Bài tập di truyền ở cấp độ tế bào
I. Nguyên phân:
*Lý thuyết: 2n NST đơn
Nhân đôi phân li
- Sơ đồ: tế bào mẹ (2n NST đơn) (2n NST kép)
(ở kì TG) (ở kì sau) 2n NST đơn
Nh vậy từ 1 tế bào mẹ ban đầu 2n NST đơn nguyên phân tạo ra 2 tế bào con giống nhau và
giống tế bào mẹ ban đầu cũng có bộ NST là 2n đơn.
- Các trạng thái của NST:
+ NST trạng thái kép : ở cuối kì trung gian, kì đầu và kì giữa.
+ NST trạng thái đơn: ở đầu kì trung gian, kì sau và kì cuối.
- Cách tính số NST, tâm động, crômatít:
+ Cứ một NST dù đơn hay kép đều chỉ có 1 tâm động.
+ Cứ 1 NST kép thì gồm có 2 crômatít. (khái niệm crômatít chỉ có ở cuối kì TG, kì đầu và kì
giữa)
Nh vậy, nếu loài có bộ NST lỡng bội là: 2n, ta có bảng tổng kết sau:
Kì TG Kì đầu Kì giữa Kì sau Kì cuối
Số NST đơn 0 0 0 4n 2n
Số NST kép 2n 2n 2n 0 0
Số crômatít 4n 4n 4n 0 0
Số tâm động 2n 2n 2n 4n 2n
* Một số công thức cơ bản:
1. Tìm số tế bào con sinh ra qua các lần nguyên phân:
- 1tế bào mẹ nguyên phân 1 lần tạo ra 2 tế bào con = 2
1
nguyên phân 2 lần tạo ra 4 tế bào con = 2
2
nguyên phân 3 lần tạo ra 8 tế bào con = 2
3
Bài tập di truyền ở cấp độ tế bào
1
*Nếu có a tế bào cùng nguyên phân x lần nh nhau thì số NST đơn môi trờng nội bào cung cấp
là:
Chú ý: Số NST đơn môi trờng nội bào cung cấp hoàn toàn mới là:
Hình thức phân bào nguyên phân xảy ra ở: tế bào sinh dỡng (hay tế bào xô ma), tế bào sinh dục
mầm (hay tế bào sinh dục sơ khai) và hợp tử.
* Bài tập minh họa:
VD1: ở ruồi giấm (2n = 8). Có 10 tế bào sinh dỡng nguyên phân liên tiếp 5 lần nh nhau.
a) Tính số tế bào con đợc sinh ra?
b) Tính tổng số NST đơn có trong các tế bào con?
c) Tính số NST đơn môi trờng nội bào cung cấp?
VD2: 1 tế bào sinh dỡng nguyên phân 3 lần liên tiếp đòi hỏi môi trờng nội bào cung cấp nguyên
liệu tơng đơng với 322 NST đơn.
Xác định bộ NST lỡng bội của loài? và cho biết đó là loài nào?
VD3: ở lúa nớc (2n = 24). Có 20 hợp tử nguyên phân liên tiếp một số lần nh nhau đã đòi hỏi môi
trờng nội bào cung cấp nguyên liệu tơng đơng với 4200 NST đơn mới. Xác định số lần nguyên
phân của mỗi hợp tử?
VD4: Có 10 tế bào sinh dục mầm nguyên phân liên tiếp một số lần nh nhau. Tổng số NST đơn
có trong tất cả các tế bào con sinh ra là 2560. Môi trờng nội bào cung cấp nguyên liệu cho quá
trình nguyên phân trên là 2480 NST đơn.
a) Xác định bộ NST lỡng bội của loài?
b) Xác định số lần nguyên phân của mỗi tế bào?
