bài tập về di truyền tế bào

Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
CHUYÊN ĐỀ 2: DI TRUYỀN TẾ BÀO
A. Lý thuyết tổng quan
I. Tổng quan về vật chất di truyền
1. Phân loại vật chất di truyền.
Hình 1: Vật chất di truyền ở các nhóm sinh vật
Các dạng vật chất di truyền ở sinh vật như hình số 1
Hình 2: ADN ở vi khuẩn ( chưa được coi là NST)
• Ở sinh vật nhân s
ơ như vi kh
u
ẩn
: chưa có c
ấu trúc NST như ở tế bào nhân thực. Mỗi tế
bào chỉ chứa một ADN dạng trần, không li
ên kết với protein, có mạch xoắn kép ở vùng
nhân và dạng vòng ở vùng tế bào chất. (Ví d
ụ. Vi khuẩn
E. coli)
11
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
Hình 3: Vật chất di truyền ở vi rút
• Ở vi rút (th
ể thực khuẩn
- phage): v
ật chất di t
ruy
ền chỉ chứa 1 trong 2 loại: hoặc A
DN
ho
ặc

ARN
 Nhi
ễm sắc thể là vật chất di truyền ở c
ấp độ tế b
ào
. Dư
ới kính hiển vi quang học có thể
quan sát được sự biến đổi hình thái của
NST qua các k
ỳ
phân bào.
Hình 4: NST trong nhân tế bào nhân chuẩn
•
Ở sinh vật nhân thực: nhiễm sắc thể l
à những cấu trúc nằm trong nhân tế bào, có khả
22
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
năng nhuộm m
àu đặc trưng bằng thuốc nhuộm kiềm tính, được cấu tạo từ chất nhiễm
sắc bao g
ồm chủ yếu là
ADN và protein lo
ại
histon.
T
ế bào của mỗi loài sinh vật có một bộ nhiễm sắc thể đặc trưng về số lượng, hình thái
và cấu
trúc, đư
ợc duy trì ổn định qua các thế hệ thông qua các cơ chế
: Nguyên phân,

giảm phân và thụ tinh
Hình 5: 1 NST kép
Thông thường, trong tế bào sinh dưỡng (tế bào xôma), hầu như tất cả các nhiễm sắc
thể đều t
ồn tại thành từng cặp
. M
ỗi cặp gồm 2 nhiễm sắc thể giống nhau về hình dạng,
kích thước, trình tự locut gen và cấu trúc
đ
ặc trưng, được gọi là
c
ặp nhiễm sắc thể
tương đồng
; trong đó, m
ột có nguồn
g
ốc từ bố, một có nguồn
gốc từ mẹ.
33
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
Hình 6: Bộ NST ở người
Toàn b
ộ các nhiễm sắc thể nằm trong nhân tế bào hợp thành bộ nhiễm sắc thể lưỡng
bội của
loài (2n). Ví d
ụ, ở người 2n = 46; ở ruồi giấm 2n = 8; ở ngô 2n = 20
NST có kh
ả năng tự nhân đôi, phân li, tổ hợp ổn định qua
các th
ế hệ.

NST có khả năng bị đột biến làm thay đổi số lượng hoặc cấu trúc, tạo ra những đặc
trưng di
Trong giao t
ử số lượng NST chỉ = 1/2 trong TB sinh dưỡng
. VD : trong tinh trùng
ngư
ời có
1n = 23 NST, Trong tr
ứng người có 1n = 23 NST
Bảng số lượng nhiễm sắc thể (2n) của một số loài sinh vật.
Loài
Số lượng nhiễm sắc thể
(2n)
Loài
Số lượng nhiễm sắc thể
(2n)
Giun đ
ũa
4
Ngư
ời
46
Ru
ồi giấm
8 Tinh Tinh 48
Đậu Hà lan
14 Bò
60
44
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào

Lúa nước
24 Cà độc dược 24
2. Cấu trúc hiển vi của NST
Hình 7: Cấu trúc của NST
 Ở k
ì giữa của nguyên phân, mỗi NST c
ó c
ấu trúc kép gồm 2 cromatit gắn với nhau ở
tâm
động.
 M
ỗi NST điển hình chứa:
• Tâm đ
ộng:
Là vi trí liên k
ết với thoi phân bào giúp NST có thể di chuyển về các cực
của tế bào
trong quá trình phân bào
• Vùng đ
ầu mút:
N
ằm ở 2 đầu cùng của NST, có chứa trình tự nu đặc biệt có tác
dụng bảo
v
ệ NST cũng như làm cho các
NST không dính vào nhau.
• Có chứa các gen trên các vai của NST nằm ở hai bên tâm động
• Các trình tự khởi đầu nhân đôi ADN: là những điểm mà tại đó ADN được bắt đầu
nhân đôi.
3. Hình thái nhiễm sắc thể

55
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
Hình thái nhiễm sắc thể nhìn rõ nh
ất ở
k
ỳ giữa
c
ủa nguyên phân
khi chúng ng
ắn và
rút
ng
ắn ở
mức cực đại.
Nhi
ễm sắc thể có dạng hạt,
que ho
ặc chữ V, có chiều dài 0,2
–50µm, đường kính
0,2 – 2µm.
M
ỗi nhiễm sắc thể giữ vững
hình thái, cấu trúc đặc th
ù của nó
liên t
ục qua nhiều thế
hệ tế bào,
nhưng có bi
ến đổi qua các kỳ của
quá trình phân bào.

