Lời giải bài tập Sinh học lớp 12 Bài 5: Nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể 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 5: Nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể
Lời giải :
Bằng cách tạo đột biến đa bội mà các nhà chọn giống có thể tạo các giống cây ăn quả không hạt.
Lời giải :
Ở sinh vật nhân thực, mỗi nhiễm sắc thể có cấu tạo gồm một phân tử DNA mạch kép liên kết với nhiều loại protein khác nhau; trong đó, có protein loại histone đóng vai trò hình thành nên các nucleosome là đơn vị cấu trúc của nhiễm sắc thể.
Mỗi nucleosome gồm một đoạn DNA (có chiều dài tương đương 147 cặp nucleotide) quấn quanh lõi protein gồm tám phân tử protein histone "*, Giữa hai nucleosome liên tiếp là một đoạn DNA nối và một phân tử protein histone. Sự hình thành các nucleosome làm cho chiều dài của phân tử DNA được rút ngắn (khoảng 6 lần) cũng như quyết định sự hình thành các bậc cấu trúc tiếp theo của nhiễm sắc thể. Tại kì đầu và kì giữa của quá trình phân bào, chuỗi nucleosome cuộn xoắn nhiều bậc hình thành chromatid có đường kính khoảng 700 nm (Hình 5.1). Sự cuộn xoắn nhiều bậc giúp cho nhiễm sắc thể được xếp gọn trong nhân tế bào và đảm bảo cho sự phân li, tổ hợp các nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào.
→ Nhiễm sắc thể là cấu trúc mang gene nằm trong nhân tế bào.
Lời giải :
Trên nhiễm sắc thể, mỗi gene định vị tại một vị trí xác định gọi là locus, mỗi locus có thể chứa các allele khác nhau của cùng một gene; trong tế bào lưỡng bội, các nhiễm sắc thể tồn tại thành từng cặp tương đồng nên các gene trên nhiễm sắc thể cũng tồn tại thành từng cặp allele.
Lời giải :
Nguyên phân, giảm phân và thụ tinh có ý nghĩa giúp thông tin được truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác trong nghiên cứu di truyền
Lời giải :
Trong nguyên phân, sự phân li của mỗi nhiễm sắc thể đơn trong nhiễm sắc thể kép về một cực tế bào dẫn đến hình thành các tế bào con mang bộ nhiễm sắc thể giống với tế bào ban đầu.
Trong giảm phân, hiện tượng trao đổi chéo giữa các chromatid khác
nguồn trong cặp nhiễm sắc thể tương đồng, cùng với sự phân li độc lập
và tổ hợp tự do của các nhiễm sắc thể trong kì sau của giảm phân đã Dựa vào sự vận động của nhiễm hình thành các giao tử mang các tổ hợp gene khác nhau. Qua thụ tinh, sự kết hợp giữa các giao tử đã tạo nên nhiều biến dị tổ hợp ở đời con.
Lời giải :
Trong nguyên phân, sự phân li của mỗi nhiễm sắc thể đơn trong nhiễm sắc thể kép về một cực tế bào dẫn đến hình thành các tế bào con mang bộ nhiễm sắc thể giống với tế bào ban đầu.
Trong giảm phân, hiện tượng trao đổi chéo giữa các chromatid khác nguồn trong cặp nhiễm sắc thể tương đồng, cùng với sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các nhiễm sắc thể trong kì sau của giảm phân đã Dựa vào sự vận động của nhiễm hình thành các giao tử mang các tổ hợp gene khác nhau. Qua thụ tinh, sự kết hợp giữa các giao tử đã tạo nên nhiều biến dị tổ hợp ở đời con.
Câu hỏi 5 trang 35 Sinh học 12 : Quan sát Hình 5.4 và đọc thông tin, hãy:
a) Xác định các dạng đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể.
b) Lập bảng phân biệt các dạng đột biến đó.
Lời giải :
a)
Hình a) mất đoạn
Hình b) lặp đoạn
Hình c) đảo đoạn không có tâm động
Hình d) đảo đoạn có tâm động
Hình e) chuyển đoạn không tương hỗ
Hình f) chuyển đoạn tương hỗ
b)
Lời giải :
Hình a) thêm 1 NST ở cặp NST số 1
Hình b) mất 1 NST ở cặp NST số 2
Hình c) thêm 1 cặp NST số 4
Hình d) mất 1 cặp NST số 2
Câu hỏi 7 trang 37 Sinh học 12 : Quan sát Hình 5.6, hãy:
a) Mô tả cơ chế phát sinh đột biến lệch bội trong giảm phân và xác định những loại giao tử được hình thành.
b) Cho biết sự kết hợp giữa các loại giao tử đột biến với nhau hoặc với giao tử bình thường sẽ tạo ra những thể lệch bội nào.
Lời giải :
a) Trong nguyên phân, sự rối loạn phân li nhiễm sắc thể ở các tế bào soma sẽ làm cho một phần cơ thể mang đột biến lệch bội và hình thành thể khảm. Các giao tử đột biến phát sinh trong giảm phân khi kết hợp với nhau hoặc với giao tử bình thường sẽ tạo ra các thể lệch bội.
b) Cho biết sự kết hợp giữa các loại giao tử đột biến với nhau hoặc với giao tử bình thường sẽ tạo ra những thể lệch bội: 2n+1 (thể ba nhiễm) và 2n-1 (thể một nhiễm).
Câu hỏi 8 trang 38 Sinh học 12 : Quan sát Hình 5.8, hãy:
a) Xác định sự bất thường nhiễm sắc thể của một số hội chứng ở người trong Bảng 5.1.
b) Cho biết giới tính của thế đột biến.
Lời giải :
a)
- Edwards: 3 NST số 18
- Klinefelter: thừa 1 NST giới tính X
- Jacobs: thừa 1 NST giới tính Y
b)
- Down: nam/nữ
- Patau: nam/nữ
- Edwards: nam/nữ
- Turner: nữ
- Klinefelter: nam
- Siêu nữ: nữ
- Jacobs: nam
Lời giải :
Cơ chế phát sinh hội chứng Đao: Trong giảm phân tạo giao tử: NST 21 không phân ly tạo nên 1 giao tử có cả cặp NST số 21 và 1 giao tử không có.Giao tử có cả cặp NST số 21 kết hợp với giao tử bình thường tạo hợp tử có 3 NST số 21 gây bệnh Đao.
Lời giải :
Thể tam bội (3n):
- Sự kết hợp của giao tử n và giao tử 2n:
+ Do rối loạn trong giảm phân, một cặp NST không phân li ở một trong hai cơ quan sinh dục tạo ra giao tử n hoặc 2n.
+ Giao tử n kết hợp với giao tử 2n trong thụ tinh tạo hợp tử 3n.
- Sự không phân li của tất cả NST ở lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử 2n:
+ Hợp tử 2n do đột biến không phân li tạo thành hợp tử 3n.
Thể tứ bội (4n):
- Sự kết hợp của hai giao tử 2n:
+ Do rối loạn trong giảm phân, tất cả các cặp NST không phân li ở cả hai cơ quan sinh dục tạo ra giao tử 2n.
+ Hai giao tử 2n kết hợp trong thụ tinh tạo hợp tử 4n.
- Sự không phân li của tất cả NST ở lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử 2n:
+ Hợp tử 2n do đột biến không phân li tạo thành hợp tử 4n.
- Sự nhân đôi NST nhưng không phân li trong nguyên phân:
+ Một tế bào 2n nhân đôi NST nhưng không phân li tạo tế bào 4n.
+ Tế bào 4n này phát triển thành cơ thể tứ bội.
Lời giải :
- Lai giữa hai loài khác nhau dẫn đến con lai mang hai bộ NST đơn bội của hai loài (2n1 x 2n2 = (n1 + n2)).
- Con lai được đa bội hóa bằng các tác nhân như colchicin, ức chế phân bào,... để tạo ra thể dị đa bội (2(n1 + n2)).
a) Sự phát sinh chủng loại ở các loài sinh vật.
b) Các bệnh di truyền ở người.
Lời giải :
a) Đột biến nhiễm sắc thể có thể tạo ra vật chất di truyền bổ sung và tăng kích thước hệ gene, dẫn đến sự sắp xếp lại các gene trên nhiễm sắc thể, góp phần tạo ra nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa của các loài sinh vật; đặc biệt đột biến đa bội là con đường hình thành loài mới một cách nhanh chóng.
b) Thông qua quan sát những bất thường về cấu trúc và số lượng của nhiễm sắc thể, có thể phát hiện và dự đoán khả năng xuất hiện, đề xuất các biện pháp phòng chống bệnh, tật ở người; so sánh sự thay đổi trong cấu trúc nhiễm sắc thể và số lượng gene để nghiên cứu sự tiến hóa của hệ gene và xác định mối quan hệ họ hàng giữa các loài; giải thích được cơ chế điều hòa biểu hiện gene trên nhiễm sắc thể,...
Lời giải :
Việc nhân giống vô tính các giống cây đa bội mang lại nhiều lợi ích như giữ nguyên đặc tính di truyền, tăng tốc độ nhân giống, và giúp cây con có khả năng thích nghi tốt hơn với môi trường nên các giống cây đa bội thường được nhân lên bằng các phương pháp nhân giống vô tính.
Lời giải :
Việc phát hiện trình tự DNA trên NST 16 của người có trên 4 NST của chuột cho thấy sự tương đồng di truyền cao giữa hai loài này. Điều này chứng minh rằng người và chuột có chung tổ tiên trong quá trình tiến hóa, và có mối quan hệ họ hàng gần gũi.
Câu hỏi 13 trang 41 Sinh học 12 : Cho ví dụ về mối quan hệ giữa di truyền và biến dị ở người.
Lời giải :
Di truyền và biến dị là hai mặt của một hiện tượng, có mối quan hệ mật thiết với nhau. Di truyền là sự truyền đạt các tính trạng từ thế hệ bố mẹ sang thế hệ con cái, còn biến dị là sự thay đổi trong kiểu hình của sinh vật. Biến dị là nguồn nguyên liệu cho di truyền chọn lọc, giúp sinh vật thích nghi với môi trường sống.
Xem thêm các bài giải bài tập Sinh học 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
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
Bài 9. Di truyền gene ngoài nhân
Lý thuyết Bài 5: Nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể
I. Nhiễm sắc thể
1. Cấu trúc siêu hiển vi của NST
NST là một cấu trúc trong nhân tế bào, dễ bị nhuộm màu bởi một số loại thuốc nhuộm đặc hiệu với DNA.
Kì trung gian: Mỗi NST trông như một chuỗi do các đoạn phân tử DNA liên kết với các protein histon tạo nên cấu trúc hình cầu được gọi là nucleosome. Chuỗi các nucleoxom có đường kính khoảng 10nm với các vùng có các nucleosome nằm sát nhau được gọi là dị nhiễm sắc và vùng có các nucleosome nằm cách xa nhau được gọi là nguyên nhiễm sắc. Vùng dị nhiễm sắc hoặc không chứa gene (như tâm động và đầu mút) hoặc chứa các gene bị bất hoạt. Vùng nguyên nhiễm sắc thường chứa các gene đang hoạt động.
Kì đầu: Sợi nhiễm sắc đường kính 10nm co xoắn lại dưới tác động của các protein condensin lI và condensin I. Các condensin là những protein nhỏ, dạng vòng liên kết với nhau tạo nên bộ khung NST. Sợi nhiễm sắc 10nm được luồn vào các vòng protein tạo ra các vòng nhô ra phía ngoài khung NST làm cho chiều dài NST giảm mạnh và tăng dần chiều rộng. Toàn bộ cấu trúc khung nhiễm sắc tiếp tục co xoắn và nén lại (mũi tên xoắn bên ngoài hình) khiến các vòng sợi 10nm xếp chồng sát bên nhau và nhô dài ra làm NST tăng chiều rộng và ngắn lại ở mức cực đại vào kì giữa tạo nên mỗi crômatit có đường kính khoảng 700 nm.
2. Chức năng của NST
Mang thông tin di truyền
Các gene nằm kế tiếp nhau dọc theo chiều dài NST và vị trí của gene trên NST được gọi là locus. Cùng một locus trên cặp NST tương đồng có thể chứa trình tự nucleotide khác nhau được gọi là các allele của một gene.
Truyền đạt thông tin di truyền
Trong nguyên phân, NST được nhân đôi và phân chia đồng đều về hai tế bào con nên thông tin di truyền được truyền đạt nguyên vẹn qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể (loài sinh sản vô tính). Ở các sinh vật đa bào có hình thức sinh sản hữu tính, nguyên phân đảm bảo các tế bào cơ thể có bộ NST lưỡng bội như nhau, mỗi gene có hai bản sao nên một bản có bị đột biến cũng tí gây hại cho cơ thể. Nhờ sự vận động của NST trong nguyên phân và giảm phân nên các gene được truyền nguyên vẹn nhưng dưới dạng các tổ hợp gene khác từ thế hệ này sang thế hệ khác.
II. Đột biến nhiễm sắc thể
1. Khái niệm
Đột biến NST là những biến đổi liên quan đến cấu trúc hoặc số lượng NST của một loài.
2. Đột biến cấu trúc NST
Nguyên nhân: Đột biến cấu trúc NST có thể do các tác nhân vật lí, hóa học hoặc do trao đổi chéo giữa các đoạn tương đồng trên các NST.
Cơ chế phát sinh: Các tác nhân đột biến có năng lượng cao như tia X, tia gamma thường làm đứt gãy cùng lúc hai mạch của phân tử DNA, sau đó các đoạn được nối lại theo các cách khác nhau hoặc không được nối lại làm xuất hiện nhiều kiểu đột biến cấu trúc NST.