VD5: Có một số hợp tử nguyên phân bình thờng:
1/4 số hợp tử nguyên phân 3 lần, 1/3 số hợp tử nguyên phân 4 lần, số hợp tử còn lại nguyên
phân 5 lần. Tổng số tế bào con đợc sinh ra là 248.
a) Tính số hợp tử nói trên?
b) Tính số tế bào con sinh ra từ mỗi nhóm hợp tử trên?
VD6: Một tế bào lỡng bội của loài A nguyên phân tạo đợc 4 tế bào mới. Một tế bào lỡng bội của
loài B nguyên phân liên tiếp tao đợc 16 tế bào mới. Trong quá trình nguyên phân đó cả hai tế
bào trên đã lấy nguyên liệu của môi trờng nội bào tạo ra tơng đơng với 264 NST ở trạng thái cha
Gồm 2 lần phân bào liên tiếp nhng NST chỉ tự nhân đôi có 1 lần ở kì trung gian trớc khi bớc vào
giảm phân I.
- Mỗi tế bào sinh dục hay trớc khi bớc vào giảm phân tạo giao tử đều trải qua 3 vùng:
+ Vùng sinh sản: các tế bào sinh dục sơ khai ( còn gọi là tế bào mầm) nguyên phân liên tiếp
nhiều lần tạo ra các tế bào mới là: noãn nguyên bào hoặc tinh nguyên bào.
+ Vùng sinh trởng: Các noãn nguyên bào và tinh nguyên bào tích luỹ chất dinh dỡng để phát
triển thành noãn bào bậc 1 và tinh bào bậc 1.
+ Vùng chín: Các noãn bào bậc 1 và tinh bào bậc 1 bớc vào giảm phân. (H
11
SGK sinh 9)
Kết quả:
- Từ 1 tế bào sinh tinh trùng( tinh bào bậc 1) 2n NST qua 2 lần phân bào liên tiếp tạo ra 4
tinh trùng (n) đều có khả năng thụ tinh.
- Từ 1 tế bào sinh trứng ( noãn bào bậc 1) 2n NST qua 2 lần phân bào liên tiếp tạo ra 1
trứng (n) có khả năng thụ tinh và 3 thể cực không có khả năng thụ tinh. (thể cực sẽ bị tiêu
biến)
GP II n(đơn)
n(kép)
n(đơn)
Sơ đồ: 2n (đơn) nhân đôi 2n (kép) GP I
n(đơn)
n(kép) GP II
n(đơn)
* Một số công thức cơ bản
a. ở vùng sinh sản:
- 1 tế bào mầm đực hoặc cái có (2n) NST nguyên phân x lần tạo ra 2
x
tế bào sinh tinh (2n) hay
sinh trứng (2n), môi trờng nội bào đã cung cấp nguyên liệu tơng đơng với số NST đơn là :
b. B ớc sang vùng chín:
thể cực.
- Tổng số NST đơn có trong các trứng là:
- Tổng số NST đơn bị tiêu biến trong các thể cực là:
Thụ tinh là sự kết hợp giữa 1 giao tử đực(n) và 1 giao tử cái (n) ( hay giữa 1 tinh trùng với
1 tế bào trứng) để tạo thành hợp tử lỡng bội 2n.
Số giao tử đợc thụ tinh
Hiệu suất thụ tinh = x 100%
Tổng số giao tử sinh ra
* bài tập minh hoạ
VD1:ở G: 2n=78
1TB sinh dục sơ khai đực v 1 TB sinh dục sơ khai cái đều nguyên phân liên tiếp 5 lần. Các TB
con đều chuyển sang vùng sinh trởng v qua vùng chín giảm phân bình th ờng.
a. Xác định số giao tử đực và giao tử cái đợc tạo thành?
b. Tính số lợng NST môi trờng nội bào cung cấp cho mỗi tế bào để tạo ra số giao tử trên?
c. Tính số lợng NST bị tiêu biến trong các thể cực?
