15 Bài tập tự luận ôn tập chuyên đề: Nhân đôi ADN và Đột biến gen Sinh học 12

BÀI TẬP TỰ LUẬN CHUYÊN ĐỀ NHÂN ĐÔI ADN VÀ ĐỘT BIẾN GEN SINH HỌC 12

Câu 16: Một phân tử ADN vi khuẩn có chiều dài 34.10⁶A⁰ và ađênin (A) chiếm 30% tổng số nuclêôtit. Phân tử ADN này nhân đôi liên tiếp 2 lần. Hãy xác định:

1. Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN.
2. Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi.
3. Số phân tử ADN được cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường.

Hướng dẫn giải:

1. Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN.

Một cặp nuclêôtit có chiều dài 3,4 A⁰ nên tổng số nuclêôtit của phân tử ADN là:\({\mathop{\rm N}\nolimits} = \frac{{{\mathop{\rm L}\nolimits} .2}}{{3,4}} = \frac{{{{34.2.10}^6}}}{{3,4}} = {2.10^7}\)

Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN là: A = T = 30%.2.10⁷ = 6.10⁶; G = X = 20%.2.10⁷ = 4.10⁶

2. Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình tự nhân đôi.

Khi nhân đôi, nguyên liệu được lẩy từ môi trường để cấu tạo nên các phân tử ADN con. Do vậy, số nuclêôtit mà môi trường cung cấp bằng số nuclêôtit có trong các ADN con trừ số nuclêôtit có trong phân tử ADN ban đầu.

A_mt = T_mt = A_ADN - (2^k - l).A_mt = T_mt = 6.10⁶.(2² - 1) = 18.10⁶

G_mt = X_mt = G_ADN - (2^k - l).G_mt = X_mt = 4.10⁶.(2² - 1) = 12.10⁶

3. Số phân tử ADN được cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường.

Khi phân tử ADN nhân đôi k lần thì sẽ tạo ra 2^k phân tử ADN, trong số các phân từ ADN con thì luôn có 2 phân tử ADN mang một mạch của ADN mẹ ban đầu.

Do vây, số ADN có cấu tạo hoàn toàn mới là 2^k – 2 = 2² = 2 (phân tử).

Câu 17: Một phân tử ADN có tổng số 9000 cặp nuclêôtit và có tỉ lệ \(\frac{{A + T}}{{G + X}}\)=  25%. Trên mạch 1 của ADN có G = A = 12%. Phân tử ADN này nhân đôi 3 lần. Hãy xác định:

1. Tỉ lệ % số nuclêôtit của phân tử ADN này.
2. Tỉ lệ % số nuclêôtit mỗi loại của mạch 1.
3. Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN này.
4. Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi.

Hướng dẫn giải:

1. Tỉ lệ % số nuclêôtit của phân tử ADN này.

Tỉ lệ \(\frac{{A + T}}{{G + X}}\)= 25% = \(\frac{1}{4} \to \)G = 4A.

Mà A + G = 50% (1) nên thay G = 4A vào (1) ta có A + 4A = 5A = 50%.

→ A = 10% →G = 4A = 40%.

Tỉ lệ số nuclêôtit của phân tử ADN này là

A = T = 10%. G = X = 40%.

2. Tỉ lệ % số nuclêôtit mỗi loại của mạch 1.

Ta có %A₁ + %T₁ = 2´%A_ADN.

Và %G₁ + %X₁ = 2´%G_ADN.

          → A₁ = 12% →T₁ = 2 x 10% -12% = 8%.

          → G₁ = 12% →X₁ = 2 x 40% -12% = 68%.

3. Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN này.

A₁ = 12% = 9000x12%= 1080→ T1 = 8%= 720

G₁ = 12% =1080 – X₁ = 68%= 6120

A_adn = T_adn = A₁+ T₁= 1800

G_adn= X_adn=G₁+ X₁= 7200

4. Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi.

A_adn = T_adn = 1800x7=12600

G_adn = X_adn= 7200x7=50400

Câu 18: Một phân tử ADN có tổng số 2340 liên kết hiđrô và trên mạch 1 của có T = 2A; X = 2T; G = X. Phân tử ADN này tiến hành nhân đôi 3 lần. Hãy xác định:

1. Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN này.
2. Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp.

