tài liệu cung cấp các câu hỏi tự luận và trả lời chi tiết bám sát nội dung chương trình sinh học 9 phục vụ cho kì thi học sinh giỏi cấp huyện, tỉnh . Các kiến thức về ADN, NST, phân bào, ứng dụng di truyền học, sinh thái học, đây là tài liệu hữu ích cho giáo viên và học sinh ôn thi ghsg môn sinh 9.
Trang 1ADN VÀ GEN
Câu 1 Cấu tạo hóa học của phân tử ADN?
- ADN là axit deoxiribonucleotit, được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N, P
- ADN thuộc loại đại phân tử, có kích thước lơn, có thể dài tới hàng trăm và khối lượnglớn đạt đến hàng triệu, hàng chục triệu đơn vị cacbon
- ADN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nucleotit Có 4 loại nucleotit
là A (adenin), T (timin), G (guanin), X (xitozin) Mỗi nucleotit cấu tạo gồm 3 thành phần : + 1 gốc bazơ nitơ (A, T, G, X)
- Các nucleotit sắp xếp theo nhiều cách khác nhau tạo ra được vô số loại phân tử ADN khácnhau Các phân tử ADN phân biệt nhau không chỉ bởi trình tự sắp xếp mà còn cả về sốlượng và thành phần các nucleotit Trình tự sắp xếp khác nhau của 4 loại nuclêôtit tạo nêntính đa dạng ADN → Đây là cơ sở phát triển cho tính đa dạng và đặc thù của sinh vật
- Trong nhân tế bào ADN có khối lượng ổn định và đặc trưng cho loài Ví dụ: Hàm lượngADN trong nhân tế bào lưỡng bội của người là 6,6x10-12g, còn trong tinh trùng hay trứng là3,3x10-12g
*Lưu ý: Nguyên tắc đa phân có nghĩa là các đơn phân liên kết lại với nhau theo một trật tựnhất định
Câu 2 Cấu trúc không gian của phân tử ADN?
- Năm 1953, J.Oatxơn và F.Crick đã công bố mô hình cấu trúc không gian của phân tửADN
- Theo mô hình này, ADN là một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch song song, xoắn đều quanhmột trục theo chiều từ trái sang phải (xoắn phải), ngược chiều kim đồng hồ
- Các nuclêôtit giữa hai mạch liên kết với nhau bằng các liên kết hiđrô tạo thành cặp
- Mỗi chu kì xoắn dài 34A0 gồm 10 cặp nuclêôtit Đường kính vòng xoắn là 20A0
- Các nuclêôtit giữa 2 mạch liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung (NTBS), trong đó Aliên kết với T bằn 2 liên kết hidro, còn G liên kết với X bằng 3 liên kết hidro
- Các nucleotit trong từng mạch liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị
Câu 3 Quá trình tự nhân đôi ADN? Ý nghĩa của quá trình tự nhân đôi ADN?
Phân tử ADN có cấu trúc 2 mạch nucleotit bổ sung cho nhau và nhờ đó ADN có một đặctính quan trọng là tự nhân đôi (sao chép) đúng mẫu ban đầu
1 Địa điểm, thời gian: Diễn ra trong nhân tế bào, tại các NST ở kì trung gian (pha S của
chu kì tế bào) Lúc này NST ở dạng sợi mảnh dãn xoắn (tháo xoắn cực đại)
2 Các thành phần tham gia:
+ ADN khuôn mẫu
+ Nguyên liệu: 4 loại Nu (A, T, G, X)
+ Một số loại Enzim
+ Năng lượng ATP
3 Diễn biến quá trình tự nhân đôi:
Trang 2*Bước 1: Phân tử ADN tháo xoắn, 2 mạch đơn tách nhau dần dần theo chiều dọc nhờ enzimADN polimeraza
*Bước 2: Tổng hợp phân tử ADN mới
+ Quá trình tự nhân đôi diễn ra trên cả 2 mạch của ADN
+ Trong quá trình tự nhân đôi, các nucleotit trên 2 mạch đơn liên kết với các nucleotit tự dotrong môi trường nội bào theo NTBS, A liên kết với T, G liên kết với X và ngược lại
+ Sự hình thành mạch mới ở 2 ADN con dựa trên mạch khuôn của mẹ và ngược chiều nhau.Mạch cùng chiều với chiều tháo xoắn được hình thành liên tục gọi là mạch tới, mạch còn lạidiễn ra không liên tục (từng đoạn okazaki) gọi là mạch chậm
Lưu ý: phân tử ADN gồm 2 mạch, 1 mạch có chiều 3’-5’ và 1 mạch có chiều ngược lại là
5’- 3’.
Trong đó mạch 3’-5’ được gọi là mạch gốc
Mạch 5’-3’ là mạch bổ sung.
Quá trình tổng hợp ADN mới, nu môi trường được gắn vào đầu 3’ của nu mạch ADN mẹ
được diễn ra theo chiều 3’-5’ , nên cùng chiều với mạch gốc tại mạch này, quá trình tổng hợp được diễn ra liên tục.
4 Kết quả: Từ 1 phân tử ADN mẹ tạo ra 2 ADN con giống nhau và giống hệt mẹ.
trong đó mỗi ADN con có 1 mạch của mẹ, 1 mạch mới tổng hợp từ nguyên liệu nội bào →Đây là cơ sở phát triển của hiện tượng di truyền
5 Các nguyên tắc
- Nguyên tắc khuôn mẫu
- Nguyên tắc bổ sung
- Nguyên tắc bán bảo toàn (giữ lại một nửa)
6 Ý nghĩa của quá trình tự nhân đôi ADN
- Đảm bảo cho NST tự nhân đôi
- Đảm bảo giữ nguyên về cấu trúc và hàm luộng ADN qua các thế hệ
- Góp phần cùng với các cơ chế di truyền khác, ổn định các đặc điểm của loài từ thế hệ nàysang thế hệ khác
Câu 4 Bản chất của gen? Chức năng của ADN?
1 Bản chất của gen
- Gen là một đoạn của phân tử ADN có chức năng di truyền xác định Mỗi gen thường gồm
khoảng 600 – 1500 cặp nucleotit có trình tự xác định Mỗi tế bào của mỗi loài chứa nhiều gen, ví dụ, trực khuẩn đường ruột (E coli) có 2500 gen, ruồi giấm có khoảng 4000 gen, ở người có khoảng 3,5 vạn gen.
- Bản chất hoá học của gen là ADN
- Gen có nhiều loại: Gen cấu trúc, gen điều hòa, gen xúc tác mỗi gen thực hiện một chứcnăng
VD: Chức năng gen cấu trúc: mang thông tin quy định cấu trúc của 1 loại prôtêin
Gen điều hòa là những gen mà sản phẩm của nó làm nhiệm vụ điều hòa hoạt động của genkhác
- Gen không phân mảnh là loại gen có vùng mã hóa liên tục Gen phân mảnh là loại gen cóvùng mã hóa không liên tục
- Gen phân mảnh chỉ có ở sinh vật nhân thực, gen không phân mảnh có ở cả sinh vật nhânthực và sinh vật nhân sơ
2 Chức năng của ADN
ADN có 2 chức năng:
- Là nơi lưu trữ thông tin di truyền (thông tin về cấu trúc protein)
Trang 3- Thực hiện sự truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ thế bào và thế hệ cơ thể nhờ đặc
tính tự nhân đôi (ADN nhân đôi NST nhân đôi phân bào sinh sản của sinh vật)
chính quá trình nhân đôi là cơ sở phân tử của hiện tượng di truyền và sinh sản, duy trì các đặc tính của từng loài ổn định qua các thế hệ, đảm bảo sự liên tục sinh sôi nảy nở của sinh vật.
Câu 5 Cấu tạo, chức năng của ARN?
1 Cấu tạo
- ARN được cấu tạo từ các nguyên tố: C, H, O, N và P
- ARN thuộc loại đại phân tử (kích thước và khối lượng nhỏ hơn AND), cấu tạo theonguyên tắc đa phân mà đơn phân gồm 4 loại nu (ribonucleotit A, U, G, X)
- ARN là một chuỗi xoắn đơn
2 Chức năng
Dựa vào chức năng, người ta chia thành 3 loại:
- ARN thông tin (mARN): truyền đạt thông tin quy định cấu trúc protein
- ARN vận chuyển (tARN): vận chuyển axit amin để tổng hợp protein
- ARN riboxom (rARN): là thành phần cấu tạo nên riboxom
Câu 6 Quá trình tổng hợp ARN?
- ARN được tổng hợp trong nhân tế bào, tại NST tại kì trung gian.
*Quá trình tổng hợp:
- Gen tháo xoắn, tách dần 2 mạch đơn
- Các nucleotit trên mạch khuôn vừa tách ra liên kết với nucleotit tự do trong môi trường nộibào theo nguyên tắc bổ sung:
A khuôn – U; T khuôn – A; G khuôn – X; X khuôn – G
- Sau khi tổng hợp xong, ARN tách khỏi gen rời nhân đi ra tế bào chất
- Kết quả: 1 gen sao mã 1 lần tạo ra 1 phân tử ARN
*Mối quan hệ giữa gen và ARN: trình tự các nucleotit trên mạch khuôn của gen quy địnhtrình tự các nucleotit trên ARN
*Quá trình tổng hợp ARN theo 2 nguyên tắc:
- Nguyên tắc khuôn mẫu (dựa vào 1 mạch của gen để làm khuôn)
- Nguyên tắc bổ sung
Câu 7 Cấu trúc, chức năng của protein?
*Cấu trúc của protein
- Prôtêin là chất hữu cơ gồm 4 nguyên tố chính là C, H, O, N
+ Thuộc loại đại phân tử
+ Cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm hàng trăm đơn phân là các axit amin Có hơn 20loại axit amin khác nhau
- Prôtêin có tính đa dạng, đặc thù do đặc điểm cấu tạo theo nguyên tắc đa phân với hơn 20loại axit amin
+ Tính đặc thù: thể hiện ở số lượng, thành phần, trình tự sắp xếp các a amin;
+ Tính đa dạng: Sự sắp xếp theo cách khác nhau của hơn 20 loại a amin
- Tính đa dạng và đặc thù của prôtêin còn thể hiện ở cấu trúc không gian:
+ Cấu trúc bậc 1 (xác định tính đặc thù của Prôtêin): Là trình tự sắp xếp các a.amin trongchuỗi
+ Cấu trúc bậc 2:Là chuỗi các a.amin tạo các vòng xoắn lò so đều đặn
+ Cấu trúc bậc 3: Do cấu trúc bậc 2 cuộn xếp theo kiểu đặc trưng cho từng loại Protein+ Cấu trúc bậc 4: Gồm 2 hay nhiều chuỗi a.amin cùng loại hay khác loại kết hợp với nhau
*Chức năng của Prôtêin
- Chức năng cấu trúc của prôtêin
Trang 4- Chức năng xúc tác quá trình TĐC (các enzim)
-s Chức năng điều hoà quá trình TĐC (Các hoocmon phần lớn là Protein)
- Ngoài ra prôtêin là thành phần cấu tạo nên kháng thể để bảo vệ cơ thể, vận động (tạo nêncác loại cơ), cung cấp năng lượng (prôtêin phân huỷ giải phóng năng lượng khi thiếu nănglượng)
=> Prôtêin liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, biểu hiện thành các tính trạng
của cơ thể.
