng của gene bị đột biến.
  • Tổ hợp gene trong cơ thể.
  • Điều kiện môi trường bên trong và bên ngoài cơ thể.
Đột biến trung tính
Một số đột biến không có lợi cũng không có hại
Những đột biến này được gọi là đột biến trung tính — không ảnh hưởng đến sức sống và khả năng sinh sản của thể đột biến.
5
Xem đầy đủ lý thuyết & phương pháp giải

Để xem lý thuyết đầy đủ kèm hình ảnh minh hoạ và phương pháp giải các dạng bài tập chi tiết (nhận biết dạng đột biến từ trình tự nucleotide, xác định hậu quả lên protein, tính số liên kết hydrogen sau đột biến…), hãy đọc bài viết bên dưới:

Sau khi đã nắm vững lý thuyết, các em hãy chuyển sang tab Bài Tập để luyện 23 câu bám sát chương trình SGK!

1
Điểm: 0/23
🧪

Cùng luyện bài Đột biến gene!

23 câu: 18 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 3 tự luận

💡 Gợi ý
Cô Trần Thị Thanh Thảo

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu