Lời giải bài tập Sinh học lớp 12 Bài 4: Hệ gene, đột biến gene và công nghệ gene sách Chân trời sáng tạo hay, ngắn gọn sẽ giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Sinh học 12. Mời các bạn đón xem:
Giải bài tập Sinh học 12 Bài 4: Hệ gene, đột biến gene và công nghệ gene
Lời giải :
Các nhà khoa học đã hạn chế bằng cách sử dụng công nghệ sinh học. Công nghệ sinh học đã mở ra một hướng đi mới cho việc sản xuất protein, giúp khắc phục các hạn chế của phương pháp truyền thống, mang lại nhiều lợi ích cho con người.
Lời giải :
Các loài sinh vật khác nhau có hệ gene đặc trưng về kích thước hệ gene (được tính bằng hàm lượng DNA) và số lượng gene.
Câu hỏi 2 trang 23 Sinh học 12 : Đọc đoạn thông tin và quan sát Hình 4.1, hãy cho biết:
a) Kết quả của dự án Hệ gene người là gì?
b) Hiện nay, giải mã hệ gene người đang được ứng dụng trong những lĩnh vực nào? Cho ví dụ.
Lời giải :
a) Thông qua phân tích trình tự nucleotide, các nhà khoa học có thể đưa ra bản đồ chi tiết về toàn bộ các gene trong hệ gene ở người (gồm cả các gene mã hóa và những trình tự không mã hóa), từ đó, có thể xác định các gene liên quan đến nhiều bệnh di truyền, đồng thời là cơ sở để nghiên cứu các phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh.
b) Hiện nay, giải mã hệ gene người đang được ứng dụng trong những lĩnh vực:
- Y học: sử dụng liệu pháp nhắm trúng đích trong điều trị ung thư.
- Giám định pháp y và khoa học hình sự: cung cấp thông tin trong lĩnh vực pháp ý và khoa học hình sự thông qua so sánh trình tự gene ở người.
- Di truyền học và sinh học phân tử: nghiên cứu sự phát triển cá thể, cơ chế gây bệnh di truyền ở người.
Lời giải :
Thông qua phân tích trình tự nucleotide, các nhà khoa học có thể đưa ra bản đồ chi tiết về toàn bộ các gene trong hệ gene ở người (gồm cả các gene mã hóa và những trình tự không mã hóa), từ đó, có thể xác định các gene liên quan đến nhiều bệnh di truyền, đồng thời là cơ sở để nghiên cứu các phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh → bảo vệ sức khỏe con người.
Lời giải :
- Đột biến gene là những biến đổi xảy ra trong cấu trúc của gene, có thể liên quan đến một cặp nucleotide (đột biến điểm) hoặc một số cặp nucleotide.
- Đa số đột biến gene thường là đột biến lặn và có thể có hại cho sinh vật do làm giảm sức sống, phát sinh các bệnh và tật di truyền, có thể gây chết ở thể đột biến.
Câu hỏi 4 trang 25 Sinh học 12 : Quan sát Hình 4.3, hãy:
a) Xác định các dạng đột biến điểm.
b) Dự đoán sự thay đổi của gene (số lượng và trình tự nucleotide, số liên kết hydrogen) và protein sẽ bị ảnh hưởng như thế nào trong mỗi dạng đột biến đó.
Lời giải :
a)
Hình a) Thêm một cặp nucleotide
Hình b) Mất một cặp nucleotide
Hình c) Thay thế một cặp nucleotide
b)
Hình a) Thêm một cặp nucleotide → thay đổi khung đọc mã di truyền ừt vị trí xảy ra đột biến trở về sau (đột biến dịch khung) dẫn đến làm thay đổi trình tự amino acid trong chuỗi polypeptide và thay đổi chức năng của protein.
Hình b) Mất một cặp nucleotide → thay đổi khung đọc mã di truyền ừt vị trí xảy ra đột biến trở về sau (đột biến dịch khung) dẫn đến làm thay đổi trình tự amino acid trong chuỗi polypeptide và thay đổi chức năng của protein.
Hình c) Thay thế một cặp nucleotide → có thể làm thay đổi trình tự amino acid trong chuỗi polypeptide và thay đổi chức năng của protein.
Lời giải :
Đột biến gen diễn ra theo hướng đồng nghĩa ít làm biến đổi chuỗi polypeptide nhất vì đột biến này làm cho codon này bị biến đổi thành một codon khác nhưng mã hóa cùng một loại amino acid.
Lời giải :
Thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời có thể gây đột biến gene vì ánh sáng mặt trời có tia UV là tác nhân vật lý gây ra nguy cơ đột biến gene.
Lời giải :
Dự đoán: đột biến thay thế cặp nucleotide
Lời giải :
Cơ chế: 5-BU có thể liên kết với guanine (G) trong DNA tạo thành cặp base G-5-BU. Khi DNA nhân đôi, 5-BU có thể tautomer hóa thành dạng giống như cytosine (C). Do đó, A trong DNA sẽ liên kết với 5-BU (dạng C) dẫn đến thay thế cặp base A-T thành G-C.
Lời giải :
- Đột biến gen lùn (sd1) ở lúa giúp cây lúa cứng cáp, chống đổ ngã, tăng khả năng thu hoạch.
- Đột biến gen vhn ở lúa giúp tăng năng suất lúa lên 10-20%.
Câu hỏi 9 trang 28 Sinh học 12 : Quan sát Hình 4.6 và mô tả quy trình tạo DNA tái tổ hợp.
Lời giải :
Bước 1: Tách dòng gene cần chuyển
Bước 2: Tạo DNA tái tổ hợp
Bước 3: Biến nạp DNA tái tổ hợp vào tế bào chủ và tạo dòng DNA tái tổ hợp
Lời giải :
Công nghệ DNA tái tổ hợp được ứng dụng trong những lĩnh vực tạo giống vi sinh vật tái tổ hợp:
1. Tạo chủng vi khuẩn tái tổ hợp:
- Tạo các chủng vi khuẩn E. coli mang gene sản xuất protein tái tổ hợp: hormone sinh trưởng (GH) ở động vật có vú, somatostatin, insulin, kháng thể đơn dòng, enzyme, vaccine, interferon,...
- Tạo chủng vi khuẩn tái tổ hợp có khả năng phần hủy chất độc ứng dụng trong xử lí môi trường,....
- Nhân dòng các gene để tạo thư viện hệ gene.
2. Tạo chủng vi nấm tái tổ hợp:
- Tạo dòng nấm men mang gene (chứa điểm khởi đầu nhân đôi, trình tự DNA lặp lại,...) của người và nhiều loài sinh vật khác, phục vụ cho việc phân tích trình tự nucleotide, xác định các vùng chức năng và nghiên cứu các cơ chế biểu hiện của các gene này.
- Tạo chủng nấm men sản xuất enzyme tái tổ hợp, các protein của người,...
Lời giải :
Sử dụng vector phổ biến là Ti - plasmid (đã làm mất khả năng gây bệnh) có nguồn gốc từ vi khuẩn đất Agrobacterium tumefaciens.
Lời giải :
Dùng phương pháp vi tiêm hoặc sử dụng virus, tế bào trứng, tinh trùng, tế bào gốc phôi,.... như một loại vector để chuyển gene.
Luyện tập 3 trang 31 Sinh học 12 : Công nghệ gene có vai trò như thế nào đối với đời sống con người?
Lời giải :
Nhờ kĩ thuật chuyển gene, con người đã đưa vào sản xuất nhiều giống thực vật và động vật biến đổi gene mang những tính trạng có giá trị như tăng khả năng kháng bệnh, chống chịu với các điều kiện bất lợi; có năng suất và chất lượng sản phẩm cao; có thể sản xuất các loại thuốc chữa bệnh cho con người.
Lời giải :
Theo em, việc tạo giống sinh vật biến đổi gene không trái với đạo đức sinh học vì ứng dụng kĩ thuật chuyển gene có thể tạo các giống sinh vật biến đổi gene mang các đặc tính có lợi cho con người như: tạo giống thực vật có khả năng kháng sâu bệnh, thuốc diệt cỏ, chống chịu với điều kiện môi trường bất lợi,...; tạo giống động vật sản xuất các chế phẩm sinh học, thuốc chữa bệnh cho con người,...
Xem thêm các bài giải bài tập Sinh học 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 3. Điều hòa biểu hiện của gene
Bài 4. Hệ gene, đột biến gene và công nghệ gene
Bài 5. Nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể
Bài 6. Thực hành: Quan sát đột biến NST; Tìm hiểu tác hại gây đột biến của một số chất độc
Bài 7. Di truyền học Mendel và mở rộng học thuyết Mendel
Bài 8. Các quy luật di truyền của Morgan và di truyền giới tính