Chúng ta cùng bắt đầu nào!

Đầu tiên, cô sẽ tóm tắt lại các thông tin mà đề bài đã cho để các em dễ hình dung:

• Tổng số liên kết hiđrô của gen ban đầu (H) = 2128.
• Trên mạch 1 của gen (Mạch 1):
  • Số nuclêôtit loại A = số nuclêôtit loại T \((A_1 = T_1)\)
  • Số nuclêôtit loại G gấp 2 lần số nuclêôtit loại A \((G_1 = 2A_1)\)
  • Số nuclêôtit loại X gấp 3 lần số nuclêôtit loại T \((X_1 = 3T_1)\)
• Gen đột biến không làm thay đổi chiều dài nhưng làm giảm 2 liên kết hiđrô so với gen ban đầu.

Yêu cầu của đề bài là xác định số nuclêôtit mỗi loại (A, T, G, X) của gen đột biến.

Để giải quyết bài tập này, chúng ta sẽ thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Xác định số nuclêôtit mỗi loại của gen ban đầu.

Chúng ta sẽ dựa vào các thông tin về mạch 1 và nguyên tắc bổ sung để tính toán.

Theo nguyên tắc bổ sung:

• Số nuclêôtit loại A của gen = A1 + A2
• Số nuclêôtit loại T của gen = T1 + T2
• Số nuclêôtit loại G của gen = G1 + G2
• Số nuclêôtit loại X của gen = X1 + X2

Và chúng ta cũng biết A2 = T1, T2 = A1, G2 = X1, X2 = G1.

Từ các dữ kiện đề bài cho trên mạch 1:

1. \(A_1 = T_1\)

2. \(G_1 = 2A_1\)

3. \(X_1 = 3T_1\)

Bây giờ, chúng ta sẽ biểu diễn số nuclêôtit mỗi loại của gen theo một ẩn số, chẳng hạn là \(A_1\).

• Số nuclêôtit loại A của gen:
  
  \(A = A_1 + T_1\)
  
  Vì \(A_1 = T_1\), suy ra \(A = A_1 + A_1 = 2A_1\)
• Số nuclêôtit loại T của gen:
  
  \(T = T_1 + A_1\)
  
  Vì \(A_1 = T_1\), suy ra \(T = T_1 + T_1 = 2T_1 = 2A_1\)
  
  (Điều này phù hợp với quy tắc bổ sung A = T)
• Số nuclêôtit loại G của gen:
  
  \(G = G_1 + X_1\)
  
  Chúng ta đã có \(G_1 = 2A_1\) và \(X_1 = 3T_1\).
  
  Mà \(T_1 = A_1\), nên \(X_1 = 3A_1\).
  
  Vậy, \(G = 2A_1 + 3A_1 = 5A_1\)
• Số nuclêôtit loại X của gen:
  
  \(X = X_1 + G_1\)
  
  \(X = 3A_1 + 2A_1 = 5A_1\)
  
  (Điều này phù hợp với quy tắc bổ sung G = X)

Như vậy, chúng ta có mối quan hệ giữa các loại nuclêôtit trong gen:

A = T = \(2A_1\)

G = X = \(5A_1\)

Tiếp theo, chúng ta sẽ sử dụng công thức tính tổng số liên kết hiđrô của gen:
\[H = 2A + 3G\]
Thay các biểu thức A và G vừa tìm được vào công thức:
\[2128 = 2 \times (2A_1) + 3 \times (5A_1)\]
\[2128 = 4A_1 + 15A_1\]
\[2128 = 19A_1\]
Từ đó, chúng ta tính được \(A_1\):
\[A_1 = \frac{2128}{19} = 112\]
Bây giờ, chúng ta có thể tính số nuclêôtit mỗi loại của gen ban đầu:

• Số nuclêôtit loại A: \(A = 2A_1 = 2 \times 112 = 224\) nuclêôtit
• Số nuclêôtit loại T: \(T = 2A_1 = 2 \times 112 = 224\) nuclêôtit
• Số nuclêôtit loại G: \(G = 5A_1 = 5 \times 112 = 560\) nuclêôtit
• Số nuclêôtit loại X: \(X = 5A_1 = 5 \times 112 = 560\) nuclêôtit

Bước 2: Phân tích và xác định dạng đột biến.

