Lý thuyết, các dạng bài tập Cơ chế di truyền và biến dị có đáp án - Sinh học lớp 12

---

Lý thuyết, các dạng bài tập Cơ chế di truyền và biến dị có đáp án

Với Lý thuyết, các dạng bài tập Cơ chế di truyền và biến dị có đáp án Sinh học lớp 12 tổng hợp các dạng bài tập, bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết với đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Cơ chế di truyền và biến dị từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Sinh học lớp 12.

• Gen là gì ? Lý thuyết về Gen hay, chi tiết
• Phiên mã, dịch mã là gì
• Điều hòa gen là gì? Cơ chế điều hòa gen ở sinh vật nhân sơ
• Đột biến gen là gì? Nguyên nhân, cơ chế đột biến gen
• Nhiễm sắc thể là gì ? Hình thái, cấu trúc nhiễm sắc thể
• Đột biến nhiễm sắc thể là gì
• Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là gì? Cơ chế phát sinh, hậu quả, ý nghĩa
• Công thức về Cơ chế di truyền và biến dị
• Trắc nghiệm Cơ chế di truyền và biến dị có đáp án

Gen là gì ? Lý thuyết về Gen hay, chi tiết

1.Định nghĩa

- Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN

- Mỗi gen cấu trúc mã hoá prôtêin bao gồm 3 vùng trình tự

   + Vùng điều hoà: nằm ở đầu 3’ của mạch mã gốc của gen, có trình tự nuclêôtit đặc biệt giúp ARN pôlimeraza có thể nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã đồng thời cũng điều hoà hoạt động phiên mã.

   + Vùng mã hoá: mang thông tin mã hoá các axit amin. Các gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hoá liên tục trong khi phần lớn các gen ở sinh vật nhân thực có vùng mã hoá không liên tục (gen phân mảnh).

   + Vùng kết thúc: nằm ở đầu 5’ của mạch mang mã gốc, mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

2. Mã di truyền

- Mã di truyền là mã bộ ba

- Trong số 64 bộ ba mã hoá có 3 bộ ba không mã hoá cho axit amin nào là: UAA, UAG, và UGA. Đây là các bộ

- Bộ ba AUG là mã mở đầu, đồng thời mã hoá cho axit amin mêtiônin (ở sinh vật nhân sơ là foocmin mêtiônin).

- Các đặc điểm của mã di truyền:

   + Tính phổ biến: tất cả các loài đều có chung một bộ mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ.

   + Mã di truyền được đọc từ 1 điểm theo từng bộ 3 mà không gối lên nhau.

   + Tính đặc hiệu: một bộ ba chỉ mã hoá cho 1 axit amin.

   + Tính thoái hoá: nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hoá cho 1 axit amin.

3. Quá trình nhân đôi ADN

- Thời gian, địa điểm: Diễn ra trong nhân tế bào vào kì trung gian

- Nguyên tắc: Quá trình tự nhân đôi của ADN dựa hoàn toàn trên NTBS và nguyên tắc bán bảo toàn (giữ lại một nửa)

   * Quá trình:

- Bước 1: Tháo xoắn ADN mẹ

-Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y và để lộ ra 2 mạch khuôn, trong đó một mạch có đâu 3’-OH, còn mạch kia có đầu 5’-P.

- Bước 2: Enzim ADN-pôlimeraza lần lượt liên kết các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung. Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’ nên trên mạch khuôn có đầu 3’ thì mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’→ 3’cùng chiều với chiều tháo xoắn, trên mạch khuôn có đầu 5’ thì mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn gọi là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’→ 3’ ngược chiều với chiều tháo xoắn, sau đó các đoạn này được nối lại với nhau nhờ enzim nối ADN - ligaza

   Bước 3 : Hai phân tử mới được tạo thành

   Mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn ( một mạch được tổng hợp và một mạch cũ của phân tử ban đầu) đóng xoắn lại với nhau tạo thành hai phân tử ADN con đầu

   Kết thúc quá trình nhân đôi: Hai phân tử ADN con được tạo thành có cấu trúc giống hệt nhau và giống ADN mẹ ban

Phiên mã, dịch mã là gì ?

1. Phiên mã

   a. Cấu trúc:

- ARN trong tế bào được phân thành 3 loại chủ yếu là: mARN (ARN mang thông tin), tARN (ARN vận chuyển) và rARN (ARN tạo ribôxôm)

- mARN (ARN thông tin) có cấu tạo mạch thẳng được dùng làm khuôn cho quá trình dịch mã. Đầu 5’ có trình tự đặc biệt là nơi bám cho ribôxôm. Sau khi tổng hợp xong prôtêin, mARN thường bị enzim phân huỷ.

