Giải chi tiết khoa học tự nhiên 9 KNTT bài 38 Nucleic acid và gene

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Xét nghiệm DNA cho phép xác định danh tính và nhận dạng mỗi cá nhân với độ tin cậy cao. Em đã biết những gì về DNA?

Bài làm chi tiết:

DNA được tạo thành từ 4 loại đơn phân: A, T, G, C. Nó có cấu trúc xoắn kép gồm hai mạch polynucleotide chạy song song, được liên kết bởi các nucleotide thông qua liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung. Sự đa dạng và đặc trưng của DNA được xác định bởi số lượng, thành phần và trình tự của các nucleotide. Chức năng chính của DNA là lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.

I. KHÁI NIỆM NUCLEIC ACID

Câu hỏi: Cho các đối tượng sau: da, tóc, tiều cầu, lục lạp, virus HIV, ti thể. Đối tượng nào có chứa nucleic acid?

Bài làm chi tiết:

Virus HIV và ti thể là đối tượng chứa nucleic acid.

II. DEOXYRIBONUCLEIC ACID (DNA)

Hoạt động: Quan sát Hình 38.1, thực hiện các yêu cầu sau:

1. Mô tả cấu trúc phân tử DNA. Cấu trúc đó được hình thành và ổn định nhờ yếu tố nào?

2. Gọi tên các đơn phân cấu tạo nên phân tử DNA.

Bài làm chi tiết:

1. DNA có cấu trúc xoắn kép, với hai mạch song song di chuyển ngược chiều và xoắn quanh một trục từ trái sang phải (xoắn phải). Cấu trúc này được hình thành và duy trì bởi các liên kết cộng hóa trị giữa các nucleotide trên mỗi mạch và các liên kết hydrogen giữa các nucleotide ở hai mạch đơn khác nhau.

2. Các đơn phân cấu tạo nên DNA: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) và guanine (G).

Câu hỏi 1: Quan sát Hình 38.1 và đọc thông tin trên để thực hiện các yêu cầu sau:

1. Kích thước của mỗi cặp nucleotide là bao nhiêu Ǻ?

2. Các nucleotide trong mỗi cặp liên kết bổ sung với nhau bằng bao nhiêu liên kết hydrogen?

3. Trình tự các nucleotide trên một đoạn của DNA như sau:

…A-T-G-C-T-G-A-T-C-A-C-G-T…

Hãy xác định trình tự các nucleotide trên mạch bổ sung với mạch đó.

Bài làm chi tiết:

1. Mỗi cặp nucleotide có kích thước là 3,4 Ǻ.

2. A - T liên kết với nhau bằng 2 liên kết hydrogen. 

C - G liên kết với nhau bằng 3 liên kết hydrogen.

3. Mạch bổ sung:

…T-A-C-G-A-C-T-A-G-T-G-C-A…

Câu hỏi 2: Những đặc điểm nào của phân tử DNA đảm bảo cho nó thực hiện chức năng lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin.

Bài làm chi tiết:

- Lưu giữ thông tin di truyền: Trình tự các nucleotide trên DNA là thông tin di truyền chỉ dẫn cho tế bào tổng hợp protein. Ngoài ra, DNA có kích thước lớn giúp mỗi phân tử DNA mang được nhiều thông tin di truyền.

- Bảo quản thông tin di truyền: Trên mỗi mạch đơn của phân tử DNA, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền vững. Đồng thời, các nucleotide trên hai mạch DNA liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen, tuy liên kết hydrogen không bền nhưng số lượng liên kết lại rất lớn nên đảm bảo cấu trúc của DNA được ổn định và cũng dễ dàng cắt đứt trong quá trình tái bản.

- Truyền đạt thông tin di truyền: Phân tử DNA có khả năng tự nhân đôi, nhờ đó thông tin có thể di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể, đảm bảo cho đặc tính của loài được duy trì ổn định.

Câu hỏi 3: Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ chức năng nào của phân tử DNA?

Bài làm chi tiết:

Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ chức năng truyền đạt thông tin di truyền.

Câu hỏi 4: Đọc thông tin trên và nêu khái niệm gene.

Bài làm chi tiết:

Gene là một đoạn của phân tử DNA có chức năng di truyền xác định.

Câu hỏi 5: Giải thích vì sao chỉ từ bốn loại nucleotide tạo ra được sự đa dạng của phân tử DNA.

Bài làm chi tiết:

4 loại nucleotide liên kết theo chiều dọc và có thể sắp xếp theo nhiều cách.

Câu hỏi 6: Phương pháp phân tích DNA đem lại những ứng dụng gì trong thực tiễn? Cơ sở của các ứng dụng đó là gì?

Bài làm chi tiết:

Ứng dụng của phương pháp phân tích DNA:

- So sánh, đối chiếu các mẫu DNA để xác định quan hệ huyết thống, danh tính của những thi thể không còn nguyên vẹn, truy tìm tội phạm hay nghiên cứu phát sinh chủng loại sinh vật.

- Phân tích DNA để dự đoán nguy cơ mắc các bệnh di truyền và điều trị y tế.

Cơ sở của các ứng dụng đó là tính đặc trưng của DNA.

III. RIBONUCLEIC ACID (RNA)

Hoạt động: Dựa vào kiến thức đã học và quan sát Hình 38.2, thực hiện các yêu cầu sau:

1. Mô tả cấu trúc của phân tử RNA.

2. Dự đoán trong tế bào, RNA được tổng hợp từ cấu trúc nào.

Bài làm chi tiết:

1. RNA có cấu tạo đa phân, gồm bốn loại ribonucleotide: A, G, U và C. Mỗi phân tử RNA gồm hàng trăm hoặc hàng nghìn đơn phân. Các đơn phân liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị tạo thành mạch RNA (chuỗi polyribonucleotide)

2. Trong tế bào, phân tử RNA có cấu trúc một mạch được tổng hợp ở nhân hoặc vùng nhân.

Câu hỏi: Phân biệt các loại RNA dựa vào chức năng.

Bài làm chi tiết:

- mRNA: truyền đạt thông tin di truyền.

- tRNA: vận chuyển amino acid đến nơi tổng hợp protein

- rRNA: cấu tạo nên ribosome.