Hướng dẫn giải:

1. Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN này.

• Trên mạch 1 của gen có T₁ = 2A₁; X₁ = 2T₁ = 4A₁; G₁ = X₁ = 4A₁.
• Gen có 4680 liên kết hiđrô → 2A + 3G = 2340.

→ 2.(A₁ + T₁) + 3.(G₁ + X₁) = 2340     (1)

Thay T₁ = A₁; X₁ = 4T₁; G₁ = 4A₁ vào phương trình (1) ta được:

2.(A₁ + 2A₁) + 3.(4A₁ + 4 A₁) = 30A₁ = 2340 \( \to {{\mathop{\rm A}\nolimits} _1} = \frac{{2340}}{{30}} = 78\).

→ T₁ = 78 x 2 =156, G₁ = 78 x 4 =312, X₁ = 312.

• Số nuclêôtit mỗi loại của ADN là

A = T = A_l + T₁ = 78 + 156 = 234.

G = X = G₁ +X₁ = 312 + 312 = 624.

2. Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp.

A = T = 234 x (2³ - 1) = 1638; G = X = 624 x (2³ - 1) = 4368

Câu 19: Một phân tử ADN được đánh dấu nguyên tử nitơ phóng xạ (N¹⁵) ở cả hai mạch. Phân tử ADN này tiến hành nhân đôi 3 lần trong môi trường chỉ có N¹⁴.Sau đó, chuyển toàn bộ các phân từ ADN con này vào môi trường có N¹⁵ và tiếp tục nhân đôi 5 lần nữa. Hãy xác định:

1. Có bao nhiêu phân tử ADN có nguyên tử N¹⁴?
2. Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ chứa nguyên tử N¹⁵?

Hướng dẫn giải:

Một phân tử ADN có N15 nhân đôi m lần trong môi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đôi n lần thì số phân tử And có N14 = 2m+1 – 2. Số phân tử ADN chỉ có N15 = tổng số phân tử ADN con - tổng số phân tử AND có N14 = 2m+1 + 2 – 2m+1.

1. Số phân tử ADN có N¹⁴ = 2³⁺¹ – 2 = 14 phân tử.
2. Số phân tử chỉ có N¹⁵ = 2³⁺⁵ +2 – 2³⁺¹ = 256 + 2 – 16 = 242 phân tử.

Câu 20: Có 16 phân tử ADN được đánh dấu nguyên tử nitơ phóng xạ (N¹⁵) ở cả hai mạch. Phân tử ADN này tiến hành nhân đôi 4 lần trong môi trường chỉ có N¹⁴. Sau đó, chuyển toàn bộ các phân tử ADN con này vào môi trường có N¹⁵ và tiếp tục nhân đôi 3 lần nữa. Hãy xác định:

1. Có bao nhiêu phân tử ADN có nguyên tử N¹⁴?
2. Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ chứa nguyên tử N¹⁵?

Hướng dẫn giải:

1. Số phân tử ADN có N¹⁴ = 16 x (2⁴⁺¹ - 2) = 480 phân tử.
2. Số phân tử chỉ có N¹⁵ = 16 x (2⁴⁺³ + 2 - 2⁴⁺¹) = 16 x (128 + 2 - 32) = 1568 phân tử.

Câu 21: Gen D có tổng số 2340 liên kết hiđrô và trên mạch 1 của gen có T = 2A; X = 2T; G = X. Gen D bị đột biến không làm thay đổi chiều dài nhưng làm giảm 2 liên kết hiđrô trở thành gen d. Cặp gen Dd tiến hành nhân đôi 2 lần. Hãy xác định:

1. Số nuclêôtit mỗi loại của gen D.
2. Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho cặp gen Dd nhân đôi 2 lần.

Hướng dẫn giải:

1. Số nuclêôtit mỗi loại của gen D.

• Trên mạch 1 của gen có T₁ = 2A₁; X₁ = 2T₁ = 4A₁; G₁ = X₁ = 4A₁.
• Gen có 4680 liên kết hiđrô: →2A + 3G = 2340.

