Giải KHTN 9 Cánh diều Bài 33: Gene là trung tâm của di truyền học có đáp án

- Các đặc điểm sinh học của người như màu tóc, màu da, màu mắt do hệ gene quy định: Trình tự các nucleotide trên gene quy định trình tự các nucleotide trên phân tử mRNA thông qua quá trình phiên mã. Trình tự nucleotide trên phân tử mRNA được dịch mã thành trình tự các amino acid trên phân tử protein. Protein biểu hiện thành tính trạng của cơ thể.

- Hệ gene mang tính đặc thù của mỗi cá thể: Do sự khác biệt về số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các nucleotide trên phân tử DNA mà mỗi cá thể có một hệ gene đặc thù.

- Một số đặc điểm của em giống với bố, mẹ, anh, chị, em trong gia đình: màu tóc (tóc đen), hình dạng tóc (tóc thẳng), màu da (da trắng), màu mắt (mắt đen), mắt hai mí, hình dạng mũi (mũi cao),…

- Một số đặc điểm của em khác với bố, mẹ, anh, chị, em trong gia đình: nhóm máu (nhóm máu B), chiều cao (thấp), khối lượng cơ thể,…

- Ví dụ về hiện tượng di truyền: bố mẹ đều thuận tay phải, con sinh ra thuận tay phải; bố mẹ đều có nhóm máu A, con sinh ra có nhóm máu A; cây bố mẹ đều hoa đỏ, các cây con có hoa đỏ; ruồi bố mẹ có thân xám, các con ruồi con có thân xám;…

- Ví dụ về hiện tượng biến dị: bố mẹ đều thuận tay phải, con sinh ra thuận tay trái; bố mẹ đều có nhóm máu A, con sinh ra có nhóm máu O; cây bố mẹ đều hoa đỏ, các cây con có hoa trắng; ruồi bố mẹ có thân xám, các con ruồi con có thân đen;…

Một nucleotide gồm 3 thành phần: nitrogenous base (gồm các loại là A, U, G, C, T), đường pentose (gồm 2 loại deoxyribose đối với DNA và ribose đối với RNA) và nhóm phosphate (PO₄^3-).

a) Các nucleotide khác nhau ở thành phần là: nitrogenous base. Do đó, tên của các nucleotide được gọi theo tên của các nitrogenous base.

b) Mô tả cấu trúc của DNA:

- DNA có cấu trúc xoắn kép gồm 2 mạch polynucleotide song song, ngược chiều, xoắn quanh một trục tưởng tượng từ trái qua phải (xoắn phải).

- Trên mỗi mạch, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị, tạo thành chuỗi polynucleotide.

- Giữa hai mạch đơn, các nitrogenous base của nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung (A của mạch này liên kết với T của mạch kia bằng 2 liên kết hydrogen, G của mạch này liên kết với C của mạch kia bằng 3 liên kết hydrogen hoặc ngược lại) tạo thành cặp nucleotide.

- DNA xoắn có tính chu kì, mỗi chu kì xoắn dài 34 Å tương ứng với 10 cặp nucleotide, đường kính vòng xoắn là 20 Å.

Từ 4 loại nucleotide có thể tạo nên sự đa dạng của DNA vì: DNA được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, từ bốn loại nucleotide liên kết theo chiều dọc và sắp xếp theo nhiều cách khác nhau đã tạo ra vô số phân tử DNA khác nhau về số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các nucleotide.

Phân biệt các loại RNA:

Những đặc điểm thể hiện tính đặc trưng cá thể của hệ gene: số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các nucleotide trên phân tử DNA.

Hệ gene quy định tất cả các đặc điểm của cơ thể. Thông qua quá trình sinh sản, hệ gene của mỗi cá thể được thừa hưởng cả bên bố và bên mẹ. Vì vậy, con sinh ra có những đặc điểm giống nhau và giống bố mẹ. Bên cạnh đó, sự tổ hợp các gene qua quá trình sinh sản hoặc sự thay đổi trình tự nucleotide trên hệ gene sẽ tạo nên tính biến dị của sinh vật. Di truyền học nghiên cứu về tính di truyền và biến dị của sinh vật, do đó, gene là trung tâm của di truyền học.

Một số ví dụ khác về ứng dụng của phân tích DNA trong các lĩnh vực:

- So sánh, đối chiếu các mẫu DNA để xác định danh tính của những thi thể không còn nguyên vẹn.

- So sánh, đối chiếu các mẫu DNA để xác định danh tính của những hài cốt liệt sĩ.

- So sánh, đối chiếu các mẫu DNA để nghiên cứu phát sinh các chủng loại sinh vật.

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