Phân biệt NST thường và NST giới tính
Hình 8: Bộ NST ở người
NST thường NST giới tính
+ Tồn tại thành từng cặp tương đồng
+ Chứa gen quy định tính trạng thường cho kết quả lai thuận
giống kết quả lai nghịch
+ Biểu hiện về tính trạng xét đến có sự phân li ở cả giới đực
và cái đồng đều nhau
+ Có khi tương đồng có khi không tùy thuộc vào từng loài và
loại giới tính của sinh vật thuộc loài đó
+ Chứa gen quy định giới tính và gen quy định tính trạng
thường. Cho kết quả lai thuận và lai nghịch khác nhau
+ Biểu hiện về tính trạng xét đến có sự phân li ở cả giới đực
và cái không đồng đều nhau
4. Chức năng của các nhiễm sắc thể

Lưu giữ, bảo quản v
à truyền đạt thông tin di truyền

Giúp tế b
ào phân chia vật chất di truyền vào các t
ế bào trong phân bào.
II. Các hình thức phân bào
1. Trực phân - Phân bào ở prokaryote
Phân bào ở prokaryote là trực phân (binary fission). Một tế bào prokaryote sau một lần
phân bào trực phân tạo hai tế bào con giống nhau.
Trong phân bào trực phân, nhiễm sắc thể của prokaryote nhân đôi và đính trên màng tế
bào tại một cấu trúc gọi là mesosome (các nếp gấp của màng tế bào). Thành tế bào xuất hiện
66
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào

hình thành vách ngăn, tách đôi hai nhiễm sắc thể và chia tế bào mẹ thành hai tế bào con
(daughter cell). Mỗi tế bào con mang một bộ gene hoàn chỉnh.
Hình 9: Tr c phân vi khu nự ở ẩ
2. Chu trình t bào và s phân bào eukaryoteế ự ở
a. Chu kì tế bào
Hình 10: Chu kì tế bào
- Đối tượng tế bào xảy ra: Tế bào sinh dục sơ khai ( đực, cái), tế bào xoma (tb sinh
dưỡng)
77
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
- Khái niệm: Chu kì tế bào là khoảng thời gian giữa hai lần phân bào liên tiếp
- Chu kì tế bào có 2 thời kì: Kì trung gian và quá trình nguyên phân.
* Giai đoạn 1: Kì trung gian
- Chiếm time max.
- Gồm 3 pha:
+ Pha G
1
: tổng hợp các chất quan trọng như: protein, enzym, ATP….; NST dãn xoắn
max, 2n đơn
+ Pha S: ADN *2 → NST * 2; cặp trung tử nhân đôi, 2n kép
+ Pha G
2
: Tổng hợp một số chất còn lại như protein thoi phân bào, 2n kép, hoàn tất
giai đoạn chuẩn bị để tế bào bước vào quá trình nguyên phân.
* Giai đoạn 2: quá trình nguyên phân
Các giai đoạn Diễn biến cơ bản
Hình 11: Kì đầu
Kì đầu
- Màng nhân và nhân con bắt đầu tiêu biến.
- NST bắt đầu co ngắn

- Thoi vô săc hình thành
88
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
Hình 12: Kì giữa
Kì giữa
- NST co ngắn cực đại, đính vào sơi thoi vô sắc và tập trung thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo của
thoi phân bào
Hình 13: Kì sau
Kì sau
- Các NST kép tách nhau ra ở tâm động taọ thành 2 NST đơn, hình thành 2 nhóm NST tiến về 2
cực TB theo sợi vô sắc
99
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
Hình 14: Kì cuối
Kì cuối
- Tại mỗi cực tế bào, các NST tháo xoắn.
- Màng nhân và nhân con hình thành. Tế bào chất phân đôi tạo thành 2 tế bào con có bộ NST giống
TB mẹ
3. Giảm phân
- Đối tượng tb xảy ra: Tế bào sinh dục con bước vào vùng chín (vùng sinh sản)
- Gồm 2 lần phân bào:
+ Giảm phân 1:
Các giai đoạn Diễn biến cơ bản
Kì Trung gian I - Màng nhân và nhân con tiêu biến.
- NST tháo xoắn thành dạng sợi mảnh và nhân đôi thành NST kép gồm 2 crômatit giống nhau và
dính nhau ở tâm động
- Trung tử nhân đôi
1010
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
Hình 15: Kì đầu 1

