Câu hỏi:

DNA của cá thể được đặc trưng bởi trật tự sắp xếp các nucleotide. Thông qua quá trình sinh sản, DNA của con được thừa hưởng một phần từ DNA của bố và mẹ. Vì vậy trình tự DNA của con và của bố mẹ sẽ có điểm giống nhau và khác biệt so với những người không cùng huyết thống. Nhờ đó mà phân tích trình tự DNA sẽ giúp chúng ta xác định được huyết thống.

Cây thấp nhất có kiểu gene là aabb cao 100 cm. Cứ có 1 allele trội làm cho cây cao thêm 10 cm nên:

- Các cây có kiểu gene mang 1 allele trội (Aabb, aaBb) → Cao 110 cm.

- Các cây có kiểu gene mang 2 allele trội (AAbb, aaBB, AaBb) → Cao 120 cm.

- Các cây có kiểu gene mang 3 allele trội (AABb, AaBB) → Cao 130 cm.

- Các cây có kiểu gene mang 4 allele trội (AABB) → Cao 140 cm.

Từ thông tin trên, đối chiếu với các nhận định đề bài cho như sau:

a. Cây cao 140 cm có kiểu gene AABb → Sai.

b. Cây cao 130 cm có kiểu gene AaBb → Sai.

c. Có 3 kiểu gene quy định cây cao 120 cm → Đúng.

d. Có 4 kiểu gene quy định cây cao 110 cm → Sai.

a sai. Với các dữ liệu bài cho, để F₂ cho 16 tổ hợp với hai cặp gene thì F₁ cần dị hợp cả 2 cặp gene và các gene có thể phân li độc lập (AaBb x AaBb) hoặc di truyền liên kết có hoán vị (\(\dfrac{AB}{ab}\times \dfrac{AB}{ab}\) hoặc \(\dfrac{Ab}{aB}\times \dfrac{Ab}{aB}\))

b đúng. Do F₁ cho tỉ lệ đồng nhất (100% thân cao, hoa tím), mà F₂ cho 16 tổ hợp gene → F₁ dị hợp 2 cặp gene → P thuần chủng mang tính trạng đối lập nhau (Ví dụ P: AABB x aabb → F₁: AaBb)

c đúng. Do F₁ dị hợp 2 cặp gene → 4 loại kiểu hình có thể có ở F₂ là: thân cao - hoa tím, thân cao - hoa trắng, thân thấp - hoa tím, thân thấp - hoa trắng.

d đúng. Ví dụ: Nếu các gene phân li độc lập, kiểu gene thân cao, hoa trắng có thể là Aabb hoặc aabb.

Nếu cây đem lai phân tích có kiểu gene là Aabb thì sơ đồ lai như sau:

F₂: Aabb x aabb

⇔ (Aa x aa) x (bb x bb)

F₃: (1Aa : 1aa) x bb

⇔  1Aabb : 1aabb ⇔ 1 thân cao, hoa trắng : 1 thân thấp, hoa trắng.

→ Tỉ lệ kiểu gene ở phép lai phân tích có thể là 1 : 1.

a đúng. Bộ ba mở đầu trên mRNA có trình tự là 5' AUG 3' → Trên mạch khuôn của gene (là mạch được phiên mã) sẽ mang bộ ba 3' TAC 5' → Mạch mang thông tin di truyền là mạch 2.

b sai. Tổng số Nu = 312 →Số bộ ba của mạch khuôn là: 312 : 2 : 3 = 52 (bộ ba) → Trừ bộ ba kết thúc không mã hóa amino acid, gene trên sẽ mang thông tin mã hóa cho 51 amino acid tính cả amino acid mở đầu.

c đúng. Đột biến thay thế cặp C - G thành A - T ở bộ ba số 51 trên gene → Bộ ba thứ 51 trên gene sẽ bị biến đổi từ 3' GCC 5' thành 3' TCC 5' → Bộ ba trên mRNA sẽ bị biến đổi từ 5' CGG 3' thành 5' AGG 3'. Đây là một bộ ba mã hóa amino acid bình thường, vì vậy có khả năng nó sẽ không làm thay đổi chức năng của protein do gene này mã hóa. Thực tế nếu dựa vào bảng mã di truyền ta cũng sẽ thấy: bộ ba 5' CGG 3' và 5' AGG 3' đều mã hóa cho amino acid arginine (Arg), nên thực sự nếu đột biến này xảy ra chắc chắn sẽ không ảnh hưởng gì đến trình tự amino acid trên chuỗi polypeptide, từ đó không ảnh hưởng đến chức năng của protein.

d đúng. Nếu đột biến trên xảy ra cặp nucleotide số 11 (tính từ trái sang phải), tức ở bộ ba số 4, sẽ làm thay đổi trình tự trên gene từ 3' AGC 5' thành 3' ATC 5'. Khi đó trình tự trên mRNA cũng sẽ bị thay đổi, từ 5' UCG 3' thành 5' UAG 3'. Mà UAG là một mã kết thúc, nên đến đây quá trình dịch mã sẽ dừng lại, toàn bộ bộ ba phía sau sẽ không được dịch mã. → Đột biến này sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng tới sản phẩm của gene.

a sai. Gene A là gene điều hòa, gene B là gene cấu trúc.

b sai. Gene A hoạt động sẽ tạo ra protein A gắn vào vùng operator (O) của gene B → gene B sẽ không được phiên mã.

c đúng. Để tạo quả có ruột đỏ thì gene mã hóa lycopene tạo màu đỏ hay gene B phải được hoạt động. 

Cách 1: Cắt bỏ trình tự promoter (P) ở gene A → gene A không được phiên mã → không tạo protein ức chế gene B → gene B được hoạt động → quả màu đỏ.

Cách 2: Cắt bỏ trình tự promoter (P) ở gene B. → gene B không được phiên mã dù gene A có hoạt động hay không → không tạo quả màu đỏ.

Cách 3: Cắt bỏ trình tự operator (O) ở gene B. → gene A vẫn phiên mã tạo protein ức chế nhưng protein này không gắn được vào gene B → gene B vẫn được hoạt động → quả màu đỏ.

Cách 4: Gây đột biến trình tự mã hóa trên gene A. → gene A được phiên mã nhưng tạo ra protein bị lỗi không hoạt động được → gene B vẫn được hoạt động → quả màu đỏ.

d sai. Vì khi đó gene A vẫn hoạt động và ức chế gene B phiên mã, hoặc giả sử gene B nếu vẫn phiên mã được cũng sẽ tạo ra protein bị lỗi không hoạt động được → không tạo được quả màu đỏ.