Bài tập Sinh 12 Bài 12: Đột biến nhiễm sắc thể (27 bài tập)

Lớp 12 · Sinh Học Bài 12

Đột biến nhiễm sắc thể

Đột biến cấu trúc (mất, lặp, đảo, chuyển đoạn) và đột biến số lượng NST (lệch bội, đa bội): cơ chế, hệ quả, vai trò và phương pháp giải bài tập đếm thể đột biến, kiểu gene, lai đa bội

1
Khái niệm & phân loại đột biến NST

Đột biến NST là những biến đổi liên quan đến cấu trúc hoặc số lượng NST của một loài.

LoạiGồm
Đột biến cấu trúc NSTMất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn
Đột biến số lượng NSTLệch bội (thay đổi số lượng một/vài cặp NST) và đa bội (số NST đơn bội tăng lên một số nguyên lần, lớn hơn 2)
GHI NHỚ
Cấu trúc: thay đổi cấu trúc NST (mất–lặp–đảo–chuyển đoạn)
Số lượng: thay đổi số lượng NST (lệch bội & đa bội)
⚠️
NST là vật chất di truyền ở cấp tế bào; DNA mới là vật chất di truyền ở cấp phân tử.
2
Đột biến cấu trúc NST

▸ Nguyên nhân & cơ chế

Do tác nhân vật lí, hóa học hoặc do trao đổi chéo giữa các đoạn tương đồng. Tác nhân năng lượng cao (tia X, tia gamma) làm đứt gãy cả hai mạch DNA; các đoạn được nối lại theo cách khác hoặc không nối lại → tạo nhiều kiểu đột biến cấu trúc.

▸ Bốn dạng đột biến cấu trúc

DạngĐặc điểmHệ quả
Mất đoạnMột đoạn NST bị đứt, không nối lạiMất vật chất di truyền → phần nhiều có hại; giảm chiều dài NST
Lặp đoạnMột đoạn NST lặp lại 1 hoặc vài lầnTăng số bản sao gene → tăng chiều dài NST
Đảo đoạnMột đoạn đứt ra, quay $180^\circ$ rồi nối lạiThường không mất vật chất di truyền; không chuyển gene sang nhóm liên kết khác; có thể hỏng gene ở điểm đứt
Chuyển đoạnMột đoạn chuyển sang vị trí khác (cùng NST hoặc giữa các NST không tương đồng)Có thể thay đổi kích thước, nhóm gene liên kết, mức biểu hiện gene
Cơ chế phát sinh đột biến cấu trúc NST
Hình: Cơ chế phát sinh các dạng đột biến cấu trúc NST
⚠️
Đảo đoạn chỉ thay đổi vị trí gene trên cùng một NST, không chuyển gene sang nhóm liên kết khác; chuyển gene sang nhóm liên kết khác là do chuyển đoạn.
3
Đột biến lệch bội

Cơ chế: rối loạn phân li của một hoặc một vài cặp NST trong giảm phân → tạo giao tử lệch bội; giao tử lệch bội kết hợp với nhau hoặc với giao tử bình thường → hợp tử lệch bội.

▸ Các dạng lệch bội

DạngKí hiệu
Thể ba$2n + 1$ (một cặp thừa 1 NST)
Thể một$2n - 1$ (một cặp thiếu 1 NST)
Thể không$2n - 2$ (mất cả một cặp)
Cơ chế phát sinh giao tử lệch bội
Hình: Một số cơ chế phát sinh giao tử lệch bội

▸ Ví dụ ở người

Hội chứngBộ NST
KlinefelterXXY (thừa 1 NST giới tính)
TurnerXO (thiếu 1 NST giới tính)
DownThừa 1 NST số 21 (liên quan đến tuổi mẹ)

Riêng XXX có kiểu hình bình thường và hữu thụ.

4
Đột biến đa bội

Nguyên nhân: phần lớn chưa rõ; hóa chất colchicine ngăn hình thành thoi phân bào → dùng để tạo thể đa bội ở thực vật.

▸ Phân loại

LoạiĐặc điểm
Tự đa bội
(cùng nguồn)
Tăng số bộ NST đơn bội ($n$) của cùng một loài lên 3, 4, 5… lần → tam bội ($3n$), tứ bội ($4n$), ngũ bội ($5n$)…
Dị đa bội
(khác nguồn, song lưỡng bội)
Tăng số NST bằng cách kết hợp bộ NST của hai hay nhiều loài (lai xa kèm đa bội hóa)
Cơ chế phát sinh thể đa bội
Hình: Cơ chế phát sinh thể đa bội

Ví dụ: lúa mì lục bội ($6n$); chuối trồng không hạt là tam bội ($3n$).

💡
Số bộ NST đơn bội $=$ mức bội thể. Đa bội chẵn: $4n, 6n$…; đa bội lẻ: $3n, 5n$…
5
Tác hại & vai trò của đột biến NST

▸ Tác hại

Cấu trúc: mất đoạn làm mất gene → hầu hết có hại (ví dụ mất đoạn vai ngắn NST số 5 → hội chứng tiếng mèo kêu); lặp đoạn làm mất cân bằng gene. Cá thể chuyển đoạn/đảo đoạn dị hợp thường giảm 50% khả năng sinh sản.
Số lượng: lệch bội mất cân bằng gene → thường gây hại, gây chết (ở người hầu hết lệch bội gây chết thai, trừ lệch bội NST giới tính và thừa NST 21); đa bội lẻ ($3n$) ở thực vật thường bất thụ.

