Bài 43: Di truyền nhiễm sắc thể 1. Nguyên phân 2. Giảm phân
3. Các loại nhiễm sắc thể và cơ chế xác định giới tính 4. Di truyền liên kết
Mở đầu trang 177 Bài 43 KHTN 9: Trong tự nhiên, ở các loài sinh sản vô tính có
các đặc điểm giống hệt nhau giữa các cá thể trong quần thể; trong khi đó, ở các loài
sinh sản hữu tính lại có nhiều đặc điểm sai khác giữa các cá thể trong quần thể.
Hiện tượng này được giải thích như thế nào? Trả lời:
- 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. 1. Nguyên phân
Hình thành kiến thức mới 1 trang 177 KHTN 9: Quan sát Hình 43.1, hãy cho biết
kết quả của quá trình nguyên phân. Trả lời:
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.
Hình thành kiến thức mới 2 trang 178 KHTN 9: Nêu ý nghĩa của quá trình nguyên
phân đối với sinh vật. Cho ví dụ. Trả lời:
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,…
Luyện tập trang 178 KHTN 9: Ở người, tại sao khi bị đứt tay, sau một thời gian vết
thương có thể lành lại? Trả lời:
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. 2. Giảm phân
Hình thành kiến thức mới 3 trang 179 KHTN 9: Quan sát Hình 43.2, hãy cho biết
kết quả của quá trình giảm phân. Trả lời:
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).
Luyện tập trang 179 KHTN 9: Lập bảng phân biệt nguyên phân và giảm phân dựa
vào các tiêu chí sau: nơi diễn ra, số lần phân bào, hiện tượng tiếp hợp và trao đổi
chéo, sự sắp xếp nhiễm sắc thể trên thoi phân bào, kết quả, đặc điểm của tế bào con so với tế bào mẹ. Trả lời: Đặc điểm Nguyên phân Giảm phân Nơi diễn ra
Tế bào sinh dưỡng và tế Tế bào sinh dục chín bào sinh dục sơ khai
Số lần phân bào 1 lần 2 lần
Hiện tượng tiếp Không có
Xảy ra tiếp hợp và có thể xảy ra hợp và trao đổi
trao đổi chéo ở kì đầu giảm phân chéo I Sự sắp
xếp Xếp thành 1 hàng trên mặt Có thể xếp thành 2 hàng (kì giữa
nhiễm sắc thể phẳng xích đạo của thoi I) hoặc 1 hàng (kì giữa 2) trên
trên thoi phân phân bào
mặt phẳng xích đạo của thoi bào phân bào Kết quả
Từ 1 tế bào mẹ ban đầu Từ 1 tế bào mẹ ban đầu qua
qua 1 lần nguyên phân tạo giảm phân tạo ra 4 tế bào con ra được 2 tế bào con
Đặc điểm tế bào 2 tế bào con có bộ NST 4 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể
con so với tế bào giống nhau (2n) và giống đơn bội (n) giảm đi một nửa so mẹ mẹ với tế bào mẹ (2n)
Hình thành kiến thức mới 4 trang 180 KHTN 9: Quan sát Hình 43.3, hãy trình bày
mối quan hệ giữa nguyên phân, giảm phân trong sinh sản hữu tính. Trả lời:
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.
Hình thành kiến thức mới 5 trang 180 KHTN 9: Xác định kiểu gene của các tổ hợp
giao tử bằng cách hoàn thành ô trống trong Hình 43.4. Từ đó, giải thích ý nghĩa của
giảm phân trong việc tạo ra các biến dị tổ hợp. Trả lời:
- Xác định kiểu gene của các tổ hợp giao tử: P ♂AaBb × ♀AaBb G ♀ AB Ab aB ab P ♂ F1 AB AABB AABb AaBB AaB b Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb
- 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.
Luyện tập trang 180 KHTN 9: Tại sao 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? Trả lời:
- 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.
Vận dụng trang 180 KHTN 9: Kể thêm một số giống vật nuôi, cây trồng mang các
đặc tính tốt được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính ở địa phương em. Trả lời:
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.
3. Các loại nhiễm sắc thể và cơ chế xác định giới tính
Hình thành kiến thức mới 6 trang 181 KHTN 9: Đọc thông tin và quan sát Hình 43.5, hãy:
a) Phân biệt nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính.
b) Xác định số lượng nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính ở người. Trả lời:
a) Phân biệt nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính: NST thường NST giới tính
- Thường có nhiều cặp trong tế bào - Thường chỉ có 1 cặp trong tế bào lưỡng bội. lưỡng bội.
- Thường tồn tại thành cặp tương - Tồn tại thành từng cặp tương đồng
đồng trong tế bào lưỡng bội.
(XX, giới đồng giao tử) hoặc không
tương đồng (XY, giới dị giao) hoặc một
số loài chỉ có 1 chiếc (XO).
- Mang gene quy định tính trạng - Mang gene quy định giới tính, các
thường, không liên quan đến giới gene quy định tính trạng liên quan đến tính.
giới tính, các gene quy định tính trạng thường.
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).
Hình thành kiến thức mới 7 trang 182 KHTN 9: Quan sát Hình 43.6, hãy trình bày
cơ chế xác định giới tính ở người. Trả lời:
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.
Vận dụng trang 183 KHTN 9:Trong thực tiễn, người ta có thể chủ động điều chỉnh tỉ
lệ đực : cái ở vật nuôi cho phù hợp với mục đích sản xuất. Giải thích cơ sở của việc làm này. Cho ví dụ. Trả lời:
- 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 28oC sẽ nở thành con đực,
nếu nhiệt độ trên 32oC 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.
4. Di truyền liên kết
Hình thành kiến thức mới 8 trang 183 KHTN 9: Quan sát Hình 43.7, hãy:
a) Nhận xét sự di truyền của các gene quy định màu sắc thân và kích thước cánh ở ruồi giấm.
b) Cho biết hiện tượng di truyền liên kết là gì. Trả lời:
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.
Luyện tập trang 183 KHTN 9: Lập bảng phân biệt di truyền liên kết và phân li độc
lập dựa vào các tiêu chí sau: vị trí của các gene trên nhiễm sắc thể, sự phân li và tổ
hợp của các gene, số lượng biến dị tổ hợp, kết quả phép lai phân tích. Trả lời: Đặc điểm Di truyền liên kết Phân li độc lập phân biệt
Vị trí của các Các gene nằm gần nhau trên Các gene nằm trên các nhiễm gene
trên cùng một nhiễm sắc thể. sắc thể khác nhau. nhiễm sắc thể
Sự phân li và Các gene phân li và tổ hợp Các gene phân li độc lập và tổ
tổ hợp của cùng nhau trong giảm phân và hợp tự do trong giảm phân và các gene thụ tinh. thụ tinh. Số
lượng Làm xuất hiện nhiều biến dị tổ Làm hạn chế sự xuất hiện của biến dị tổ hợp. biến dị tổ hợp. hợp
Kết quả phép Tạo ra ít loại kiểu gene và kiểu Tạo ra nhiều loại kiểu gene và lai phân tích
hình hơn (trong phép lai của kiểu hình hơn (trong phép lai
Morgan là 2 loại kiểu gene và 2 của Mendel là 4 loại kiểu gene loại kiểu hình). và 4 loại kiểu hình).
Hình thành kiến thức mới 9 trang 184 KHTN 9: Hiện tượng di truyền liên kết có ý
nghĩa như thế nào đối với sinh vật và con người? Trả lời:
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.
Hình thành kiến thức mới 9 trang 184 KHTN 9: Hiện tượng di truyền liên kết có ý
nghĩa như thế nào đối với sinh vật và con người? Trả lời:
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.