Tài liệu ôn tập môn sinh học lớp 12 luyện thi đại học (25)

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 sơ như vi kh uẩn : chưa có cấu trúc NST như ở tế bào nhân thực. Mỗi tế bào chỉ chứa
một ADN dạng trần, không liên kết với protein, có mạch xoắn kép ở vùng nhân và dạng vòng ở vùng tế
bào chất. (Ví dụ. Vi khuẩn E. coli)

1
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế bào

Hình 3: Vật chất di truyền ở vi rút
• Ở vi rút (thể thực khuẩn - phage): vật chất di t ruyền chỉ chứa 1 trong 2 loại: hoặc A DN hoặc ARN
 Nhiễm sắc thể là vật chất di truyền ở cấp độ tế bào. Dưới kính hiển vi quang học có thể quan sát được
sự biến đổi hình thái của NST qua các kỳ phân bào.

Hình 4: NST trong nhân tế bào nhân chuẩn
• Ở sinh vật nhân thực: nhiễm sắc thể là những cấu trúc nằm trong nhân tế bào, có khả năng nhuộm
màu đặc trưng bằng thuốc nhuộm kiềm tính, được cấu tạo từ chất nhiễm sắc bao gồm chủ yếu là
ADN và protein loại histon.
Tế bào của mỗi loài sinh vật có một bộ nhiễm sắc thể đặc trưng về số lượng, hình thái và cấu trúc,

được duy trì ổn định qua các thế hệ thông qua các cơ chế : Nguyên phân, giảm phân và thụ tinh

2
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế bào

Hình 5: 1 NST kép
Thông thường, trong tế bào sinh dưỡng (tế bào xôma), hầu như tất cả các nhiễm sắc thể đều tồn tại
thành từng cặp . Mỗi cặp gồm 2 nhiễm sắc thể giống nhau về hình dạng, kích thước, trình tự locut gen
và cấu trúc đặc trưng, được gọi là cặp nhiễm sắc thể tương đồng ; trong đó, một có nguồn gốc từ bố,
một có nguồn gốc từ mẹ.

Hình 6: Bộ NST ở người
Toàn bộ các nhiễm sắc thể nằm trong nhân tế bào hợp thành bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của
loài (2n). Ví dụ, ở người 2n = 46; ở ruồi giấm 2n = 8; ở ngô 2n = 20...
3
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
NST có khả năng tự nhân đôi, phân li, tổ hợp ổn định qua các thế hệ.
NST có khả năng bị đột biến làm thay đổi số lượng hoặc cấu trúc, tạo ra những đặc trưng di
Trong giao tử số lượng NST chỉ = 1/2 trong TB sinh dưỡng . VD : trong tinh trùng người có
1n = 23 NST, Trong trứng 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

Giun đũa

4

Người

46

Ruồi giấm

8

Tinh Tinh

48

Đậu Hà lan

14

Bò

60

Lúa nước

24

Cà độc dược

24

Số lượng nhiễm sắc thể (2n)

2. Cấu trúc hiển vi của NST

Hình 7: Cấu trúc của NST
 Ở kì giữa của nguyên phân, mỗi NST có cấu trúc kép gồm 2 cromatit gắn với nhau ở tâm động.
 Mỗi NST điển hình chứa:
• Tâm động: Là vi trí liên kết với thoi phân bào giúp NST có thể di chuyển về các cực của tế bào
trong quá trình phân bào
• Vùng đầu mút: Nằm ở 2 đầu cùng của NST, có chứa trình tự nu đặc biệt có tác dụng bảo vệ
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.
4
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
3. Hình thái nhiễm sắc thể
Hình thái nhiễm sắc thể nhìn rõ nhất ở kỳ giữa của nguyên phân khi chúng ngắn và rút ngắn ở
mức cực đại.
Nhiễm sắc thể có dạng hạt, que hoặc chữ V, có chiều dài 0,2 –50µm, đường kính 0,2 – 2µm.
Mỗi nhiễm sắc thể giữ vững hình thái, cấu trúc đặc thù của nó liên tục qua nhiều thế hệ tế bào,
nhưng có biến 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
+ 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

NST giới tính
+ 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 và truyền đạt thông tin di truyền
Giúp tế bào 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 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.

5
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế bào

Hình 9: Trực phân ở vi khuẩn
2. Chu trình tế bào và sự phân bào ở eukaryote
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)
- 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 G1: tổng hợp các chất quan trọng như: protein, enzym, ATP….; NST dãn xoắn max, 2n đơn
6
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
+ Pha S: ADN *2 → NST * 2; cặp trung tử nhân đôi, 2n kép
+ Pha G2: 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

Kì giữa

- Màng nhân và nhân con bắt đầu tiêu biến.
- NST bắt đầu co ngắn
- Thoi vô săc hình thành

Hình 12: 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

7
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế 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

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

8
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
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
Kì Trung gian I

Diễn biến cơ bản
- 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

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

9
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế bào

Hình 17: Kì sau 1
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
Kì trung gian 2

Diễn biến cơ bản

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

10
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
Kì đầu2

- NST co ngắn
- Thoi vô săc hình thành

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.
11
Knowledge is power!


Chuyên đề 2: Di truyền tế bào
- 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

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 - Mỗi NST tương đồng được nhân đôi thành 1 cặp
kép, mỗi NST kép gồm 2 crômatit
NST tương đồng kép gồm 4 crômatit tạo thành 1

thể thống nhất
- Ở kỳ trước không xảy ra trao đổi chéo gồm 2 - Ở kỳ trước I tại 1 cặp NST có xảy ra hiện tượng
crômatit cùng nguồn gốc
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 - Tại kỳ giữa các NST tập trung thành từng căp
kép (1 hàng)
NST tương đồng kép ( 2 hàng)
- Ở kỳ sau nguyên phân: có sự phân ly các crômatit - Ở kỳ sau I của GP : có sự phân ly các NST đơn ở
trong từng NST kép về 2 cục tế bào
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 - Kết quả qua 2 lần phân bào tạo ra các tế bào giao
NST lưỡng bội ổn định của loài
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 - Xảy ra ở tế bào sinh dục sau khi đã kết thúc giai
sinh dục sơ khai
đoạn sinh trưởng
12
Knowledge is power!