Câu 8 Quá trình tổng hợp protein?
*Vai trò của ARN
- Cả 3 loại ARN đều tham gia vào quá trình tổng hợp Protein
- mARN là dạng trung gian trong mối quan hệ giữa gen và prôtêin →Truyền đạt thông tin
về cấu trúc của prôtêin sắp được tổng hợp từ nhân ra tế bào chất
* Sự hình thành chuỗi a.amin:
+ mARN rời khỏi nhân ra tế bào chất đến Ribôxôm
+ tARN một đầu gắn với 1 a.amin, đầu kia mang bộ 3 đối mã vào ribôxôm khớp vào bộ ba
mã hóa trên mARN theo nguyên tắc bổ sung (A - U; G - X) đặt được 1 a.amin vào vị trí.+ Chuỗi a.amin được mở đầu khi tARN mang a.amin mở đầu tiến vào rboxom khớp với bộ
ba mở đầu trên mARN
+ Chuỗi a.amin được kéo dài, khi ribôxôm dịch 1 nấc trên mARN (ứng với 3 nuclêôtit) thì
1 a.amin được lắp ghép vào chuỗi a.amin
+ Khi ribôxôm dịch chuyển hết chiều dài mARN (đến bộ ba kết thúc) → chuỗi a.amin đượctổng hợp xong
* Nguyên tắc hình thành chuỗi a.amin:
+ Nguyên tắc khuôn mẫu (mARN)
+ Nguyên tắc bổ sung: Khớp bộ ba đối mã trên tARN với bộ ba mã sao trên phân tửmARN (A - U; G – X)
→ Trình tự nuclêôtit trên mARN quy định trình tự các a.amin trên prôtêin
Câu 9 Mối quan hệ giữa gen và tính trạng?
* Sơ đồ: Gen (một đoạn mạch của phân tử AND) → ARN →Protein →Tính trạng
* Mối liên hệ:
+ Gen: khuôn mẫu để tổng hợp mARN
+ mARN: khuôn mẫu để tổng hợp chuỗi aa cấu tạo nên prôtêin
+ Prôtêin biểu hiện: tính trạng cơ thể
* Bản chất mối liên hệ giữa gen và tính trạng: Trình tự các nuclêôtit trong ADN (gen) Trình tự các nuclêôtit trong mARN Trình tự các a.amin cấu tạo prôtêin Prôtêin biểu hiệntrực tiếp tham gia vào cấu trúc của tế bào và hoạt động sinh lý của TB, từ đó biểu hiện thànhtính trạng của cơ thể
NHIỄM SẮC THỂ Câu 1 Tính đặc trưng của bộ NST?
- Trong tế bào sinh dưỡng (tế bào soma), NST tồn tại thành từng cặp tương đồng, còn trong
tế bào giao tử chỉ chứa 1 NST trong mỗi cặp tương đồng
- Cặp NST tương đồng là cặp NST gồm 2 NST giống nhau về hình thái, kích thước, trong
Trang 5- Tế bào của mỗi loài sinh vật có 1 bộ NST đặc trưng về:
+ Số lượng VD: ruồi giấm 2n=8, người 2n=46, gà 2n=78
+ Hình dạng: vd: hình hạt, hình que, hình chữ V
+ Cấu trúc NST
- Hai loài khác nhau có thể có số lượng NST giống nhau, vd: Đậu Hà Lan và dưa chuột đều
có 2n=14 nhưng hình thái và cấu trúc NST thì luôn khác nhau
- Số lượng NST trong bộ lưỡng bội không phản ánh trình độ tiến hóa của loài (sự tiến hóacủa sv phụ thuộc vào gen trên NST
Câu 2 Cấu trúc và chức năng của NST?
- Cấu trúc hiển vi của NST thường được mô tả khi nó có dạng đặc trưng ở kì giữa
- Tại kì giữa NST co ngắn cực đại và có chiều dài 0,5-50 , đường kính từ 0,2-2 , đồngthời có hình dạng đặc trưng như hình que, hình hạt, hình chữ V
- Ở kì giữa, NST gồm 2 nhiễm sắc tử chị em (cromatit) gắn với nhau ở tâm động (eo thứnhất) 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 sốNST còn có eo thứ 2
- Mỗi cromatit bao gồm chủ yếu 1 phân tử ADN và protein loại histon Đơn vị cơ bản cấutrúc nên NST là các nucleoxom Mỗi nucleoxom có dạng khối cầu 8 phân tử protein histonđược quấn quanh bởi 1 vòng ADN dài 146 cặp nucleotit
- NST có cấu trúc xoắn theo nhiều bậc: ADN nucleoxom sợi cơ bản (đường kính11nm) sợi nhiễm sắc (đường kính 30nm) xếp cuộn thành sợi có chiều ngang (300nm)
cromatit (đường kính 700nm) NST (ở kì giữa đường kính khoảng 1400nm)
- Với cấu trúc cuộn xoắn, chiều dài của NST có thể rút ngắn được từ 15000 đến 20000 lần,
so với chiều dài của ADN
Câu 3 Chức năng của NST?
