1. Nêu khái niệm điều hòa hoạt động của gen? Ví dụ?
2. Điều hòa hoạt động của gen do ai phát hiện và trên đối tượng nào?
3. Nêu mô hình cấu trúc của Operon Lac?
4. Trình bày sự điều hòa hoạt động của Operon Lac?
KIỂM TRA BÀI CŨ
BÀI 4: ĐỘT BIẾN GEN
NỘI DUNG
BÀI 4: ĐỘT BIẾN GEN
I. Khái niệm và các dạng đột biến gen
II. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen
III. Hậu quả và ý nghĩa của đột biến gen
A U G A A G U U U
mARN
- Met – Lys – Phe …
pôlipeptit
BÀI 4: ĐỘT BIẾN GEN
I. KHÁI NIỆM VÀ CÁC DẠNG ĐỘT BIẾN GEN
1. Khái niệm
Đột biến gen: là những biến đổi trong cấu trúc của gen liên quan đến 1 cặp Nu (đột biến điểm) hoặc 1 số cặp Nu.
Thể đột biến: Là những cá thể mang đột biến đã được biểu hiện ra kiểu hình.
- Tần số đột biến tự nhiên thấp (10-6 - 10-4).
- Tần số đột biến nhân tạo cao.
Hươu sáu chân
Người bạch tạng
Rùa hai đầu
Tác nhân
Đột biến gen
Tác nhân vật lí
 
Tác nhân
Đột biến gen
Tác nhân hóa học
Tác nhân
Đột biến gen
Tác nhân sinh học
Đột biến gen
Đối tượng
Đột biến gen có thể xảy ra ở tế bào sinh dưỡng (tế bào xôma) và tế bào sinh dục.
BÀI 4: ĐỘT BIẾN GEN
I. KHÁI NIỆM VÀ CÁC DẠNG ĐỘT BIẾN.
1. Khái niệm
2. Các dạng đột biến gen
Các dạng đột biến gen
Mất hay thêm 1 cặp Nu
Thay thế 1 cặp Nu
A U G A A G U U U
mARN
- Met – Lys – Phe …
pôlipeptit
2. Các dạng đột biến gen
a. Đột biến thay thế 1 cặp Nuclêôtit: Làm thay đổi trình tự axit amin trong prôtêin, làm thay đổi chức năng của prôtêin.
b. Đột biến thêm hoặc mất 1 cặp Nuclêôtit: Mã di truyền bị đọc sai từ vị trí xảy ra đột biến, làm thay đổi trình tự axit amin trong prôtêin, làm thay đổi chức năng của prôtêin.
(?) Nếu mất một cặp nu xảy ra trong bộ 3 ngay sau bộ 3 mở đầu thì sao?
Mất một cặp nu ngay sau bộ 3 mở đầu thì hậu quả càng nặng.
Chú ý: Vị trí đột biến mất hay thêm 1 cặp nu càng gần bộ 3 mở đầu thì hậu quả càng nghiêm trọng và ngược lại.
(?) Trong 2 dạng: đột biến thay thế và đột biến thêm, mất một cặp nuclêôtit, dạng nào gây hậu quả lớn hơn? Vì sao?
Trong 2 dạng trên , đột biến mất hay thêm 1 cặp nu gây hậu quả nghiêm trọng hơn. Vì đột biến mất hay thêm 1 cặp nu sẽ làm thay đổi trình tự nuclêôtit từ vị trí bị đột biến tới cuối gen, còn thay thế 1 cặp nu chỉ có thể làm thay đổi 1 axit amin tại vị trí bị đột biến.
II. NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ PHÁT SINH ĐBG
Nguyên nhân
Nguyên nhân đột biến gen
Bên ngoài
Bên trong
Vật lí (tia phóng xạ, tia tử ngoại, sốc nhiệt,…)
Hóa học (các hóa chất 5BU, Acrydin, EMS, NMU,…)
Sinh học (một số virut,…)
Rối loạn sinh lí, sinh hóa trong tế bào.
- Tác động lí, hoá hay sinh học ở ngoại cảnh (tia phóng xạ, tia tử ngoại, sốc nhiệt, các hoá chất, 1 số virút,...).
- Rối loạn sinh lí, hoá sinh của tế bào.
2. Cơ chế phát sinh đột biến gen
a. Sự kết cặp không đúng trong nhân đôi ADN
Đột biến điểm thường xảy ra trên 1 mạch dưới dạng tiền đột biến. Dưới tác dụng của enzim sửa sai, nó có thể trở về dạng ban đầu hoặc tạo thành đột biến qua các lần nhân đôi tiếp theo.
Sơ đồ: Gen → tiền đột biến gen → đột biến gen
Bazơ nitơ tồn tại ở 2 dạng: dạng thường và dạng hiếm (hỗ biến). Dạng hiếm gây hiện tượng kết cặp không đúng trong quá trình nhân đôi ADN dẫn đến phát sinh đột biến gen.
