Tải bản đầy đủ (.doc) (13 trang)

Chu de 2 nhiem sac the

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.44 MB, 13 trang )

CHỦ ĐỀ 2. NHIỄM SẮC THỂ
1. Nêu được tính chất đặc trưng của bộ nhiễm sắc thể của mỗi loài.
- Trong tế bào sinh dưỡng (tế bào xoma) NST tồn tại thành từng cặp tương đồng
gồm 2 chiếc giống hệt nhau về hình dạng, kích thước và trình tự gen trên NST. Trong
cặp NST tương đồng, một NST có nguồn gốc từ bố, một NST có nguồn gốc từ mẹ. Do
đó, các gen trên NST cũng tồn tại thành từng cặp tương ứng. Bộ NST chứa các cặp
NST tương đồng gọi là bộ NST lưỡng bội, được kí hiệu là 2n NST.
- Bộ NST trong giao tử chỉ chứa một NST của mỗi cặp tương đồng được gọi là
bộ NST đơn bội (n).
- Ở những lồi đơn tính, có sự khác nhau giữa cá thể đực với cá thể cái ở một
cặp NST giới tính, được kí hiệu là XX và XY.
- Mỗi lồi sinh vật đều có bộ NST đặc trưng về số lượng, hình dạng, kích thước
và cấu trúc. Đây là đặc trưng để phân biệt các loài với nhau, khơng phản ánh trình độ
tiến hóa cao hay thấp. VD:
Người
2n = 46
n = 23
Tinh tinh
2n = 48
n = 24

2n = 78
n = 39
Ruồi giấm
2n = 8
n=4
Đậu Hà Lan
2n = 14
n = 14
Ngô
2n = 20


n = 10
Lúa nước
2n = 24
n = 12
Cải bắp
2n = 18
n=9
- Đặc trưng về số lượng, thành phần, trình tự phân bố các gen trên mỗi NST.
- Đặc trưng bởi các hoạt động của NST: tái sinh, phân li, tổ hợp, trao đổi đoạn,
đột biến về số lượng, cấu trúc NST.
2. Mô tả được cấu trúc hiển vi của nhiễm sắc thể và nêu được chức năng của
nhiễm sắc thể: Mô tả được cấu trúc hiển vi NST: Crơmatít: ADN và prơtêin (histơn); Tâm động;
Eo thứ nhất và eo thứ hai (một số NST).

2.1 Cấu trúc hiển vi của NST:
- Cấu trúc điển hình của NST được biểu hiện rõ nhất ở kì giữa của quá trình phân chia
tế bào.
- Ở kì này, NST gồm hai nhiễm sắc tử chị em (cromatit) gắn với nhau ở tâm động (eo
thứ nhất) chia nó thành 2 cánh.
- Tâm động là điểm đính NST vào sợi tơ trong thoi phân bào. Nhờ đó, khi sợi tơ co rút
trong quá trình phân bào, NST di chuyển về các cực của tế bào.
- Một số NST cịn có eo thứ hai.
- Mỗi cromatit bao gồm chủ yếu một phân tử ADN (axit deoxiribonucletit) và protein
loại histon.
- Ở kì giữa, NST co ngắn cực đại và có chiều dài từ 0,5 đến 50 μm, đường kính từ 0,2
đến 2 μm (1 μm = 10 -3mm), đồng thời có hình dạng đặc trưng như hình hạt, hình que
hoặc chữ V.
2.2. Chức năng của NST: (Nêu được chức năng của NST: là cấu trúc mang gen)
1



- NST là cấu trúc mang gen, trên đó, mỗi gen nằm ở một vị trí xác định. Những biến
đổi về cấu trúc và số lượng NST sẽ gây ra biến đổi ở các tính trạng di truyền.
- NST mang gen có bản chất là ADN (thuộc một loại axit nucleic) có vai trị quan
trọng đối với sự di truyền. Chính nhờ sự tự sao của ADN đã đưa đến sự tự nhân đơi
của NST, thơng qua đó, các gen quy định các tính trạng được di truyền qua các thế hệ
tế bào và cơ thể.
(→ có thể rút gọn: NST là cấu trúc mang gen có bản chất là ADN, chính nhờ sự tự sao của
ADN đưa đến sự tự nhân đơi của NST, nhờ đó các gen quy định tính trạng được di truyền qua các
thế hệ tế bào và cơ thể)

3. Trình bày được ý nghĩa sự thay đổi trạng thái (đơn, kép), biến đổi số lượng (ở
tế bào mẹ và tế bào con) và sự vận động của nhiễm sắc thể qua các kì của nguyên
phân và giảm phân.
4. Nêu được ý nghĩa của nguyên phân, giảm phân và thụ tinh.
3. NGUYÊN PHÂN
3.1. Biến đổi hình thái NST trong chu kì tế bào
Tế bào con từ lúc sinh ra, lớn lên, phân chia tiếp tục đến lúc tạo thành các tế bào
con khác là một chu kì tế bào.
Chu kì tế bào gồm: kì trung gian và thời gian phân bào nguyên nhiễm hay gọi
tắt là nguyên phân. Quá trình nguyên phân gồm phân chia nhân (bao gồm 4 kì: kì đầu,
kì giữa, kì sau và kì cuối) và phân chia tế bào chất.
- NST cịn được gọi là thể nhiễm màu vì nó dễ bắt màu bằng dung dịch thuốc
nhuộm kiềm tính. Mỗi NST thường giữ vững cấu trúc riêng biệt của nó và duy trì liên
tục qua các thế hệ tế bào.
- Nhờ sự nhân đơi của NST ở kì trung gian mà NST từ dạng sợi đơn chuyển
sang dạng sợi kép gồm 2 sợi giống nhau đính với nhau ở tâm động.
→ Trong chu kì tế bào, NST nhân đơi ở kì trung gian và sau đó lại phân li đồng
đều trong nguyên phân. Nhờ đó, 2 tế bào con có bộ NST giống như bộ NST của tế
bào mẹ.

