Giải KHTN 9 CTST Bài 43: Di truyền nhiễm sắc thể có đáp án

- Ở các loài sinh sản vô tính có các đặc điểm giống hệt nhau giữa các cá thể trong quần thể vì: Trong sinh sản vô tính, cá thể con được tạo ra từ một cá thể mẹ thông qua quá trình nguyên phân dẫn đến không có sự biến đổi vật chất di truyền giữa các thế hệ. Do đó, tất cả các cá thể con được tạo ra từ một cá thể mẹ ban đầu sẽ có hệ gene giống hệt nhau và giống hệt cá thể mẹ ban đầu. Kết quả là ở các loài sinh sản vô tính có các đặc điểm giống hệt nhau giữa các cá thể trong quần thể.

- Ở các loài sinh sản hữu tính lại có nhiều đặc điểm sai khác giữa các cá thể trong quần thể vì: Trong sinh sản hữu tính, cá thể con được tạo ra từ sự kết hợp của 2 cá thể bố và mẹ thông qua quá trình giảm phân và thụ tinh dẫn đến sự tổ hợp lại vật chất di truyền, làm xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp. Kết quả là hình thành nhiều đặc điểm sai khác giữa các cá thể trong quần thể sinh sản hữu tính.

Kết quả của quá trình nguyên phân: Từ 1 tế bào mẹ ban đầu (2n) qua 1 lần nguyên phân tạo ra được 2 tế bào con giống nhau (2n) và giống mẹ.

Ý nghĩa của quá trình nguyên phân và ví dụ:

- Đối với cơ thể đa bào:

+ Nguyên phân làm tăng số lượng tế bào giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển. Ví dụ: sự tăng trưởng kích thước của cây xanh, sự tăng trưởng khối lượng và chiều cao của động vật,..

+ Nguyên phân tạo ra các thế hệ tế bào có bộ NST giống nhau và giống với tế bào mẹ để thay thế tế bào già hoặc bị tổn thương, tái sinh các mô và cơ quan của cơ thể. Ví dụ: các vết thương trên da liền lại sau một thời gian, hiện tượng đuôi thằn lằn mọc lại sau khi bị đứt,…

- Đối với những loài nhân thực sinh sản vô tính, nguyên phân là cơ chế sinh sản để sinh ra các thế hệ con cháu có vật chất di truyền giống tế bào mẹ. Ví dụ: Cây khoai tây được mọc lên từ củ, cây lá bỏng được mọc ra từ lá, cây dâu tây được mọc ra từ thân bò,…

Khi vết đứt tay mới xuất hiện, cục máu đông sẽ được hình thành để bịt kín vết thương, sau đó nhờ sự phân chia của các tế bào mà các tế bào bị tổn thương ở khu vực vết thương được thay thế và sau một khoảng thời gian, vùng da bị tổn thương sẽ được chữa lành và liền trở lại.

Kết quả của quá trình giảm phân: Từ 1 tế bào mẹ ban đầu (2n) qua giảm phân tạo ra 4 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giảm đi 1 nửa (n).

Mối quan hệ giữa nguyên phân, giảm phân trong sinh sản hữu tính:

- Nhờ giảm phân, các giao tử đực và cái được sinh ra có bộ NST giảm đi một nửa (mang bộ NST đơn bội) so với các tế bào của cơ thể bố mẹ. Sự kết hợp giữa giao tử đực (n) và giao tử cái (n) trong thụ tinh đã khôi phục lại bộ NST 2n trong các hợp tử được tạo thành.

- Thông qua nguyên phân, bộ NST 2n trong hợp tử được di truyền cho các thế hệ tế bào con. Kết hợp với sự biệt hóa tế bào đã hình thành các mô, cơ quan và hệ cơ quan của cơ thể mang bộ NST 2n đặc trưng của loài.

→ Sự kết hợp giữa nguyên phân, giảm phân và thụ tinh đảm bảo duy trì bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội đặc trưng của các loài sinh sản hữu tính; đồng thời, tạo nên nhiều biến dị tổ hợp, cung cấp nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa và chọn giống.

- Xác định kiểu gene của các tổ hợp giao tử:

- Ý nghĩa của giảm phân trong việc tạo ra các biến dị tổ hợp:

+ Nhờ sự trao đổi chéo của các nhiễm sắc thể trong kì đầu của giảm phân I và sự phân li, tổ hợp ngẫu nhiên của các nhiễm sắc thể trong kì sau của giảm phân I đã tạo nên các loại giao tử khác nhau về nguồn gốc, cấu trúc NST.

+ Thông qua sự kết hợp ngẫu nhiên của các giao tử chứa tổ hợp NST khác nhau trong quá trình thụ tinh tạo nên nhiều biến dị tổ hợp ở đời con.

- Nhiễm sắc thể là vật chất mang thông tin di truyền vì: NST được cấu tạo từ DNA, do đó trong nhân tế bào, các gene được sắp xếp trong các NST. Vì vậy, NST là vật chất mang thông tin di truyền.

- Nhiễm sắc thể là đơn vị truyền đạt vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể vì: Trong nguyên phân, giảm phân và thụ tinh, nhờ các quá trình nhân đôi, phân li và tổ hợp của các NST mà bộ NST mang thông tin di truyền của loài được truyền đạt cho các thế hệ tế bào của cơ thể và các thế hệ con cháu.

→ 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.

Một số giống vật nuôi, cây trồng mang các đặc tính tốt được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính:

- Giống lúa SR20 được lai tạo từ nguồn gene cổ truyền trong nước và dòng lúa đen thu từ nước ngoài với nhiều ưu điểm như bông chùm, năng suất cao,…

- Giống lúa lùn IR8 được tạo ra từ phép lai giữa giống lúa Peta của Indonesia và giống lúa lùn Dee – geo woo – gen của Đài Loan.

- Ngô lai LVN223: Thời gian sinh trưởng ngắn, dinh dưỡng cao, giá thành rẻ, mật độ ra bắp cao từ 2-3 bắp/ cây...

- Dưa chuột PC4 được lai từ hai tổ hợp DL7 và TL15, giống cho quả sớm và kéo dài, năng suất cao, hình dạng quả đẹp.

- Cà chua VT10 được lai từ tổ hợp D8 và D12 có thể chống chịu được bệnh do virus và vi khuẩn tốt hơn những giống cà chua thông thường.

- Đậu tương cao sản DT96 được lai từ hai giống DT90 và DT84 có nhiều đặc tính tốt như chịu nóng, chịu lạnh, năng suất cao trong cả 3 vụ xuân, hạ và đông, chất lượng hạt thương phẩm cao, kháng sâu bệnh, thời gian sinh trưởng ngắn...

- Vịt Bạch Tuyết được lai từ vịt Anh Đào và vịt cỏ, đời con có trọng lượng lớn hơn vịt cỏ, lông có thể dùng để chế biến len.

- Lợn lai LY có tốc độ tăng trọng nhanh, sức khỏe tốt, dễ nuôi mà đẻ nhiều.

- Lợn lai kinh tế ỉ Móng Cái có sức sống cao, tăng trọng nhanh, tỉ lệ thịt nạc nhiều hơn.

a) Phân biệt nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính:

b) Người có 2n = 46 (23 cặp nhiễm sắc thể), trong đó:

- Số lượng nhiễm sắc thể thường ở người là 22 cặp (44 chiếc).

- Số lượng nhiễm sắc thể giới tính ở người là 1 cặp (2 chiếc XX hoặc XY).

Cơ chế xác định giới tính ở người là do sự có mặt của cặp nhiễm sắc thể giới tính. Cặp nhiễm sắc thể giới tính được hình thành do sự phân li và sự tổ hợp của các nhiễm sắc thể giới tính trong giảm phân và thụ tinh:

- Ở nam giới, khi giảm phân có sự phân li của cặp NST giới tính XY, tạo ra hai loại tinh trùng X và Y với tỉ lệ bằng nhau; còn ở nữ giới, phân li cặp NST giới tính XX tạo ra một loại trứng X.

- Sự tổ hợp của các NST giới tính khi thụ tinh hình thành hai loại hợp tử, hợp tử mang cặp NST giới tính XX phát triển thành con gái, hợp tử mang cặp NST giới tính XY phát triển thành con trai.

- Cơ sở của việc chủ động điều chỉnh tỉ lệ đực : cái ở vật nuôi cho phù hợp với mục đích sản xuất: Người ta có thể điều chỉnh tỉ lệ đực : cái ở vật nuôi nhờ nắm được cơ chế chính xác định giới tính và các yếu tố ảnh hưởng tới sự phân hóa giới tính đối với từng loài vật nuôi. Điều này giúp đáp ứng mục tiêu sản xuất.

- Ví dụ:

+ Dùng methyl testosterone tác động vào cá vàng cái có thể biến thành cá đực (về kiểu hình).

+ Ở một số loài rùa, nếu trứng được ủ ở nhiệt độ dưới 28^oC sẽ nở thành con đực, nếu nhiệt độ trên 32^oC trứng nở thành con cái.

+ Hoa lan (Catasetum viridiflavum) sinh trưởng và phát triển trong điều kiện có ánh sáng mạnh cho hoa cái, ngược lại trong điều kiện có ánh sáng yếu cho hoa đực.

a) Nhận xét sự di truyền của các gene quy định màu sắc thân và kích thước cánh ở ruồi giấm: Các gene quy định màu sắc thân và kích thước cánh ở ruồi giấm di truyền liên kết do cùng nằm trên một nhiễm sắc thể. Trong đó, gene quy định tính trạng thân xám và cánh dài, gene quy định tính trạng thân đen và cánh cụt nằm trên một nhiễm sắc nên phân li cùng nhau về một giao tử trong quá trình giảm phân và tổ hợp cùng nhau qua quá trình thụ tinh.

b) Hiện tượng di truyền liên kết là hiện tượng một nhóm tính trạng được quy định bởi các gene nằm cùng một nhiễm sắc thể di truyền cùng nhau.

Ý nghĩa của hiện tượng di truyền liên kết:

- Đối với sinh vật, hiện tượng liên kết đảm bảo sự di truyền ổn định của từng nhóm tính trạng ở sinh vật.

- Đối với con người, trong chọn giống, con người có thể sử dụng hiện tượng di truyền liên kết trong việc chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn di truyền cùng nhau, tạo các tổ hợp gene quy định các tính trạng mong muốn.