Tài liệu ôn tập môn sinh học lớp 12 luyện thi đại học (25)

Chuyên đề 2: Di truyền tế bào CHUYÊN ĐỀ 2: DI TRUYỀN TẾ BÀO A Lý thuyết tổng quan I Tổng quan vật chất di truyền Phân loại vật chất di truyền Hình 1: Vật chất di truyền nhóm sinh vật Các dạng vật chất di truyền sinh vật hình số Hình 2: ADN vi khuẩn ( chưa coi NST) • Ở sinh vật nhân sơ vi kh uẩn : chưa có cấu trúc NST tế bào nhân thực Mỗi tế bào chứa ADN dạng trần, khơng liên kết với protein, có mạch xoắn kép vùng nhân dạng vòng vùng tế bào chất (Ví dụ Vi khuẩn E coli) Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào Hình 3: Vật chất di truyền vi rút • Ở vi rút (thể thực khuẩn - phage): vật chất di t ruyền chứa loại: A DN ARN  Nhiễm sắc thể vật chất di truyền cấp độ tế bào Dưới kính hiển vi quang học quan sát biến đổi hình thái NST qua kỳ phân bào Hình 4: NST nhân tế bào nhân chuẩn • Ở sinh vật nhân thực: nhiễm sắc thể cấu trúc nằm nhân tế bào, có khả nhuộm màu đặc trưng thuốc nhuộm kiềm tính, cấu tạo từ chất nhiễm sắc bao gồm chủ yếu ADN protein loại histon Tế bào loài sinh vật có nhiễm sắc thể đặc trưng số lượng, hình thái cấu trúc, trì ổn định qua hệ thơng qua chế : Nguyên phân, giảm phân thụ tinh Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào Hình 5: NST kép Thơng thường, tế bào sinh dưỡng (tế bào xôma), tất nhiễm sắc thể tồn thành cặp Mỗi cặp gồm nhiễm sắc thể giống hình dạng, kích thước, trình tự locut gen cấu trúc đặc trưng, gọi cặp nhiễm sắc thể tương đồng ; đó, có nguồn gốc từ bố, có nguồn gốc từ mẹ Hình 6: Bộ NST người Toàn nhiễm sắc thể nằm nhân tế bào hợp thành nhiễm sắc thể lưỡng bội lồi (2n) Ví dụ, người 2n = 46; ruồi giấm 2n = 8; ngô 2n = 20 Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào NST có khả tự nhân đôi, phân li, tổ hợp ổn định qua hệ NST có khả bị đột biến làm thay đổi số lượng cấu trúc, tạo đặc trưng di Trong giao tử số lượng NST = 1/2 TB sinh dưỡng VD : tinh trùng người có 1n = 23 NST, Trong trứng người có 1n = 23 NST Bảng số lượng nhiễm sắc thể (2n) số loài sinh vật Loài Số lượng nhiễm sắc thể (2n) Loài Giun đũa Người 46 Ruồi giấm Tinh Tinh 48 Đậu Hà lan 14 Bò 60 Lúa nước 24 Cà độc dược 24 Số lượng nhiễm sắc thể (2n) Cấu trúc hiển vi NST Hình 7: Cấu trúc NST  Ở kì nguyên phân, NST có cấu trúc kép gồm cromatit gắn với tâm động  Mỗi NST điển hình chứa: • Tâm động: Là vi trí liên kết với thoi phân bào giúp NST di chuyển cực tế bào q trình phân bào • Vùng đầu mút: Nằm đầu NST, có chứa trình tự nu đặc biệt có tác dụng bảo vệ NST làm cho NST khơng dính vào • Có chứa gen vai NST nằm hai bên tâm động • Các trình tự khởi đầu nhân đơi ADN: điểm mà ADN bắt đầu nhân đơi Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào Hình thái nhiễm sắc thể Hình thái nhiễm sắc thể nhìn rõ kỳ nguyên phân chúng ngắn rút ngắn mức cực đại Nhiễm sắc thể có dạng hạt, que chữ V, có chiều dài 0,2 –50µm, đường kính 0,2 – 2µm Mỗi nhiễm sắc thể giữ vững hình thái, cấu trúc đặc thù liên tục qua nhiều hệ tế bào, có biến đổi qua kỳ trình phân bào Phân biệt NST thường NST giới tính Hình 8: Bộ NST người NST thường + Tồn thành cặp tương đồng + Chứa gen quy định tính trạng thường cho kết lai thuận giống kết lai nghịch + Biểu tính trạng xét đến có phân li giới đực đồng NST giới tính + Có tương đồng có khơng tùy thuộc vào lồi loại giới tính sinh vật thuộc lồi + Chứa gen quy định giới tính gen quy định tính trạng thường Cho kết lai thuận lai nghịch khác + Biểu tính trạng xét đến có phân li giới đực không đồng Chức nhiễm sắc thể  Lưu giữ, bảo quản truyền đạt thông tin di truyền Giúp tế bào phân chia vật chất di truyền vào t ế bào phân bào II Các hình thức phân bào Trực phân - Phân bào prokaryote Phân bào prokaryote trực phân (binary fission) Một tế bào prokaryote sau lần phân bào trực phân tạo hai tế bào giống Trong phân bào trực phân, nhiễm sắc thể prokaryote nhân đôi đính màng tế bào cấu trúc gọi mesosome (các nếp gấp màng tế bào) Thành tế bào xuất hình thành vách ngăn, tách đơi hai nhiễm sắc thể chia tế bào mẹ thành hai tế bào (daughter cell) Mỗi tế bào mang gene hoàn chỉnh Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào Hình 9: Trực phân vi khuẩn Chu trình tế bào phân bào eukaryote a Chu kì tế bào Hình 10: Chu kì tế bào - Đối tượng tế bào xảy ra: Tế bào sinh dục sơ khai ( đực, cái), tế bào xoma (tb sinh dưỡng) - Khái niệm: Chu kì tế bào khoảng thời gian hai lần phân bào liên tiếp - Chu kì tế bào có thời kì: Kì trung gian q trình nguyên phân * Giai đoạn 1: Kì trung gian - Chiếm time max - Gồm pha: + Pha G1: tổng hợp chất quan trọng như: protein, enzym, ATP….; NST dãn xoắn max, 2n đơn Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào + Pha S: ADN *2 → NST * 2; cặp trung tử nhân đôi, 2n kép + Pha G2: Tổng hợp số chất lại protein thoi phân bào, 2n kép, hoàn tất giai đoạn chuẩn bị để tế bào bước vào trình nguyên phân * Giai đoạn 2: trình nguyên phân Các giai đoạn Diễn biến Hình 11: Kì đầu Kì đầu Kì - Màng nhân nhân bắt đầu tiêu biến - NST bắt đầu co ngắn - Thoi vơ săc hình thành Hình 12: Kì - NST co ngắn cực đại, đính vào sơi thoi vơ sắc tập trung thành hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào Hình 13: Kì sau Kì sau - Các NST kép tách tâm động taọ thành NST đơn, hình thành nhóm NST tiến cực TB theo sợi vơ sắc Hình 14: Kì cuối Kì cuối - Tại cực tế bào, NST tháo xoắn - Màng nhân nhân hình thành Tế bào chất phân đơi tạo thành tế bào có NST giống TB mẹ Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào Giảm phân - Đối tượng tb xảy ra: Tế bào sinh dục bước vào vùng chín (vùng sinh sản) - Gồm lần phân bào: + Giảm phân 1: Các giai đoạn Kì Trung gian I Diễn biến - Màng nhân nhân tiêu biến - NST tháo xoắn thành dạng sợi mảnh nhân đôi thành NST kép gồm crômatit giống dính tâm động - Trung tử nhân đơi Hình 15: Kì đầu Kì đầu1 - Thoi vơ săc hình thành - NST co ngắn - Các NST kép bắt đơi tương đồng trao đổi đoạn cho (hiện tượng trao đổi chéo) Hình 16: Kì Kì giữa1 - NST co ngắn cực đại, đính vào sơi thoi vơ sắc tập trung thành hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào Hình 17: Kì sau Kì sau1 - Mỗi NST kép cặp NST kép tương đồng di chuỷên cực TB theo sợi vô sắc Hình 18: Kì cuối Kì cuối - Tại cực tế bào, NST tháo xoắn - Màng nhân nhân hình thành Tế bào chất phân đơi tạo thành tế bào có NST kép 1/2 NST TB mẹ + Giảm phân 2: Giống chất trình nguyên phân Các giai đoạn Kì trung gian Diễn biến Diển nhanh - Màng nhân nhân tiêu biến - NST tháo xoắn thành dạng sợi mảnh gồm crơmatit giống dính tâm động - NST khơng nhân đơi lần Hình 19: Kì đầu 10 Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào Kì đầu2 - NST co ngắn - Thoi vơ săc hình thành Hình 20: Kì Kì giữa2 - NST co ngắn cực đại, đính vào sơi thoi vô sắc tập trung thành hàng mặt phẳg xích đạo thoi phân bào Hình 21: Kì sau Kì sau2 - Các NST kép tách tâm động taọ thành NST đơn, hình thành nhóm NST đơn tiến cực TB theo sọi vơ sắc Hình 22: Kì cuối Kì cuối2 - Tại cực tế bào, NST tháo xoắn 11 Knowledge is power! Chuyên đề 2: Di truyền tế bào - Màng nhân nhân tái xuất Tế bào chất phân đôi tạo thành tế bào (giao tử) có NST đơn 1/2 NST TB mẹ III So sánh trình nguyên phân giảm phân, ý nghĩa chúng di truyền tiến hóa: NGUYÊN PHÂN GIẢM PHÂN - Có nhân đơi AND kỳ trung gian - Trải qua kỳ phân bào tương tự - Đều có biến đổi hình thái NST theo chu kỳ đóng tháo xoắn đảm bảo cho NST nhân đôi kỳ trung gian thu gọn cấu trúc kỳ - Ở lần phân bào II giảm phân giống phân bào nguyên phân - Đều chế sinh học nhằm đảm bảo ổn định vật chất di truyền qua hệ - Xảy lần phân bào gồm kỳ - Xảy lần phân bào liên tiếp: Lần phân bào I phân bào giảm phân, lần phân bào II thực chất có chất phân bào nguyên phân - Mỗi NST tương đồng nhân đôi thành NST - Mỗi NST tương đồng nhân đôi thành cặp kép, NST kép gồm crômatit NST tương đồng kép gồm crômatit tạo thành thể thống - Ở kỳ trước không xảy trao đổi chéo gồm - Ở kỳ trước I cặp NST có xảy tượng crômatit nguồn gốc tiếp hợp xảy trao đổi đoạn crômatit khác nguồn gốc, tạo nhóm gen liên kết - Tại kỳ NST tập trung thành NST - Tại kỳ NST tập trung thành căp kép (1 hàng) NST tương đồng kép ( hàng) - Ở kỳ sau ngun phân: có phân ly crơmatit - Ở kỳ sau I GP : có phân ly NST đơn NST kép cục tế bào trạng thái kép cặp NST tương đồng kép để tạo tế bào có NST đơn trạng thái kép khác nguồn gốc NST - Kết lần phân bào tạo tế bào có - Kết qua lần phân bào tạo tế bào giao NST lưỡng bội ổn định loài tử có NST giảm nửa khác biệt nguồn gốc chất lượng NST - Xảy Tế bào sinh dưỡng mô tế bào - Xảy tế bào sinh dục sau kết thúc giai sinh dục sơ khai đoạn sinh trưởng 12 Knowledge is power!