- tARN (ARN vận chuyển) có cấu trúc mạch đơn nhưng cuộn lại tao các thuỳ, trong đó có 1 thuỳ chứa bộ ba đối mã (anti-codon). tARN có chức năng vận chuyển axit amin đến ribôxôm và đóng vai trò đọc mã trên mARN thành trình tự axit amin.

- rARN (ARN ribôxôm) là thành phần cấu tạo nên ribôxôm cùng prôtêin.

   b. Quá trình tổng hợp ARN (Quá trình phiên mã/sao mã)

- Thời gian, địa điểm: Quá trình tổng hợp ARN diễn ra trong nhân tế bào, tại các NST ở kì trung gian đang ở dạng sợi mảnh

- Nguyên tắc: Quá trình tổng hợp ARN dựa theo NTBS, trong đó A trên mạch gốc liên kết với U, T trên mạch gốc liên kết với A, G liên kết với X và X liên kết với G.

   * Quá trình tổng hợp:

   Bước 1. Khởi đầu:

   Enzym ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu.

- Bước 2. Kéo dài chuỗi ARN:

   Enzym ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và các nuclêôtit trong môi trường nội bào liên kết với các nucluotit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung:

   Agốc - Umôi trường

   Tgốc - Amôi trường

   Ggốc – Xmôi trường

   Xgốc – Gmôi trường

- Bước 3. Kết thúc:

   Khi enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử ARN: 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 sử dụng trực tiếp cho quá trình dịch mã. Còn ở tế bào nhân thực, sau khi phiên mã, mARN phải được cắt bỏ các đoan intron, nối exon lại với nhau để thành mARN trưởng thành.

   * Kết quả, ý nghĩa:

- Từ gen ban đầu tạo ra ARN tham gia quá trình tổng hợp prôtêin ngoài nhân tế bào.

2. Dịch mã

   a. Hoạt hoá axit amin

- Dưới tác động của 1 số enzim, các a.a tự do trong môi trường nội bào được hoạt hoá và liên kết với tARN tương ứng → phức hợp a.a – tARN.

   b. Tổng hợp chuỗi pôlipeptit

- Bước 1. Mở đầu

    + Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu (gần bộ ba mở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG).

    + aa mở đầu - tARN tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nó – UAX- khớp với mã mở đầu – AUG – trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo ribôxôm hoàn chỉnh.

- Bước 2. Kéo dài chuỗi pôlipeptit

    + aa1 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với mã thứ nhất trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), một liên kết peptit được hình thành giữa axit amin mở đầu với axit amin thứ nhất.

    + Ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba thứ 2, tARN vận chuyển axit amin mở đầu được giải phóng. Tiếp theo, aa2 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với bộ ba thứ hai trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), hình thành liên kết peptit giữa axit amin thứ hai và axit amin thứ nhất.

    + Ribôxôm chuyển dịch đến bộ ba thứ ba, tARN vận chuyển axit amin mở đầu được giải phóng.

   Quá trình cứ tiếp tục như vậy đến bộ ba tiếp giáp với bộ ba kết thúc của phân tử mARN. Như vậy, chuỗi pôlipeptit liên tục được kéo dài.

- Bước 3. Kết thúc

    + Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dịch mã ngừng lại, 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu và giải phóng chuỗi pôlipeptit, quá trình dịch mã hoàn tất.

    Trong dịch mã, mARN thường không gắn với từng riboxom riêng rẽ mà đồng thời gắn với một nhóm ribôxôm (pôliribôxôm hay pôlixôm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin.

Bài tập trắc nghiệm Cơ chế di truyền và biến dị có đáp án

Câu 1: Trong quá trình nhân đôi ADN, vì sao trên mỗi chạc tái bản có một mạch được tổng hợp liên tục còn mạch kia được tổng hợp gián đoạn?

A. Vì enzim ADN polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’→3’.

B. Vì enzim ADN polimeraza chỉ tác dụng lên một mạch.

C. Vì enzim ADN polimeraza chỉ tác dụng lên mạch khuôn 3’→5’.

D. Vì enzim ADN polimeraza chỉ tác dụng lên mạch khuôn 5’→3’.

Câu 2: Mã di truyền có tính đặc hiệu, tức là

A. tất cả các loài đều dùng chung một bộ mã di truyền.

B. mã mở đầu là AUG, mã kết thúc là UAA, UAG, UGA.

C. nhiều bộ ba cùng xác định một axit amin.

D. một bộ ba mã hoá chỉ mã hoá cho một loại axit amin.

Câu 3: Quá trình nhân đôi ADN được thực hiện theo nguyên tắc gì?

