Bài tập: Chương 4: Ôn tập cuối năm

Bài tập: Ôn tập cuối năm – Chương 4 Sinh học 12

Giới thiệu bài học

Chào các em, như vậy là chúng ta đã đi qua toàn bộ chương trình Sinh học lớp 12 với những kiến thức nền tảng về cơ chế di truyền và biến dị, tính quy luật của hiện tượng di truyền, di truyền học quần thể và sinh thái học. Bài ôn tập cuối năm hôm nay sẽ giúp các em hệ thống lại các dạng bài tập trọng tâm, từ đó tự tin bước vào kỳ thi sắp tới. Cô sẽ hướng dẫn các em giải một số dạng bài tập điển hình, các em nhé.

I. Lý thuyết trọng tâm cần nhớ

Để làm tốt bài tập, các em cần nắm vững các kiến thức cốt lõi sau:

• Cấu trúc và chức năng của ADN, ARN, prôtêin: Nguyên tắc bổ sung, bán bảo tồn trong quá trình nhân đôi ADN; mã di truyền; cơ chế phiên mã và dịch mã.
• Đột biến gen: Khái niệm, nguyên nhân, hậu quả và ý nghĩa của đột biến gen (đột biến thay thế, mất, thêm một cặp nucleôtit).
• Các quy luật di truyền của Menđen: Quy luật phân li, phân li độc lập. Các tỉ lệ kiểu hình đặc trưng (3:1, 9:3:3:1, 1:2:1...).
• Di truyền liên kết với giới tính: Gen nằm trên NST X, NST Y. Cách nhận biết và giải bài tập.
• Cấu trúc di truyền của quần thể: Định luật Hacđi – Vanbec. Công thức tính tần số alen, tần số kiểu gen.

II. Ví dụ minh họa và hướng dẫn giải

Dạng 1: Bài tập về cơ chế phiên mã và dịch mã

Ví dụ: Một gen dài 5100 Å, có số nuclêôtit loại A chiếm 30% tổng số nuclêôtit. Quá trình phiên mã của gen trên đã tạo ra một phân tử mARN. Hãy xác định:

1. Tổng số nuclêôtit của gen.
2. Số nuclêôtit từng loại của gen.
3. Số nuclêôtit từng loại của phân tử mARN do gen phiên mã tạo ra.

Hướng dẫn giải:

• Bước 1: Tính tổng số nuclêôtit (N) của gen. Công thức: L = (N/2) × 3,4 → N = (L × 2) / 3,4 = (5100 × 2) / 3,4 = 3000 (nu).
• Bước 2: Tính số nu từng loại của gen. A = T = 30% × 3000 = 900 (nu). G = X = (N/2) – A = 1500 – 900 = 600 (nu).
• Bước 3: Xác định số nu của mARN. Quá trình phiên mã diễn ra theo nguyên tắc bổ sung: rA gốc T; rU gốc A; rG gốc X; rX gốc G.
  Vì mạch khuôn (mạch mã gốc) có chiều 3'→5', ta chưa biết mạch nào là mạch khuôn. Tuy nhiên, thành phần các ribônu của mARN sẽ phụ thuộc vào mạch khuôn. Trong trường hợp tổng quát:
  - Nếu mạch 1 là mạch khuôn: rA (mARN) = T1; rU = A1; rG = X1; rX = G1.
  - Vì đề bài cho A = T = 900 (nu), nhưng chưa cho tỉ lệ A1, A2 nên ta chỉ có thể kết luận:
  Số ribônu loại A của mARN bằng số nu loại T trên mạch khuôn = ?
  Nhận xét: Để giải triệt để, cần thêm dữ kiện về tỉ lệ phần trăm hoặc số lượng trên một mạch. Trong khuôn khổ ôn tập, ta dừng lại ở việc xác định N và số nu loại A, G của gen.

Kết luận: Gen có N = 3000, A = T = 900, G = X = 600.

Dạng 2: Bài tập về quy luật phân li độc lập

Ví dụ: Ở đậu Hà Lan, gen A quy định hạt vàng trội hoàn toàn so với a quy định hạt xanh; gen B quy định hạt trơn trội hoàn toàn so với b quy định hạt nhăn. Cho lai hai cây đậu thuần chủng: hạt vàng, trơn với hạt xanh, nhăn thu được F1. Cho F1 tự thụ phấn.