Các dạng đột biến:
a) Mất đoạn
Đột biến mất đoạn do một đoạn NST bị đứt mà không được nối lại, làm mất vật chất di truyền nên phần nhiều là có hại. NST bị mất đoạn dài có thể được nhận biết dưới kính hiển vi quang học.
b) Lặp đoạn
Lặp đoạn NST là loại đột biến cấu trúc làm cho một đoạn NST được lặp lại một hoặc vài lần dẫn đến gia tăng số lượng bản sao của gene trên NST. Loại đột biến này làm tăng chiều dài NST.
c) Đảo đoạn
Đảo đoạn thường không làm mất vật chất di truyền. Tuy vậy, nếu các điểm đứt gãy nằm ở giữa các gene có thể, dẫn đến hỏng cả hai gene ở hai đầu đoạn bị đảo hoặc hai phần của hai gene ghép lại có thể tạo ra gene mới.
d) Chuyến đoạn
Đột biến chuyển đoạn là đột biến làm cho một đoạn NST được chuyển ừt vị trí này sang vị trí khác giữa các NST hoặc trên cùng một NST. Chuyển đoạn giữa các NST được gọi là chuyển đoạn tương đồng.
Chuyển đoạn NST làm thay đổi nhóm gene liên kết và sự thay đổi vị trí gene trên NST cũng có thể làm thay đổi mức độ biểu hiện của gene. Chuyển đoạn NST cũng có thể làm thay đổi kích thước NST.
3. Đột biến số lượng NST
a. Đột biến lệch bội
Nguyên nhân: Cho đến nay các nhà khoa học cũng chưa biết rõ những hóa chất hay tác nhân đột biến nào là nguyên nhân chính dẫn đến xuất hiện các đột biến dị bội. Cơ chế: Sự rối loạn phân li của một hoặc một vài cặp NST trong giảm phân dẫn đến hình thành các giao tử lệch bội. Giao tử lệch bội kết hợp với nhau hoặc với giao tử bình thường hình thành nên hợp tử dị bội.
Các dạng đột biến: Tuỳ theo mức độ tăng hoặc giảm số lượng NST mà người ta chia các thể đột biến lệch bội thành các loại: thể ba (2n+1), thể một (2n-1), thể không (2n-2),. với dấu (+) chỉ thêm NST, dấu (-) chỉ mất NST. Đột biến liên quan đến NST giới tính ở người, được kí hiệu theo NST giới tính X và Y, có thể kèm theo tên hội chứng bệnh lí.
b. Đột biến đa bội
Nguyên nhân: Các đột biến đa bội phát sinh trong tự nhiên hầu hết đều chưa rõ nguyên nhân. Các nhà khoa học cũng đã tìm được loại hóa chất gây đột biến đa bội là chất colchicine, loại hóa chất ngăn cản sự hình thành các vi ống tạo nên bộ thoi phân bào, do đó, hóa chất này còn được sử dụng để tạo ra các thể đột biến đa bội ở thực vật.
Cơ chế:
Các dạng đột biến:
Đột biến đa bội có thể được phân loại thành: đột biến tự đa bội hay đa bội cùng nguồn và đột biến đa bội khác nguồn hay song lưỡng bội. Đột biến đa bội cùng nguồn là đột biến làm tăng số lượng bộ NST đơn bội (n) của loài lên 3, 4, 5 lần hoặc hơn tạo nên các thế đột biến tam bội (3n), tứ bội (4n), ngũ bội (5n).. Số bộ NST đơn bội trong tế bào của thể đa bội được gọi là mức bội thể. Đột biến đa bội khác nguồn là loại đột biến làm tăng số lượng bộ NST của tế bào bằng cách kết hợp bộ NST của hai loài.
4. Tác hại của đột biến NST
Hầu hết các đột biến NST đều có hại vì làm mất cân bằng gene do mất hoặc tăng thêm vật chất di truyền.
5. Vai trò của đột biến NST
Đột biến NST cung cấp nguồn nguyên liệu cho chọn giống, đặc biệt là các đột biến đa bội. Mặc dù phần lớn là có hại nhưng một số loại đột biến NST như chuyển đoạn, đảo đoạn, đa bội đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành loài mới.
III. Mối quan hệ giữa di truyền và biến dị
Di truyền là quá trình truyền đạt thông tin quy định các tính trạng từ thế hệ này sang thế hệ khác. Biến dị di truyền là những biến đổi khác thường trong vật chất di truyền (gene, NST) làm phát sinh những đặc điểm/tính trạng mới có khả năng truyền lại cho thế hệ sau. Như vậy, quá trình di truyền vừa truyền đạt các gene một cách nguyên vẹn từ bố mẹ sang con cái, vừa truyền lại những đột biến mới phát sinh làm tăng biến dị di truyền ở đời con. Nhờ có các biến dị di truyền mà sinh vật có thể thích nghi với sự thay đổi của điều kiện môi trường, qua đó sinh giới không ngừng phát triển tạo ra nhiều loài sinh vật từ một số tổ tiên chung.
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
© 2021 Vietjack. All Rights Reserved.