A. Hai mạch được tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung song song liên tục.

B. Một mạch được tổng hợp gián đoạn, một mạch được tổng hợp liên tục.

C. Nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn.

D. Mạch liên tục hướng vào, mạch gián đoạn hướng ra chạc ba tái bản.

Câu 4: Một gen có 480 ađênin và 3120 liên kết hiđrô. Gen đó có số lượng nuclêôtit là

A. 1800

B. 2400

C. 3000

D. 2040

Câu 5: Mã di truyền có tính phổ biến, tức là

A. tất cả các loài đều dùng chung nhiều bộ mã di truyền

B. nhiều bộ ba cùng xác định một axit amin

C. một bô ba mã di truyền chỉ mã hoá cho một axit amin

D. tất cả các loài đều dùng chung một bộ mã di truyền, trừ một vài loài ngoại lệ

Câu 6: Mã di truyền mang tính thoái hoá, tức là:

A. nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hoá cho một loại axit amin

B. tất cả các loài đều dùng chung nhiều bộ mã di truyền

C. tất cả các loài đều dùng chung một bộ mã di truyền

D. một bộ ba mã di truyền chỉ mã hoá cho một axit amin

Câu 7: Đặc điểm nào dưới đây thuộc về cấu trúc của mARN?

A. mARN có cấu trúc mạch kép, dạng vòng, gồm 4 loại đơn phân A, T, G, X.

B. mARN có cấu trúc mạch kép, gồm 4 loại đơn phân A, T, G, X.

C. mARN có cấu trúc mạch đơn, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X.

D. mARN có cấu trúc mạch đơn, dạng thẳng, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X.

Câu 8: ARN được tổng hợp từ mạch nào của gen?

A. Từ mạch có chiều 5’ → 3’.

B. Từ cả hai mạch đơn.

C. Khi thì từ mạch 1, khi thì từ mạch 2.

D. Từ mạch mang mã gốc.

Câu 9: Nội dung chính của sự điều hòa hoạt động gen là

A. điều hòa quá trình dịch mã.

B. điều hòa lượng sản phẩm của gen.

C. điều hòa quá trình phiên mã.

D. điều hoà hoạt động nhân đôi ADN.

Câu 10: Khi nào thì prôtêin ức chế làm ngưng hoạt động của opêron Lac?

A. Khi môi trường có nhiều lactôzơ.

B. Khi môi trường không có lactôzơ.

C. Khi có hoặc không có lactôzơ.

D. Khi môi trường có lactôzơ.

Câu 11: Sản phẩm hình thành cuối cùng theo mô hình của opêron Lac ở E.coli là:

A. 1 loại prôtêin tương ứng của 3 gen Z, Y, A hình thành 1 loại enzim phân hủy lactôzơ

B. 3 loại prôtêin tương ứng của 3 gen Z, Y, A hình thành 3 loại enzim phân hủy lactôzơ

C. 1 phân tử mARN mang thông tin tương ứng của 3 gen Z, Y, A

D. 3 phân tử mARN tương ứng với 3 gen Z, Y, A

Câu 12: Sản phẩm hình thành trong phiên mã theo mô hình của opêron Lac ở E.coli là:

A. 1 loại prôtêin tương ứng của 3 gen Z, Y, A hình thành 1 loại enzim phân hủy lactôzơ

B. 3 loại prôtêin tương ứng của 3 gen Z, Y, A hình thành 3 loại enzim phân hủy lactôzơ

C. 3 phân tử mARN tương ứng với 3 gen Z, Y, A

D. 1 chuỗi poliribônuclêôtit mang thông tin của 3 phân tử mARN tương ứng với 3 gen Z, Y, A

Câu 13: Trong cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ, vai trò của gen điều hòa là

A. mang thông tin cho việc tổng hợp một prôtêin ức chế tác động lên các gen cấu trúc.

B. nơi gắn vào của prôtêin ức chế để cản trở hoạt động của enzim phiên mã.

C. mang thông tin cho việc tổng hợp một prôtêin ức chế tác động lên vùng vận hành.

D. mang thông tin cho việc tổng hợp một prôtêin ức chế tác động lên vùng khởi động.

Câu 14: Mạch gốc của gen ban đầu: 3’ TAX TTX AAA… 5’. Cho biết có bao nhiêu trường hợp thay thế nuclêôtit ở vị trí số 7 làm thay đổi codon này thành codon khác?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Câu 15: Tác nhân sinh học có thể gây đột biến gen là

A. vi khuẩn

B. động vật nguyên sinh

C. 5BU

D. virut hecpet

Đáp án

Câu	1	2	3	4	5
Đáp án	A	D	C	B	D
Câu	6	7	8	9	10
Đáp án	A	D	D	B	B
Câu	11	12	13	14	15
Đáp án	B	D	C	C	D