3.2. Những diễn biến cơ bản của NST trong quá trình nguyên phân

Các kì của
nguyên phân

Diễn biến cơ bản

Kì đầu

- NST kép bắt đầu co xoắn.
- Trung tử tiến về 2 cực của tế bào.
- Thoi phân bào hình thành.
- Màng nhân và nhân con biến mất

Kì giữa

- NST kép co xoắn cực đại và tập trung thành một hàng trên mặt phẳng xích
2


đạo của thoi vơ sắc.
- NST có hình dạng và kích thước đặc trưng cho lồi.
Kì sau
Kì cuối

- Mỗi NST kép tách nhau ra ở tâm động, hình thành 2 NST đơn đi về 2 cực của
tế bào.
- NST dãn xoắn dần.
- Màng nhân và nhân con xuất hiện.
- Thoi vô sắc biến mất.

* Phân chia tế bào chất: Sau khi hoàn tất việc phân chia vật chất di truyền, tế
bào chất bắt đầu phân chia thành 2 tế bào con.

- Sự biến đổi hình thái của nhiễm sắc thể qua các kì của quá trình nguyên phân:
+ Kì đầu: Các NST kép bắt đầu đóng xoắn và co ngắn. Các NST kép đính vào các sợi
tơ của thoi phân bào ở tâm động.
- Kì giữa: Các NST kép đóng xoắn cực đại và tập trung thành một hàng ở mặt phẳng
xích đạo của thoi phân bào.
- Kì sau: 2 cromatit trong từng NST kép tách nhau ở tâm động thành 2 NST đơn rồi
phân li về 2 cực nhờ sự co rút của sợi tơ thuộc thoi phân bào.
- Kì cuối: Các NST dãn xoắn, dài ra ở dạng sợi mảnh.

=> Kết quả 1 tế bào mẹ ( 2n) nguyên phân
2 tế bào con ( 2n)
3.3. Ý nghĩa của nguyên phân
- Nguyên phân là phương thức sinh sản của tế bào.
- Cơ thể đa bào lớn lên thông qua quá trình nguyên phân
- Nguyên phân là phương thức truyền đạt và ổn định bộ NST đặc trưng của loài qua
các thế hệ tế bào trong quá trình phát sinh cá thể và qua các thế hệ cơ thể ở những lồi
sinh sản vơ tính.
- Sinh trưởng của các mơ và cơ quan trong cơ thể đa bào nhờ chủ yếu vào sự tăng số
lượng tế bào qua quá trình nguyên phân.
3.4. Số lượng và trạng thái NST, số tâm động, số cromatit trong mỗi giai đoạn
khác nhau của quá trình nguyên phân:
Các kì của
nguyên phân
Kì trung Đầu kì
gian
Cuối kì
Kì đầu

Kì giữa
Kì sau
Kì cuối
Tb chưa tách
TB đã tách

Số NST đơn
2n
0
0
0
4n
4n
2n

Số NST kép
0
2n
2n
2n
0
0
0

Số Cromatit

Số tâm động

0
4n

4n
4n
0
0
0

2n
2n
2n
2n
4n
4n
2n
3


4.GIẢMPHÂN

Các giai đoạn

Diễn biến

Kết quả

- NST kép sau khi nhân đơi ở kì trung gian dần
được co xoắn và hiện rõ dần
Kì đầu - Màng nhân và nhân con biến mất
1 tế bào mẹ
I
- Thoi phân bào xuất hiện

(2n NST đơn )
- Các NST kép trong từng cặp tương đồng tiếp hợp
GP I
với nhau và có thể xảy ra quá trình trao đổi chéo
từng đoạn crơmatit tương ứng cho nhau
2 tế bào con
( n NST kép)
- Các NST kép co xoắn cực đại, có hình dạng đặc
Lần

trưng
phân giữa I
- Các NST kép xếp thành hai hàng ở mặt phẳng xích
bào I
đạo của thoi phân bào
- Dây tơ vô sắc từ mỗi cực của tế bào chỉ đính vào 1
phía của mỗi NST kép
( Giảm Kì sau Các NST kép ở mỗi hang được dây tơ vô sắc kéo về
phân I) I
1 cực của tế bào.
- NST dần tháo xoắn ( khơng tháo hồn tồn)
- Thoi phân bào biến mất

- Màng nhân và nhân con xuất hiện
cuốiI
- Tế bào chất phân chia -> chia tế bào mẹ thành 2 tế
bào con có số lượng NST kép giảm đi một nửa.
Lần phân bào II - 2 tế bào con ở lần giảm phân I bước vào giảm
2 tế bào
( giảm phân II)

phân 2 mà không nhân đôi NST.
( n NST kép)
- Phân bào II : Quá trình diễn ra cơ bản giống như
GP II
nguyên phân ( 4 kì : đầu, giữa, sau, cuối)
4 TB con đơn bội
( n NST đơn)
4


* Kết quả quá trình giảm phân:
Từ 1 tế bào mẹ ban đầu ( 2n) Giảm phân
4 tế bào con đơn bội ( n)
- Đối với động vật :
+ Con đực: 4 tế bào ( n)
4 tinh trùng
+ Con cái : 4 tế bào ( n)
1 Tế bào trứng + 3 thể định hướng
- Đối với thực vật: Tế bào (n) nguyên phân hạt phấn và túi phôi
* Ở động vật:

* Ở thực vật:

Các giai đoạn của
Số NST đơn
Số NST kép
Số Cromatit
Số tâm động
giảm phân
Kì trung

Đầu kì
2n
0
0
2n
gian
Cuối kì
0
2n
4n
2n
GP I
Kì đầu I
0
2n
4n
2n
Kì giữa I
0
2n
4n
2n
Kì sau I
0
2n
4n
2n
Kì ci I
0
n

2n
n
GP II
Kì đầu II
0
n
2n
n
Kì giữa II
0
n
2n
n
Kì sau II
2n
0
0
2n
Kì ci II
n
0
0
n
* Những diễn biến cơ bản của NST ở các kì của giảm phân:
Các kì
Những diễn biến cơ bản của NST ở các kì
Lần phân bào I
Lần phân bào II
Kì đầu
- Các NST xoắn, co ngắn.