Kì đầu1 - Thoi vô săc hình thành
- NST co ngắn
- Các NST kép bắt đôi tương đồng và có thể trao đổi đoạn cho nhau (hiện tượng trao đổi chéo)
Hình 16: Kì giữa 1
Kì giữa1 - NST co ngắn cực đại, đính vào sơi thoi vô sắc và tập trung thành 2 hàng ở mặt phẳng xích đạo của
thoi phân bào
Hình 17: Kì sau 1
1111
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
Kì sau1 - Mỗi NST kép trong cặp NST kép tương đồng di chuỷên về 1 cực TB theo sợi vô sắc
Hình 18: Kì cuối 1
Kì cuối 1 - Tại mỗi cực tế bào, các NST tháo xoắn.
- Màng nhân và nhân con hình thành. Tế bào chất phân đôi tạo thành 2 tế bào con có bộ NST kép
bằng 1/2 bộ NST của TB mẹ
+ Giảm phân 2: Giống bản chất quá trình nguyên phân
Các giai đoạn Diễn biến cơ bản
Kì trung gian 2 Diển ra rất nhanh
- Màng nhân và nhân con tiêu biến.
- NST tháo xoắn thành dạng sợi mảnh gồm 2 crômatit giống nhau và dính nhau ở tâm động
- NST không nhân đôi lần nữa.
Hình 19: Kì đầu 2
Kì đầu2 - NST co ngắn
- Thoi vô săc hình thành
1212
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
Hình 20: Kì giữa 2
Kì giữa2 - NST co ngắn cực đại, đính vào sơi thoi vô sắc và tập trung thành 1 hàng ở mặt phẳg xích đạo
của thoi phân bào
Hình 21: Kì sau 2
Kì sau2 - Các NST kép tách nhau ra ở tâm động taọ thành 2 NST đơn, hình thành 2 nhóm NST đơn tiến

về 2 cực TB theo sọi vô sắc
Hình 22: Kì cuối 2
Kì cuối2 - Tại mỗi cực tế bào, các NST tháo xoắn.
- Màng nhân và nhân con tái xuất hiện. Tế bào chất phân đôi tạo thành 2 tế bào con (giao tử) có
bộ NST đơn bằng 1/2 bộ NST của TB mẹ
1313
Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
III. So sánh quá trình nguyên phân và giảm phân, ý nghĩa của chúng trong di truyền
và tiến hóa:
NGUYÊN PHÂN GIẢM PHÂN
- Có sự nhân đôi AND ở kỳ trung gian
- Trải qua các kỳ phân bào tương tự nhau
- Đều có sự biến đổi hình thái NST theo chu kỳ đóng và tháo xoắn đảm bảo cho NST nhân đôi ở kỳ trung gian và thu gọn cấu
trúc ở kỳ giữa.
- Ở lần phân bào II của giảm phân giống phân bào nguyên phân
- Đều là cơ chế sinh học nhằm đảm bảo ổn định vật chất di truyền qua các thế hệ.
- Xảy ra 1 lần phân bào gồm 5 kỳ - Xảy ra 2 lần phân bào liên tiếp: Lần phân bào I là phân bào
giảm phân, lần phân bào II là thực chất có bản chất như phân
bào nguyên phân.
- Mỗi NST tương đồng được nhân đôi thành 2 NST kép, mỗi
NST kép gồm 2 crômatit
- Mỗi NST tương đồng được nhân đôi thành 1 cặp NST
tương đồng kép gồm 4 crômatit tạo thành 1 thể thống nhất
- Ở kỳ trước không xảy ra trao đổi chéo gồm 2 crômatit cùng
nguồn gốc
- Ở kỳ trước I tại 1 cặp NST có xảy ra hiện tượng tiếp hợp
và xảy ra trao đổi đoạn giữa 2 crômatit khác nguồn gốc, tạo
nhóm gen liên kết mới
- Tại kỳ giữa các NST tập trung thành từng NST kép (1 hàng) - Tại kỳ giữa các NST tập trung thành từng căp NST tương
đồng kép ( 2 hàng)

- Ở kỳ sau nguyên phân: có sự phân ly các crômatit trong
từng NST kép về 2 cục tế bào
- Ở kỳ sau I của GP : có sự phân ly các NST đơn ở trạng thái
kép trong từng cặp NST tương đồng kép để tạo ra các tế bào
con có bộ NST đơn ở trạng thái kép khác nhau về nguồn gốc
NST
- Kết quả mỗi lần phân bào tạo ra 2 tế bào có bộ NST lưỡng
bội ổn định của loài
- Kết quả qua 2 lần phân bào tạo ra các tế bào giao tử có bộ
NST giảm đi một nửa khác biệt nhau về nguồn gốc và chất
lượng NST
- Xảy ra trong Tế bào sinh dưỡng và mô tế bào sinh dục sơ
khai
- Xảy ra ở tế bào sinh dục sau khi đã kết thúc giai đoạn sinh
trưởng
1414