- NST có 2 chức năng:
+ Lưu trữ
+ Truyền đạt thông tin di truyền
- NST là cấu trúc mang gen, mỗi gen nằm ở 1 vị trí xác định gọi là cocut Những biến đổi vềcấu trúc, số lượng NST sẽ gây ra biến đổi ở các tính trạng di truyền
- NST giúp tế bào phân chia đều vật chất di truyền cho thế hệ tế bào con và điều hòa hoạtđộng các gen thông qua mức độ cuộn xoắn của NST
- NST có khả năng nhan đôi (bản chất là do ADN nhân đôi) nhờ đó mà thông tin di tryềnđược sao chép qua các thế hệ
Câu 4 Phân biệt NST kép và NST tương đồng
- NST kép là NST được tạo ra từ sự nhân đôi NST đơn Mỗi NST kép gồm 2 cromatit giống hệt nhau và đính với nhau ở tâm động
- Cặp NST tương đồng gồm 2 NST độc lập với nhau, giống nhau về hình dạng, kích thước.Một chiếc có nguồn gốc từ bố, một chiếc có nguồn gốc từ mẹ
Chỉ là 1 NST gồm 2 cromatit giống nhau,
đính với nhau ở tâm động
Gồm 2 NST độc lập giống nhau về hìnhdạng, kích thước
Mang tính chất 1 nguồn gốc Mang tính chất 2 nguồn gốc
Trang 6Hai cromatit hoạt động như 1 thể thống
nhất
Hai NST hoạt động độc lập với nhau
Câu 5 Nhờ đặc điểm cấu tạo và hoạt động nào mà NST thực hiện được các chức năng của nó?
- NST có 2 chức năng là mang (lưu trữ và bảo quản) thông tin di truyền và truyền đạt thôngtin di truyền qua các thế hệ
1 Đặc điểm của NST giúp nó thực hiện chức năng mang thông tin di truyền Đó là do trongNST có chứa phân tử ADN và trên phân tử ADN là các gen chứa thông tin quy định các tínhtrạng của cơ thể
2 Đặc điểm của NST giúp nó thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền
- NST có khả năng tự nhân đôi dựa trên cơ sở nhân đôi của phân tử ADN nằm trong nó, nhờvậy thông tin di truyền của ADN trong NST được nhân đôi lên
- NST có hoạt động phân li trong quá trình phân bào giúp phân chia đều vật chất di truyềncho thế hệ tế bào con
- NST điều hòa hoạt động các gen thông qua mức độ cuộn xoắn NST
Câu 6 Biến đổi hình thái NST trong chu kì tế bào? Ý nghĩa của sự biến đổi đó?
- Chu kì tế bào là sự lặp lại vòng đời tế bào (chính là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào)
- Chu kì tế bào gồm kì trung gian và quá trình nguyên phân
+ Kì trung gian: chiếm nhiều thời gian nhất trong chu kì tế bào, là giai đoạn sinh trưởng của
tế bào, có sự nhân đôi NST Gồm 3 pha:
Pha G1: tổng hợp các chất cần cho sinh trưởng (cần cho nhân đôi ADN và NST)
Pha S: nhân đôi ADN và NST
Pha G2: tổng hợp tất cả những gì còn lại cần cho sự phân bào
+ Quá trình nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm) gồm 4 kì (kì đầu, kì giữa, kì sau, kìcuối)
- Trong chu kì tế bào, NST biến đổi hình thái thông qua sự đóng xoắn và duỗi xoắn
Hình thái NST Kì trung gian Kì đầu Kì giữa Kì sau Kì cuối
- Sự biến đổi hình thái NST cụ thể như sau:
Kì trung gian - Đầu kì NST tháo xoắn cực đại, dạng sợi mảnh, là những sợi nhiễm sắc đơn
- Cuối kì các sợi nhiễm sắc đơn tự nhân đôi sợi nhiễm sắc kép
Kì đầu Các sợi nhiễm sắc kép đóng xoắn trở thành NST kép, gồm 2 cromatit đính
nhau ở tâm động
Kì giữa - Các NST kép tiếp tục đóng xoắn, đến cuối kì giữa thì đóng xoắn cực đại,
do đó có dạng điển hình đặc trưng riêng cho mỗi loài và được quan sát thấy
rõ nhất trước kính hiển vi
- Trong kì giữa, các NST kép xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo
Kì sau - Mỗi NST kép bị chẻ dọc tại tâm động thành 2 NST đơn, mỗi NST đơn
phân li về 1 cực của tế bào
- Cuối kì sau, các NST đơn bắt đầu tháo xoắn
Kì cuối Các NST đơn tiếp tục tháo xoắn đến tối đa vào cuối kì, trở về dạng sợi
Trang 7nhiễm sắc mảnh như ở đầu kì trung gian.
*Ý nghĩa của sự biến đổi hình thái NST
NST biến đổi hình thái (thông qua sự đóng xoắn và tháo xoăn) có tính chu kì và theo quyluật
- Kì trung gian: tháo xoắn để thực hiện các cơ chế di truyền (nhân đôi ADN, nhân đôi NST)
- Từ kì đầu đến cuối kì giữa: đóng xoắn để chuẩn bị cho cơ chế phân li đồng đều NST ở kìsau
- Từ kì sau đến kì cuối: tháo xoắn để chuẩn vị cho việc nhân đôi ADN, NST ở kì trung giancủa lần phân bào tiếp theo
Nhờ sự biến đổi hình thái NST có tính chu kì, đảm bảo cho bộ NST lưỡng bội đặc trưng củaloài được duy trì ổn định qua các thế hệ tế bào trong cùng 1 cơ thể
Câu 7 Quá trình nguyên phân? Ý nghĩa của nguyên phân?
- Nguyên phân là hình thức phân chia tế bào xảy ra ở tế bào sinh dưỡng, tế bào sinh dục sơkhai và hợp tử
- Gồm 1 kì chuẩn bị (kì trung gian) và 4 kì phân chia
- Tại kì trung gian, sự nhân đôi ADN dẫn đến sự nhân đôi NST được diễn ra ở trong nhân
- Tại kì trung gian, sự nhân đôi ADN dẫn đến sự nhân đôi NST được diễn ra ở trong nhân
- 4 kì phân chia gồm 2 gia đoạn là phân chia nhân và phân chia tế bào chất
- Diễn biến cụ thể:
Kì trung
gian
- NST tháo xoắn cực đại thành sợi mảnh
- ADN tự nhân đôi làm NST tự nhân đôi thành NST kép gồm 2 cromatitgiống nhau đính nhau ở tâm động
- Trung thể nhân đôi, tiến về 2 cực tế bào
Kì đầu - Thoi phân bào hình thành giữa 2 trung thể, nối liền 2 cực tế bào NST
đính vào sợi tơ của thoi phân bào ở tâm động
- NST kép bắt đầu đóng xoắn và co ngắn, có hình thái rõ rệt
- Màng nhân và nhân con biến mất
Kì giữa - Các NST kép đóng xoắn cực đại, có dậng đặc trưng và điển hình
- Các NST kép xếp thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo của thôi phân bào
Kì sau - Từng NST kép chẻ dọc ở tâm động thành 2 NST đơn, mỗi NST đơn
phân li về 1 cực tế bào
- Các NST bắt đầu tháo xoắn ở cuối kì sau
Kì cuối - Các NST đơn tiếp tục tháo xoắn đến tối đa ở cuối kì
- Thoi phân bào biến mất
- Màng nhân và nhân con xuất hiện trơ lại
- Từ đầu kì cuối đã xảy ra quá trình phân chia tế bào chất:
+ Tế bào động vật: màng tế bào mẹ co lại, chia tế bào mẹ thành 2 tế bàocon
+ Tế bào thực vật: giữa tế bào mẹ hình thành 1 vách ngăn chia tế bao mẹ
Trang 8thành 2 tế bào con (do có thành xenlulozo chắc chắn)
- Kết quả: từ 1 tế bào mẹ cho ra 2 tế bào con có bộ NST giống như bộ NST của tế bào mẹ
*Ý nghĩa của nguyên phân
- Đối với di truyền:
+ Là cơ sở của sinh sản vô tính
+ Là phương thức truyền đạt và ổn định bộ NST đặc trưng của loài qua các thế hệ tế bàotrong quá trình phát sinh cá thể và qua các thế hệ cơ thể ở những loài sinh sản vô tính
+ Sự kết hợp 2 cơ chế là nhân đôi NST và phân li NST trong nguyên phân đã góp phần cùngvới các cơ chế di truyền khác ổn định bộ NST 2n đặc trưng của loài, ổn định tính trạng củaloài từ thế hệ này sang thế hệ kia
- Đối với sự sinh trưởng và phát triển cơ thể:
+ Thúc đẩy hợp tử phát triển thành cơ thể mới
+ Làm tăng số lượng tế bào giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển, bù đắp những tế bào củacác mô bị tổn thương, thay thế các tế bào già chết
Câu 8 Ý nghĩa của các hoạt động trong nguyên phân?
Gồm: - Các hoạt động của NST: duỗi xoắn, đóng xoắn, nhân đôi, phân li, xếp thành hàng trên mặt phẳng xích đạo
- Các hoạt động của màng nhân, thoi vô sắc
Kì trung
gian
NST tháo xoắn cực đại Để các gen trên NST thực hiện sao mã, phân
tử ADN nhân đôi và NST nhân đôiNST nhân đôi Làm cho thông tin di truyền của NST được
nhân lên, tạo điều kiện cho sự phân chia NSTvào kì sau
Kì đầu Thoi phân bào xuất hiện Giúp NST phân li về 2 cực tế bào ở kì sau
NST đóng xoắn, co ngắn Tạo điều kiện cho NST nằm trên mặt phẳng
xích đạo của thoi vô sắc vào kì giữaMàng nhân biến mất Giải phóng NST vào tế bào chất để NST đính
vào thoi vô sắc tại tâm động, chuẩn bị cho swphân li ở kì sau
Kì giữa NST co ngắn, xoắn cực đại - Để bảo vệ NST và giúp cho NST dễ dàng
phân li về 2 cực tế bào mà không bị đứt, gãy
- Tạo hình thái đặc trưng về bộ NST của loàiNST xếp thành 1 hàng trên
mặt phẳng xích đạo của thoi
vô sắc
Để NST phân li đồng đều về 2 cực tế bào ở kìsau
Kì sau 2 cromatit trong NST kép tách
nhau tại tâm động, phân li về
Trang 9Thoi phân bào biến mất Giúp tế bào eo lại để tạo nên 2 tế bào con
Màng nhân xuất hiện Bao gói, bảo vệ NST
Câu 9 Quá trình giảm phân?
- Giảm phân là hình thức phân bào xảy ra vào thời kì chín của tế bào sinh dục
- Giảm phân gồm 2 lần phân bào liên tiếp nhưng NST chỉ nhân đôi có 1 lần ở kì trung giantrước lần phân bào 1
- Sau kì cuối 1 là kì trung gian tồn tại rất ngắn, không diễn ra sự nhân đôi NST
- Giảm phân 1 có thời gian kéo dài và rất phức tạp, giảm phân 2 diễn ra nhanh chóng hơnnhiều
Kì đầu - Màng nhân và nhân con dần biến mất,
thoi phân bào xuất hiện
- Màng nhân và nhân con dầnbiến mất, thoi phân bào xuất hiện
- NST kép đóng xoắn, co ngắn và diễn ra
sự tiếp hợp cặp đôi của NST tương đồng
theo chiều dọc và chúng có thể bắt chéo
với nhau sau đó lại tách rời nhau
- NST kép vẫn ở trạng thái đóngxoắn tối đa, cho thấy số lượngNST kép trong bộ NST đơn bội
Kì giữa - Các NST kép đóng xoắn cực đại, có
xích đạo của thoi vô sắc
Kì sau - 2 NST kép trong cặp NST kép tương
đồng tách nhau ra, mỗi NST kép phân li
về 1 cực của tế bào (phân li đồng đều về
số lượng, không đồng đều về cấu trúc)
- Từng NST kép chẻ dọc ở tâmđộng thành 2 NST đơn, mỗi NSTđơn phân li về 1 cực của tế bào
- NST kép giữ nguyên trạng thái đóng
xoắn tối đa
- Các NST đơn bắt đầu tháo xoắn
Kì cuối Các NST kép nằm gọn trong 2 nhân mới
được tạo thành (thoi phân bào biến mất,
màng nhân và nhân con xuất hiện với số
lượng đơn bội
Các NST đơn nằm gọn trong 4nhân mới được tạo thành với sốlượng đơn bội
Kết quả 2 tế bào con có bộ NST là n kép 4 tế bào con với bộ NST là n đơn
Câu 10 Vì sao gọi là nguyên phân? Vì sao gọi là giảm phân? Đặc điểm của giảm phân?
- Gọi là nguyên phân vì tế bào con có bộ NST giữ nguyên giống như tế bào mẹ
Trang 10- Gọi là giảm phân vì tế bào con có bộ NST giảm đi 1 nửa so với bộ NST của tế bào mẹ (tếbào mẹ là 2n, tế bào con là n).
*Đặc điểm của giảm phân
- Xảy ra ở tế bào sinh dục thời kì chín để tạo các giao tử
- Gồm 2 lần phân bào liên tiếp nhưng chỉ có 1 lần nhân đôi NST, cho ra 4 tế bào con đềumang bộ NST đơn bội
+ Trong quá trình sinh tinh, cả 4 tế bào đơn bội phát triển thành 4 tinh trùng
+ Trong quá trình sinh trứng, chỉ có 1 tế bào đơn bội phát triển thành trứng, 3 tế bào đơn bộicòn lại phát triển thành thể cực (thể định hướng)
- Cơ thể bố, mẹ giảm phân taọ giao tử đơn bội (n) Qua thụ tinh, một giao tử đơn bội (n) của
bố kết hợp với 1 giao tử đơn bội (n) của mẹ tạo nên hợp tử lưỡng bội (2n) Hợp tử lưỡng bộinguyên phân và phát triển thành cơ thể Sự kết hợp 3 quá trình nguyên phân, giảm phân vàthụ tinh là cơ sở quan trọng để duy trì bộ NST lưỡng bội của loài được ổn định
Câu 11 So sánh quá trình nguyên phân và quá trình giảm phân?
1 Giống nhau
- Đều là cơ chế di truyền cấp độ tế bào
- Đều trải qua các kì tương tự nhau: kì trung gian, đầu, giữa, sau, cuối
- Qua các kì đều xảy ra các hoạt động có tính quy luật:
+ Nhân đôi NST (kì trung gian)
+ Màng nhân và nhân con biến mất
+ Trung tử nhân đôi, hình thành thoi phân bào
+ NST kép đóng xoắn tối đa và xếp thành hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc+ NST phân li về 2 cực tế bào
+ Màng nhân và nhân con xuất hiện, thoi vô sắc biến mất
2 Khác nhau
Địa điểm Tế bào sinh dưỡng, tế bào sinh dục
sơ khai, hợp tử
Tế bào sinh dục chín
Số lần
phân bào
Kì đầu Không xảy ra hiện tượng trao đổi
Kì sau Mỗi NST kép phân li thành 2 NST
đơn
Sự phân li của các cặp NST kép trongcặp tương đồng (kì sau 1)
Kì cuối Các NST đơn đều tháo xoắn tối đa,
nằm gọn trong nhân tế bào
Kì cuối 1: các NST kép giữ nguyêntrạng thái đóng xoắn nằm gọn trongnhân tế bào
Kết quả Từ 1 tế bào, qua 1 lần nguyên phân
tạo 2 tế bào con có bộ NST của loài
vẫn được giữ nguyên (2n)
Từ 1 tế bào, qua 1 lần giảm phân tạo 4
tế bào con có bộ NST giảm đi 1 nửa (n)
Trang 11Ý nghĩa Là cơ sở cho sinh sản vô tính Là cơ sở cho sinh sản hữu tính
Câu 12 So sánh quá trình hình thành giao tử đực và quá trình hình thành giao tử cái?
1 Giống nhau
- Đều xảy ra tại cơ quan sinh dục của sinh vật sinh sản hữu tính, vào giai đoạn cơ thể phát dục
- Đều xảy ra các hoạt động quan trọng của NST: nhân đôi, phân li, tổ hợp
- Đều là cơ chế sinh học đảm bảo sự kế tục vật chất di truyền từ thế hệ trước sang thế hệ sau
- Tại vùng sinh sản: cá tế bào mầm đều mang bộ NST 2n, đều trải qua nguyên phân làm tăng số lượng tế bào
- Tại vùng tăng trưởng: các tế bào mầm đều tăng trưởng về kích thước và khối lượng
- Tại vùng chín: các tế bào đều trải qua 2 lần phân bào liên tiếp của giảm phân: lần thứ 1 đều theo hình thức giảm nhiễm, lần thứ 2 đều theo hình thức nguyên nhiễm
- Kết quả: từ 1 tế bào có 2n qua giảm phân đều tạo 4 tế bào con có bộ NST đơn bội n
- Sự sinh sản của tế bào vùng này đều có vai trò tạo giao tử, tham gia vào quá trình thụ tinh
2 Khác nhau
Sự phát sinh giao tử đực Sự phát sinh giao tử cái
Vùng tăng trưởng: thời gian tăng trưởng
ngắn, tích ít chất dinh dưỡng, tế bào bé, tế
bào chất ít quan trọng
Vùng tăng trưởng: thời gian tăng trưởngdài, tích nhiều chất dinh dưỡng, tế bào lớn,
có vai trò quan trọng hơn
Vùng chín: từ 1 tế bào qua giảm phân tạo 4
tế bào có hình dạng, kích thước tương
đương
Vùng chín: từ 1 tế bào sinh ra 4 tế bào gồm
1 tế bào lớn, 3 tế bào nhỏ gọi là các thểcực
Cả 4 tế bào đều phát triển thành giao tử
đực, đều có thể tham gia vào quá trình thụ
tinh
Trong 4 tế bào chỉ có 1 tế bào lớn phát triểnthành giao tử cái, tham gia vào quá trìnhthụ tinh, còn 3 tế bào nhỏ bị thoái hóa
Thời gian phát sinh từng giao tử rất ngắn,
nhưng thời gian tạo giao tử trong quãng đời
cá thể kéo dài hơn
Thời gian phát sinh từng giao tử dài hơn,nhưng thời gian tạo giao tử trong quãng đời
cá thể ngắn hơn
Tinh trùng bé, lượng tế bào chất ít Trứng lớn, hình cầu, lượng tế bào chất
nhiều
Câu 13 Hãy nêu rõ khái niệm cặp NST giới tính về hình thái, số lượng, chức năng?
- Trong tế bào sinh dưỡng ở động vật phân tính (2n NST):
+ Bên cạnh các NST thường (kí hiệu chung là A) tồn tại thành từng cặp tương đồng, giốngnhau ở cả 2 giới tính
+ Thì còn có 1 cặp NST giới tính tương đồng (gọi là XX) hoặc không tương đồng (gọi làXY)
- Đa phần ở người, ruồi giấm, động vật có vú,…:
+ Cặp NST của giới cái là XX, gọi là đồng giao tử, gồm 2 chiếc hình que
+ Cặp NST của giới đực là XY, gọi là dị giao tử, gồm 1 chiếc hình que (X) và 1 chiếc hìnhmóc câu (Y)
VD: Ở người: bộ NST ở nam giới là 44A+XY, bộ NST ở nữ giới là 44A+XX
Trang 12- Ở chim, ếch nhái, bò sát, bướm, một số loài cá thì ngược lại: giới cái mang XY, giới đựcmang XX.
- Ở bọ xít, châu chấu, rệp, …: con cái mang cặp XX, con đực XO
Bọ nhậy thì ngược lại: con cái mang cặp XO, con đực XX
- Giới tính của sinh vật cũng là 1 tính trạng được xác định qua di truyền, phụ thuộc vào cặpNST giới tính trong hợp tử và chịu ảnh hưởng của môi trường ngoài và môi trường trong
- Giới tính cũng như các tính trạng khác của sinh vật được quy định bởi gen nằm trong NST.Gen nằm trong NST giới tính quy định giới tính (thông qua việc quy định sự hình thành cáctuyến sinh dục và cơ quan sinh dục) và quy định các tính trạng có liên quan hoặc không liênquan đến giới tính
- VD: Ở người:
+ NST Y mang gen SRY: nhân tố xác định tinh hoàn
+ NST X mang gen lặn quy định máu khó động
Câu 14 Cơ chế NST xác định giới tính?
- Đa số các loài giao phối, giới tính được xác định trong quá trình thụ tinh
- Cơ sở tế bào học của di truyền giới tính là sự phân li và tổ hợp các cặp NST giới tính trongquá trình giảm phân và thụ tinh
* Cơ chế xác định giới tính sở người, động vật có vú, ruồi giâm:
- Sơ đồ:
(22A+X) : (22A+Y)F1:
+ Nếu trứng mang X thụ tinh với tinh trùng mang Y sẽ tạo hợp tử XY phát triển thành contrai
+ Nếu trứng mang X thụ tinh với tinh trùng mang X sẽ tạo hợp tử XX phát triển thành congái
Như vậy, sự hình thành con trai hay con gái phụ thuộc vào tinh trùng có ở người bố
Do bố giảm phân cho 2 loại tinh trùng mang X và mang Y với tỉ lệ bằng nhau nên quá trìnhthụ tinh của 2 loại giao tử này với trứng sẽ tạo 2 tổ hợp giao tử XX và XY với tỉ lệ ngangnhau, kết quả là tỉ lệ nam: nữ xấp xỉ 1:1
* Cơ chế xác định giới tính ở chim, bướm, ếch nhái, bò sát, tằm dâu, một số loài cá.
- Sơ đồ:
P: ♀XY x ♂ XXGp: X, Y XF1: XX : XY
(50% đực, 50% cái)
- Giải thích:
Trang 13+ Bố thuộc giới đồng giao tử, khi giảm phân cho 1 loại tinh trùng mang NST giới tính X.+ Mẹ thuộc giới dị giao tử, khi giảm phân cho 2 loại trứng là trứng mang NST giới tính X
và trứng mang NST giới tính Y
+ Nếu trứng X kết hợp với tinh trùng X hợp tử XX con đực
+ Nếu trứng Y kết hợp với tinh trùng X hợp tử XY con cái
Sự hình thành con đực hay con cái phụ thuộc vào trứng của mẹ, tỉ lệ đực cái xấp xỉ 1:1(Do mẹ giảm phân cho 2 loại trứng mang X và mang Y với tỉ lệ bằng nhau nên quá trình thụtinh của 2 loại giao tử này với tinh trùng sẽ tạo 2 tổ hợp giao tử XX và XY với tỉ lệ ngangnhau, kết quả là tỉ lệ đực: cái xấp xỉ 1:1)
Câu 15 Những yếu tố ảnh hưởng đến sự phân hóa giới tính?
- NST giới tính: do trên NST giới tính mang các gen quy định giới tính
- Môi trường trong cơ thể (hormone sinh dục): rối loạn tiết hormone sinh dục sẽ làm biếnđổi giới tính của cơ thể
VD1: Ở 1 số loài động vật, cơ thể có cặp NST XY phát triển thành con đực nhưng do bị rốiloạn tiết hormone sinh dục nên có thể lại phát triển thành con cái
VD2: Dùng Metyltestosteron tác động vào cá vàng cái chuyển thành các vàng đực
- Yếu tố bên ngoài: nhiệt độ, ánh sáng… cũng làm biến đổi giới tính
VD1: Ở rùa, nếu trứng được ủ ở nhiệt độ dưới 280C sẽ nở thành con đực, còn ủ ở nhiệt độtrên 320C sẽ nở thành con cái
VD2: Thầu dầu được trồng trong ánh sáng cường độ yếu thì số hoa đực giảm
- Ý nghĩa: Giúp con người chủ động điều chỉnh tỉ lệ đực cái phù hợp với mục đích sản xuất.VD: Tạo ra tằm đực cho nhiều tơ, bê đực nuôi lấy thịt, bê cái lấy sữa, …
Câu 16 Bộ NST 2n được duy trì ổn định từ thế hệ này sang thế hệ khác trong mỗi loài nhờ vào quá trình nào? Giải thích?
1 Đối với sinh vật sinh sản sinh dưỡng (giâm, chiết, ghép…)
Nhờ cơ chế nguyên phân mà thực chất là cơ chế nhân đôi ADN và nhân đôi NST, cơ chếphân li đồng đều NST cho 2 tế bào con đã đảm bảo cho bộ NST 2n đặc trưng của loài được
ổn định qua các thế hệ tế bào, thế hệ cơ thể
2 Đối với sinh vật sinh sản hữu tính
Nhờ sự kết hợp các cơ chế giảm phân – thụ tinh – nguyên phân
- Cơ chế giảm phân mà thực chất là cơ chế nhân đôi NST, phân li đồng đều NST tạo chogiao tử có 1 bộ NST đơn bội n, mỗi NST trong bộ đơn bội có nguồn gốc từ 1 cặp NSTtương đồng
- Cơ chế thụ tinh mà thực chất là cơ chế tổ hợp NST theo từng đôi của bộ NST đơn bộitrong giao tử đực và giao tử cái, phục hồi bộ NST lưỡng bội 2n cho hợp tử, có đặc trưngđược ổn định
- Cơ chế nguyên phân mà thực chất là cơ chế nhân đôi và phân li đồng đều NST đã làm chocác thế hệ tế bào trong cơ thể được phát sinh từ hợp tử có bộ NST lưỡng bội được đặc trưng
Câu 17 Thế nào là NST đơn, cromatit (nhiễm sắc tử), nhiễm sắc chất, sợi nhiễm sắc, hạt nhiễm sắc, bộ NST lưỡng bội, bộ NST đơn bội?
Trang 14cuối kì trung gian, kì trước, kì giữa của nguyên phân và từ kì trung gian đến kì kì giữa 2 củagiảm phân.
3 Nhiễm sắc chất
- Khi tế bào chưa phân chia, NST tồn tại ở dạng cực mản, chứa chủ yếu ADN Khi nhuộmmàu bằng thuốc nhuộm kiềm tính, vật chất này bắt màu, thấy được dưới kính hiển vi gọi lànhiễm sắc chất
- Vậy nhiễm sắc chất là vật chất chứa trong nhân tế bào, giàu ADN, bắt màu kiềm tính, xuấthiện trước khi tế bào phân chia
- Mỗi loài có bộ NST lưỡng bội đặc trưng riêng VD đậu Hà Lan 2n=14, ruồi giấm 2n=8
- Bộ NST lưỡng bội có trong các tế bào sinh dưỡng, các tế bào sinh dục ở vùng sinh sản,vùng tăng trưởng, các tế bào sinh tinh, các tế bào sinh trứng
- Tuy nhiên, một số trường hợp đặc biệt, tế bào sinh dưỡng có số lẻ NST như ở châu chấuđồng đực có 2n=23, người mắc hội chứng Down (đao), hội chứng 3X (siêu nữ), hội chứngClaiphentơ có 2n=47; La có 2n=63
1 Đối với sản xuất nông nghiệp
- Nắm được cơ chế xác định giới tính, có thể điều chỉnh tỉ lệ đực, cái theo ý muốn, có hiệuquả kinh tế cao
Vd: ở tằm dâu, tằm cái cho năng suất kén thấp hơn tằm đực, người ta dùng tia phóng xạ giếtnhân của tế bào trứng rồi cho thụ tinh bằng 2 tinh trùng mang X, hình thành hợp tử XX,phát triển thành 100% tằm đực cho năng suất rất cao
- Can thiệp vào quá trình thụ tinh: