chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học 9; bài giảng bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học. Nội dung: NST Nguyên phân Giảm phân các kiến thức cơ bản về di truyền học nhiễm sắc thể, kèm theo hình ảnh minh họa. dùng trong bôpif dưỡng học sinh giỏi môn sinh học lớp 9. dưới dạng bài giảng soạn trên powepoint.
Duration: 95 Middle School Grade: - CCSS, NGSS NHIỄM SẮC THỂ CHROMOSOME Click to open in Lifeliqe A NHIỄM SẮC THỂ, CẶP NHIỄM SẮC THỂ TƯƠNG ĐÓNG VÀ BỘ NHIỄM SẮC THỂ I Nhiễm sắc thể (NST) Khái niệm NST: NST cấu trúc mang gen, tồn nhân tế bào, dễ bắt màu dung dịch thuốc nhuộm kiềm tính, có vai trị quan trọng di truyền tính trạng qua hệ tế bào thể Hình thái, cấu trúc hiển vi chức NST a Hình thái cấu trúc hiển vi NST - Hình thái cấu trúc hiển vi NST biểu rõ kì trình phân chia tế bào (nguyên phân, giảm phân): + Hình thái: Ở kì giữa, NST đóng xoắn, co ngắn cực đại, có chiều dài từ 0,5 đến 50 µm đường kính từ 0,2 đến µm, đồng thời có hình dạng đặc trưng hình hạt, hình que hình chữ V + Cấu trúc: Ở kì giữa, NST gồm hai nhiễm sắc tử chị em (crômatit) gắn với tâm động (eo thứ nhất), crômatit bao gồm chủ yếu phân tử ADN (axit đêôxiribônuclêic) prôtêin loại histôn liên kết lại với theo trật tự xác định, số NST cịn có eo thứ hai - Trong trình phân chia tế bào, NST có biến đổi hình thái cấu trúc NST thường giữ vững trì liên tục qua hệ tế bào b Chức NST - NST cấu tạo từ ADN, mà ADN mang gen có vai trị quan trọng di truyền tính trạng nên NST nơi lưu giữ bảo quản thông tin di truyền cho tế bào thể - Nhờ tự ADN đưa đến tự nhân đôi NST, kết hợp với phân li NST q trình phân bào mà thơng tin di truyền lưu giữ gen truyền đạt ổn định hệ tế bào thể - Thông qua mức độ cuộn xoắn duỗi xoắn, NST cịn điều hịa hoạt động gen 3 Phân loại NST Có nhiều cách phân loại NST, giới thiệu hai cách phân loại NST thường đề cập: a Dựa vào chức chia NST thành loại NST thường NST giới tính - NST thường (kí hiệu chung A): Mang gen quy định tính trạng thường, phân bố đồng giới đực giới lồi - NST giới tính (kí hiệu X Y): Mang gen quy định tính trạng liên quan khơng liên quan với giới tính; đa số lồi phân tính NST giới tính Y nhỏ, ngắn mang gen NST giới tính X, số lồi phân tính có NST giới tính X mà khơng có NST giới tính Y b Dựa vào trạng thái tồn q trình phân bào (ngun phân giảm phân) chia NST thành loại NST đơn NST kép - NST đơn: Là trạng thái tồn NST, có dạng sợi đơn dài, mảnh với thành phần chủ yếu gồm phân tử ADN (axit đêôxiribônuclêic) liên kết với prôtêin loại histôn mang tâm động (eo thất) chia thành hai cảnh - NST kép: Là trạng thái tồn NST trình phân bào, hình thành tự nhân đơi NST đơn, có cấu trúc gồm nhiễm sắc tử chị em (crômatit) gắn với tâm động, crômatit bao gồm chủ yếu phân tử ADN (axit II Cặp NST tương đồng 15 Khái niệm: Cặp NST tương đồng cặp NST gồm NST mang