Giải chi tiết Khoa học tự nhiên 9 CTST bài 43: Di truyền nhiễm sắc thể

MỞ ĐẦU 

Trong tự nhiên, ở các loài sinh sản vô tính có các đặc điểm giống hệt nhau giữa các cá thể trong quần thể; trong khi đó, ở các loài sinh sản hữu tính lại có nhiều đặc điểm sai khác giữa các cá thể trong quần thể. Hiện tượng này được giải thích như thế nào?

Bài làm chi tiết:

Trong tự nhiên, ở các loài sinh sản vô tính có các đặc điểm giống hệt nhau giữa các cá thể trong quần thể; trong khi đó, ở các loài sinh sản hữu tính lại có nhiều đặc điểm sai khác giữa các cá thể trong quần thể. Hiện tượng này được giải thích là:

+Sinh sản vô tính: Trong sinh sản vô tính, cá thể con được tạo ra từ một cá thể cha mẹ duy nhất hoặc từ một phần của cá thể cha mẹ. Do đó, tất cả các cá thể con sẽ có chung bộ gen và nội dung gen với cá thể cha mẹ gốc. Điều này dẫn đến sự đồng nhất gen trong quần thể, khiến cho các cá thể có các đặc điểm giống hệt nhau.

+Sinh sản hữu tính: Trong sinh sản hữu tính, cá thể con được tạo ra từ sự kết hợp của gen từ cả hai cá thể cha mẹ. Quá trình này bao gồm sự kết hợp gen thông qua quá trình tiếp hợp và trao đổi gen, và cuối cùng là quá trình nguyên phân và giảm phân. Sự kết hợp gen này tạo ra sự đa dạng gen trong quần thể, khiến cho mỗi cá thể con có thể có các đặc điểm khác nhau. Điều này làm cho các cá thể trong quần thể sinh sản hữu tính có nhiều đặc điểm sai khác nhau.

+Do đó, sự khác biệt giữa sự đồng nhất gen trong sinh sản vô tính và sự đa dạng gen trong sinh sản hữu tính là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng trên

1. NGUYÊN PHÂN

Câu 1: Quan sát Hình 43.1, hãy cho biết kết quả của quá trình nguyên phân

Bài làm chi tiết:

Quan sát Hình 43.1,
Kết quả của quá trình nguyên phân là tạo ra hai tế bào con có cùng bộ gen và nội dung gen như tế bào mẹ gốc. Trong quá trình này, tế bào mẹ gốc phân chia thành hai tế bào con con mang đầy đủ bộ gen và thông tin di truyền. Điều này đảm bảo rằng mỗi tế bào con mới có khả năng thực hiện các chức năng của tế bào mẹ và có khả năng phát triển và tái tạo các mô và cơ quan khác trong cơ thể.

Câu 2: Nêu ý nghĩa của quá trình nguyên phân đối với sinh vật. Cho ví dụ

Bài làm chi tiết:

Quá trình nguyên phân là một phần quan trọng của chu trình sống của sinh vật, mang lại nhiều ý nghĩa quan trọng như sau:

+Tạo sự tăng trưởng và phát triển: Quá trình nguyên phân cho phép sinh vật tăng trưởng và phát triển bằng cách tạo ra các tế bào con mới từ tế bào mẹ. +Điều này quan trọng để duy trì và phát triển các cơ quan, mô và cấu trúc của sinh vật.

+Tái tạo và sửa chữa: Nguyên phân cũng có vai trò quan trọng trong việc tái tạo và sửa chữa các tổn thương hoặc mất mát tế bào do các yếu tố như chấn thương hoặc bệnh tật. Việc nguyên phân giúp thay thế các tế bào đã bị tổn thương bằng các tế bào mới, giúp cơ thể phục hồi và lành chấn thương.

+Tạo sự đa dạng gen: Quá trình nguyên phân có thể tạo ra sự đa dạng gen trong quần thể sinh vật, đóng vai trò quan trọng trong tiến hóa và thích nghi với môi trường. Bằng cách tạo ra các tế bào con có sự kết hợp gen mới, nguyên phân tạo ra các đột biến gen và đa dạng di truyền, giúp các loài sinh vật thích nghi và tiến hóa theo thời gian.

+ Ví dụ: tái tạo mô da. Khi có tổn thương trên da, các tế bào da sẽ phân chia và nguyên phân để tái tạo các tế bào mới, giúp lành vết thương và duy trì tính chất bảo vệ của da. Điều này rất quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể khỏi vi khuẩn và các tác nhân gây hại khác.

Luyện tập: Ở người, tại sao khi bị đứt, tay sau một thời gian vết thương có thể lành lại?

Bài làm chi tiết:

Ở người,  khi bị đứt, tay sau một thời gian vết thương có thể lành lại:

Khi có tổn thương trên da, các tế bào da sẽ phân chia và nguyên phân để tái tạo các tế bào mới, giúp lành vết thương và duy trì tính chất bảo vệ của da.

