Câu hỏi tự luận Sinh học 12, đề 11.

Câu 1. Thế nào là thể đa bội, thể lưỡng bội? Nêu những điểm khác nhau cơ bản giữa thể đa bội với thể lưỡng bội.

Câu 2. Trình bày về các phương pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh; nghiên cứu tế bào và di truyền phân tử ở người ?

Câu 3. Trình bày theo quan niệm hiện đại về quá trình hình thành đặc điểm thích nghi của sinh vật. Cho ví dụ minh họa. Giải thích tại sao đặc điểm thích nghi của chỉ có tính tương đối.

Câu 4. W là gen trội quy định chuột đi bình thường.
w là gen lận quy định chuột nhảy van (chuột đi lòng vòng); cặp alen này nằm trên NST thường.

Người ta thực hiện hai phép lai và thu được kết quả sau:

Phép lai 1: P₁ : ♀ chuột đi bình thường x chuột nhảy van ♂.
F_1-1: xuất hiện 75% chuột đi bình thường, 25% chuột nhảy van.

Phép lai 2: P₂: ♀ chuột đi bình thường x chuột nhảy van ♂
F_1-2: Trong tất cả các lứa xuất hiện hầu hết chuột đi bình thường nhưng trong đó có một con nhảy van.

1. Hãy giải thích kết quả của hai phép lai trên.
2. Làm thế nào để nhận biết nguyên nhân xuất hiện một con chuột nhảy van ở phép lai hai. 

HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI:

Câu 1.
I. Các khái niệm:

1. Thể đa bội: Là trường hợp số lượng NST trong tế bào sinh dưỡng tăng lên theo bội số của n như 3n, 4n, 5n, 6n ... Trong đó, 3n, 5n ... gọi là đa bội lẻ; 4n, 6n ... gọi là đa bội chẵn.
 
2. Thể lưỡng bội: Bình thường, trong tế bào sinh dưỡng của mỗi loài sinh vật có bộ NST là số chẵn, gọi là bộ NST lưỡng bội, kí hiệu 2n.
 
Ví dụ:
- Bộ NST trong tế bào sinh dưỡng của ruồi giấm là 2n = 8.
- Bộ NST trong tế bào sinh dưỡng của loài người là 2n = 46.
 
II. Sự khác nhau giữa thể đa bội và thể lưỡng bội:

 
Câu 2.
I. Nghiên cứu trẻ đồng sinh:

1. Phân biệt đồng sinh:

a. Đồng sinh cùng trứng: Một tinh trùng thụ tinh với một trứng thành một hợp tử, quá trình phát triển phôi bị phân cắt làm đôi phát triển thành các cá thể đồng sinh cùng trứng có kiểu gen giống hệt nhau.

b. Đồng sinh khác trứng: Hai tinh trùng thụ tinh với 2 trứng khác nhau (do rối loạn hoạt động buồng trứng) tạo 2 hợp tử phát triển thành 2 cơ thể có kiểu gen khác nhau.

2. Vai trò:

a. Đồng sinh cùng trứng:

+ Nghiên cứu các cặp sinh đôi hoặc nhóm đồng sinh có thể phát hiện ảnh hưởng của môi trường đối với các kiểu gen đồng nhất.
 
+ Nuôi các trẻ đồng sinh cùng trứng trong hoàn cảnh giống nhau hoặc trong hoàn cảnh khác nhau từ đó xác định tính trạng nào chủ yếu do kiểu gen quy định, tính trạng nào chủ yếu do môi trường quy định.
 
Ví dụ: Các tính trạng ở người chủ yếu do kiểu gen quy định gồm: chiều cao, màu da, màu mắt, dạng tóc, nhóm máu ...; các tính trạng chủ yếu do môi trường quy định gồm đặc điểm tâm lí, tuổi thọ, trọng lượng cơ thể ....
 
b. Đồng sinh khác trứng: Các tính trạng nói trên thường khác biệt nhau so với đồng sinh cùng trứng cho dù môi trường sống có thể khác nhau.
 
II. Nghiên cứu tế bào:
 
+ Mỗi loài có bộ NST đặc trưng về hình dạng, kích thước, số lượng, do vậy quan sát tiêu bản tế bào dưới kính hiển vi, dựa vào sự bình thường hay bất thường về bộ NST con người có thể dự đoán sự phát triển của cá thể đó.
 
+ Ví dụ: Khi nghiên cứu bộ NST, cấu trúc hiển vi của NST trong tế bào, người ta phát hiện được nhiều dị tật và bệnh di truyền bẩm sinh có liên quan đến các đột biến NST như: mất đoạn NST 21 hoặc 22 gây bệnh bạch cầu ác tính; 3 NST 13 - 15 bị dị tật sứt môi, thừa ngón, chết yểu, 3 NST 16 - 18 bị dị tật ngón trỏ dài hơn ngón giữa, tai thấp, hàm bé.
 
III. Di truyền phân tử: Xác định các chỉ số ADN biết được sự tổng hợp các loại prôtêin như hoocmôn, enzim, kháng thể ... từ đó biết được sự hình thành và sự phát triển các loại tính trạng.
 
+ Sử dụng enzim cắt giới hạn trong kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp, phương pháp tích điện di ADN, giải trình tự sắp xếp các nuclêôtit cùa từng cá thể, dòng họ để theo dõi sự xuất hiện của một tính trạng nào đó.
 
Câu 3.

I. Quan niệm hiện đại về quá tình hình thành đặc điểm thích nghi của sinh vật:

Mọi đặc điểm thích nghi của sinh vật là kết quả một quá trình lịch sử, chịu tác động của 3 nhân tố: Quá trình đột biến, quá trình giao phối, quá trình chọn lọc tự nhiên.
 
