Học chăm – Thư viện tài liệu học tập miễn phí dành cho học sinh
Câu 1. Khái niệm về NST. Trình bày hình dạng, số lượng, thành phần hóa học và chức năng của NST.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Khái niệm về NST:
NST là cơ sở vật chất di truyền cấp độ tế bào.
NST là cấu trúc nằm trong nhân tế bào, có khả năng bắt màu đặc trưng với các phẩm nhuộm kiềm tính.
NST có thể được quan sát thấy sự biến đổi hình thái dưới kính hiển vi quang học lúc tế bào phân chia.
Mỗi loài sinh vật có bộ NST đặc trưng về hình dạng, kích thước, số lượng và được duy trì ổn định qua các thế hệ.
1 Thông thường, trong tế bào sinh dưỡng mỗi loài sinh vật, NST tồn tại từng cặp, nên số lượng NST trong tế bào sinh dưỡng là số chẵn, được gọi là bộ NST lưỡng bội (Kí hiệu: 2n).
I Trong tế bào sinh dưỡng mỗi loài có số lượng NST đặc trưng riêng biệt.
Ví dụ:
+ Ở người: 2n = 46 + ở cà chua* 2n == 24
+ ở ruồi giấm: 2n = 8 + ở ngô: 2n = 20
+ Ở gà: 2n 178
Hai NST đứng thành một cặp có hình dạng và kích thước giống hệt nhau được gọi là cặp NST tương đồng (đồng dạng).
I Mỗi cặp NST tương đồng có một NST nguồn gốc của bố, một NST có nguồn gốc của mẹ.
Tùy theo giới, có thể một cặp NST gồm hai NST không đồng dạng nhau.
Ví dụ: Cặp NST giới tính ở ruồi giấm cái gồm hai chiếc hình que đồng dạng nhau còn cặp NST giới tính ở tế bào ruồi giấm đực gồm một chiếc hình que, một chiếc hình móc câu nhỏ hơn không đồng dạng với chiếc kia.
Tùy loài, số lượng NST trong tế bào sinh dưỡng có thể là số lẻ.
Ví dụ: Ở châu châu, rệp… con đực chỉ có một NST giới tính X nên số lượng NST trong tế bào là số lẻ.
Số lượng NST trong giao tử của sinh vật sinh sản hữu tính bằng — số NST:ủa tế bào sinh dưỡng và gọi là bộ NST đơn bội (kí hiệu n).
Trong bộ NST đơn bội, mỗi NST có nguồn gốc từ một cặp NST tương đồng (nguồn gốc bố hoặc mẹ).
Ví dụ: Giao tử của ruồi giấm có n = 4; Giao tử của ngô n = 10.
Thành phần hóa học của NST:
NST được cấu tạo bởi phức hợp nulêôprôtêin, khi phân giải sẽ hình thành prôtêin và axit nuclêic (gồm ADN và ARN) trong đó ADN là thành phần hóa học chủ yếu.
Prôtêin gồm chủ yếu loại histon.
Chức năng của NST:
1 NST là nơi bảo quản thông tin di truyền đảm bảo sự kế tục vật chất di truyền qua các thế hệ.
1 Cùng với sự tự nhân đôi của ADN, tổng hợp ARN và prôtêin, hoạt động của NST (phân li, tổ hợp) góp phần đảm bảo cơ chế hóa học của hiện tượng di truyền.
Câu 2. Trình bày về cấu trúc NST, sự biến đổi hình thái của NST qua các kì nguyên phân. Ý nghĩa của sự biến đổi đó trong hoạt động di truyền.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Cấu trúc của NST:
Cấu trúc hiển vi:
! Dưới kính hiển vi quang học, NST được quan sát thấy rõ nhất vào cuối kì giữa, vì lúc này NST đóng xoắn cực đại.
Lúc này NST ở dạng kép, mỗi NST gồm 2 crômatit dính nhau ở tâm động.
I Tâm động là eo chính của NST, được xem là bộ phận vận động của NST vì nó dính được vào sợi tơ vô sắc, nhờ đó NST phân li được về hai cực tế bào ở kì sau quá trình phân bào.
Tùy vị trí của tâm động NST có các hình dạng khác nhau như hình hạt que, hai cánh không đều, chữ V…
1NST của một số loài sinh vật còn có eo thứ 2 (eo phụ) và thể kèm.
I Người ta cho rằng eo thứ 2 là nơi tổng hợp nhân con vì đoạn ADN d eo thứ 2 tổng hợp rARN trước khi rời khỏi nhân, chúng tạm thời tích tụ ở eo thứ 2 tạo ra nhân con.
Cấu trúc siêu hiển vi:
NST được cấu tạo từ chất nhiễm sắc mà thành phần chủ yếu là ADN và prôtêin loại histon.
Phân tử ADN quấn quanh các khối cầu prôtêin tạo nên chuỗi nuclêôxôm.
Mỗi nuclêôxôm là khối prôtêin hình cầu ở bên trong chứa 8 phân tử histon bên ngoài được quấn bởi đoạn ADN chứa khoảng 146 cặp nueotitt thành 2 vòng.
Nhiều nuclêôxôm nôi nhau tạo thành sợi cơ bản có đường kính 110 A
Giữa các nuclêôxôm kế tiếp nhau trong sợi cơ bản nối bằng một đoạn ADN khoảng 100 cặp nuclêôtit và một phân tử histôn.
Sợi cơ bản xoắn lại lần 2 tạo thành nhiễm sắc có đường kính 300 A.
Sợi nhiễm sắc tiếp tục đóng xoắn lần 3 đến cực đại sẽ hình thành 2 crômatit.
Ở các sinh vật chưa có nhân điển hình như vi khuẩn lam, tảo, virut thì NST là phân tử ADN lạng vòng.
ở các sinh vật chưa có cấu tạo tế bào như thể ăn khuẩn, virut thì vật chất di truyền là phân tử Có một số loài virut, vật chất di truyền chỉ là phân tử ARN.
Sự biến đổi hình thái của NST và ý nghĩa:
Sự biến đổi hình thái NST:
NST đặc trưng được quan sát thấy rõ nhất dưới kính hiển vi quang học vào cuối kì giữa lúc NST đóng xoắn tối đa, kích thước trung bình của NST có đường kính từ 0,2 – 2 pm dài từ 0,2 – 5|xm.
Hình dạng của NST gồm: Hình hạt, que, chữ V… được giữ ổn định qua các thế hệ nhưng hình thái bị biến đổi qua các kì của quá trình nguyên phân, có tính chu kì (gọi là chu kì tế bào).
Chu kì tế bào: là thời gian xảy ra một lần phân bào, tính từ đầu kì trung gian của lần phân bào đến hết kì cuối.
Kì trung gian: đầu kì NST ở trạng thái tháo xoắn cực đại, dạng sợi dài rất mảnh, NST tồn tại dưới dạng sợi nhiễm sắc đơn, trên sợi nhiễm sắc có những chỗ tháo xoắn chưa hoàn toàn, giàu ADN, bắt màu đậm với phẩm nhuộm gọi là hạt nhiễm sắc, sau đó xảy ra cơ chế nhân đôi ADN các sợi nhiễm sắc đơn trở thành sợi nhiễm sắc kép.
Kì trước: Các sợi nhiễm sắc kép đóng xoấn trở thành NST kép, mỗi NST kép có 2 crômatit dính nhau tại tâm động, lúc này có thể thấy được NST kép dưới kính hiển vi.
Kì giữa: Các NST kép tiếp tục đóng xoắn, đến cuối kì giữa thì NST đóng xoắn cực đại, do đó có dạng điển hình, đặc trưng riêng cho mỗi loài và được quan sát thấy rõ nhất dưới kính hiển vi.
Kì sau: Mỗi NST kép bị chẻ dọc tại tâm động thành 2 NST đơn, mỗi NST đơn phân li đồng đều về 2 cực của tế bào. Cuối kì sau, các NST đơn bắt đầu tháo xoắn.
Các NST đơn tiếp lục tháo xoắn đến tối đa vào cuối kì, trở về dạng sợi nhiễm sắc mảnh như ở đầu kì trung gian.
Ý nghĩa:
Qua qúa trình nguyên phân NST đóng và tháo xoắn (biến đổi hình thái) có tính chu kì và theo qui luật.
+ Từ đầu kì trước đến cuối kì giữa, NST có xu hướng đóng xoắn. Hiện tượng này có ý nghĩa chuẩn bị cho cơ chế phân li đồng đều NST ở kì sau.
+ Từ đầu kì sau đến cuối kì cuối, NST có xu hướng tháo xoắn. Hiện tượng này có ý nghĩa chuẩn bị cho cơ chê tự nhân đôi ADN, nhân đôi NST d kì trung gian của lần phân bào tiếp theo.
Nhờ sự biến đổi hình thái NST có tính chu kỳ, đảm bảo cho bộ NST lưỡng bội đặc trưng của loài được duy trì ổn định qua các thế hệ tế bào trong cùng cơ thể.
Câu 3. Các thành phần tế bào tham gia phân bào. Chức năng từng thành phần đó trong phân bào.
HƯỚNG DẪN GIẢI
. Các thành phần của tế bào tham gia phân bào gồm có:
Màng tế bào, tế bào chất, cá thể, thoi vô sắc, màng nhân và NST. n. Chức năng của từng thành phần trong tếbào tham gia phân bào.
Màng tế bào:
Còn gọi là màng sinh chất, gồm có 3 lớp, 2 lớp ngoài là prôtêin, giữa là lớp phôtpholipit, trên màng có nhiều lỗ nhỏ.
I Màng có đầy đủ hệ enzim giúp cho trao đổi chất giữa môi trường trong và ngoài tế bào.
Màng tế bào động vật tham gia vào quá trình phân bào bằng cách co thắt lại để chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con xảy ra vào kì cuối quá trình.
Tế bào chất:
Là chất dịch keo nhớt, chiết quang, thường xuyên chuyển động, chứa các bào quan như Ti thể, lạp thể, lưới nội chất, bộ máy gôn-gi, ribôxôm… và một số gen.
Trong phân bào, tế bào chất được phân chia ngẫu nhiên để góp phần tạo ra tế bào chất của hai tế bào con.
Trung thể:
Là bào quan có ở động vật và thực vật bậc thấp nằm sát nhân.
Vào kì trước phân bào, trung thể nhân đôi, mỗi nửa về mỗi cực tế bào và dần dần phân hóa rõ thành thoi vô sắc.
Trung thể là bào quan có vai trò định hướng cho phân bào.
Thoi dây tơ vô sắc:
Nhờ có các dây tơ của thoi vô sắc, các NST kép dính trên sợi tơ vô sắc tại lâm động, vào kì giữa các NST kẹp tập trung ở mặt phẳng giữa của thoi vô sắc. Kì sau, nhờ dây tơ vô sắc, các NST phân li đồng đều, trượt về hai cực của tế bào mẹ.
Màng nhân: Là màng kép, có cấu trúc giống màng sinh chất, ở kì trước phân bào, màng nhân biến mất để NST có thể phân li về các cực của tế bào mẹ.
Ở kì cuối màng nhân xuất hiện trở lại thành nhân mới của tế bào con.
NST: H11., 11
1 Là vật mang thông tin di truyền, giữ vai trò quyết định trong quá trình phân bào.
Trước khi phân bào, mỗi NST chỉ là sợi nhiễm sắc đơn mảnh, sau đó sợi nhiễm sắc đơn nhân đôi rồi đóng xoắn trở thành NST kép.
1 Trong phân bào:
+ Ở kì trước: NST kép tiếp tục đóng xoắn.
+ Trong kì trước I quá trình giảm phân thường xảy ra hiện tượng tiếp hợp, bắt chéo, trao đổi đoạn và hoán vị gen giữa hai crômatit của hai NST kép thuộc mỗi cặp NST tương đồng, tạo ra tổ hợp gen chéo giữa hai NST của bố và mẹ.
+ Ở kì giữa: Các NST kép tiếp tục đóng xoắn đến cực đại và có dạng điển hình đặc trưng cho mỗi loài. Trong nguyên phân, các NST kép tập trung một hàng ở mặt phẳng giữa thoi vô sắc, dàn thành hai nhóm giống hệt nhau còn trong giảm phân I các NST kép tập trung ở mặt phẳng giữa thoi vồ sắc thành hai hàng.
+ Ở kì sau: Ở quá trình nguyên phân, mỗi NST kép tách thành hai NST phân li đồng đều về hai cực tế bào mẹ, trong kì sau I, mỗi cặp NST tương đồng tách thành hai NST kép phân li về hai cực (đồng đều về số lượng, không đồng đều về cấu trúc). Còn trong kì sau II, mỗi NST kép trong bộ đơn bội đều tách thành hai NST đơn phân li đồng đều về hai cực của tế bào.
Nhờ hiện tượng phân li đồng đều số lượng NST ở kì sau, đã chia đều số lượng NST về hai tế bào con tạobộ 2n trong nguyên phân và bộ n trong giảm phân.