NST co lại cho thấy số lượng NST kép
- Các NST kép trong cặp tương đồng tiếp trong bộ đơn bội.
hợp theo chiều dọc và có thể bắt chéo với
nhau, sau đó lại tách rời nhau.
Kì giữa Các cặp NST tương đồng tập trung và xếp NST kép xếp thành một hàng ở mặt
song song thành 2 hàng ở mặt phẳng xích phẳng xích đạo của thoi phân bào.
đạo của thoi phân bào.
Kì sau
Các cặp NST kép tương đồng phân li độc lập Từng NST kép chẻ dọc ở tâm động thành
với nhau về 2 cực của tế bào.
2 NST đơn phân li về 2 cực của tế bào.
Kì cuối
Các NST kép nằm gọn trong 2 nhân mới Các NST đơn nằm gọn trong nhân mới
được tạo thành với số lượng là bộ đơn bội được tạo thành với số lượng là bộ đơn
(kép).
bội
5


4.1. Ý nghĩa sinh học và mối liên quan giữa nguyên phân, giảm phân và thụ tinh
* Ý nghĩa sinh học của nguyên phân, giảm phân và thụ tinh
a) Ý nghĩa của nguyên phân và giảm phân
- Nguyên phân: ổn định bộ NST qua các thế hệ tế bào của cùng một cơ thể, tăng nhanh sinh
khối tế bào đảm bảo phân hố mơ, cơ quan tạo ra cơ thể.
- Giảm phân: đảm bảo sự kết tục vật chất di truyền ổn định tương đối qua các thế hệ.
b) Ý nghĩa của thụ tinh
Phục hồi lại bộ NST lưỡng bội do sự kết hợp giữa giao tử đực (n) với giao tử cái (n). Mặt khác
trong thụ tinh do sự phối hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử khác giới tính mà cũng tạo nên nhiều
kiểu hợp tử khác nhau về nguồn gốc và chất lượng bộ NST làm tăng tần số các loại biến dị tổ hợp.
* Mối liên quan giữa nguyên phân, giảm phân và thụ tinh trong q trình truyền đạt thơng

tin di truyền
- Nhờ ngun phân mà các thế hệ tế bào khác nhau vẫn chứa đựng các thông tin di truyền giống
nhau, đặc trưng cho loài.
- Nhờ giảm phân mà tạo nên các giao tử đơn bội để khi thụ tinh sẽ khôi phục lại trạng thái lưỡng
bội.
- Nhờ thụ tinh đã kết hợp bộ NST đơn bội trong tinh trùng với bộ NST đơn bội trong trứng để hình
thành bộ NST 2n, đảm bảo việc truyền thông tin di truyền từ bố mẹ cho con cái ổn định tương đối.
- Nhờ sự kết hợp 3 quá trình trên mà tạo điều kiện cho các đột biến có thể lan rộng chậm chạp
trong lồi để có dịp biểu hiện thành kiểu hình đột biến.
5. Nêu được một số đặc điểm của nhiễm sắc thể giới tính và vai trị của nó đối với sự xác định
giới tính. (Một số đặc điểm của NST giới tính: chỉ có một cặp (tương đồng XX hoặc khơng tương
đồng XY) mang gen qui định tính trạng giới tính hay tính trạng liên quan đến giới tính; và vai trị
của nó đối với sự xác định giới tính).
- Trong tế bào lưỡng bội (2n NST) của loài bên cạnh các NST thường (kí hiệu chung là A) tồn tại
thành từng cặp tương đồng, giống nhau ở hai giới tính, cịn có một cặp NST giới tính tương đồng gọi
là XX hoặc không tương đồng gọi là XY.
VD: Trong tế bào lưỡng bội ở người có 22 cặp NST thường (44A) và một cặp NST giới tính XX ở
nữ hoặc XY ở nam.
- NST giới tính mang gen quy định các tính trạng liên quan và khơng liên quan với giới tính. VD: Ở
người, NST Y mang gen SRY cịn gọi là nhân tố xác định tinh hoàn, NST X mang gen lặn quy định
máu khó đơng.
- Giới tính ở nhiều lồi phụ thuộc vào sự có mặt của cặp XX hoặc XY trong tế bào. VD: Ở người,
động vật có vú, ruồi giấm, cây gai, cây chua me… cặp NST giới tính của giống cái là XX, của giống
đực là XY. Ở chim, ếch nhái, bò sát, bướm, dâu tây… cặp NST giới tính của giống đực là XX, của
giống cái là XY.
6. Giải thích được cơ chế nhiễm sắc thể xác định giới tính và tỉ lệ đực : cái ở mỗi loài là 1: 1.
- Ở đa số lồi giao phối, giới tính được xác định trong q trình thụ tinh.
- Tính đực, cái được quy định bởi cặp NST giới tính. Sự tự nhân đơi, phân li và tổ hợp của cặp NST
giới tính trong các quá trình phát sinh giao tử và thụ tinh là cơ chế tế bào học của sự xác định giới
tính.

- Sự phân li của cặp NST XY trong phát sinh giao tử tạo ra 2 loại tinh trùng mang X và Y có số
lượng ngang nhau. Qua thụ tinh của 2 loại tinh trùng này với trứng mang NST X tạo ra 2 loại tổ hợp
XX và XY với số lượng ngang nhau, do đó tạo ra tỉ lệ đực: cái xấp xỉ 1: 1 ở đa số loài (nghiệm đúng
trên số lượng cá thể đủ lớn và quá trình thụ tinh giữa các tinh trùng và trứng diễn ra hoàn toàn ngẫu
nhiên).
6


- Ví dụ: ở người, XX: nữ, XY: nam.
+ Trong quá trình phát sinh giao tử
Mẹ mang cặp NST giới tính XX tạo ra trứng duy nhất mang NST giới tính X
Bố mang cặp NST giới tính XY tạo ra 2 loại tinh trùng với tỉ lệ ngang nhau 1X : 1Y
+ Trong thụ tinh:
Trứng X kết hợp với tinh trùng tạo hợp tử XY phát triển thành con trai
Trứng X kết hợp với tinh trùng X tao hợp tử XX phát triển thành con gái.
+ HS vẽ sơ đồ minh họa.
7. Nêu được thí nghiệm của Moocgan và nhận xét kết quả thí nghiệm đó
- Đối tượng nghiên cứu: Ruồi giấm
+ Dễ ni trong ống nghiệm.
+ Đẻ nhiều, vịng đời ngắn (10-14 ngày đã cho một thế hệ).
+ Có nhiều biến dị dễ quan sát, số lượng NST ít (2n = 8).
- Ở ruồi giấm, gọi: Gen B: quy định thân xám; gen b: quy định thân đen
Gen V: quy định cánh dài; gen v: quy định cánh cụt.
- Thí nghiệm: + Lai hai dịng ruồi giấm thuần chủng thân xám, cánh dài và thân đen, cánh cụt được
F1 tồn ruồi thân xám, cánh dài.
+ Sau đó, lai giữa ruồi đực F1 với ruồi cái thân đen, cánh cụt thu được ở thế hệ sau có tỉ lệ là 1 thân
xám, cánh dài: 1 thân đen, cánh cụt.
* Giải thích:
- Phép lai giữa ruồi đực F1 với ruồi cái thân đen, cánh cụt là phép lai phân tích vì đây là phép lai
giữa cá thể mang KH trội với cá thể mang KH lặn.

- Moocgan tiến hành phép lai phân tích nhằm xác định KG của ruồi đực F1 .
- Kết quả lai phân tích cho tỉ lệ KH 1: 1, mà ruồi cái thân đen, cánh cụt chỉ cho một loại giao tử (bv)
suy ra ruồi đực F1 phải cho 2 loại giao tử, do đó các gen quy định màu sắc thân và hình dạng cánh
phải cùng nằm trên một NST (liên kết gen).
- Như vậy, thân xám và cánh dài cũng như thân đen và cánh cụt luôn luôn di truyền đồng thời với
nhau được giải thích bằng sự di truyền liên kết gen.
* Nội dung của di truyền liên kết: Các gen quy định nhóm tính trạng nằm trên một NST cùng phân
li về giao tử và cùng được tổ hợp qua quá trình thụ tinh.
8. Nêu được ý nghĩa thực tiễn của di truyền liên kết
- Trong tế bào, số lượng gen lớn hơn số lượng NST rất nhiều, nên mỗi NST phải mang nhiều gen.
Các gen phân bố dọc theo chiều dài của NST và tạo thành nhóm gen liên kết. Số nhóm gen liên kết ở
mỗi loài thường ứng với số NST trong bộ đơn bội của loài. VD: ở ruồi giấm (2n = 8), n = 4 tương
ứng với 4 nhóm gen liên kết.
- Liên kết gen hạn chế sự xuất hiện biến dị tổ hợp.
- Di truyền liên kết đảm bảo sự di truyền bền vững của từng nhóm tính trạng được quy định bởi các
gen trên một NST. Nhờ đó, trong chọn giống người ta có thể chọn được những nhóm tính trạng tốt
ln đi kèm với nhau.

7


CHỦ ĐỀ 3. ADN VÀ GEN
1. Nêu được thành phần hóa học, tính đặc thù và đa dạng của ADN
a. ADN là gì ? Nêu đặc điểm cấu tạo hóa học của ADN.
- ADN là axit deoxiribonucleic, được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N và P.
- ADN thuộc loại đại phân tử, có kích thước lớn, có thể dài tới hàng trăm micromet và khối
lượng đến hàng triệu, hàng chục triệu đvC.
- ADN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, nghĩa là gồm nhiều phân tử con được gọi là
đơn phân. Mỗi đơn phân là một nucleotit. Mỗi nucleotit gồm 3 thành phần: axit H 3PO4, đường đêoxi
ribozo (C5H10O4), và bazo nitric. Bazo nitric thuộc 2 nhóm:: purin (A, G) có kích thước lớn và

primidin (T, X) có kích thước nhỏ hơn. Có 4 loại nucleotit mang tên gọi của các bazo – nitric.
- Trên mạch đơn của phân tử các đơn phân liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị là liên kết
được hình thành giữa đường đẽoi ribozo của nucleotit này với axit H 3PO4 của nucleotit bên cạnh.
Liên kết này rất bền đảm bảo cho thông tin di truyền trên mỗi mạch đơn ổn định.
- Phân tử ADN gồm 2 mạch đơn liên kết lại.
b. Vì sao ADN có cấu tạo rất đa dạng và đặc thù. ADN có tính đa dạng và đặc thù:
- ADN của mỗi lồi có tính đặc thù do thành phần, số lượng và trình tự sắp xếp các nucleotit.
Tính đặc trưng của ADN góp phần tạo nên sự ổn định về thông tin di truyền ở mỗi lồi sinh vật.
- ADN có tính đa dạng do trình tự sắp xếp khác nhau của 4 loại nucleotit. Tính đa dạng của
AND là cơ sở tạo nên sự phong phú về thông tin di truyền ở các lồi sinh vật
c. Tính đặc trưng (đặc thù) của ADN thể hiện như thế nào?
- Đặc trưng bởi số lượng, thành phần, trình tự phân bố các nucleotit, vì vậy từ 4 loại nucleotit
đã tạo nên nhiều loại phân tử ADN đặc trưng cho mỗi loài.
- Đặc trưng bởi tỉ lệ A + T/ G + X.
- Đặc trưng bởi số lượng, thành phần, trình tự phân bố các gen trong từng nhóm gen liên kết.
d. Vì sao tính đặc trưng và ổn định của ADN chỉ có tính chất tương đối?
- Có thể xảy ra đột biến do tác nhân vật lý, hố học của mơi trường làm thay đổi cấu trúc AND.
- Có thể xảy ra trao đổi chéo trong giảm phân dẫn đến thay đổi cấu trúc ADN.
2. Mô tả được cấu trúc không gian của ADN và chú ý tới nguyên tắc bổ sung của các cặp
nucleôtit
2.1. Mô tả cấu trúc không gian của ADN. - Cấu trúc không gian của ADN:
ADN là một chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch song song xoắn đều quanh một trục theo chiều từ
trái sang phải, tạo ra nhiều vòng xoắn mang tính chu kì. Mỗi vịng xoắn ( chu kì xoắn) gồm 10 cặp
nucleotit, dài 34 A0, đường kính là 20 A0.
Các nucleotit giữa hai mạch liên kết với nhau bằng liên kết hidro thành từng cặp theo
nguyên tắc bổ sung, trong đó A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro và G liên kết với X bằng 3 liên
kết hidro.
2.2. Hệ quả của NTBS thể hiện ở những điểm nào ?
+ Nếu biết trình tự sắp xếp các nuleotit của một mạch đơn ADN, suy ra được trình tự sắp xếp
các nucleotit của mạch cịn lại và ngược lại.

+ Do nguyên tắc bổ sung nên trong phân tử ADN ln có kết quả sau: A = T, G = X. Do đó A
+ T = G + X.
3. Nêu được cơ chế tự sao của ADN diễn ra theo nguyên tắc: bổ sung, bán bảo toàn
3.1. Mơ tả q trình tự nhân đơi của ADN.
- Q trình tự nhân đơi ADN diễn ra trong nhân tế bào, tại các NST ở kì trung gian của quá
trình phân bào, vào lúc NST ở dạng sợi mảnh chưa đóng xoắn ( pha S của kì trung gian).
Cơ chế: - Đầu tiên, dưới tác dụng của các enzim làm phân tử ADN tháo xoắn và tách dần 2
mạch đơn ra.
- Các nucleotit trên mỗi mạch đơn lần lượt liên kết với nucleotit môi trường nội bào theo
nguyên tắc bổ sung để dần hình thành mạch đơn mới. Mạch mới và mạch gốc xoắn lại với nhau tạo
AND con.
8


Kết quả: Tạo 2 ADN con giống hệt nhau và giống ADN mẹ ban đầu. Hai ADN con này sau
đó được phân chia cho 2 tế bào con khi phân bào.
- Q trình nhân đơi của ADN diến ra theo nguyên tắc:
+ Nguyên tắc bổ sung: Mạch mới của ADN con được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của
AND mẹ. Các nucleotit ở mạch khuôn liên kết với các nucleotit tự do trong môi trường nội bào theo
nguyên tắc : A liên kết với T, G liên kết với X và ngược lại.
+ Nguyên tắc bán bảo toàn: Trong mỗi ADN con có một mạch của ADN mẹ, mạch cịn lại
được tổng hợp mới.
3.2. Ý nghĩa của sự tổng hợp ADN: Sự nhân đội ADN là cơ sở của sự nhân đơi của NST, tiếp
theo sự hình thành 2 ADN con là sự hình thành chất nền protein, tạo nên 2 cromatit. Do đó, đảm bảo
cho q trình ngun phân, giảm phân, thụ tinh xảy ra bình thường, thơng tin di truyền của loài được
ổn định ở cấp độ tế bào và cấp độ phân tử qua các thế hệ. Nhờ đó con sinh ra giống với bố mẹ, ơng
bà tổ tiên.
4. Nêu được chức năng của gen
a. Bản chất: Gen là một đoạn của phân tử ADN có chức năng di truyền xác định. Trong tế
bào có nhiều loại gen khác nhau, quan trọng nhất là gen cấu trúc.

Gen cấu trúc là gen mang thông tin di truyền quy định cấu trúc của một loại protein. Mỗi gen
thường chứa khoảng 600 đến 1500 cặp nucleotit có trình tự xác định. Mỗi tế bào của mỗi lồi chứa
nhiều gen. Ví dụ: Ruồi giấm có khoảng 4000 gen.
b. Chức năng của ADN ( gen):
- Bản chất của gen là ADN. Vì vậy, ADN (gen) là nơi lưu giữ thông tin di truyền, nghĩa là
thông tin về cấu trúc của protein.
- Gen chứa thông tin di truyền quy định cấu trúc protein nào đó. Loại protein này sẽ được gen
điều khiển tổng hợp và về sau biểu hiện thành tính trạng của cơ thể.
- Gen (ADN) có đặc tính tự nhân đơi, nên gen thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di
truyền qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể. Chính q trình tự nhân đơi của ADN là cơ sở phân tử
của hiện tượng di truyền và sinh sản, duy trì các đặc tính của từng lồi ổn định qua các thế hệ, bảo
đảm sự liên tục sinh sôi nảy nở của sinh vật.
5. Kể được các loại ARN
5.1. Cấu trúc và chức năng của ARN.
- ARN là axit ribonucleic, được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N và P thuộc lại đại phân
tử nhưng có kích thước và khối lượng nhỏ hơn nhiều so với ADN.
- ARN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân. Mỗi đơn phân là một nucleotit. Có 4 loại
nucleotit là A, U, G, X. Mỗi đơn phân gồm 3 thành phần: một bazo nitric, một đường ribozo
( C5H10O5 ), một phân tử H3PO4.
- Trên mạch phân tử ARN các nucleotit liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị giữa đường
ribozo của nucleotit này với phân tử H3PO4 của nucleotit bên cạnh.
5.2. Các loại ARN: Có 3 loại ARN:
+ mARN (ARN thông tin) : cấu trúc là một chuỗi xoắn đơn, gồm khoảng 600 đến 1500
nucleotit. mARN có chức năng truyền đạt thông tin quy định cấu trúc protein cần tổng hợp.
+ tARN (ARN vận chuyển): tARN là một mạch đơn nucleotit được cuốn trở lại thành kiểu 3
thùy như lá chẽ ba. Trong 3 thùy này có:
Một thùy mang đối mã sẽ bổ sung với mã sao trên mARN.
Một thùy gắn với riboxom.
Một thùy có chức năng nhận diện enzim gắn với axit amin tương ứng với tARN.
tARN có chức năng vận chuyển axit amin tương ứng tới nơi tổng hợp protein.

+ rARN (ARN riboxom): có dạng mạch đơn, hoặc quấn lại tương tự như tARN trong đó có
tới 70% nucleotit có liên kết bổ sung.
rARN là thành phần cấu tạo nên riboxom – nơi tổng hợp protein.
9


6. Biết được sự tạo thành ARN dựa trên mạch khuôn của gen và diễn ra theo nguyên tắc bổ
sung.
6.1. Quá trình tổng hợp ARN.
- Quá trình tổng hợp ARN diễn ra ở nhân tế bào, tại các NST ở pha G1 của kì trung gian
trong quá trình phân bào. Lúc này NST đang tháo xoắn cực đại.
- Quá trình tổng hợp ARN được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của ADN ( mạch 3’ – 5’) và
diễn ra theo nguyên tắc bổ sung.
- Quá trình tổng hợp gồm các giai đoạn sau:
+ Dưới tác dụng của enzim, một đoạn của ADN tương ứng với một gen nào đó tháo xoắn và
tách dần 2 mạch đơn ra.
+ Các nucleotit tự do trong môi trường nội bào lần lượt liên kết với các nucleotit trên mạch
khuôn (mạch 3’ – 5’) theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với U, G với X. Mạch ARN dần hình
thành. Kết quả tạo ra mARN có chiều 5’-3’. Sau đó 2 mạch gen lại liên kết với nhau theo NTBS.
- Sau khi được tổng hợp, phân tử mARN tách khỏi gen và rời khỏi nhân, di chuyển ra tế bào
chất để tổng hợp protein.
Quá trình tổng hợp tARN và rARN cũng theo cơ chế trên, nhưng sau khi hình thành, mạch
nucleotit tiếp tục hồn thiện để tạo thành tARN, rARN hoàn chỉnh.
* Ý nghĩa tổng hợp ARN: Sự tổng hợp mARN đảm bảo cho gen cấu trúc ( nằm trong nhân tế
bào) thực hiện chính xác q trình dịch mã ở tế bào chất, tạo ra các protein cần thiết cho tế bào.
6.2. ARN được tổng hợp theo nguyên tắc:
- Nguyên tắc khuôn mẫu: ARN được tổng hợp dựa vào một mạch đơn của gen. Mạch này gọi là
mạch khuôn.
- Nguyên tắc bổ sung: Trong quá trình hình thành mạch ARN, sự liên kết giữa các nucleotit trên
mạch khuôn với các nucleotit tự do của môi trường diễn ra theo nguyên tắc bổ sung, trong đó A liên

kết với U, T liên kết với A, G liên kết với X và X liên kết với G.
- Mạch ARN được tổng hợp có trình tự các nucleotit tương ứng với trình tự các nucleotit trên mạch
khn nhưng theo NTBS, hay giống như trình tự các nucleotit trên mạch bổ sung với mạch khuôn,
chỉ khác T được thay thế bằng U.
=> Do đó, trình tự các nucleotit trên mạch khn của gen quy định trình tự các nucleotit trên mạch
ARN.
7. Nêu được thành phần hóa học và chức năng của protein.
7.1. Cấu trúc của protein
a. Cấu trúc hóa học:
- Là hợp chất hữu cơ gồm các nguyên tố C, H, O, N và P, S. Protein thuộc loại đại phân tử, có
khối lượng và kích thước lớn (có thể dài tới 0,1micromet, khối lượng có thể đạt tới hàng triệu đvC).
- Protein được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các axit amin. Có hơn 20 loại
axit amin khác nhau. Mỗi axit amin gồm 3 thành phần: gốc cácbon (R), nhóm amin ( - NH 2), nhóm
cácboxyl ( - COOH), chúng khác nhau bởi gốc R. Mỗi axit amin có kích thước trung bình 3 A 0, nặng
110 dvC.
- Trên phân tử, các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptit.
b. Cấu trúc khơng gian: Protein có 4 cấu trúc:
- Cấu trúc bậc 1 là trình tự sắp xếp các axit amin trong chuỗi axit amin tạo nên tính đặc thù
do số lượng, thành phần, và trình tự xác định của các loại axit amin. Chính đây là yếu tố tạo nên tính
đặc trưng cho mỗi loại protein.
- Cấu trúc bậc 2 là chuỗi axit amin tạo các vòng xoắn lò xo đều đặn. Các vòng xoắn ở protein
dạng sợi còn bện lại theo kiểu dây thừng tạo cho sợi chịu lực khỏe hơn.
- Cấu trúc bậc 3 là hình dạng không gian ba chiều của protein do cấu trúc bậc 2 cuộn xếp lại
tạo thành kiểu đặc trưng cho từng loại protein, ví dụ: protein hình cầu.
10


- Cấu trúc bậc 4 là cấu trúc của một số loại protein gồm 2 hay nhiều chuỗi axit amin cùng
loại hay khác loại kết hợp với nhau.
7.2. Tính đa dạng và tính đặc thù của protein thể hiện như thế nào ?

a. Tính đặc thù:
- Tính đặc thù (đặc trưng) của protein được thể hiện ở thành phần, số lượng và trình tự sắp xếp của
các axit amin. Chính vì vậy, cấu trúc bậc 1 (trình tự sắp xếp các axit amin) là yếu tố chủ yếu xác
định tính đặc thù của protein.
- Tính đặc thù của protein cịn được thể hiện ở cấu trúc không gian, số chuỗi axit amin: Ở cấu trúc
bậc 3 (cuộn xếp theo kiểu đặc trưng cho từng loại protein), bậc 4 (số lượng, số loại chuỗi axit amin).
Cấu trúc bậc 3, cấu trúc bậc 4 là cấu trúc không gian nên thực hiện chủ yếu chức năng của protein.
b. Tính đa dạng:
- Sự sắp xếp theo những cách khác nhau của hơn 20 loại axit amin tạo ra sự đa dạng của protein.
- Protein cịn đa dạng về cấu trúc khơng gian với 4 loại cấu trúc khác nhau.
c. Tính đa dạng, đặc thù của protein do yếu tố nào quyết định ?
- Tính đa dạng, đặc thù của protein do protein được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân với hơn 20 loại
axit amin đã tạo nên tính đa dạng và đặc thù của protein.
- Về cấu trúc hóa học: Do cấu trúc gen quyết định.
- Về cấu trúc không gian: Do chức năng sinh học của các protein trong tế bào quyết định.
7.3. Chức năng của protein: Như SGK.
Đối với tế bào và cơ thể, protein có nhiều chức năng quan trọng.
1. Chức năng cấu trúc
Protein là thành phần cấu tạo của chất nguyên sinh, là hợp phần quan trọng xây dựng nên các
bào quan và màng sinh chất. Từ đó, hình thành các đặc điểm giải phẫu, hình thái của các mơ, các cơ
quan, hệ cơ quan và cơ thể.
Ví dụ: Histon là loại protein tham gia vào cấu trúc của NST. Đặc biệt, protein dạng sợi là nguyên
liệu cấu trúc rất tốt (như colagen và elastin là thành phần chủ yếu của da và mô liên kết, keratin ở
trong móng, sừng, tóc và lơng).
Vì sao protein dạng sợi là nguyên liệu cấu trúc rất tốt?
(Protein dạng sợi là nguyên liệu cấu trúc rất tốt vì các vịng xoắn dạng sợi được bện lại với nhau
theo kiểu dây thừng tạo cho sợi chịu lực khỏe hơn).
2. Chức năng xúc tác các quá trình trao đổi chất
Quá trình trao đổi chất trong tế bào diễn ra qua nhiều phản ứng hóa sinh được xúc tác bởi các
enzim. Bản chất của enzim là protein. Hiện đã biết khoảng 3500 loại enzim, mỗi loại tham gia một

phản ứng nhất định.
Ví dụ: Trong quá trình tổng hợp phân tử ARN có sự tham gia của enzim ARN-polimeraza, còn khi
phân giải ARN thành các nucleotit thì có sự xúc tác của enzim ribonucleaza.
Nêu vai trị của một số enzim đối với sự tiêu hóa thức ăn ở miệng và dạ dày.
(Amilaza trong nước bọt ở khoang miệng biến đổi một phần tinh bột trong thức ăn thành đường
mantozo. enzim pepsin trong dịch vị dạ dày có tác dụng phân giải chuỗi dài axit amin thành các
chuỗi ngắn gồm 3 - 10 axit amin.
3. Chức năng điều hịa các q trình trao đổi chất
Các hoocmon có vai trị điều hịa các q trình trao đổi chất trong tế bào và cơ thể. Các
hoocmon phần lớn là protein. Một số hoocmon ở động vật và ở người là các protein có hoạt tính
sinh học cao. Ví dụ: Insulin có vai trị điều hịa hàm lượng đường trong máu, tiroxin điều hịa sức
lớn của cơ thể.
Ngồi những chức năng trên, nhiều loại protein cịn có chức năng khác như bảo vệ cơ thể
(các kháng thể), vận động của tế bào và cơ thể. Lúc cơ thể thiếu hụt gluxit và lipit, tế bào có thể
phân giải protein cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể.
Như vậy, protein đảm nhiệm nhiều chức năng liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế
bào, biểu hiện thành tính trạng của cơ thể.
11


Giải thích nguyên nhân của bệnh tiểu đường?
(Do sự rối loạn trong hoạt động nội tiết của tuyến tụy (sự thay đổi tỉ lệ bất thường của insulin) dẫn
tới tính trạng bệnh tiểu đường).
8. Nêu được mối quan hệ giữa gen và tính trạng thơng qua sơ đồ: Gen → ARN → Protein →
Tính trạng. - Sơ đồ: Gen ….. mARN …. Protein …. tính trạng
- Mối liên hệ cho thấy: thông tin về cấu trúc của phân tử protein đã được xác định bởi dãy
nucleotit trong mạch ADN (mạch khuôn). Mạch khuôn của ADN dùng làm mẫu để tổng hợp ra
mạch mARN diễn ra trong nhân. Tiếp theo, mạch mARN lại làm khuôn để tổng hợp chuỗi axit amin
diễn ra ở chất tế bào.
- Bản chất: Trình tự các nucleotit trên ADN quy định trình tự các nucleotit trong ARN, thơng

qua đó ADN quy định trình tự các axit amin trong chuỗi axit amin cấu thành protein và biểu hiện
thành tính trạng.
Câu hỏi bổ sung
Câu 1. So sánh ARN và ADN.
Giống nhau :
- Đều có cấu trúc lớn và cấu tạo theo nguyên tắc đa phân.
- Đều có thành phần cấu tạo từ các nguyên tố hóa học C, H, O, N, P.
- Mỗi đơn phân gồm 3 thành phần : bazo, đường C5 và axit photphoric.
- Các đơn phân liên kết với nhau tạo thành mạch đơn.
- Đơn phân đều là nucleotit.
Khác nhau
ADN
ARN
Có cấu trúc hai mạch song song và xoắn lại với Một mạch đơn hoặc xoắn.
nhau.
Nucleoti loại T
U
Có liên kết hidro theo nguyên tắc bổ sung giữa Khơng có liên kết hidro trừ tARN có mạch
các nucleoti trên 2 mạch.
xoắn.
Có kích thước lớn, khối lượng lớn, đơn phân Kích thước nhỏ, khối lượng nhỏ, đơn phân ít.
nhiều.
Đường C5H10O5
Đường C5H10O4
Câu 2 So sánh cấu tạo và chức năng của mARN và tARN, rARN.
* Giống nhau: - Đều là thành phần cấu trúc của nhân tế bào
- Đều có 1 mạch đơn.
- Đơn phân đều là ribonucleotit. Mỗi ribonucleotit đều có 3 thành phần chính là: H3PO4,
đường ribozo, bazonitric. Có 4 loại đơn phân.
- Liên kết giữa các đơn phân là liên kết phôtpho đieste.

- Chức năng: Đều có vai trị nhất định trong q trình tổng hợp protein.
* Khác nhau:

mARN
Có từ 600 đến 1500 đơn phân
Là chuỗi polipeptit mạch thẳng.
Khơng có liên kết hidro và khơng
biểu hiện nguyên tắc bổ sung.

tARN
Có từ 80 đến 100 đơn phân
Chuỗi polipeptit xoắn.

rARN
Là mạch ngắn nhất

Có liên kết hidro ở nơi có cấu
trúc xoắn tạm thời và biểu hiện Có liên kết hidro và có khoảng
nguyên tắc bổ sung
70% nucleotit bổ sung.

Chức năng: Mang thơng tin di
truyền quy định trình tự axit amin Vận chuyển axit amin.
từ gen ra tế bào chất.

Là thành phần cấu tạo nên
riboxom.

Các câu so sánh khác: Bổ sung thêm 2 chỉ tiêu so sánh: Liên kết hóa học và NTBS
Câu 3. Thế nào là nguyên tắc bổ sung ? Hãy cho biết ý nghĩa của nguyên tắc bổ sung trong cấu tạo

và hoạt động di truyền của phân tử ADN.
12


- Khái niệm: NTBS là nguyên tắc cặp đôi giữa các nucleotit trong đó A có kích thước lớn sẽ
liên kết với T (hoặc U) bởi 2 liên kết hidro, G có kích thước lớn sẽ liên kết với X bởi 3 liên kết
hidro.
- Ý nghĩa của nguyên tắc bổ sung :
Trong cấu tạo : theo nguyên tắc bổ sung A liên kết T bằng 2 liên kết hidro, G với X bằng 3
liên kết hidro, đảm bảo cho cấu trúc ADN ổn định.
Trong hoạt động di truyền :
- Trong tự sao của ADN: nhờ NTBS mà các ADN ở tế bào con giống tế bào mẹ ban đầu.
- Trong tổng hợp ARN: tổng hợp được các ARN.
- Trong tổng hợp protein: nhờ NTBS mà các tARN mang và gắn chính xác axit amin vào
mạch protein tổng hợp.
Câu 4. Tại sao nói ADN là cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử ?
- ADN là thành phần chính của NST, mà NST là cơ sở vật chất của tính di truyền ở cấp độ tế
bào, vì vậy ADN là cơ sở vật chất của tính di truyền ở cấp độ phân tử.
- ADN chứa thơng tin di truyền đặc trưng cho mỗi lồi bởi số lượng, thành phần và trình tự
phân bố các nucleotit.
- ADN có khả năng tự nhân đơi, đảm bảo cho NST hình thành qua quá trình phân bào xảy ra
bình thường, thơng tin di truyền của lồi được ổn định ở cấp độ tế bào và cấp độ phân tử.
- ADN chứa các gen mỗi gen thực hiện chức năng di truyền khác nhau.
- ADN có khả năng đột biến về cấu trúc tạo nên những gen mới.
Câu 5. Hãy cho biết cơ chế đảm bảo ADN ổn định qua các thế hệ tế bào và cơ thể.
- ADN trong các tế bào của cùng một cơ thể được ổn định nhờ cơ chế tự nhân đôi, kết hợp
với phân li đồng đều trong nguyên phân.
- ADN qua các thế hệ khác nhau của loài được ổn định là nhờ sự kết hợp 3 cơ chế tái sinh
ADN, phân li và tái tổ hợp xảy ra trong giảm phân, phát sinh giao tử và thụ tinh. Kết quả hình thành
hợp tử mới có chứa ADN đặc trưng được sao chép ngun mẫu từ thế hệ trước.

Câu 6. ADN có tính chất và đặc điểm gì mà có thể đảm bảo cho nó giữ được thơng tin di truyền và truyền
được thông tin di truyền cho cơ thể sống ?
a. Những tính chất về cấu trúc của phân tử ADN để đảm bảo cho nó giữ được thơng tin di truyền :
- Trên mỗi mạch đơn các đơn phân được liên kết bằng liên kết photphodiest bền vững.
- Trên mạch kép, các cặp nucleotit liên kết với nhau bằng liên kết hidro theo nguyên tắc bổ sung. Liên
kết hidro là liên kết không bền nhưng số lượng lớn làm cho cấu trúc không gian của ADN được ổn định.
- Nhờ các cặp nucleotit liên kết vơi nhau theo NTBS đã tạo cho chiều rộng của ADN ổn định, các
vòng xoắn của ADN dễ liên kết với protein tạo cho cấu trúc ADN ổn định.
b. Những tính chất của ADN đảm bảo cho ADN truyền đạt được thông tin di truyền.
- ADN có khả năng tự nhân đơi vào kì trung gian, nhờ đó NST hình thành, thơng tin di truyền được ổn
định qua các thế hệ.
- ADN chứa các gen cấu trúc, các gen này có khả năng phiên mã để thực hiện cơ chế tổng hợp
protein, đảm bảo cho gen hình thành tính trạng.
- ADN có thể bị biến đổi về cấu trúc do đột biến, hình thành những thơng tin di truyền mới, có thể di
truyền được qua cơ chế tái sinh của ADN.
Câu 7. Mối quan hệ giữa gen và protein trong cấu trúc di truyền
1. Cấu trúc di truyền: - Protein và ADN là 2 thành phần cơ bản cấu trúc nên NST.
- Cấu trúc hóa học của ADN quy định cấu trúc hóa học của protein.
2. Cơ chế di truyền: - ADN là khuôn mẫu tổng hợp mARN từ đó quy định cấu trúc protein.
- ADN chứa nhiều gen cấu trúc, mỗi gen cấu trúc mang thông tin về một loại protein.
- Protein tham gia tạo nên các enzim tham gia vào quá trình tổng hợp ADN, ARN, protein.
- Protein còn tham gia tạo nên các yếu tố mở đầu, kéo dài, kết thúc quá trình sinh tổng hợp protein.
- Protein tạo nên thoi vô sắc, các dây tơ nối với các NST ở tâm động, đảm bảo cho sự phân li nhanh và chính xác ổn định
vật chất di truyền ở cấp độ tế bào

13




Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×