VD2: ở G: 2n=78
Trong tinh hoàn của 1 gà trống có 6250 tế bào sinh tinh đều tham gia giảm phân hình thành nên
các tinh trùng. Hiệu suất thụ tinh của tinh trùng là 0,1%. Các trứng hình thành trong buồng
trứng đều đợc đẻ ra và thu đợc 30 trứng, sau khi ấp nở ra đợc 16 gà con. Tính số NST bị tiêu
biến trong các trứng không nở?
VD 3: 1 tế bào mầm nguyên phân liên tiếp một số lần tạo ra 128 tế bào sinh tinh. Biết đã có 32
tinh trùng đợc thụ tinh.
a) Tính số lần nguyên phân của tế bào mầm trên?
Bài tập di truyền ở cấp độ tế bào
4
2n.( 2
x
1) + 2n. 2
c) Số lợng noãn nguyên bào cần sinh ra để than gia vào quá trình thụ tinh?
VD 7: Một xí nghiệp vịt giống trong một lần ra lò đã thu đợc 10800 vịt con. Biết hiệu suất thụ
tinh là 100%, tỉ lệ so với trứng đã đợc thụ tinh là 90%. Xác định:
a) Số tế bào sinh tinh và sinh trứng ban đầu?
b) Số NST bị tiêu biến trong các thể cực?
VD 8: ở mèo 2n = 38. Tổng số tế bào sinh tinh và sinh trứng là 320. Tổng số NST đơn trong các
tinh trùng tạo ra nhiều hơn các NST đơn trong các trứng là 18240. Các trứng tạo ra đều đợc thụ
tinh.
a) Nếu các tế bào sinh tinh và sinh trứng nói trên đều đợc tạo ra từ 1 tế bào mầm đực và 1 tế
bào mầm cái thì mỗi tế bào dã trải qua mấy đợt nguyên phân?
b) Tính hiệu suất thụ tinh của tinh trùng?
c) Tính số NST đơn môi trờng nội bào cung cấp cho tế bào sinh dục mầm cái để tạo ra số
trứng trên?
VD 9 : 1 tế bào mầm nguyên phân liên tiếp một số lần, đã đòi hỏi môi trờng nội bào cung cấp
nguyên liệu tơng đơng với 2652 NST đơn. Các tế bào con sinh ra đều chuyển qua vùng chín
giảm phân tạo giao tử, môi trờng nội bào đã cung cấp thêm 2964 NST đơn để hình thành nên
152 giao tử.
a) Xác định bộ NST lỡng bội của loài và số lần nguyên phân của hợp tử?
b) Tế bào mầm trên là đực hay cái?
c) Tính số NST môi trờng nội bào cung cấp cho tế bào mầm trên hoàn tất quá trình tạo ra
sốgiao tử nói trên?
VD 10: Bộ NST lỡng bội của gà là 2n = 78. Tổng số tế bào sinh tinh và sinh trứng là 66. Số lợng
NST đơn có trong các tinh trùng đợc tạo ra nhiều hơn số lợng NST đơn có trong các trứng là
9906. Các trứng sinh ra đều đợc thụ tinh tạo thành hợp tử.
a) Nếu các tế bào sinh tinh và sinh trứng nói trên đều đợc tạo ra từ 1 tế bào mầm đực và 1 tế
bào mầm cái thì mỗi tế bào dã trải qua mấy đợt nguyên phân?
b) Các hợp tử đợc tạo thành đều nguyên phân liên tiếp với số đợt bằng nhau, tổng số NST
đơn có trong các tế bào con là79872 thì mỗi hợp tử đã nguyên phân mấy lần?
VD 11: 1 tế bào mầm đực và 1 tế bào mầm cái của một loài cùng nguyên phân với số đợt bằng
nhau. Các tinh bào bậc 1 và noãn bào bậc 1 đều giảm phân tao ra 160 giao tử. Số NST đơn trong
- Nếu chỉ có 1 tế bao sinh trứng chỉ tạo ra 1 loại trứng trong tổng số 2
n
loại trứng có thể có
của loài.