gen tồn thành cặp tương ứng chúng giống hình thái kích thước khác nguồn gốc, NST có nguồn gốc từ NST có nguồn gốc từ mẹ Phân loại: Gồm cặp NST đơn tương đồng cặp NST kép tương đồng III Bộ NST 15 Bộ NST lưỡng bội NST đơn bội Bộ NST lưỡng bội: Là NST có chứa cặp NST tương đồng, kí hiệu 2n NST, tồn nhâncủa tế bào sinh dưỡng, tế bào sinh dục sơ khai hợp tử –Bộ NST đơn bội: Là nhiễm sắc thể chứa NST cặp tương đồng, kí hiệulà n NST, tổn nhân giao tử (tinh trùng, trứng) thể cực (thể định hướng) 10 Tính đặc trưng NST a Dấu hiệu - Mỗi lồi sinh vật có NST lưỡng bội (2n) đơn bội (n) đặc trưng số lượng, hình dạng cấu trúc NST, đặc trưng cấu trúc quan trọng - Ở lồi đơn tính, NST lưỡng bội (2n) cá thể đực cá thể có khác cặp NST giới tính kí hiệu XX XY, XX cặp tương đồng, cịn XY cặp khơng tương đồng - Ví dụ: Ruồi giấm có 2n = NST, ruồi gồm cặp NST thường có cặp hình chữ V, cặp hình hạt cặp NST giới tính XX hình que (kí hiệu chung (6A + XX)), ruồi giấm đực gồm cặp NST thường giống ruồi giấm cặp giới tính XY NST X có hình que cịn NST Y có hình móc (kí hiệu chungBộ NST 2n tuổi giấm đực (6A + XY)) b Ý nghĩa - Đảm bảo cho trình nguyên phân, giảm phân thụ tinh loài diễn bình thường từ ổn định nhiễm sắc thể loài qua hệ tế bào thể - Tạo cách li mặt sinh sản di truyền loài với - Tổ hợp tính chất đặc trưng NST, đặc biệt số lượng, thành phần, trình tự phân bố chức gen NST cịn phản ánh trình độ tiến hố loài Click on the model to interact IV ĐIỂM KHÁC NHAU GIỮA NST THƯỜNG VÀ NST GIỚI TÍNH, NST KÉP KÉP VÀ CẶP NST TƯƠNG ĐỒNG, BỘ NST LƯỠNG BỘI VÀ BỘ NST Đ[N BỘI 25 Những điểm khác nhiễm sắc thể thường nhiễm sắc thể giới tính : NST giới tính NST thường - Thường tồn cặp tế bào - Thường tồn với số cặp lớn lưỡng bội - Có thể cặp tương đồng (XX) không tương đồng (XY) tế bào lưỡng bội - Khác hai giới đực tế bào lưỡng bội - Luôn tồn thành cặp tương đồng tế bào lưỡng bội - Giống hai giới đực - Mang gen quy định tính trạng liên quan - Chỉ mang gen quy định tính trạng thường khơng liên quan với giới tính thể thể IV ĐIỂM KHÁC NHAU GIỮA NST THƯỜNG VÀ NST GIỚI TÍNH, NST KÉP KÉP VÀ CẶP NST TƯƠNG ĐỒNG, BỘ NST LƯỠNG BỘI VÀ BỘ NST Đ[N BỘI 25 Những điểm khác nhiễm sắc thể KÉP CẶP nhiễm sắc thể TƯƠNG ĐỒNG NST KÉP CẶP NST TƯƠNG ĐỒNG - Chỉ nhiễm sắc thể gồm crômatit giống - Gồm nhiễm sắc thể độc lập giống hình thái kích dính với tâm động thước - crơmatit có nguồn gốc (hoặc có nguồn từ bố - - nhiễm sắc thể có nguồn gốc khác (một có nguồn gốc có nguồn gốc từ mẹ) từ bố, có nguồn gốc từ mẹ) - crômatit hoạt động thể thống (trong điều - nhiễm sắc thể cặp tương đồng hoạt động độc lập với kiện bình thường) - Các gen vị trí tương ứng crơmatit giống nhau - Các gen vị trí tương ứng nhiễm sắc thể cặp tương đồng giống khác (đồng hợp dị hợp) IV ĐIỂM KHÁC NHAU GIỮA NST THƯỜNG VÀ NST GIỚI TÍNH, NST KÉP KÉP VÀ CẶP NST TƯƠNG ĐỒNG, BỘ NST LƯỠNG BỘI VÀ BỘ NST Đ[N BỘI 25 Những điểm khác BỘ NST L][NGX BỘI VÀ BỘ NST ĐƠN BỘI Bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội Bộ nhiễm sắc thể đơn bội - Tồn nhân tế bào sinh dưỡng, tế - Tồn nhân giao tử thể định hưỡng bào sinh dục sơ khai hợp tử loài sinh vật (thể cực) thể lưỡng bội sinh sản hữu tính lưỡng bội - Chứa cặp nhiễm sắc thể tương đồng nên số lượng - Chỉ chứa nhiễm sắc thể cặp tương đồng nên nhiễm sắc thể số chẵn kí hiệu 2n NST có số lượng nửa so với nhiễm sắc thể lưỡng bội tương ứng kí hiệu n NST - Các gen nhiễm sắc thể tương đồng tồn - Các gen nhiễm sắc thể không tồn thành thành cặp tương ứng cặp tương ứng mà trạng thái đơn lẻ - Được hình thành sau trình nguyên phân tế - Được hình thành sau trình giảm phân tế bào bào sinh dưỡng trình thụ tinh giao tử sinh dục chín đơn bội B CHU KỲ TẾ BÀO VÀ QUÁ TRÌNH NGUYÊN PHÂN 15 I Chu kì tế bảo Khái niệm chu kì tế bào: Chu kì tế bảo lập lại vịng địi bao gồm kì trung gian thời gian th[ì gian phân bào nguyên nhiễm gọi tắt nguyên phần tế bào có khả phân chia Các giai đoạn kết chu kì tế bảo - Một chu kì tế bao gồm hai giai đoạn rõ rệt kì trung gian qtrình ngun phân, NST có biến đổi hình tháimang tính chất chu kì thể thơng qua đóng duỗi xoắn + Kì trung gian thời kì sinh trưởng (lớn lên) tế bào vớinhững diễn biến phức tạp mà điển hình tự nhân đơi NST đơn dẠng sợi dài mảnh, duỗi xoắn thành NST kép gồm hai sợi dài mảnh, giống nhau, đính điểm gọi tâm động + Quá trình nguyên phần bao gồm phân chia nhân phân chia tế bảo chất diễn tiến qua kì kì đầu, kỳ giữa, kỳ sau kỳ cuối - Kết chu kì tế bào từ tế bào mẹ cho hai tế bào có NST giống NST tế bào mẹ ( 2n NST) Click to open in Lifeliqe II Quá trình nguyên phân ( phân bào nguyên nhiễm) 15 1/Khái quát - Nguyên phân trình phân bào mà kết từ tế bào mẹ cho hai tế bào có NST giống hệt với NST tế bào mẹ - Quá trình nguyên phân xảy tế bào sinh dưỡng tế bào sinh dục sơ khai 2/ Những diễn biến NST kỳ nguyên phân +Kì đầu: Các NST kép bắt đầu đóng xoắn co ngắn lại có hình thái rõ rệt tâm động NST dính với sợi thoi phân bào II Quá trình nguyên phân ( phân bào nguyên nhiễm) 15 2/ Những diễn biến NST kỳ nguyên phân +Kì đầu: Các NST kép bắt đầu đóng xoắn co ngắn lại có hình thái rõ rệt tâm động NST dính với sợi thoi phân bào - Kỳ giữa: Các NST kép tiếp tục đóng xoắn cực đại tập trung thành hàng [ử mặt phẳng xích đọa thoi phân bào, tâm động NSt đính với sợi tơ xuất phát từ thoi phân bào cực tế bào II Quá trình nguyên phân ( phân bào nguyên nhiễm) 15 2/ Những diễn biến NST kỳ nguyên phân +Kì đầu: Các NST kép bắt đầu đóng xoắn co ngắn lại có hình thái rõ rệt tâm động NST dính với sợi thoi phân bào - Kỳ giữa: Các NST kép tiếp tục đóng xoắn cực đại tập trung thành hàng [ử mặt phẳng xích đọa thoi phân bào, tâm động NSt đính với sợi tơ xuất phát từ thoi phân bào cực tế bào - Kỳ sau: croma