2. GIẢM PHÂN

Câu 3: Quan sát Hình 43.2, hãy cho biết kết quả của quá trình giảm phân

Bài làm chi tiết:

Kết quả của quá trình giảm phân là tạo ra tế bào con có sự đa dạng gen và tính chất. Trong quá trình giảm phân, sự tiếp hợp và trao đổi chéo diễn ra giữa các nhiễm sắc thể, dẫn đến sự tái sắp xếp gen và tạo ra tế bào con có sự đa dạng gen so với tế bào mẹ. Điều này làm cho tế bào con không giống hệt tế bào mẹ về gen và tính chất, mà thường có sự đa dạng và là nguyên nhân góp phần vào sự đa dạng di truyền trong các tổ hợp sinh học.

Luyện tập: Lập bảng phân biệt nguyên phân và giảm phân dựa vào các tiêu chí sau: nơi diễn ra, số lần phân bảo, hiện tượng tiếp hợp và trao đổi chéo, sự sắp xếp nhiễm sắc thể trên thoi phân bào, kết quả, đặc điểm cảu tế bào con so với tế bào mẹ

Bài làm chi tiết:

Câu 4: Quan sát Hình 43.3, hãy trình bày mối quan hệ giữa nguyên phân, giảm phân trong sinh sản hữu tính

Bài làm chi tiết:

Nguyên phân và giảm phân đều là quá trình sinh sản hữu tính. Nguyên phân là quá trình tạo ra các tế bào con có cùng số lượng nhiễm sắc thể với tế bào cha mẹ, trong khi giảm phân là quá trình giảm số lượng nhiễm sắc thể để tạo ra tế bào con có nửa lượng nhiễm sắc thể so với tế bào cha mẹ.

Câu 5: Xác định kiểu gene của các tổ hợp giao tử bằng cách hoàn thành ô trống trong Hình 43.4. Từ đó, giải thích ý nghĩa của giảm phân trong việc tạo ra các biến dị tổ hợp

Bài làm chi tiết:

Giảm phân trong quá trình hình thành tổ hợp giao tử giúp tạo ra các biến dị tổ hợp bằng cách đảm bảo rằng các gene được sắp xếp lại theo các cách khác nhau trong tạo hình tổ hợp mới. Điều này tạo điều kiện cho việc tạo ra đa dạng genetic tính dẻo của sự phát triển và tiến hóa của các tổ hợp giao tử mới.

Luyện tập: Tại sao nhiễm sắc thể vừa là vật chất mang thông tin di truyền vừa là đơn vị truyền đạt vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể?

Bài làm chi tiết:

Nhiễm sắc thể là đơn vị truyền đạt vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể vì chúng chứa thông tin di truyền quan trọng và được truyền dẫn từ cha mẹ tới con cái. Trong mỗi nhiễm sắc thể, có chứa gen, đó là các đơn vị di truyền cơ bản chứa thông tin để tạo ra các đặc điểm của cá thể. Khi tế bào phân chia, các nhiễm sắc thể được chia thành các tế bào con, đảm bảo rằng mỗi tế bào con mới có một bản sao của thông tin di truyền từ tế bào cha mẹ gốc. Do đó, nhiễm sắc thể không chỉ mang thông tin di truyền mà còn là phương tiện để truyền dẫn thông tin này qua các thế hệ, giữ cho sự liên tục và ổn định của di truyền qua thời gian.

Vận dụng: Kể thêm một số giống vật nuôi, cây trồng mang các đặc tính tốt được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính tại địa phương em

Bài làm chi tiết:

Tại địa phương của em, có một số giống vật nuôi và cây trồng đã được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính để mang lại các đặc tính tốt. Ví dụ, trong vật nuôi, người ta có thể lai tạo các giống gà để tăng cường khả năng chịu lạnh, tăng trọng nhanh hơn, hoặc sản xuất nhiều trứng hơn. Trong cây trồng, một số giống cà chua, dưa hấu hoặc lúa gạo có thể được lai tạo để tăng cường khả năng chịu hạn, chịu sâu bệnh, hoặc tăng sản lượng.

3. CÁC LOẠI NHIỄM SẮC THỂ VÀ CƠ CHẾ XÁC ĐỊNH GIỚI TÍNH

Câu 6: Đọc thông tin và quan sát Hình 43.5, hãy:

1. Phân biệt nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính
2. Xác định số lượng nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính ở người

Bài làm chi tiết:

a) Nhiễm sắc thể thường là khi có sự đổi mới gen xảy ra trên các cặp nhiễm sắc thể không liên quan đến giới tính. Trong khi đó, nhiễm sắc thể giới tính là khi sự thay đổi gen xảy ra trên các nhiễm sắc thể liên quan đến giới tính, như nhiễm sắc thể X và Y ở con người.

b) Người thường có 46 nhiễm sắc thể, bao gồm 44 nhiễm sắc thể thường và 2 nhiễm sắc thể giới tính (1 nhiễm sắc thể X từ mẹ và 1 nhiễm sắc thể X hoặc Y từ cha).

Câu 7: Quan sát Hình 43.6, hãy trình bày cơ chế xác định giới tính ở người

Bài làm chi tiết:

Cơ chế xác định giới tính ở người dựa vào các nhiễm sắc thể sinh dục, trong đó nam có nhiễm sắc thể XY và nữ có nhiễm sắc thể XX với 1 nhiễm sắc thể X từ mẹ và 1 nhiễm sắc thể X (nữ) hoặc Y (nam) từ cha.

Vận dụng: Trong thực tiễn, người ta có thể chủ động điều chinh tỉ lệ đực:cái ở vật nuôi sao cho phù hợp với mục đích sản xuất. Giải thích cơ sở của việc làm này. Cho ví dụ

Bài làm chi tiết:

Trong thực tế, việc điều chỉnh tỉ lệ giới tính trong vật nuôi có thể được thực hiện để phù hợp với mục đích sản xuất, dựa trên các tính chất sản phẩm hoặc nhu cầu cụ thể của người chăn nuôi. Cơ sở của việc này là do các loài động vật có các tính chất di truyền quyết định giới tính, và một số phương pháp nhất định có thể được sử dụng để ảnh hưởng đến tỉ lệ giới tính trong quần thể.

Ví dụ, trong ngành chăn nuôi gia cầm, việc điều chỉnh tỉ lệ giới tính có thể được thực hiện bằng cách sử dụng kỹ thuật gọi là "sexing", trong đó quả trứng được phân loại thành hai nhóm dựa trên giới tính của những con gà sẽ nở ra. Nhờ vào việc này, người chăn nuôi có thể tăng tỉ lệ giới tính mong muốn trong quần thể, ví dụ như tăng tỉ lệ cái trong trường hợp muốn tăng sản lượng trứng.

Việc điều chỉnh tỉ lệ giới tính cũng có thể được thực hiện trong ngành nông nghiệp, nơi cây trồng được sinh sản hữu tính. Ví dụ, trong sản xuất hạt giống, người nông dân có thể sử dụng các kỹ thuật để tăng tỉ lệ giới tính của cây trồng như cà chua hoặc dưa hấu, để tạo ra một số lượng lớn các cây con với tính chất sản phẩm mong muốn.

4. DI TRUYỀN LIÊN KẾT

Câu 8: Quan sát Hình 43.7, hãy:

1. Nhận xét di truyền của các gene quy định màu sắc nhân và kích thước cánh ở ruồi giấm
2. Cho biết hiện tượng di truyền liên kết là gì

Bài làm chi tiết:
a) Các gene quy định màu sắc nhân và kích thước cánh ở ruồi giấm được di truyền theo quy luật Mendel, trong đó mỗi gene đóng vai trò độc lập và có thể kết hợp lại theo các tỷ lệ nhất định trong quá trình phân li của giống.

b) Hiện tượng di truyền liên kết là sự xuất hiện của hai hoặc nhiều gene nằm trên cùng một cặp nhiễm sắc thể và thường được truyền lại cùng nhau trong hầu hết các trường hợp do không có định kỳ lại kết hợp di truyền giữa chúng.

Luyện tập: Lập bảng phân biệt di truyền liên kết và phân li độc lập dựa vào các tiêu chí sau: vị trí của các gene trên nhiễm sắc thể, sự phân li và tổ hợp các gene, số lượng biến dị tổ hợp, kết quả phép lai phân tích

Bài làm chi tiết:

Câu 9: Hiện tượng di truyền liên kết có ý nghĩa như thế nào đối với sinh vật và con người?

Bài làm chi tiết:

Hiện tượng di truyền liên kết có ý nghĩa quan trọng đối với sinh vật và con người bởi vì nó ảnh hưởng đến sự đa dạng gen và tổ hợp di truyền trong quần thể.

Trong sinh vật, di truyền liên kết làm cho một số gen được kết hợp với nhau trên cùng một nhiễm sắc thể, làm giảm khả năng tái kết hợp di truyền và tạo ra các tỉ lệ kiểu gen cố định. Điều này có thể dẫn đến sự hạn chế về đa dạng gen trong quần thể và ảnh hưởng đến khả năng tiến hóa của loài.

Ở con người, di truyền liên kết có thể dẫn đến việc kế thừa các bệnh di truyền từ cha mẹ do các gen bị liên kết trên cùng một nhiễm sắc thể. Nó cũng có thể tạo ra các tính trạng đặc biệt và đặc trưng trong dòng họ, như màu mắt hoặc màu tóc. Tuy nhiên, nó cũng có thể làm tăng nguy cơ kế thừa các tính trạng bất lợi hoặc bệnh tật.

Tóm lại, hiện tượng di truyền liên kết đóng vai trò quan trọng trong sự tiến hóa của sinh vật và ảnh hưởng đến sức khỏe và tính trạng của con người.