ở một loài có bộ nst 2n=22. Giả sử có một thê rđột biến ở 4 cặp nst…

Chào em! Thầy/cô rất vui vì nhận được câu hỏi rất hay và thú vị này từ em. Đây là một bài tập nâng cao về phần đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể trong chương trình Sinh học lớp 9. Thầy/cô sẽ cùng em phân tích thật chi tiết, đặc biệt là câu c mà em đang thắc mắc nhé.

Trước tiên, chúng ta cùng tóm tắt lại đề bài và trạng thái của các cặp nhiễm sắc thể trong tế bào thể đột biến này:

• Bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài là 2n = 22, tức là có 11 cặp nhiễm sắc thể.
• Thể đột biến này bị đột biến ở 4 cặp nhiễm sắc thể, cụ thể là các cặp số 1, 3, 5 và 7. Các cặp nhiễm sắc thể còn lại từ cặp số 2, 4, 6, 8, 9, 10, 11 đều hoàn toàn bình thường.
• Cặp số 1: Bị đột biến mất đoạn ở 1 nhiễm sắc thể (1 chiếc bình thường, 1 chiếc bị mất đoạn).
• Cặp số 3: Bị đột biến đảo đoạn ở 1 nhiễm sắc thể (1 chiếc bình thường, 1 chiếc bị đảo đoạn).
• Cặp số 5: Có 1 nhiễm sắc thể bị chuyển đoạn sang 1 nhiễm sắc thể của cặp số 7 (do đó cặp 5 và cặp 7 có liên quan với nhau về cấu trúc).
• Quá trình giảm phân diễn ra bình thường (không có hiện tượng đột biến số lượng hay trao đổi chéo bất thường khác).

Khi tế bào giảm phân tạo giao tử, mỗi cặp nhiễm sắc thể (gồm 2 chiếc) sẽ phân ly độc lập về các giao tử, mỗi giao tử nhận được 1 chiếc từ mỗi cặp. Bây giờ, chúng ta sẽ đi giải quyết từng câu một cách logic nhất.

a) Tỉ lệ giao tử không bị đột biến chiếm bao nhiêu?

Giao tử được gọi là không bị đột biến khi nó mang toàn bộ các nhiễm sắc thể hoàn toàn bình thường ở tất cả 11 cặp. Quá trình giảm phân diễn ra bình thường, nghĩa là các nhiễm sắc thể bình thường hay bất thường đều có xác suất phân ly đều là 50퍼센트 (1/2) cho mỗi chiếc trong một cặp.

• Các cặp từ số 2, 4, 6, 8, 9, 10, 11 (có 7 cặp): Cả 2 chiếc đều bình thường, nên xác suất nhận được chiếc bình thường từ mỗi cặp này là 1.
• Cặp số 1: Có 1 chiếc bình thường và 1 chiếc mất đoạn. Xác suất nhận được chiếc bình thường là 1/2.
• Cặp số 3: Có 1 chiếc bình thường và 1 chiếc đảo đoạn. Xác suất nhận được chiếc bình thường là 1/2.
• Cặp số 5 và cặp số 7: Do có sự chuyển đoạn qua lại giữa 1 chiếc của cặp 5 và 1 chiếc của cặp 7, nên để nhận được đồng thời các nhiễm sắc thể bình thường của cả 2 cặp này, giao tử phải nhận đúng chiếc bình thường của cặp 5 (xác suất 1/2) và đúng chiếc bình thường của cặp 7 (xác suất 1/2). Nhân lại ta có: 1/2 nhân 1/2 = 1/4.

Vậy tỉ lệ giao tử không bị đột biến là: 1/2 (cặp 1) nhân 1/2 (cặp 3) nhân 1/4 (cặp 5 và 7) = 1/16.

b) Tỉ lệ giao tử đột biến chiếm bao nhiêu?

Giao tử đột biến là những giao tử mang ít nhất một nhiễm sắc thể đã bị đột biến (mất đoạn, đảo đoạn hoặc chuyển đoạn). Tỉ lệ giao tử đột biến sẽ là phần bù của giao tử không bị đột biến.

Tỉ lệ giao tử đột biến = 1 trừ đi tỉ lệ giao tử không bị đột biến = 1 trừ 1/16 = 15/16.

c) Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 1 nhiễm sắc thể chiếm bao nhiêu? (Phần em đang thắc mắc)

Để một giao tử chỉ bị đột biến đúng 1 nhiễm sắc thể, điều kiện là trong giao tử đó, chỉ có duy nhất 1 chiếc nhiễm sắc thể mang dạng đột biến, còn lại tất cả các nhiễm sắc thể của các cặp khác phải ở trạng thái bình thường.