1. Xác định kiểu gen của P, F1.
2. Tính tỉ lệ kiểu hình hạt vàng, nhăn ở F2.

Hướng dẫn giải:

• Bước 1: Xác định kiểu gen P: Hạt vàng, trơn thuần chủng: AABB. Hạt xanh, nhăn thuần chủng: aabb.
• Bước 2: Viết sơ đồ lai: P: AABB × aabb → F1: 100% AaBb (vàng, trơn).
• Bước 3: F1 tự thụ phấn: AaBb × AaBb. Tỉ lệ mỗi loại kiểu hình được tính bằng tích các tỉ lệ của từng tính trạng.
  - Xét tính trạng màu hạt: Aa × Aa → 3 vàng (A_) : 1 xanh (aa).
  - Xét tính trạng hình dạng hạt: Bb × Bb → 3 trơn (B_) : 1 nhăn (bb).
  → Tỉ lệ hạt vàng, nhăn (A_bb) = (3/4) × (1/4) = 3/16.

Kết luận: Tỉ lệ hạt vàng, nhăn ở F2 là 3/16.

Dạng 3: Bài tập về quần thể – Định luật Hacđi – Vanbec

Ví dụ: Một quần thể có cấu trúc di truyền ban đầu: 0,25AA : 0,5Aa : 0,25aa. Hãy cho biết quần thể này có đang ở trạng thái cân bằng di truyền hay không? Vì sao?

Hướng dẫn giải:

• Bước 1: Tính tần số alen A (p) và a (q).
  p(A) = 0,25 + (0,5/2) = 0,5. q(a) = 0,25 + (0,5/2) = 0,5.
• Bước 2: Áp dụng định luật Hacđi – Vanbec: Quần thể cân bằng khi thành phần kiểu gen thỏa mãn: p²AA : 2pqAa : q²aa.
  Với p = q = 0,5, tỉ lệ cân bằng là: (0,5)² AA : 2×0,5×0,5 Aa : (0,5)² aa = 0,25AA : 0,5Aa : 0,25aa.
• Bước 3: So sánh với quần thể ban đầu (0,25AA : 0,5Aa : 0,25aa), ta thấy hoàn toàn trùng khớp.
  Kết luận: Quần thể đã đạt trạng thái cân bằng di truyền.

III. Ghi nhớ

• Công thức tính: N = (L × 2) / 3,4; Tỉ lệ kiểu hình trong phép lai nhiều tính trạng = tích các tỉ lệ kiểu hình riêng rẽ.
• Điều kiện cân bằng quần thể: Ngẫu phối, không có đột biến, di nhập gen, chọn lọc tự nhiên, kích thước quần thể lớn.
• Kỹ năng trình bày: Viết sơ đồ lai rõ ràng, kẻ bảng (nếu cần), ghi chú đầy đủ tỉ lệ.

IV. Bài tập gợi ý (tự luyện)

1. Một gen có 120 chu kì xoắn, số nuclêôtit loại A là 500. Xác định chiều dài, số lượng từng loại nuclêôtit còn lại của gen.
2. Ở ruồi giấm, gen quy định màu mắt nằm trên NST X. Lai ruồi cái mắt đỏ (X^WX^W) với ruồi đực mắt trắng (X^wY). Xác định tỉ lệ kiểu hình ở F1 và F2.
3. Một quần thể thực vật tự thụ phấn, thế hệ xuất phát có 100% cây Aa. Sau 3 thế hệ tự thụ phấn, tỉ lệ kiểu gen đồng hợp lặn trong quần thể là bao nhiêu?
4. Cho lai hai cây cà chua: quả đỏ, dạng tròn (A_B_) với quả vàng, dạng bầu dục (aabb) thu được đời con có tỉ lệ 1 đỏ, tròn : 1 đỏ, bầu dục : 1 vàng, tròn : 1 vàng, bầu dục. Xác định kiểu gen của cây quả đỏ, dạng tròn (biết các gen phân li độc lập).

Chúc các em ôn tập thật tốt và đạt kết quả cao trong kỳ thi sắp tới!