Đề bài cho biết gen đột biến:

• Không làm thay đổi chiều dài.
• Làm giảm 2 liên kết hiđrô.

“Không làm thay đổi chiều dài” có nghĩa là đây là một đột biến thay thế cặp nuclêôtit, không phải mất hay thêm cặp nuclêôtit.

“Làm giảm 2 liên kết hiđrô”:

Chúng ta biết rằng:

• Một cặp A-T có 2 liên kết hiđrô.
• Một cặp G-X có 3 liên kết hiđrô.

Khi có sự thay thế cặp nuclêôtit mà không làm thay đổi chiều dài:

• Nếu thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp T-A (hoặc ngược lại) thì số liên kết hiđrô không đổi (2 -> 2).
• Nếu thay thế 1 cặp G-X bằng 1 cặp X-G (hoặc ngược lại) thì số liên kết hiđrô không đổi (3 -> 3).
• Nếu thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp G-X: Số liên kết hiđrô tăng thêm 1 (từ 2 lên 3).
• Nếu thay thế 1 cặp G-X bằng 1 cặp A-T: Số liên kết hiđrô giảm đi 1 (từ 3 xuống 2).

Vì gen đột biến làm giảm tổng số liên kết hiđrô đi 2, điều này có nghĩa là đã có hai cặp G-X được thay thế bằng hai cặp A-T. Mỗi sự thay thế như vậy làm giảm 1 liên kết hiđrô, tổng cộng giảm 2 liên kết hiđrô.

Bước 3: Xác định số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến.

Từ phân tích trên, chúng ta biết rằng:

• Gen mất đi 2 cặp G-X, tức là mất đi 2 nuclêôtit loại G và 2 nuclêôtit loại X.
• Gen có thêm 2 cặp A-T, tức là có thêm 2 nuclêôtit loại A và 2 nuclêôtit loại T.

Vậy, số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến sẽ là:

• Số nuclêôtit loại A của gen đột biến \((A_{đb})\):
  
  \(A_{đb} = A_{ban đầu} + 2 = 224 + 2 = 226\) nuclêôtit
• Số nuclêôtit loại T của gen đột biến \((T_{đb})\):
  
  \(T_{đb} = T_{ban đầu} + 2 = 224 + 2 = 226\) nuclêôtit
• Số nuclêôtit loại G của gen đột biến \((G_{đb})\):
  
  \(G_{đb} = G_{ban đầu} – 2 = 560 – 2 = 558\) nuclêôtit
• Số nuclêôtit loại X của gen đột biến \((X_{đb})\):
  
  \(X_{đb} = X_{ban đầu} – 2 = 560 – 2 = 558\) nuclêôtit

Kiểm tra lại kết quả:
Tổng số liên kết hiđrô của gen đột biến:
\[H_{đb} = 2A_{đb} + 3G_{đb}\]
\[H_{đb} = 2 \times 226 + 3 \times 558\]
\[H_{đb} = 452 + 1674\]
\[H_{đb} = 2126\]
So với gen ban đầu (2128), gen đột biến đã giảm đi \(2128 – 2126 = 2\) liên kết hiđrô. Điều này hoàn toàn phù hợp với đề bài đã cho.
Tổng số nuclêôtit của gen đột biến: \(N_{đb} = 2(A_{đb} + G_{đb}) = 2(226 + 558) = 2(784) = 1568\) nuclêôtit.
Tổng số nuclêôtit của gen ban đầu: \(N_{ban đầu} = 2(A_{ban đầu} + G_{ban đầu}) = 2(224 + 560) = 2(784) = 1568\) nuclêôtit.
Chiều dài gen không đổi, cũng phù hợp với đề bài.

Kết luận:
Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến là:

• A = 226 nuclêôtit
• T = 226 nuclêôtit
• G = 558 nuclêôtit
• X = 558 nuclêôtit

Vậy là chúng ta đã hoàn thành bài giải này một cách chi tiết và đúng theo yêu cầu. Các em thấy không, chỉ cần nắm vững kiến thức cơ bản và kiên nhẫn làm từng bước là chúng ta có thể giải quyết được các bài tập tưởng chừng phức tạp này. Chúc các em học tốt nhé!