Giải KHTN 9 Bài 33 (Cánh diều): Gene là trung tâm của di truyền học

Giải KHTN 9 Bài 33: Gene là trung tâm của di truyền học

Mở đầu trang 159 Bài 33 KHTN 9: Các đặc điểm sinh học của người như màu tóc, màu da, màu mắt do yếu tố nào quy định? Yếu tố đó có mang tính đặc thù của mỗi cá thể không?

Trả lời:

- 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.

Câu hỏi 1 trang 159 KHTN 9: Cho biết một số đặc điểm của em giống và khác với bố, mẹ, anh, chị, em trong gia đình.

Trả lời:

- 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,…

Luyện tập 1 trang 159 KHTN 9: Lấy ví dụ về hiện tượng di truyền và biến dị ở sinh vật.

Trả lời:

- 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;…

Câu hỏi 2 trang 160 KHTN 9: Quan sát hình 33.1, cho biết một nucleotide gồm những thành phần nào.

Trả lời:

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-).

Câu hỏi 3 trang 160 KHTN 9: Quan sát hình 33.2:

a) Các nucleotide khác nhau ở thành phần nào?

b) Mô tả cấu trúc của DNA.

Trả lời:

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.

Luyện tập 2 trang 161 KHTN 9: Giải thích vì sao từ 4 loại nucleotide có thể tạo nên sự đa dạng của DNA.

Trả lời:

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.

Câu hỏi 4 trang 161 KHTN 9: Phân biệt các loại RNA được thể hiện trong hình 33.3.

Trả lời:

Phân biệt các loại RNA:

Loại RNA Đặc điểm	mRNA	tRNA	rRNA
Cấu trúc	Là chuỗi polynucleotide dạng mạch thẳng, không có vùng tự bắt cặp theo nguyên tắc bổ sung giữa các nucleotide.	Là chuỗi polynucleotide có một số vùng tự bắt cặp theo nguyên tắc bổ sung giữa các nucleotide (A – U, G – C) tạo nên cấu trúc 3 thùy đặc trưng.	Là chuỗi polynucleotide có một số vùng (nhiều hơn tRNA) tự bắt cặp theo nguyên tắc bổ sung giữa các nucleotide (A – U, G – C) tạo nên cấu trúc đặc trưng.
Chức năng	Mang thông tin quy định trình tự amino acid của chuỗi polypeptide.	Vận chuyển amino acid đến ribosome tổng hợp chuỗi polypeptide.	Kết hợp với protein cấu thành nên ribosome.

Câu hỏi 5 trang 162 KHTN 9: Những đặc điểm nào thể hiện tính đặc trưng cá thể của hệ gene?

Trả lời:

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.

Câu hỏi 6 trang 162 KHTN 9: Vì sao gene là trung tâm của di truyền học?

Trả lời:

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.

Vận dụng trang 162 KHTN 9: Lấy thêm ví dụ về ứng dụng của phân tích DNA trong các lĩnh vực.

Trả lời:

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.