Chúng ta sẽ xét các trường hợp có thể xảy ra khi giao tử chỉ mang 1 nhiễm sắc thể đột biến:

• Trường hợp 1: Giao tử mang nhiễm sắc thể đột biến mất đoạn thuộc cặp số 1. Khi đó, cặp số 1 đóng góp chiếc bị mất đoạn (xác suất 1/2), các cặp số 3, 5, 7 và các cặp bình thường khác đều phải đóng góp chiếc bình thường.
  
  Xác suất trường hợp này = 1/2 (cặp 1 bình thường) nhân 1/2 (cặp 3 bình thường) nhân 1/2 (cặp 5 bình thường) nhân 1/2 (cặp 7 bình thường) = 1/16. (Đợi chút nhé, ta xét chi tiết từng cặp độc lập để nhân xác suất cho chính xác).
  
  Cụ thể hơn:
  – Cặp 1 lấy chiếc đột biến: xác suất 1/2.
  – Cặp 3 lấy chiếc bình thường: xác suất 1/2.
  – Cặp 5 lấy chiếc bình thường: xác suất 1/2.
  – Cặp 7 lấy chiếc bình thường: xác suất 1/2.
  
  Vậy xác suất giao tử chỉ đột biến ở cặp 1 là: 1/2 nhân 1/2 nhân 1/2 nhân 1/2 = 1/16.
• Trường hợp 2: Giao tử mang nhiễm sắc thể đột biến đảo đoạn thuộc cặp số 3.
  
  Tương tự như trên, cặp 3 lấy chiếc đảo đoạn (1/2), cặp 1 lấy chiếc bình thường (1/2), cặp 5 lấy chiếc bình thường (1/2), cặp 7 lấy chiếc bình thường (1/2).
  
  Vậy xác suất giao tử chỉ đột biến ở cặp 3 là: 1/2 nhân 1/2 nhân 1/2 nhân 1/2 = 1/16.
• Trường hợp 3: Giao tử mang nhiễm sắc thể đột biến liên quan đến cặp số 5 và cặp số 7.
  
  Hãy chú ý thật kỹ điểm này em nhé! Vì cặp 5 và cặp 7 có sự chuyển đoạn qua lại giữa 2 nhiễm sắc thể thuộc 2 cặp này, nên khi giảm phân, nếu giao tử nhận chiếc nhiễm sắc thể đã bị chuyển đoạn của cặp 5 thì nó bắt buộc phải nhận chiếc nhiễm sắc thể bình thường của cặp 7 (để đảm bảo không bị dính thêm đột biến thứ hai từ cặp 7), hoặc ngược lại.
  
  Do đó, các trường hợp liên quan đến cặp 5 và 7 mà chỉ tính là 1 đột biến cấu trúc gồm có:
  
  – Giao tử nhận nhiễm sắc thể chuyển đoạn của cặp 5 (xác suất 1/2) VÀ nhận nhiễm sắc thể bình thường của cặp 7 (xác suất 1/2), đồng thời các cặp 1, 3 phải nhận chiếc bình thường (mỗi cặp xác suất 1/2). Xác suất trường hợp này là: 1/2 nhân 1/2 nhân 1/2 nhân 1/2 = 1/16.
  
  – Giao tử nhận nhiễm sắc thể bình thường của cặp 5 (xác suất 1/2) VÀ nhận nhiễm sắc thể chuyển đoạn của cặp 7 (xác suất 1/2), đồng thời các cặp 1, 3 phải nhận chiếc bình thường (mỗi cặp xác suất 1/2). Xác suất trường hợp này là: 1/2 nhân 1/2 nhân 1/2 nhân 1/2 = 1/16.

Bây giờ, chúng ta cộng tổng xác suất của tất cả các trường hợp giao tử bị đột biến đúng 1 nhiễm sắc thể lại với nhau:

Tổng tỉ lệ = (Đột biến cặp 1) + (Đột biến cặp 3) + (Đột biến chuyển đoạn liên quan cặp 5) + (Đột biến chuyển đoạn liên quan cặp 7)

Tổng tỉ lệ = 1/16 + 1/16 + 1/16 + 1/16 = 4/16 = 1/4 (hoặc 25%).

Kết luận cho câu c: Tỉ lệ giao tử bị đột biến ở 1 nhiễm sắc thể chiếm 1/4 (hay 25%).

Thầy/cô chúc em hiểu bài thật tốt và đạt điểm cao trong các bài kiểm tra sắp tới nhé. Nếu còn chỗ nào chưa rõ, cứ mạnh dạn hỏi lại thầy/cô nha!