Bài tập tự luận ôn tập Đột biến số lượng nhiễm sắc thể Sinh học 12

ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ

Câu 1.

Bộ nhiễm sắc thể của một loài có 2n = 6 và 2n = 5

Điều gì có thể xảy ra trong các trường hợp sau:

a. Dùng hóa chất consixin vào thời điểm pha G₂ của nguyên phân và giảm phân I

b. Phân ly không bình thường ở cặp nhiễm sắc thể giới tính tại kỳ sau của giảm phân I

c. Phân ly không bình thường ở cặp nhiễm sắc thể giới tính tại kỳ sau của giảm phân II (Biết rằng trong các trường hợp trên các quá trình khác xảy ra bình thường)

Hướng dẫn giải

a. Bộ nhiễm sắc thể loài có công thức 2n = 4 + XX và 2n = 4 + XO

- Hóa chất consixin có tác dụng ức chế sự hình thành thoi phân bào, được hình thành tại pha G₂ đến kỳ đầu của quá trình phân bào.

- Dùng hóa chất vào thời điểm G₂ của quá trình nguyên phân =>

NST tự nhân đôi nhưng không được phân li => kết quả tạo 1 tế bào có bộ NST 4n: 4n = 12 hoặc 4n = 10

- Dùng hóa chất vào thời điểm G₂ của giảm phân: quá trình giảm phân I không xảy ra tạo 1 tế bào có bộ NST 2n kép.

=> giảm phân II xảy ra bình thường tạo 2 giao tử 2n:

2n = 6 hoặc 2n = 5

b. Phân ly không bình thường ở cặp nhiễm sắc thể giới tính tại kỳ sau của giảm phân I tạo 2 loại giao tử không bình thường:

n+1= 4 và n - 1 = 2 hoặc n + 1 = 4 và  n - 1 = 1

c. Phân ly không bình thường ở cặp nhiễm sắc thể giới tính tại kỳ sau của giảm phân II có thể tạo 2 loại giao tử không bình thường và 2 loại giao tử bình thường:

Giao tử không bình thường:

n+1= 4 và n - 1 = 2 hoặc n + 1 = 4 và  n - 1 = 1

Giao tử bình thường: n = 3 hoặc n₁ = 3 và n₂ = 2.

Câu 2.

Các nhà khoa học nhận thấy các đột biến lệch bội do thừa một nhiễm sắc thể khác nhau ở người thường gây chết ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát triển của cá thể bị đột biến. Giải thích tại sao lại có sự khác nhau như vậy.

Hướng dẫn giải

- Đột biến lệch bội do thừa một nhiễm sắc thể thường sẽ hay gây chết hơn và chết sớm hơn so vớiđột biến ba nhiễm ở nhiễm sắc thể giới tính. Thừa nhiễm sắc thể thường dẫn đến mất cân bằng gen và gây chết còn thừa nhiễm sắc thể giới tính, chẳng hạn nhiễm sắc thể X thì những nhiễmsắc thể X dư thừa cũng sẽ bị bất hoạt nên ít gây chết hơn. Nếu thừa nhiễm sắc thể Y thì ít ảnhhưởng vì nhiễm sắc thể Y ngoài gen quy định nam tính nó chứa rất ít gen.

- Hiệu quả gây chết của đột biến ba nhiễm đối với các nhiễm sắc thể thường còn phụ thuộc vàokích thước nhiễm sắc thể và loại gen trên chúng. Nhìn chung, nhiễm sắc thể càng lớn thì càngchứa nhiều gen nên sự dư thừa của chúng càng dễ làm mất cân bằng gen dẫn đến dễ gây chết hơn.

Câu 3.

Tại sao phần lớn đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể và đột biến lệch bội thường gây hại cho các thể đột biến? Ở người, mức độ gây hại của các dạng đột biến nhiễm sắc thể này phụ thuộc vào những yếu tố nào? Giải thích.

Hướng dẫn giải

- Phần lớn đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể thường gây hại cho các thể đột biến vì nhiễm sắc thể chứa rất nhiều gen, các đột biến như mất đoạn, lặp đoạn thường dẫn đến mất cân bằng gen.

- Các loại đột biến đảo đoạn và chuyển đoạn giữa các nhiễm sắc thể tuy không làm mất cân bằng gen nhưng có thể làm thay đổi mức độ biểu hiện gen do thay đổi vị trí gen (hiệu quả vị trí) cũng như các điểm đứt gẫy làm hỏng các gen quan trọng.

-  Vì mỗi nhiễm sắc thể chứa hàng ngàn gen nên các đột biến lệch bội do thừa hoặc thiếu một vài nhiễm sắc thể trong bộ nhiễm sắc thể hầu hết làm mất cân bằng gen ở mức độ rất nghiêm trọng thường gây chết thể đột biến. 

 Ở người, mức độ gây hại của các dạng đột biến phụ thuộc vào:

-  Đột biến cấu trúc : Phần lớn các đột biến cấu trúc ở các nhiễm sắc thể thường đều gây chết ở các giai đoạn khác nhau, chỉ những đột biến mất đoạn rất nhỏ, đột biến chuyển đoạn giữa các nhiễm sắc thể hoặc các đột biến đảo đoạn không làm mất cân bằng gen và không gây hiệu quả vị trí mới có thể sống sót nhưng lại bị nhiều dị tật ảnh hưởng nhiều đến sức sống và khả năng sinh sản.