- ở kì giữa giảm phân I sẽ có 2
n 1
cách sắp xếp các NST kép trên mặt phẳng xích đạo(2
hàng).
- ở kì giữa giảm phân II sẽ có 2
n
cách sắp xếp các NST kép trên mặt phẳng xích đạo(1
hàng) để tạo ra 2
n
loại giao tử ở kì cuối.
VD 14: Một tế bào sinh dục mầm nguyên phân liên tiếp một số lần đã đòi hỏi môi trờng nội bào
cung cấp nguyên liệu để tạo nên 4826 NST đơn mới. Các tế bào con sinh ra đều giảm phân bình
thờng tạo ra 256 tinh trùng mang NST Giới tính Y.
a) Tính số tế bào sinh tinh trùng đợc tạo ra, số lần nguyên phân của tế bào mầm?
b) Xác định bộ NST lỡng bội của loài?
c) Nếu hiệu suất thụ tinh của tinh trùng là 50%, của trứng là100% thì có bao nhiêu noãn bào
bậc 1, bao nhiêu hợp tử đợc tạo thành?
d) Tính tổng số NST đơn có trong các hợp tử, số NST bị tiêu biến trong các thể cực?
VD 15: ở một loài sinh vật, trong quá trình phát sinh giao tử có khả năng tạo ra 1048576 số loại
giao tử khác nhau (khi không xảy ra sự trao đổi chéo và không đột biến ở các cặp NST)
Nếu các tinh bào bậc 1 và noãn bào bậc 1 của loài này có số lợng bằng nhau cùng tiến hành
giảm phân tạo ra các tinh trùng và các trứng chứa tất cả 1600 NST. Các tinh trùng và trứng tham
gia thụ tinh đã tạo ra 12 hợp tử. Hãy xác định:
a) Bộ NST lỡng bội (2n) của loài?
b) Hiệu suất thụ tinh của trứng và tinh trùng/
đơn trong các tinh trùng nhiều hơn trong trứng là 192.
a) Tìm bộ NST lỡng bội của loài?
b) Nếu hiệu suất thụ tinh của trứng là 50%, thì có bao nhiêu hợp tử đợc tạo thành và hiệu
suất thụ tinh của trứng là bao nhiêu %.
c) Tính số NST đơn môi trờng nội bào cung cấp cho mỗi tế bào mầm để tạo ra số giao tử nói
trên?
I. Những điều cần nhớ về ADN
1. Công thức tính chiều dài:
Chiều dài của ADN (hoặc gen) là chiều dài của 1 mạch đơn:
Nếu gọi N là tổng số nuclêôtít của ADN; L là chiều dài thì: L =
2
N
. 3,4 (A
0
). Nếu đề bài yêu cầu
tính bằng micrômet thì phải nhân thêm 10
-4
(1 A
0
= 10
-4
micrômet ).
Ngợc lại khi biết đợc chiều dài của ADN (hoặc gen) > N =
4,3
.2 L
2. Tính khối lợng của phân tử ADN (hoặc gen):
Mỗi một Nu có khối lợng trung bình là 300 (đvc) > M
ADN
= N.300 (đvc)
3. Tính số chu kỳ xoắn của ADN:
%2%1 GG +
=
2
%2%1 XX +
5. Tổng số liên kết Hyđrô của gen: A liên kết với T bằng 2liên kết hiđrô, G liên kết với X bằng 3
liên kết hiđrô > Tổng số liên kết hiđrô của gen = 2A + 3G
6. Tổng số Nu môi trờng nội bào cung cấp:
- Số Nu tự do môi trờng nội bào cung cấp cho 1 phân tử AND tự nhân đôi x lần: N(2
x
1)
- Số liên kết hiđrô bị phá vỡ (hoặc hình thành) là: (2A + 3G).(2
x
1)
*Một số ví dụ:
VD 1: 1 đoạn AND có chiều dài 0,51 (micrômet), hiệu số% A với loại Nu khác bằng
10%. Hãy tính:
a. Số vòng xoắn của đoạn ADN trên.
b. Số lợng từng loại Nu của đoạn ADN.
c. Tổng số liên kết hiđrô của đoạn ADN.
d. Khi đoạn ADN trên tự nhân đôi 5 lần thì môi trờng nội bào đã cung cấp bao nhiêu Nu từng
loại?