Ví dụ: G*: G*–X  G*–T  A–T: thay thế 1 cặp G–X bằng A–T.
A*: thay thế 1 cặp A–T bằng G–X (2 lần nhân đôi).
Do kết cặp không hợp đôi trong nhân đôi ADN
Nhân đôi
Nhân đôi
Ví dụ: Guanin dạng hiếm (G*) kết cặp với Timin trong quá trình nhân đôi, tạo nên đột biến G-X  A-T
Hoặc thay thế cặp A – T = G – X cũng xảy ra tương tự
=> ĐBG chỉ xảy ra qua ít nhất 2 lần nhân đôi của ADN
b. Tác động của các tác nhân gây đột biến
- Tác nhân vật lí: tia tử ngoại (UV) có thể làm cho hai bazơ Timin trên cùng một mạch ADN liên kết với nhau dẫn đến phát sinh đột biến gen.
Do tác động của 5BU
A
5BU
G
5BU
Nhân đôi
Nhân đôi
Nhân đôi
Nhân đôi
- Tác nhân hóa học: 5-brôm uraxin (5BU) là chất đồng đẳng của Timin gây thay thế A-T bằng G-X.
VD: A-T  A-5BU  G-5BU  G-X (3 lần nhân đôi).
Trong qua trình nhân đôi, tác nhân hóa học Acrydin gây ĐB thêm hoặc mất 1 cặp Nu
+ Nếu Acrydin chèn vào mạch khuôn  ĐB thêm 1 cặp Nu.
+ Nếu Acrydin chèn vào mạch mới  ĐB mất 1 cặp Nu.
Tác nhân EMS ( Etyl metin sunfomat) là đồng đẳng của A và G  ĐB thay thế G – X bằng A –T.
=> ĐBG phát sinh trong quá trình nhân đôi.
- Tác nhân sinh học: Một số virut: Virut viêm gan B, virut hecpet, …
III. HẬU QUẢ VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỘT BIẾN GEN
1. Hậu quả của đột biến gen
- Đa số có hại, một số có lợi hay trung tính.
- Mức độ gây hại của alen đột biến phụ thuộc vào điều kiện môi trường và tổ hợp gen.
(?) Tại sao nhiều đột biến điểm lại hầu như vô hại đối với thể đột biến?
Bởi vì đột biến điểm chỉ liên quan tới một cặp nuclêôtit nên hậu quả phổ biến của đột biến điểm thường vô hại.
(?) Tại sao đột biến gen thường có hại cho bản thân sinh vật?
Đột biến gen thường có hại cho bản thân sinh vật vì chúng phá vỡ sự thống nhất hài hòa trong kiểu gen và gây ra những rối loạn trong quá trình tổng hợp prôtêin.
(?) Tại sao nhiều đột biến điểm như đột biến thay thế cặp Nu lại hầu như vô hại đối với thể đột biến?
Đột biến gen thường có hại cho bản thân sinh vật vì chúng phá vỡ sự thống nhất hài hòa trong kiểu gen và gây ra những rối loạn trong quá trình tổng hợp prôtêin.
2. Vai trò và ý nghĩa của đột biến gen
a. Đối với tiến hoá
Cung cấp nguyên liệu chủ yếu cho quá trình tiến hoá.
b. Đối với thực tiễn
Cung cấp nguyên liệu cho quá trình chọn giống.
Tuy đột biến gen phần lớn có hại nhưng nó vẫn có vai trò và ý nghĩa trong tiến hóa và chọn giống.
(?) Cho biết đó là vai trò và ý nghĩa gì?
* CHÚ Ý: SỰ BIỂU HIỆN CỦA ĐBG
Căn cứ vào nhóm tế bào có thể xảy ra ĐB có thể chia
ĐB thành:
a. ĐB giao tử: xảy ra trong quá trình giảm phân hình thành
giao tử -> ĐB giao tử -> ĐB đi vào hợp tử:
+ Nếu là ĐB trội -> biểu hiện ngay trên cơ thể mang ĐB
+ Nếu là ĐB lặn -> tồn tại trong hợp tử ở trạng thái dị hợp
-> ko được biểu giện ở thế hệ đầu tiên -> qua giảm phân,
gen lặn ĐB phát tán trong quần thể -> khi nào hình thành
tổ hợp đồng hợp tử lặn thì ĐB biểu hiện ra.
b. ĐB tiền phôi.
Xảy ra trong nguyên phân ở giai đoạn phôi có từ 2 đến 8 tế bào -> có thể tồn tại tiềm ẩn trong cơ thể và di truyền lại cho thế hệ sau = sinh sản hữu tính.
c. ĐB xôma.
Xảy ra trong nguyên phân ở tế bào sinh dưỡng -> nhân lên trong mô:
+ Nếu là ĐB trội -> Biểu hiện ở 1 phần cơ thể ( thể khảm)
+ Nếu là ĐB lặn -> không biểu hiện và sẽ mất đi khi cá thể chết.
-> ĐB xôma chỉ di truyền bằng con đường sinh sản hữu tính, ko di truyền qua sinh sản vô tín.