- Đột biến lệch bội: Lệch bội ở NST giới tính ít mất cân bằng gen hơn vì NST Y ít mang gen và thừa hoặc thiếu NST X cũng ít ảnh hưởng hơn so với nhiễm sắc thể thường vì các nhiễm sắc thể X dư thừa sẽ bị bất hoạt. Người bình thường chỉ cần 1 nhiễm sắc thể X vẫn có khả năng sống bình thường.

- Lệch bội ở NST thường làm mất cân bằng gen nhiều hơn, trong đó lệch bội ở NST thường càng có kích thước lớn và chứa nhiều gen càng gây hại nhiều cho thể đột biến.

Câu 4.

Tại sao các cá thể đột biến dị bội về nhiễm sắc thể thường ở người lại hay gây chết trong khi các cá thể dị bội về nhiễm sắc thể giới tính X lại ít bị chết hơn?

Hướng dẫn giải

Các cá thể đột biến dị bội nhiễm sắc thể thường ở người lại hay gây chết do:

+ Đột biến dị bội gây nên trình trạng mất cân bằng gen.

+ Khi số lượng một gen nào đó trong tế bào tăng lên thì lượng sản phẩm của gen đó cũng tăng lên -> gây hàng loạt các rối loạn về sinh lí, hóa sinh trong tế bào và trong cơ thể dẫn đến các hội chứng bệnh lí, thậm chí gây chết.

+ Thể một nhiễm thường gây chết hoặc để lại hậu quả nặng nề hơn thể tam nhiễm có thể do các gen lặn trên NST còn lại tự động biểu hiện vì không có các gen trội trên NST tương đồng kia hổ trợ.

- Các cá thể dị bội về nhiễm sắc thể giới tính X lại ít bị chết hơn vì:

Cơ chế bù trừ liều lượng gen được thực hiện thông qua sự bất hoạt ngẫu nhiên của một trong hai nhiễm sắc thể X ở nữ giới nên lượng sản phẩm của các gen trên X ở nữ giới được tạo ra cũng chỉ bằng ở nam giới.

Câu 5.

Một số loại đột biến nhiễm sắc thể có thể nhanh chóng góp phần dẫn đến hình thành loài mới, đó là những loại đột biến nào? Giải thích.

Hướng dẫn giải

Đột biến NST nhanh chóng dẫn đến hình thành loài mới.

- Đột biến đa bội làm cho bộ NST từ 2n thành 4n dẫn đến hình thành loài mới vì các cây 4n khi lai với cây 2n bình thường sẽ tạo ra con lai 3n bất thụ. Như vậy giữa các dạng 2n và 4n đã có sự cách li sinh sản.

- Đột biến chuyển đoạn NST. Các cá thể chuyển đoạn dị hợp tử thường bất thụ một phần nên nếu đột biến chuyển đoạn tạo nên các cá thể chuyển đoạn đồng hợp tử có sức sống thì quần thể các cá thể chuyển đoạn đồng hợp tử cũng sẽ trở nên cách li sinh sản với quần thể bình thường vì khi các cá thể của quần thể bình thường lai với các cá thể của quần thể chuyển đoạn đồng hợp tử sẽ tạo ra các con lai chuyển đoạn dị hợp tử bất thụ.

- Đột biến đảo đoạn NST cũng có thể góp phần dẫn đến hình thành loài mới vì các cá thể đảo đoạn dị hợp tử thường bị bán bất thụ. Nếu các cá thể ĐB đảo đoạn đồng hợp tử có sức sống và có khả năng SS bình thường thì chúng cũng trở nên cách li sinh sản với các cá thể không bị đột biến, vì khi hai loại này giao phối với nhau sẽ tạo ra con bất thụ.

Câu 6.

Nêu sự khác nhau giữa thể đa bội cùng nguồn và thể đa bội khác nguồn. Giữa đột biến đa bội và lệch bội thì dạng nào gây hại nhiều hơn?

Hướng dẫn giải

 (1) Sự khác nhau giữa các thể đa bội cùng nguồn và thể đa bội khác nguồn

(2) Độ gây hại của đa bội và lệch bội

            - Đột biến lệch bội thường gây hại nhiều hơn đột biến đa bội vì nó tạo ra sự mất cân bằng gen lớn nên gây chết hay giảm sức sống và sức sinh sản tùy thuộc từng loài.

            - Thể đa bội do tăng đồng đều tất cả các NST trong bộ đơn bội (n), hàm lượng ADN cũng tăng lên tương ứng, vì vậy có những ưu thế nhất định so với thể lưỡng bội (cơ quan sinh dưỡng lớn, phát triển khỏe, chống chịu tốt). Tuy nhiên, dạng đa bội lẻ thường bị bất thụ.

{-- Để xem tiếp nội dung đề và đáp án từ câu 7-10 của tài liệu các em vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}