VD 2: 1 gen có 2400 Nu, tổng số liên kết hiđrô của gen bằng 3300.
a. Tính chiều dài của gen theo A
0
, theo micrômet?
b. Tính số lợng và tỉ lệ % mỗi loại Nu của gen?
VD 3: 1 gen có số Nu loại A = 900, hiệu số A G = 10%. Xác định:
a. Chiều dài, tổng số liên kết hiđrô của gen.
b. Khi gen trên tự nhân đôi 3 lần thì môi trờng nội bào đã cung cấp tổng số Nu tự do là bao
nhiêu?
Giả sử mạch 2 là mạch gốc( mạch khuôn)
mARN
A
m
U
m
G
m
X
m
Ghi nhớ:
- Trong 2 mạch của ADN thì chỉ có 1 mạch dùng làm khuôn tổng hợp nên mạch ArN > số
Nu trên mARN chỉ bằng 1/2 số Nu của gen.
- Vấn đề đặt ra là cần phải xác định mạch nào của gen là mạch khuôn.
- Theo NTBS ta có: (A liên kết U; G liên kết X hoặc ngợc lại)
A
m
= T
Gốc
; U
m
= A
Gốc
; G
m
= X
Gốc
;
X
m
- Tỷ lệ %: % A
Gen
= % T
Gen
=
2
%% UmAm +
%G
Gen
= %X
Gen
=
2
%% XmGm +
- 1 gen sao mã 1 lần số lợng Nu môi trờng nội bào cung cấp =
2
N
; nếu sao mã x lần cần cung
cấp: x.
2
N
- Nếu yêu cầu tính số lợng từng loại Nu môi trờng cung cấp khi gen sao mã x lần thì:
A
mtcc
= x.A
m
; U
mtcc
VD 4: 1 phân tử mARN có chiều dài 5100A
0
. Tỷ lệ các loại Nu trên mARN là A: U: G :X = 1:
2: 3: 4.
a. Tính số lợng từng loại và tỉ lệ % các Nu trên mARN?
b. Tính số lợng và tỷ lệ % các Nu của gen tơng ứng?
c. Gen trên sao mã 3 lần thì môi trờng nội bào phải cung cấp bao nhiêu Nu mỗi loại?
Bài tập di truyền ở cấp độ tế bào
10
III. Mối quan hệ giữa adn > arn > prôtêin
*Tơng quan về số lợng Nu trên ADN, ARN và số axit amin của prôtêin:
- Cứ 3 Nu đứng kế tiếp trên mARN qui định 1 aa. Nh vậy nếu gọi rN là tổng số Nu trên mARN
thì tổng số axit amin có ở prôtêin sẽ là:
3
rN
. Nhng trên thực tế khi tổng hợp chuỗi axít min thì
có 1 bộ ba cuối cùng trên mARN không đợc giải mã > số axít amin môi trờng cung cấp khi
mARN tổng hợp prôtêin =
3
rN
- 1 ( Đây chính là số axít amin có trong cấu trúc bậc 1 của
prôtêin)
- Khi đề bài có đề cập đến phân tử prôtêin hoàn chỉnh thì số axít amin là:
3
rN
- 1 1 =
3
rN
- 2
(Sở dĩ nh vậy là vì khi chuỗi axít amin vừa tổng hợp xong thì enzim sẽ cắt đứt axít amin mở đầu