▸ Vai trò

Lĩnh vựcVai trò
Tiến hóaTái cấu trúc bộ NST (lặp đoạn tạo họ gene hemoglobin; chuyển đoạn dung hợp 2 NST tâm mút thành NST số 2 ở người → người 46 NST, tinh tinh 48 NST); đa bội góp phần hình thành loài mới
Nghiên cứuDùng mất đoạn để xác định vị trí gene trên NST
Chọn giốngChuyển đoạn gom gene quý; tạo côn trùng đực giảm sinh sản để diệt sâu hại; tạo cây tam bội không hạt (dưa hấu, nho), dâu tằm đa bội năng suất cao
📌
Quan hệ di truyền – biến dị: di truyền vừa truyền gene nguyên vẹn từ bố mẹ sang con, vừa truyền lại các đột biến mới → tăng biến dị di truyền ở đời con, giúp sinh vật thích nghi và sinh giới phát triển.
6
Phương pháp giải các dạng bài tập

▸ Dạng 1: Số NST các thể đột biến số lượng

Công thức số NST
Thể một $= 2n - 1$ · Thể ba $= 2n + 1$ · Thể không $= 2n - 2$
Tam bội $= 3n$ · Tứ bội $= 4n$ · Lục bội $= 6n$
🔎 Ví dụ
Loài có 6 nhóm gene liên kết → $2n = 12$, $n = 6$. Thể một $= 2n - 1 = \mathbf{11}$; thể tam bội $= 3n = \mathbf{18}$.

▸ Dạng 2: Đếm thể ba từ kí hiệu bộ NST

Thể ba có một cặp mang 3 chiếc (ví dụ $Aaa$, $BBb$…); thể một có một cặp chỉ 1 chiếc. Cặp nào 3 chiếc thì là thể ba.

▸ Dạng 3: Số loại kiểu gene của thể ba

Số kiểu gene (gene 2 allele)
Cặp bình thường (2 chiếc): 3 kiểu gene
Cặp thể ba (3 chiếc): 4 kiểu gene ($AAA, AAa, Aaa, aaa$)
🔎 Ví dụ
Loài $2n = 6$ (3 cặp), mỗi cặp 1 gene 2 allele, xuất hiện 3 dạng thể ba (mỗi cặp một dạng).
Thể ba ở 1 cặp: cặp đó 4 kiểu gene, 2 cặp còn lại mỗi cặp 3 → $4\times 3\times 3 = 36$.
Thể ba có thể ở 1 trong 3 cặp: $C_3^1 \times 36 = 3\times 36 = \mathbf{108}$ loại kiểu gene.

▸ Dạng 4: Lai cơ thể đa bội (tứ bội)

Cơ thể tứ bội ($4n$) giảm phân cho giao tử lưỡng bội ($2n$):

Tỉ lệ giao tử của thể tứ bội
$AAaa \rightarrow \dfrac{1}{6}AA : \dfrac{4}{6}Aa : \dfrac{1}{6}aa$
$AAAa \rightarrow \dfrac{1}{2}AA : \dfrac{1}{2}Aa$
$Aaaa \rightarrow \dfrac{1}{2}Aa : \dfrac{1}{2}aa$
🔎 Ví dụ
$A$ (hoa đỏ) trội hoàn toàn so với $a$ (hoa trắng). Phép lai nào cho đời con 35 đỏ : 1 trắng?
$35 : 1 = 36$ tổ hợp $= 6$ giao tử $\times 6$ giao tử → kiểu gene $AAaa$.
Cây trắng $= aa\times aa = \dfrac{1}{6}\times\dfrac{1}{6} = \dfrac{1}{36}$. → Phép lai $AAaa \times AAaa$.
7
Tổng kết & sai lầm thường gặp
Sai lầmĐính chính
Đảo đoạn làm gene chuyển sang nhóm liên kết khácĐảo đoạn chỉ đổi vị trí gene trên cùng NST; chuyển sang nhóm liên kết khác là do chuyển đoạn
Mất đoạn không thay đổi chiều dài/số geneMất đoạn làm giảm chiều dài và số gene trên NST
Đột biến cấu trúc chỉ xảy ra ở NST thườngXảy ra ở cả NST thường và NST giới tính
Mọi thể đa bội đều bất thụĐa bội lẻ ($3n$…) thường bất thụ; đa bội chẵn ($4n$…) có thể sinh sản hữu tính bình thường
Dị đa bội chỉ là tăng bộ NST của một loàiDị đa bội là gộp bộ NST của hai (hay nhiều) loài; tăng bội một loài là tự đa bội
Cây tứ bội cho giao tử đơn bội ($n$)Cây tứ bội ($4n$) giảm phân cho giao tử lưỡng bội ($2n$)
Dùng đa bội chẵn tạo cây ăn quả không hạtCây không hạt dùng đa bội lẻ ($3n$) vì $3n$ bất thụ → quả không hạt
Cặp thể ba có 3 kiểu gene như cặp thườngCặp thể ba (gene 2 allele) có 4 kiểu gene; cặp bình thường mới có 3
1
Điểm: 0/27
🧬

Cùng luyện Bài 12 – Đột biến nhiễm sắc thể!

27 câu: 21 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 4 tự luận

💡 Gợi ý
Cô Nguyễn Ngọc Châu

Cô Nguyễn Ngọc Châu

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú