Giải chi tiết Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều bài 35 Nhiễm sắc thể và bộ nhiễm sắc thể

MỞ ĐẦU

Ở người, trung bình một phân tử DNA gồm có 1,5 x 10⁸ cặp nucleotide. Nếu được duỗi thẳng hoàn toàn thì phân tử này dài khoảng 4cm, gấp hàng nghìn lần đường kính của nhân tế bào. Theo em, bằng cách nào mà phân tử DNA có thể nằm gọn trong nhân tế bào người?

Bài làm chi tiết:

Để giải thích cách mà phân tử DNA khổng lồ có thể nằm gọn trong nhân tế bào người, ta cần hiểu rõ cấu trúc và cơ chế đóng gói DNA: 

+ Cấu trúc DNA: DNA là một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch polynucleotide, mỗi mạch được cấu tạo từ các nucleotide liên kết với nhau. Mỗi nucleotide bao gồm 3 thành phần: Đường deoxyribose (hoặc ribose) Nhóm phosphate Base nitơ (adenine - A, cytosine - C, guanine - G, thymine - T) 

+ Cơ chế đóng gói DNA: Quấn quanh protein histone: Histone là protein có cấu trúc basic, giúp trung hòa điện tích âm của DNA. DNA quấn quanh histone 8 lần, tạo thành cấu trúc nucleosome. Nucleosome liên kết với nhau tạo thành sợi chromatin 30nm. Sợi chromatin cuộn xoắn: Sợi chromatin 30nm tiếp tục cuộn xoắn, tạo thành sợi chromatin 300nm. Sợi chromatin 300nm tiếp tục đóng gói thành các vòng xoắn, tạo thành nhiễm sắc thể. Nhiễm sắc thể: Mỗi tế bào người có 23 cặp nhiễm sắc thể, là cấu trúc DNA được đóng gói tối đa. Khi tế bào phân chia, nhiễm sắc thể co xoắn cực đại, giúp di chuyển dễ dàng. 

=> Nhờ vào cơ chế đóng gói phức tạp này, DNA có thể nằm gọn trong nhân tế bào người, mặc dù nó dài gấp hàng nghìn lần đường kính của nhân.

I. NHIỄM SẮC THỂ

Câu 1: Quan sát hình 35.1, cho biết nhiễm sắc thể được cấu tạo từ những thành phần nào.

Bài làm chi tiết: 

Nhiễm sắc thể được cấu tạo từ những thành phần: DNA, Protein Histone, Nucleosome, Sợi chromatin 30nm, Cánh nhiễm sắc thể, Tâm động

Câu 2: Quan sát hình 35.2, phân tích đặc điểm trên hình thể hiện đây là cặp nhiễm sắc thể tương đồng.

Bài làm chi tiết:

Kích thước và hình dạng: 

+ Hai nhiễm sắc thể trong hình có kích thước và hình dạng giống nhau

+ Cả hai đều có hai cánh, một tâm động và cùng số lượng các locus (vị trí gen)

Kiểu nhuộm băng:

+ Hai nhiễm sắc thể trong hình có kiểu nhuộm băng giống nhau. 

+ Các vạch và đai nhuộm trên hai nhiễm sắc thể tương đồng có vị trí và độ dày tương ứng.

Locus gen: 

+ Hai nhiễm sắc thể trong hình có cùng số lượng locus gen. 

+ Ví dụ, cả hai đều có locus gen với 2 alen (BB và dd) và locus gen với 2 alen khác nhau (Ee).

Nguồn gốc: 

+ Hai nhiễm sắc thể trong hình có nguồn gốc khác nhau. 

+ Một nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ bố (ký hiệu: p), một nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ mẹ (ký hiệu: m).

Câu 3: Đọc thông tin và quan sát hình 35.3, cho biết cặp nhiễm sắc thể nào là cặp nhiễm sắc thể giới tính. Vì sao?

Bài làm chi tiết:

• Dựa vào thông tin và quan sát hình 35.3, ta có thể xác định cặp nhiễm sắc thể giới tính là cặp số 23.
• Vì cặp số 23 là cặp nhiễm sắc thể duy nhất có sự khác biệt giữa nam và nữ. Ở nam giới, cặp số 23 là XY. Ở nữ giới, cặp số 23 là XX.

Câu 4: Quan sát bảng 35.1 và nhận xét về số lượng nhiễm sắc thể giới tính ở mỗi giới của một số loài.

Bài làm chi tiết:

Giống đực (XY) và giống cái (XX): 

Hầu hết các loài động vật có vú, bao gồm cả người: 

+ Giống đực có 2 nhiễm sắc thể giới tính XY. 

+ Giống cái có 2 nhiễm sắc thể giới tính XX. 

Ruồi giấm: 

+ Giống đực có 1 nhiễm sắc thể giới tính X (không có Y). 

+ Giống cái có 2 nhiễm sắc thể giới tính XX. 

Giống đực (ZZ) và giống cái (ZW): 

Chim, bướm, một số loài cá:

+ Giống đực có 2 nhiễm sắc thể giới tính ZZ. 

+ Giống cái có 2 nhiễm sắc thể giới tính ZW. 

Loài có một nhiễm sắc thể giới tính: 

Cây nho (Vitis vinifera):

+ Giống đực có 1 nhiễm sắc thể giới tính X.

+ Giống cái có 2 nhiễm sắc thể giới tính XX.

 Loài không có nhiễm sắc thể giới tính: 

Châu chấu, gián và một số côn trùng khác: 

+ Giống đực và giống cái đều có 20 nhiễm sắc thể thường. 

+ Giới tính được xác định bởi gen trên nhiễm sắc thể thường.

II. BỘ NHIỄM SẮC THỂ

Câu 1: Quan sát hình 35.4, so sánh số lượng, hình thái bộ nhiễm sắc thể của hai loài mang.

Bài làm chi tiết:

• Số lượng: Hai loài đều có 2n = 46 NST. 
• Hình thái: Hai loài đều có 23 cặp NST tương đồng. Cặp NST giới tính XY của hai loài đều có cấu trúc tương tự nhau.

Câu 2: Ở loài Mang trung quốc, cá thể cái là giới đồng giao tử với cặp nhiễm sắc giới tính XX. Hãy xác định số lượng cặp nhiễm sắc thể tương đồng ở cá thể cái.

Bài làm chi tiết:

- Bước 1: Xác định bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n) của loài Mang Trung Quốc. Theo thông tin bài toán, ta biết rằng loài Mang Trung Quốc có 2n = 46. 

- Bước 2: Xác định số lượng nhiễm sắc thể giới tính (n) của cá thể cái. 

+ Cá thể cái Mang Trung Quốc có cặp nhiễm sắc thể giới tính XX. 

+ Mỗi cá thể chỉ có 1 NST X từ mẹ và 1 NST X từ bố. 

+ Do đó, số lượng NST giới tính của cá thể cái là n = 2. 

- Bước 3: Tính số lượng cặp nhiễm sắc thể tương đồng. 

+ Số lượng cặp NST tương đồng là: (2n - n) / 2 = (46 - 2) / 2 = 22.

Câu 3: Xác định bộ nhiễm sắc thể đơn bội hoặc lưỡng bội của các loài có trong bảng dưới đây.

Bài làm chi tiết:

• Ruồi giấm: Đơn bội (n = 4) 
• Lúa: Đơn bội (n = 12)
• Đậu hà lan: Lưỡng bội (2n = 14)
• Ngô: Đơn bội (n =10)

Vận dụng: Nêu ý nghĩa của việc nghiên cứu về bộ nhiễm sắc thể của một loài.

Bài làm chi tiết:

- Ý nghĩa của việc nghiên cứu về bộ nhiễm sắc thể của một loài:

+ Nắm bắt thông tin di truyền

+ Ứng dụng được trong thực tiễn( Chuẩn đoán bệnh di truyền, cải thiện giống cây trồng và vật nuôi, phát triển công nghệ sinh học)

+ Ý nghĩa về mặt khoa học