Luyện tập các dạng bài tập Cơ chế di truyền cấp tế bào Sinh học 12

CƠ CHẾ DI TRUYỀN CẤP TẾ BÀO

- Chu kỳ tế bào là cuộc đời của mỗi tế bào từ khi nó sinh ra đến khi phân chia xong.          

- Chu kỳ tế bào gồm hai thời kỳ xen kẽ nhau đó là kỳ trung gian và nguyên phân.

- Nguyên phân là cơ chế duy trì ổn định bộ NST đặc trưng cho loài qua các thế hệ tế bào.

- Trong giảm phân, nhờ có sự phân ly độc lập, tổ hợp tự do, sự tiếp hợp trao đổi chéo đã tạo ra vô số các loại giao tử, từ đó thông qua quá trình thụ tinh sẽ tạo ra vô số các loại hợp tử. Kết quả tạo nên quần thể sinh vật rất đa dạng, phong phú.

Câu 1.

a. Nêu ý nghĩa của các pha trong kỳ trung gian của chu kỳ tế bào nhân thực.

b. Vì sao có loại tế bào biệt hóa (như tế bào thần kinh) lại không có khả năng phân chia?

c. Mô tả sự biến đổi hình thái của NST qua chu kì tế bào? Ý nghĩa của mỗi sự biến đổi đó?

Hướng dẫn giải

a. Nêu ý nghĩa của các pha trong kỳ trung gian của chu kỳ TB nhân thực.

+  Pha G₁: Tổng hợp và tích luỹ chất hữu cơ giúp tế bào sinh trưởng, hình thành thêm các bào quan.

+ Pha S: Tự nhân đôi của ADN, làm cơ sở cho tự nhân đôi của nhiễm sắc thể, trung thể tự nhân đôi để hình thành thoi phân bào.

+ Pha G2: Tổng hợp thêm các chất cần thiết như enzim, histôn, trùng hợp tubulin để hình thành thoi phân bào... để sẵn sàng bước vào pha M.  

b.Loại tế bào biệt hóa (như tế bào thần kinh) lại không có khả năng phân chia vì: Điểm giới hạn (R) ở cuối pha G₁ quyết định khả năng phân chia. Nếu vượt qua điểm R thì chuyển sang pha S tiếp tục hoàn thành chu kỳ phân bào. Tế bào biệt hoá như tế bào thần kinh thì không vượt qua điểm R, tế bào duy trì ở trạng thái của pha G₁.

c.

Câu 2.

a. Tại sao các NST phải co xoắn tối đa trước khi bước vào kì sau? Điều gì sẽ xảy ra nếu ở kì trước của nguyên phân thoi phân bào bị phá hủy?

b. Một tế bào sinh dưỡng của người có khối lượng ADN là 6,6 x 10^-12 gam và có 46 NST. Hãy điền vào bảng sau về khối lượng ADN và số lượng NST đơn và NST kép ở mỗi giai đoạn trong một chu kì tế bào.

Hướng dẫn giải

a. - Các NST phải co xoắn tối đa trước khi bước vào kì sau để việc di chuyển được dễ dàng, không bị rối loạn do kích thước của NST.

- Ở kì trước của nguyên phân thoi phân bào bị phá hủy thì các NST không di chuyển về các tế bào con và tạo ra tế bào tứ bội do NST đã nhân đôi.

b.

Câu 3.

a. Hoạt tính di truyền của vật chất di truyền ở sinh vật được thể hiện ở thời điểm nào trong chu kỳ tế bào. Vì sao? Nêu các hoạt động chủ yếu xảy ra.

b. Trong các hình thức phân bào sinh vật, người ta dùng các thuật ngữ trực phân, gián phân, phân bào có tơ không sao, phân bào có tơ có sao. Hãy giải thích các thuật ngữ trên. Cho biết tế bào tương ứng với các hình thức đó.

Hướng dẫn giải

a. - Hoạt tính di truyền của vật chất di truyền ở sinh vật được thể hiện ở kỳ trung gian của chu kỳ tế bào.

- Ở kỳ trung gian: Nhiễm sắc thể tháo xoắn, ở dạng sợi mảnh nên ADN mới ở trạng thái hoạt động thể hiện hoạt tính di truyền.

- Các hoạt tính chủ yếu là:

+ Tự sao( nhân đôi ADN)

+ Tổng hợp các loại ARN

+ Tổng hợp Protein

+ Sự tự nhân đôi của ADN làm cơ sở cho sự tự nhân đôi của nhiễm sắc thể đảm bảo duy trì ổn định số lượng vật chất di truyền cho các tế bào con (trong nguyên phân) và giảm đi một nửa (trong giảm phân).

b. - Trực phân ( còn gọi là phân đôi) là hình thức phân bào trực tiếp, không qua sự hình thành thoi vô sắc xảy ra ở tế bào nhân sơ.

- Gián phân là hình thức phân bào gián tiếp, thông qua sự hình thành thoi vô sắc, hình thức này xảy ra ở tế bào nhân thực, bao gồm phân bào nguyên nhiễm và phân bào giảm nhiễm.

- Phân bào có tơ có sao: sự phân chia tế bào thông qua sự hình thành thoi vô sắc, thoi vô sắc được tạo thành từ các trung tử, xảy ra ở tế bào động vật.

- Phân bào có tơ không sao: sự phân chia tế bào thông qua sự hình thành thoi vô sắc, thoi vô sắc được tạo thành từ các vi ống, xảy ra ở tế bào thực vật không có trung thể.

Câu 4.

Nêu vai trò của một số prôtêin chủ yếu đảm bảo quá trình phân ly chính xác các nhiễm sắc thể về các tế bào con trong quá trình phân bào có tơ (thoi vô sắc) ở sinh vật nhân thực.

• Hướng dẫn giải
• Tubulin là protein cấu trúc lên sợi thoi phân bào, giúp cho sự dịch chuyển của NST trong quá trình phân bào.
• Protein liên kết với vùng ADN đặc hiệu tạo nên thể động giúp cho NST có thể đính kết vào sợi thoi vô sắc và dịch chuyển trong quá trình phân bào (CENP-A/CENP-E, ...).
• Protein (phi histon) cohesin tạo sự kết dính giữa các nhiễm sắc tử chị em và các nhiễm sắc thể trong cặp tương đồng khi tiếp hợp.
• Protein (phi histon) shugoshin bảo vệ cohesin ở vùng tâm động tránh sự phân giải sớm của protein kết dính nhiễm sắc tử ở kỳ sau giảm phân I.
• Các protein phi histon khác giúp co ngắn sợi nhiễm sắc trong phân bào.
• Enzim phân giải cohesin để phân tách các nhiễm sắc tử chị em và nhiễm sắc thể trong cặp tương đồng ở kỳ sau của nguyên phân và giảm phân.
• Protein động cơ (môtơ) liên kết enzym phân giải sợi thoi vô sắc (thành đơn phân tubulin) giúp "kéo" các NST về các cực của tế bào (một cách viết khác: các protein kinesin/dynein di chuyển dọc sợi thoi vô sắc để kéo các NST về các cực của tế bào).

Câu 5.

Các nhiễm sắc tử đính với nhau trong suốt giảm phân I nhưng lại tách nhau ra trong giảm phân II và trong nguyên phân như thế nào?

Hướng dẫn giải

- Các nhiễm sắc tử được gắn với nhau dọc theo chiều dài của chúng bằng protein Cohesin. Trong Nguyên phân sự gắn kết này kéo dài tới cuối kì giữa, khi enzim phân hủy Cohesin làm cho các nhiễm sắc tử có thể di chuyển về các cực đối lập.

- trong giảm phân, ở kì giữa I các NST được giữ với nhau bởi sự gắn kết giữa các vai của nhiễm sắc tử trong các vùng mà ở đó ADN đã được trao đổi.

+ Trong kì sau I, cohesin được loại bỏ ở các vai cho phép các NST tương đồng tách nhau ra.

+ Trong kì sau II, cohesin được loại bỏ ở tâm động cho phép các nhiễm sắc tử tách nhau.

{-- Để xem tiếp nội dung đề và đáp án từ câu 6-9 của tài liệu các em vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}