II. Ví dụ: Sự hình thành màu sắc bảo vệ của sâu ăn lá.

+ Giả sử tổ tiên sâu ăn lá chưa có màu xanh và không ăn lá cây. Do điều kiện nào đó chuyển sang ăn lá.

+ Qua sinh sán đã phát sinh những đột biến lặn Aa₁, Aa₂, Aa₃....trong đó a₁ quy định màu đỏ; a₂: màu lục; a₃: màu vàng...

+ Nhờ quá trình giao phối tự do, các alen lặn đột biến a₁, a₂, a₃ ( ... được phát tán trong quần thề ngày càng nhiều. Đến khi các cá thể mang gen lặn đột biến gặp nhau, thể đột biến sẽ được biểu hiện: a₁a₁ Đỏ; a₂a₂: lục; a₃a₃: vàng ...

+ Do tác dụng của chọn lọc tự nhiên, các cá thể mang tổ hợp gen biểu hiện thành kiểu hình bất lợi a₁a₁, a₃a₃ có khả năng sống sót thấp, hạn chế sinh sản, con cháu ít dần và diệt vong trong lúc các cá thể mang tổ hợp gen thích nghi: a₂a₂ có khả năng sống sót cao hơn, tăng sinh sản, con cháu ngày một nhiều và chiếm ưu thế. Do vậy, ngày nay chỉ có sâu ăn lá có màu lục.
(Có thể sử dụng ví dụ về sự tăng cường đề kháng của sâu bọ và vi khuẩn).
 
III. Tính tương đối của đặc điểm thích nghi: Được biểu hiện ở:
 
- Một đặc điểm thích nghi là sản phẩm của chọn lọc tự nhiên trong hoàn cảnh nhất định. Do vậy, khi hoàn cảnh thay đổi, đặc điểm có lợi sẽ có thể trở thành bất lợi cho sinh vật. Ví dụ: sâu ăn lá sẽ có màu nổi bật khi ở thân cây hay ra đất.
 
- Ngay trong hoàn cảnh sống ổn định thì các đột biến và biến dị tổ hợp không ngừng phát sinh, chọn lọc tự nhiên vẫn không ngừng tác động. Vì thế trong lịch sử tiến hóa, những sinh vật xuất hiện sau mang nhiều đặc điểm hợp lí hơn những sinh vật xuất hiện trước. Ví dụ: Thực vật hạt kín thích nghi hơn thực vật hạt trần.

- Đặc điểm thích nghi của loài này còn bị hạn chế bới đặc điểm thích nghi của loài khác. Ví dụ: Sâu ăn lá có màu lục nhưng chim ăn sâu lại có mắt rất tinh tường.
 
Câu 4. 1. a- Giải thích kết quả phép lai 1:
Quy ước gen:
W: chuột di bình thường.
w: chuột nhảy van.
F_1-1: phân li kiểu hình theo tỉ lệ:
Chuột đi bình thường : chuột nhảy van = 3:1 chứng tỏ phép lai dược di truyền theo định luật phân tính, kiểu gen của P₁ đều dị hợp Ww.

- Sơ đồ lai: P₁ : ♀ Ww (bình thường) x  ♂ Ww (bình thường).
GP₁: (1/2W : l/2w) ♀ x ♂ (1/2W : 1/2w).
F_1-1:  1WW : 2 Ww :      1ww
    3 bình thường            1 nhảy van

b. F_1-2 xuất hiện tất cả các lứa đều cho chuột con bình thường trong đó chỉ có 1 chuột nhảy van, chứng tỏ chuột mẹ có kiểu gen đồng hợp trội WW.
- F_1-2  xuất hiện 1 chuột con nhảy van có thể xảy ra một trong hai khả năng:
 
Khả năng 1: (Đột biến gen).

- Trong quá trình giảm phân của chuột mẹ có 1 tế bào sinh trứng nào đó bị đột biến giao tử, dạng dột biến lặn này đã tạo ra 1 trứng mang gen lặn w. Trứng này thụ tinh với tinh trùng mang w của chuột bố, tạo ra một hợp tử ww, phát triển thành 1 con chuột nhảy van.

- Các chuột khác đi bình thường do giao tử bình thường của mẹ là w thụ tinh với giao tử của bố mang w tạo ra các hợp tử F_1-2 có kiểu gen dị hợp Ww phát triển hầu hết đều là chuột con bình thường.
 
Khả năng 2: (Đột biến cấu trúc NST, loại mất đoạn).

- Trong quá trình giảm phân của chuột mẹ, có một tế bào sinh trứng nào đó bị đứt đoạn mang W. Do vậy đã phát sinh một trứng không mang W (-), loại trứng này thụ tinh với tinh trùng của bố mang w tạo ra hợp tử chỉ mang gen w (-w), phát triển thành một con chuột nhảy van; các hợp tử còn lại do giao tử bình thường của mẹ mang w thụ tinh với tinh trùng bình thường của bố mang w, tạo các hợp tử khác đều mang Ww (bình thường).
 
2. Cách nhận biết: Ta sử dụng phương pháp tế bào học và di truyền học.
 
- Lấy tế bào sôma chuột nhảy van ở F_1-2 làm tiêu bản và quan sát dưới kính hiển vi.
+ Nếu hai NST đứng thành cặp đồng dạng thì đã xảy ra đột biến gen (đột biến giao tử).
+ Nếu hai NST không đồng dạng gồm 1 chiếc dài, 1 chiếc ngắn hơn thì đây là trường hợp đột biến mất đoạn NST