→ 2 x (A₁ + T₁) + 3 x (G₁ + X₁) = 2340                (1)

Thay T₁ = 2A₁; X₁ = 4T₁; G₁ = 4A₁ vào phưoug trình (1) ta được:

2.(A₁ + 2A₁) + 3.(4A₁ + 4 A₁) = 30A₁ = 2340 \( \to {{\mathop{\rm A}\nolimits} _1} = \frac{{2340}}{{30}} = 78\).

→ T₁ = 156, G₁ =312, X₁ = 312.

• Số nuclêôtit mỗi loại của ADN là

A = T = A₁ + T₁= 78 + 156 = 234.

G = X = G₁ + X₁= 312 + 312 = 624.

2. Số nuclêôtit mồi loại mà môi trường cung cấp.

A = T=1410.

G = X = 3738.

Câu 22: Gen D dài 646nm và số nuclêôtit loại A chiếm 18% tổng số nuclêôtit của gen. Gen D bị đột biến thành alen d. Cặp gen Dd nhân đôi 2 lần đã cần môi trường cung cấp 4098A, 7302X. Hãy xác định:

1. Số nuclêôtit mỗi loại của gen D.
2. Loại đột biến đã làm cho gen D thành d.

Hưởng dẫn giải:

1. Số nuclêôtit mỗi loại của gen D.

\({{\mathop{\rm N}\nolimits} _D} = \frac{{6460}}{{3,4}} \times 2 = 3800\)

A = T= 18%x3800 = 684

G = X= 32%x3800 = 1216

2. Loại đột biến đã làm cho gen D thành d.

Xác định số nuclêôtit mỗi loại của gen d:

Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho cặp Dd nhân đôi hai lần là:

A_MT = T_MT = (684 + A_{gen d}) x (2² – 1 ) = 4098.

→ A_{gen d} \(= \frac{{4098}}{3} - 684 = 682\).

G_MT = X_MT = (1216 + G_{gen d}) x (2² – 1 ) = 7302

→ G_{gen d} \(= \frac{{7302}}{3} - 1216 = 1218\).

Như vậy, so với gen D thì gen d giảm 2A và tăng 2G → đây là đột biến thay thế 2 cặp A-T bằng cặp G-X.

Câu 23: Một đoạn ADN có chiều dài 510nm và có số nuclêôtit loại G bằng 28% tổng nuclêôtit của đoạn ADN. Mạch 1 của đoạn ADN này có A = 19%, mạch 2 có X = 38% tổng số nuclêôtit cửa mỗi mạch. Hãy xác định:

1. Tổng số nuclêôtit của đoạn ADN này.
2. Tỉ lệ % các loại nuclêôtit trên mạch 1.
3. Số nuclêôtit mỗi loại của mạch 1.

Hướng dẫn giải:

1. Tổng số nuclêôtit của đoạn ADN này.

Đoạn ADN này có chiều dài 510nm → Tổng số nuclêôtit \(= \frac{{510}}{{0,34}} \times 2 = 3000\).

2. Tỉ lệ % các loại nuclêôtit trên mạch 1.

• Vì hai mạch của ADN liên kết theo nguyên tắc bổ sung cho nên G₁ = X₂.

→ X₂ = 38% → G₁ = 38%.

     A_ADN = A₁ + T₁; G_ADN = G₁ + X₁;

Và %A_ADN­ = 50% - %G_ADN.

• Theo bài ra, G_ADN = 28% và G₁ = 38%

→ X₂ = 2 x 28% - G₁ = 56% - 38% = 18%.

→ T₂ = 2 x 22% - A₁ = 44% - 19% = 23%.

Tỉ lệ % các loại nuclêôtit trên mạch 1:

         A₁ = 19%; T₁ = 23%; G₁ = 38%; X₁ = 18%.

3. Số nuclêôtit mỗi loại của mạch 1.

Đoạn ADN có tổng 3000 nuclêôtit → Mạch 1 có tổng số 1500 nuclêôtit.

A₁ = 19% x 1500 = 285; T₁ = 23% x 1500 = 345;

G₁ = 38% x 1500 = 570; X₁ = 18% x 1500 =270.

{-- Nội dung đề, đáp án bài tập 23-30 của tài liệu Bài tập tự luận ôn tập chuyên đề: Nhân đôi ADN và Đột biến gen Sinh học 12 các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}