Bài 4: Đột biến gen

2.1.1. Khái niệm đột biến gen

• Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen, liên quan tới một cặp nuclêôtit (đột biến điểm) hoặc một số cặp nu, xảy ra tại một điểm nào đó trên phân tử ADN

2.1.2. Các dạng đột biến gen 

• Có 3 dạng đột biến gen (đột biến điểm): mất, thêm, thay thế một cặp nuclêôtit

2.2.1. Nguyên nhân phát sinh đột biến gen

• Do những sai sót ngẫu nhiên trong phân tử ADN xảy ra trong quá trình tự nhân đôi của ADN
• Tác động của các tác nhân vật lí, hóa học và sinh học của môi trường

• Đột biến có thể phát sinh trong điều kiện tự nhiên hay do con người tạo ra (đột biến nhân tạo)

2.2.2. Cơ chế phát sinh đột biến gen

• Sự kết cặp không đúng trong tái bản ADN

  • Các bazơ nitơ thường tồn tại 2 dạng cấu trúc: dạng thường và dạng hiếm. Các dạng hiếm có những vị trí liên kết hidro bị thay đổi làm cho chúng kết cặp không đúng trong tái bản làm phát sinh đột biến gen

  • Sai hỏng ngẫu nhiên
    • Ví dụ: Liên kết giữa carbon số 1 của đường pentozơ và ađenin ngẫu nhiên bị đứt → đột biến mất adenin
• Tác động của các tác nhân gây đột biến
  • Tác nhân vật lí: tia tử ngoại (tạo ra 2 phân tử timin trên cùng 1 mạch ADN → đột biến gen)
  • Tác nhân hóa học: chất 5-brom uraxin (5BU) là chất đồng đẳng của timin gây biến đổi thay thế A-T → G-X
  • ​Tác nhân sinh học: Virus viêm gan siêu vi B, virus Herpes … → đột biến gen

2.2.3. Hậu quả và ý nghĩa của đột biến gen

• Hậu quả của đột biến gen
  • Xảy ra một cách ngẫu nhiên, vô hướng và không xác định
  • Làm rối loạn quá trình sinh tổng hợp prôtêin, nên nhiều đột biến gen là có hại, một số ít có lợi, một số không lợi cũng không hại cho cơ thể

• Ý nghĩa của đột biến gen

  • Đột biến gen là nguồn nguyên liệu sơ cấp của quá trình chọn giống và tiến hóa

Ví dụ 1: 

Phân tích cơ chế phát sinh đột biến gen? Ví dụ cụ thể?

Gợi ý trả lời:

• Trường hợp 1: Sự kết cặp không đúng trong tái bản ADN
  • Các bazơ nitơ thường tồn tại 2 dạng cấu trúc: dạng thường và dạng hiếm. Các dạng hiếm có những vị trí liên kết hidro bị thay đổi làm cho chúng kết cặp không đúng trong tái bản làm phát sinh đột biến gen
  • Ví dụ: Guanin dạng hiếm (G*) kết cặp với timin trong tái bản gây biến đổi thay thế G –X → T-A
• Trường hợp 2: Tác động của các tác nhân gây đột biến
  • Ví dụ: Sử dụng các tia tử ngoại, chùm tia notron, proton làm bắn các điện tử gây ion hoá và biến đổi ADN

Ví dụ 2:

 Một gen có 4800 liên kết hiđrô và có tỉ lệ A/G = 1/2, bị đột biến thành alen mới có 4801 liên kết hiđrô và có khối lượng 108.104 đvC. Tính số nuclêôtit mỗi loại của gen ban đầu và gen sau đột biến.

Gợi ý trả lời:

• Gen ban đầu
  • Ta có 2A + 3G =4800; ⇒ 2A + 3 x 2A = 4800 ⇒ A = T = 600; G = X = 1200.
• Gen sau đột biến
  • Số Nuclêôtit gen đột biến = 108.104 : 300 = 3600.
  • Gen đột biến có 2A + 3G = 4801; 2A+ 2G = 3600.

 ⇒ G = 4801 - 3600 = 1201; A = T = 599.

Sau khi học xong bài này các em cần:

• Nêu được khái niệm đột biến gen, các dạng đột biến gen, nguyên nhân của đột biến
• Trình bày được cơ chế phát sinh đột biến, hậu quả và vai trò của đột biến gen

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Sinh học 12 Bài 4 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Điều nào dưới đây không đúng khi nói về đột biến gen ?

  • A. Đột biến gen luôn gây hại cho sinh vật vì làm biến đổi cấu trúc của gen
  • B. Đột biến gen là nguồn nguyên liệu cho quá trình chọn giống và tiến hoá
  • C. Đột biến gen có thể làm cho sinh vật ngày càng đa dạng, phong phú.
  • D. Đột biến gen có thể có lợi hoặc có hại hoặc trung tính

• Câu 2:

  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 3:

  Gen ban đầu có cặp nuclêôtit chứa G hiếm (G^*) là X-G^*, sau đột biến cặp này sẽ biến đổi thành cặp

  • A. T- A    
  • B. A- T
  • C. G- X
  • D. X- G

• Câu 4:

  Biến đổi trên một cặp nuclêôtit của gen phát sinh trong nhân đôi ADN được gọi là

  • A. Đột biến    
  • B. Đột biến gen
  • C. Thể đột biến
  • D. Đột biến điểm

Câu 3- Câu 5: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Sinh học 12 Bài 4 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 2 trang 22 SGK Sinh học 12

Bài tập 3 trang 22 SGK Sinh học 12

Bài tập 4 trang 22 SGK Sinh học 12

Bài tập 5 trang 22 SGK Sinh học 12

Bài tập 4 trang 24 SGK Sinh học 12 Nâng cao

Bài tập 5 trang 14 SGK Sinh học 12 Nâng cao

Bài tập 3 trang 6 SBT Sinh học 12

Bài tập 3 trang 9 SBT Sinh học 12

Bài tập 6 trang 10 SBT Sinh học 12

Bài tập 20 trang 14 SBT Sinh học 12

Bài tập 21 trang 14 SBT Sinh học 12

Bài tập 22 trang 14 SBT Sinh học 12

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Sinh học Chúng tôi sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!