tit NST kép tách tâm động tạo thành NST đơn phân li phía hai cực tế bào nhờ co rút sợi tơ thuộc thoi phân bào II Quá trình nguyên phân ( phân bào nguyên nhiễm) 15 2/ Những diễn biến NST kỳ nguyên phân +Kì đầu: Các NST kép bắt đầu đóng xoắn co ngắn lại có hình thái rõ rệt tâm động NST dính với sợi thoi phân bào - Kỳ giữa: Các NST kép tiếp tục đóng xoắn cực đại tập trung thành hàng [ử mặt phẳng xích đọa thoi phân bào, tâm động NSt đính với sợi tơ xuất phát từ thoi phân bào cực tế bào - Kỳ sau: croma tit NST kép tách tâm động tạo thành NST đơn phân li phía hai cực tế bào nhờ co rút sợi tơ thuộc thoi phân bào - Kỳ cuối: Khi di chuyển tới cực tế bào, NST đơn dãn xoắn, dài dạng sợi mảnh nằm gọn nhân tế bào tạo thành, tế bào có NST giống với NST tế bào mẹ C GIẢM PHÂN TẠO GIAO TỬ VÀ THỤ TINH I Quá trình giảm phân (phân bào giảm nhiễm) 1/ Khái niệm giảm phân: Giảm phân hình thức phân bào tế bào sinh dục thời kì chín, tế bào mẹ với 2n NST trải qua lần phân bào liên tiếp gọi giảm phân I giảm phân II tạo t bào mang NST đơn bội (n NST) 2 Những diễn biến NST kì giảm phân I giảm phân II a Những diễn biến NST kì giảm phân I - Kì trung gian I: Diễn tự nhân đội NST đơn dạng sợi dài mảnh, duỗi xoắn thành NST kép, NST kép gồm hai sợi dài mảnh, giống nhau, đính với điểm gọi tâm động - Kì đầu I: Các NST kép bắt đầu đóng xoắn co ngắn; sau đó, diễn tiếp hợp cặp đơi NST kép tương đồng theo chiều dọc chúng bắt chéo với nhau; tiếp theo, NST kép cặp tương đồng lại tách rời xảy trao đổi chéo đoạn crômatit tương ứng cho 2 Những diễn biến NST kì giảm phân I giảm phân II a Những diễn biến NST kì giảm phân I - Kì I: Các NST kép đóng xoắn, có ngắn cực đại, chúng tập trung xếp song song thành hai hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào, tâm động NST kép hàng định với sợi tơ thoi phân bào xuất phát từ cực tế bào, - Kì sau I: Các NST kép cặp NST tương đồng " phân li độc lập với hai cực tế bào nhờ co rút sợi tơ thuộc thoi phân bào, cực tế bào có n NST kép 2 Những diễn biến NST kì giảm phân I giảm phân II a Những diễn biến NST kì giảm phân I - Kì cuối I: Các NST kép nằm gọn hai nhân tạo thành, tế bào mẹ phân chia thành hai tế bào đổi con, tế bào có nhân chứa NST đơn bội kép (n kép) khác nguồn gốc ... Gồm cặp NST đơn tương đồng cặp NST kép tương đồng III Bộ NST 15 Bộ NST lưỡng bội NST đơn bội Bộ NST lưỡng bội: Là NST có chứa cặp NST tương đồng, kí hiệu 2n NST, tồn nhâncủa tế bào sinh dưỡng, ... xoắn, NST cịn điều hịa hoạt động gen 3 Phân loại NST Có nhiều cách phân loại NST, giới thiệu hai cách phân loại NST thường đề cập: a Dựa vào chức chia NST thành loại NST thường NST giới tính - NST. .. NHAU GIỮA NST THƯỜNG VÀ NST GIỚI TÍNH, NST KÉP KÉP VÀ CẶP NST TƯƠNG ĐỒNG, BỘ NST LƯỠNG BỘI VÀ BỘ NST Đ[N BỘI 25 Những điểm khác nhiễm sắc thể thường nhiễm sắc thể giới tính : NST giới tính NST thường