=> KL: ĐBG cần một số điều kiện mới biểu hiện ra kiểu hình.
2. Căn cứ vào sự thay đổi sản phẩm của gen đột biến, ĐBG có thể được chia thành:
a. ĐB đồng nghĩa: Bộ 3 mã di truyền bị biến đổi thành bộ ab mới nhưng cùng mã hóa 1 loại aa.
b. ĐB sai nghĩa: Bộ 3 mã di truyền bị biến đổi thành bộ ba mới mã hóa aa khác.
c. ĐB vô nghĩa: Bộ 3 mã di truyền bị biến đổi thành bộ ba kết thúc.
d. ĐB dịch khung: ĐB làm khung đọc mã bị thay đổi từ vị trí đột biến về sau (ĐB mất, thêm cặp Nu).

Bài 1: Gen A có 1200 cặp nu và 2800 liên kết hidro. Gen A bị đột biến mất một cặp A-T trở thành alen a. Hãy xác định:
a. Số nu mỗi loại của gen A?
b. Số nu mỗi loại của alen a?
Bài 2: Gen B có chiều dài 5100 Ăngtron và có 3400 liên kết H. Gen B bị đột biến điểm làm giảm 3 LKH trở thành alen b. Hãy xác định:
A. Loại đột biến đã làm cho B trở thành b
B. Số Nu mỗi loại của gen B
C. Số Nu mỗi loại của alen b.
A. ĐB mất 1 cặp A-T
B. A = T= 1100
G = X = 400
C. A = T = 1100
G = X = 399
GHI NHỚ:
Trong trường hợp ĐB điểm, dựa vào sự thay đổi liên kết H sẽ biết được loại đột biến xảy ra.
- Nếu tăng 3 LKH -> thêm 1 cặp A - T
- Nếu tăng 2 LKH -> thêm 1 cặp A – T
- Nếu tăng 1 LKH -> thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp G –X
- Nếu giảm 3 LKH -> mất 1 cặp G – X
- Nếu giảm 2 LKH -> mất 1 cặp A –T
- Nếu giảm 1 LKH -> thay thế cặp G- X bằng cặp A- T
Bài 3: Gen D có tổng số 110 chu kì xoắn và trên mạch 1 của gen D có tỉ lệ A:T:G:X = 1:2:3:5. Gen D bị ĐB điểm làm giảm 2 LKH trở thành alen d. Hãy xác định:
a. Tổng số nu của gen D
b. Số nu mỗi loại trên mạch 1 của gen D
c. Số Nu mỗi loại của gen D
d. Số Nu mỗi loại của alen d
a. N = 2200
b. A1 = 100 G1 = 300
T1 = 200 X1 = 500
c. A=T = 300; G = X = 800
d. ĐB mất 1 cặp A –T => A = T = 299
G = X = 800
Câu 4: Gen A có 300G, 600A, gen tiến hành nhân đôi 3 lần. Giả sử khi bắt đầu bước vào quá trình nhân đôi có một bazo X của gen trở thành dạng hiếm (X*). Hãy xác định:
a. Số Nu mỗi loại của gen ĐB.
b. Kết thúc quá trình nhân đôi có tối đa bao nhiêu gen ĐB
a. X* dạng hiếm gây thay thế gặp A-T bằng cặp G-X
A = T = 600 + 1 = 601
G = X = 300 – 1 = 299
b. Tối đa bnhiu gen ĐB = 2>3/2 – 1 = 3

Bài 5: Gen B có 600A, 500G. Gen tiến hành nhân đôi 4 lần. Giả sử ở lần nhân đôi thứ 1 có 1 phân tử 5BU liên kết với A của mạch khuôn mẫu. Hãy xác định:
a. Số nu mỗi loại của gen ĐB
b. Kết thúc quá trình nhân đôi sẽ có tối đa bao nhiêu gen Đb?
a. A=T = 599
G = X = 501
b. = 24/4- 1 = 3
Bài 6: Gen E có tổng số 3900 liên kết hiđrô và có chiều dài 510nm. Gen E bị ĐB thêm 1 cặp Nu ở vị trí giữa gen thành alen e. Hãy xác định:
a. Số nu mỗi loại cảu gen E?
b. Số Nu mỗi loại của alen e?
c. Giải thích vì sao ĐB thêm 1 cặp Nu ở vị trí giữ gen lại làm thay đổi toàn bộ các bộ ba từ vị trí đột biến cho đến cuối gen?
a. A=T = 600
G = X = 900
b. ĐB thêm 1 cặp nu
Nếu thêm cặp A-T => A= T = 601
G = X = 900
Nếu thêm cặp G- X => A = T = 600
G = X = 901
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
- Học bài, trả lời các câu hỏi SGK.
- Đọc mục « Em có biết » SGK/22.
- Đọc bài mới.
- Ôn lại kiến thức NST lớp 10.
Bài học hôm nay đến đây kết thúc
Chúc các em học tốt!