CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH PHÂN BÀO Nhiễm sắc thể là cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền ở cấp độ tế bào 1 Nhiễm sắc thể (NST) 1 1 Khái quát NST Nhiễm sắc thể ở tế bào nhân sơ và tế b[.]
CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH PHÂN BÀO Nhiễm sắc thể sở vật chất tượng di truyền cấp độ tế bào Nhiễm sắc thể (NST) 1.1 Khái quát NST Nhiễm sắc thể tế bào nhân sơ tế bào nhân thực Ở Sinh vật nhân thực: Nhiễm sắc thể được cấu tạo từ chất nhiễm sắc, gồm ADN protein chủ yếu loại histơn, nằm nhân tế bào Mỗi lồi có NST đặc trưng bởi: hình thái, số lượng cấu trúc (trình tự xếp gen NST) Tế bào sinh dưỡng (soma) tế bào sinh dục sơ khai mang NST lưỡng bội 2n: NST tồn thành cặp tương đồng mang gen alen tương ứng; có nguồn gốc từ bố có nguồn gốc từ mẹ Cặp NST tương đồng Giao tử mang NST đơn bội n (mỗi cặp NST có chiếc) Trong tế bào lồi phân tính, NST có loại NST: NST giới tính (thường cặp chiếc) cặp NST thường Ví dụ: Ruồi giấm (2n = 8) có cặp NST thường cặp NST giới tính XX XY đực; châu chấu (2n = 24) có 11 cặp NST thường, mang cặp XX, đực có XO Riêng sinh vật nhân sơ: NST phân tử ADN dạng vòng, trần (chưa có cấu trúc tế bào nhân thực) 1.2 Hình thái cấu trúc nhiễm sắc thể Hình thái NST Khi quan sát tế bào nhân thực kính hiển vi quang học, nhìn thấy NST rõ kỳ phân bào chúng co xoắn cực đại Khi đó, NST có cấu trúc kép, NST gồm crơmatit gắn với tâm động Mỗi crômatit chứa phân tử ADN Hình thái cấu trúc hiển vi NST (1) NST kép (2) NST đơn Mỗi NST điển hình chứa: tâm động (vị trí liên kết với thoi phân bào, quy định hình thái NST); vùng đầu mút (bảo vệ NST, ngăn NST khơng dính vào nhau); trình tự khởi đầu nhân đơi (những điểm mà ADN bắt đầu nhân đôi) Cấu trúc siêu hiển vi nhiễm sắc thể Đơn vị cấu tạo nên NST nuclêôxôm Mỗi nuclêôxôm gồm đoạn ADN khoảng 146 cặp nucleotit quấn 134 vòng quanh khối cầu gồm phân tử prôtêin histôn Các nuclêôxôm cạnh nối đoạn ADN ngắn phân tử protêin histôn tạo thành chuỗi nuclêôxôm (sợi bản) Sợi (11 nm) ⇒ sợi chất nhiễm sắc (30 nm) ⇒ siêu xoắn (300 nm) ⇒ crômatit (700 nm) ⇒ NST kép xoắn cực đại (1400 nm) 1.3 Chức nhiễm sắc thể Lưu giữ, bảo quản truyền đạt thơng tin di truyền Điều hịa hoạt động gen Giúp phân chia đồng vật chất di truyền cho tế bào phân bào Quá trình nguyên phân giảm phân Ở tế bào nhân thực (thực vật, động vật, nấm …), phân bào gián tiếp (có hình thành thoi phân bào) gồm: nguyên phân giảm phân. 2.1 Nguyên phân Nguyên phân xảy tế bào sinh dưỡng, tế bào sinh dục sơ khai Gồm lần nhân đôi NST kỳ trung gian lần phân chia Kì đầu: Không xảy tượng tiếp hợp trao đổi chéo Kỳ giữa: 2n NST kép xếp hàng Kỳ sau: 2n NST kép ⇒ 2 × 2n NST đơn phân li cực tế bào Kỳ cuối: Tạo thành tế bào (2n) Kết quả: 1 tế bào (2n đơn) sau nguyên phân lần tạo tế bào (2n đơn) Ý nghĩa trình nguyên phần: Duy trì ổn định NST đặc trưng lồi qua hệ Còn tế bào nhân sơ, phân bào trực tiếp phân đôi 2.2 Giảm phân Giảm phân xảy tế bào sinh dục chín Gồm lần nhân đôi nhiễm sắc thể ở kỳ trung gian lần phân chia Kì đầu I: Xảy tiếp hợp NST kép tương đồng Có thể xảy tượng trao đổi chéo đoạn crômatit không chị em (khác nguồn) cặp tương đồng Kỳ I: Các NST kép xếp hàng Cách xếp cặp NST kép tương đồng kỳ I định loại giao tử tạo Kỳ sau I: Mỗi NST kép cặp tương đồng phân li cực tế bào Kỳ cuối I: Tạo thành tế bào (n kép) Kỳ đầu II: n NST kép Kỳ II: n NST kép xếp thành hàng Kỳ sau II: n NST kép ⇒ 2 × n NST đơn phân li cực tế bào Kỳ cuối II: Tạo thành tế bào (n) Kết quả: 1 tế bào (2n đơn) sau giảm phân tạo tế bào (n đơn) Ý nghĩa trình giảm phân: Giảm phân tạo nhiều loại giao tử khác nguồn gốc ⇒ cơ sở tạo biến dị tổ hợp Phân bào động vật thực vật Quá trình phân bào thực vật động vật có khác nhau: 3.1 Tế bào động vật Thoi phân bào tạo từ trung tử bên trung thể Tế bào mẹ hình thành eo thắt ⇒ phân chia tế bào chất cho tế bào Quá trình phát sinh giao tử: Giao tử đực: tế bào sinh tinh (2n) ⇒ 4 tinh trùng (n) Giao tử cái: tế bào sinh trứng (2n) ⇒ 1 trứng (n) thể cực (n) bị tiêu biến 3.2 Tế bào thực vật Không có trung tử, thoi phân bào tập hợp khơng cần trung thể Tế bào mẹ hình thành vách ngăn ⇒ phân chia tế bào chất cho tế bào Tế bào mẹ hình thành vách ngăn ⇒ phân chia tế bào chất cho tế bào Quá trình phát sinh giao tử: Giao tử đực: Tế bào mẹ tiểu bào tử (2n) giảm phân ⇒ 4 tiểu bào tử (n), tiểu bào tử nguyên phân lần cho hai nhân đơn bội (trong hạt phấn) Giao tử cái: Tế bào mẹ đại bào tử (2n) giảm phân ⇒ 4 tế bào (n), sau tế bào tiêu biến cịn lại đại bào tử sống sót tiếp tục nguyên phân lần tạo túi phôi: trứng (n), tế bào kèm (n), tế bào đối cực (n), tế bào cực (2n) Thụ tinh Khi thụ tinh, giao tử đực kết hợp với giao tử hình thành hợp tử Trong trình này, NST giao tử đực NST giao tử hợp với tạo thành NST hợp tử (n x n = 2n) Trắc nghiệm nhiễm sắc thể Câu 1: Ở sinh vật nhân thực, vật chất di truyền mang thông tin di truyền cấp tế bào là: A Marn B Nhiễm sắc thể C Protein D AND Câu 2: Mỗi loài sinh vật có NST đặc trưng A số lượng hình thái NST B số lượng, hình thái cấu trúc NST C hình thái trình tự gen NST D số lượng trình tự phân bố gen Câu 3: Trong đặc điểm sau, có đặc điểm với nhiễm sắc thể? I Chỉ có phân tử ARN II Đơn vị cấu trúc gồm đoạn ADN chứa 146 cặp nuclêôtit quấn quanh khối cầu gồm phân tử histon III Có khả đóng xoắn tháo xoắn theo chu kì IV Có khả bị đột biến V Chứa đựng, bảo quản truyền đạt thông tin di truyền A 2. B 3. C 5. D Câu 4: Khi nhận xét nhiễm sắc thể sinh vật nhân thực, khẳng định sau ? A Vùng đầu mút NST chứa gen quy định tuổi thọ tế bào B Mỗi NST điển hình chứa trình tự nucleotit đặc biệt gọi tâm động C Bộ NST tế bào tồn thành cặp tương đồng D Các loài khác ln có số lượng NST khác Câu 5: Trong cấu tạo siêu hiển vi NST, trạng thái siêu xoắn (mức xoắn 3) có đường kính A 30nm B 700nm C 300nm D 11nm Câu 6: Nhiễm sắc thể sinh vật nhân thực khơng có chức sau đây? A Lưu giữ, bảo quản truyền đạt thông tin di truyền B Phân chia vật chất di truyền cho tế bào trình phân bào C Phản ánh mức độ tiến hóa loài sinh vật số lượng NST đơn nhân tế bào D Tham gia q trình điều hịa hoạt động gen thông qua mức cuộn xoắn NST Câu 7: Biết không phát sinh đột biến, quan sát tế bào ruồi giấm (2n = 8) kỳ sau ngun phân nhìn thấy A NST kép xếp hàng mặt phẳng xích đạo B NST kép xếp hàng mặt phẳng xích đạo C NST đơn chia làm nhóm đồng phân li cực tế bào D 16 NTS đơn chia làm nhóm đồng phân li cực tế bào Hướng dẫn: Tại kỳ sau nguyên phân có = 16 NST đơn, chia làm nhóm đồng phân li cực tế bào Câu 8: Quá trình nguyên phân diễn liên tiếp qua lần từ hợp tử tạo tế bào mới? A B 16 C 32 D 64 Hướng dẫn: Số tế bào tạo = 23 = Câu 9: Hình vẽ sau mô tả tế bào thể lưỡng bội phân bào Biết không xảy đột biến Theo lí thuyết, có phát biểu sau đúng? I Tế bào kì sau nguyên phân kết thúc phân bào tạo hai tế bào có 2n = II Tế bào kì sau giảm phân I kết thúc phân bào tạo hai tế bào có NST kép III Tế bào kì sau giảm phân II kết thúc phân bào tạo nên hai tế bào có n = IV Cơ thể có NST 2n = 2n = 12 A B C D Hướng dẫn: Diễn NST đơn phân li cực tế bào, số NST 12 (số chẵn) ⇒ đây kỳ sau nguyên phân (2n = 6) kỳ sau giảm phân II (2n = 12) Vậy kết luận I, III IV Câu 10: Một tế bào có NST (2n = 4) ký hiệu AaBb Tế bào kỳ sau nguyên phân NST tế bào ký hiệu là: A AAaaBBbb B AaBb; AaBb C AaBb D AB; ab Câu 11: Một nhóm tế bào có NST (2n = 4) ký hiệu AaBb Nếu chúng tiến hành q trình giảm phân bình thường tạo loại giao tử: A Aa Bb B A, a, B, b C AB, Ab, aB, ab D AA, aa, BB, bb Câu 12: Một tế bào có NST (2n = 4) ký hiệu AaBb Nếu tế bào tiến hành trình giảm phân bình thường tạo loại giao tử: A AB, Ab, aB, ab B A, a, B, b C AB, Ab aB, ab. D AB, ab Ab, aB Câu 13: Hình vẽ sau mơ tả hai tế bào hai thể lưỡng bội phân bào Biết không xảy đột biến; chữ A, a, B, b, c, D, M, n kí hiệu cho nhiễm sắc thể Theo lí thuyết, phát biểu sau đúng? A Hai tế bào kì sau nguyên phân B Khi kết thúc trình phân bào hai tế bào từ tế bào tạo hai tế bào lưỡng bội, từ tế bào tạo hai tế bào đơn bội C Bộ nhiễm sắc thể tế bào 2n = 4, nhiễm sắc thể tế bào 2n = D Tế bào kì sau giảm phân II, tế bào kì sau nguyên phân Hướng dẫn: Tế bào kỳ sau GP II (mỗi nhóm phân li chứa NST không tương đồng ⇒n = 4 ⇒2n = 8) Tế bào kỳ sau NP (mỗi nhóm phân li chứa NST cặp tương đồng Aa Bb ⇒ 2n = 4) Câu 14: Ở loài, giả sử hiệu suất thụ tinh trứng 10% tinh trùng 2,5% Biết trình thụ tinh thể tạo 32 hợp tử Tổng số NST có hợp tử 2496 Trong phát biểu sau, có phát biểu đúng? (I) Cơ thể đực tạo 1280 tinh trùng thể tạo 320 trứng (II) Bộ NST loài 2n = 78 (III) Để tạo đủ số tinh trùng trứng, thể đực cần có 320 tế bào sinh tinh, thể cần có 80 tế bào sinh trứng (IV) Nếu trình phát sinh giao tử đực có 10 tế bào sinh dục đực sơ khai chúng nguyên phân lần liên tiếp trước tiến hành giảm phân tạo tinh trùng A B C D Hướng dẫn: (I) Vì số tinh trùng tạo = 32 / 0,025 = 1280; số trứng tạo = 32 / 0,1 = 320 (II) Mỗi hợp tử chứa 2n NST ⇒ 2n = 2496 / 32 = 78 (III) sai Số tế bào sinh tinh = 1280 / = 320; số tế bào sinh trứng = số trứng tạo = 320 (IV) Số tinh trùng tạo ra =10×2k×4 =1280 ⇒k=5 Câu 15: Xét hai tế bào sinh dục sơ khai A B lồi, A tế bào sinh dục đực, B tế bào sinh dục Cả hai tế bào trải qua vùng sinh sản, vùng sinh trưởng vùng chín Biết vùng sinh sản tổng số lần nguyên phân tế bào A B lần, số giao tử tạo tế bào A gấp lần số giao tử tế bào B tạo Biết hiệu suất thụ tinh giao tử đực 6,25% có 50% số hợp tử tạo thành phát triển thành cá thể Số lần nguyên phân tế bào số cá thể sinh là: A Tế bào A nguyên phân lần, tế bào B nguyên phân lần, có cá thể sinh B Tế bào A nguyên phân lần, tế bào B nguyên phân lần, có cá thể sinh C Tế bào A nguyên phân lần, tế bào B nguyên phân lần, có cá thể sinh D Tế bào A nguyên phân lần, tế bào B nguyên phân lần, có cá thể sinh Hướng dẫn: a + b = (a, b số lần nguyên phân tế bào A B) 4×2a=8×2b⇒a = b = ⇒số tinh trùng tạo = 4×25=128, số trứng tạo ra = 24 = 16 ⇒ số hợp tử = số tinh trùng thụ tinh = 0,0625×128 =8 ⇒số cá thể = 0,5 × 8 = 4 -Người biên soạn: Giáo viên Lê Minh Trọng ... trình phân bào hai tế bào từ tế bào tạo hai tế bào lưỡng bội, từ tế bào tạo hai tế bào đơn bội C Bộ nhiễm sắc thể tế bào 2n = 4, nhiễm sắc thể tế bào 2n = D Tế bào kì sau giảm phân II, tế bào kì... ngun phân kết thúc phân bào tạo hai tế bào có 2n = II Tế bào kì sau giảm phân I kết thúc phân bào tạo hai tế bào có NST kép III Tế bào kì sau giảm phân II kết thúc phân bào tạo nên hai tế bào. .. phân tế bào số cá thể sinh là: A Tế bào A nguyên phân lần, tế bào B nguyên phân lần, có cá thể sinh B Tế bào A nguyên phân lần, tế bào B nguyên phân lần, có cá thể sinh C Tế bào A nguyên phân lần,