Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Mở đầu trang 166
Đề bài: Xét nghiệm DNA cho phép xác định danh tính và nhận dạng mỗi cá nhân với độ tin cậy cao. Em đã biết những gì về DNA?
Lời giải:
Một số hiểu biết về DNA:
- DNA là vật chất di truyền của sinh vật, có trong tế bào.
- DNA mang thông tin di truyền, quy định các tính trạng của cơ thể.
- DNA đặc trưng cho từng loài, từng cá thể nên có thể dùng để xác định danh tính, quan hệ huyết thống.
I. Khái niệm nucleic acid
Câu hỏi trang 166
Đề bài: Cho các đối tượng sau: da, tóc, tiểu cầu, lục lạp, virus HIV, ti thể. Đối tượng nào có chứa nucleic acid?
Lời giải:
Các đối tượng có chứa nucleic acid: da, tóc, lục lạp, virus HIV, ti thể.
Giải thích: Nucleic acid có trong tế bào của cơ thể sinh vật và trong virus. Da, tóc đều được cấu tạo từ tế bào nên có chứa nucleic acid. Lục lạp, ti thể là các bào quan có chứa DNA riêng. Virus HIV có vật chất di truyền là RNA.
→ Tiểu cầu không chứa nucleic acid vì tiểu cầu là mảnh tế bào không có nhân.
II. Deoxyribonucleic acid (DNA)
1. Cấu trúc của phân tử DNA
Hoạt động trang 166
Đề bài:
Quan sát Hình 38.1, thực hiện các yêu cầu sau:
- Mô tả cấu trúc phân tử DNA. Cấu trúc đó được hình thành và ổn định nhờ yếu tố nào?
- Gọi tên các đơn phân cấu tạo nên phân tử DNA.
Lời giải:
1. Cấu trúc phân tử DNA:
- DNA có cấu trúc xoắn kép, gồm hai mạch polynucleotide song song, ngược chiều, xoắn quanh một trục tưởng tượng từ trái sang phải (xoắn phải).
- Trên mỗi mạch, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị theo chiều từ 5′ đến 3′.
- Giữa hai mạch, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T, G liên kết với C (và ngược lại).
- Phân tử DNA có đường kính 20 Å, mỗi chu kì xoắn dài 34 Å tương ứng với 10 cặp nucleotide.
Cấu trúc DNA được hình thành và ổn định nhờ:
- Liên kết cộng hoá trị giữa các nucleotide trên mỗi mạch.
- Liên kết hydrogen giữa các nucleotide bổ sung của hai mạch.
2. Các đơn phân cấu tạo nên DNA:
DNA được cấu tạo từ 4 loại đơn phân (nucleotide):
- Adenine (A)
- Thymine (T)
- Guanine (G)
- Cytosine (C)
Câu hỏi trang 167
Đề bài: Quan sát Hình 38.1 và đọc thông tin trên để trả lời các câu hỏi sau:
- Kích thước của mỗi cặp nucleotide là bao nhiêu Å?
- Các nucleotide trong mỗi cặp liên kết bổ sung với nhau bằng bao nhiêu liên kết hydrogen?
- Trình tự các nucleotide trên một đoạn của DNA như sau: …A-T-G-C-T-G-A-T-C-A-C-G-T… Hãy xác định trình tự các nucleotide trên mạch bổ sung với mạch đó.
Lời giải:
1. Mỗi chu kì xoắn dài 34 Å gồm 10 cặp nucleotide.
→ Kích thước của mỗi cặp nucleotide là: $34 : 10 = 3{,}4$ Å.
2. Số liên kết hydrogen trong mỗi cặp nucleotide:
- Cặp A – T: liên kết với nhau bằng 2 liên kết hydrogen.
- Cặp G – C: liên kết với nhau bằng 3 liên kết hydrogen.
3. Áp dụng nguyên tắc bổ sung (A – T, G – C):
- Mạch đã cho: …A – T – G – C – T – G – A – T – C – A – C – G – T…
- Mạch bổ sung: …T – A – C – G – A – C – T – A – G – T – G – C – A…
2. Chức năng của phân tử DNA
Câu hỏi trang 167
Đề bài:
- Những đặc điểm nào của phân tử DNA đảm bảo cho nó thực hiện chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền?
- Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ chức năng nào của phân tử DNA?
Lời giải:
1. Các đặc điểm của DNA:
- Trình tự các nucleotide trên DNA chính là thông tin di truyền chỉ dẫn cho tế bào tổng hợp protein.
- Liên kết cộng hoá trị giữa các nucleotide đảm bảo cấu trúc DNA được duy trì ổn định → giúp lưu giữ và bảo quản thông tin di truyền.
- DNA có khả năng tự nhân đôi (tái bản) → giúp truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể.
2. Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ chức năng truyền đạt thông tin di truyền của DNA (qua quá trình tự nhân đôi).
3. Khái niệm gene
Câu hỏi trang 167
Đề bài: Đọc thông tin trên và nêu khái niệm gene.
Lời giải:
- Gene là một đoạn của phân tử DNA có chức năng di truyền xác định, quy định một sản phẩm xác định là phân tử RNA hoặc chuỗi polypeptide.
- Mỗi gene thường có từ 600 đến 1 500 cặp nucleotide với trình tự xác định.
4. Tính đa dạng và đặc trưng của phân tử DNA
Câu hỏi trang 168
Đề bài:
- Giải thích vì sao chỉ từ bốn loại nucleotide tạo ra được sự đa dạng của phân tử DNA.
- Phương pháp phân tích DNA đem lại những ứng dụng gì trong thực tiễn? Cơ sở của các ứng dụng đó là gì?
Lời giải:
1. Chỉ từ 4 loại nucleotide (A, T, G, C) nhưng tạo ra sự đa dạng của DNA vì:
- Mỗi phân tử DNA có rất nhiều nucleotide (hàng nghìn đến hàng triệu).
- 4 loại nucleotide có thể sắp xếp khác nhau về:
- Số lượng nucleotide.
- Thành phần nucleotide.
- Trình tự sắp xếp các nucleotide.
→ Tạo ra vô số phân tử DNA khác nhau, đặc trưng cho từng loài, thậm chí từng cá thể.
2.
Các ứng dụng của phân tích DNA:
- Xác định quan hệ huyết thống.
- Xác định nghi phạm, truy tìm tội phạm.
- Dự đoán nguy cơ mắc bệnh di truyền và điều trị y tế.
- Nghiên cứu phát sinh chủng loại sinh vật.
Cơ sở của các ứng dụng:
- DNA đặc trưng cho từng cá thể (mỗi cá thể có trình tự DNA khác nhau).
- DNA được di truyền từ bố mẹ sang con nên các cá thể cùng huyết thống có DNA tương đồng nhau.
III. Ribonucleic acid (RNA)
1. Cấu trúc của phân tử RNA
Hoạt động trang 168
Đề bài:
Dựa vào kiến thức đã học và quan sát Hình 38.2, thực hiện các yêu cầu sau:
- Mô tả cấu trúc của phân tử RNA.
- Dự đoán trong tế bào, RNA được tổng hợp từ cấu trúc nào.
Lời giải:
1. Cấu trúc phân tử RNA:
- RNA có cấu tạo đa phân, đơn phân là 4 loại nucleotide: A, U, G, C.
- Mỗi phân tử RNA gồm hàng trăm đến hàng nghìn đơn phân.
- Các đơn phân liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị tạo thành mạch RNA (chuỗi polynucleotide).
- RNA có cấu trúc một mạch (khác với DNA cấu trúc xoắn kép hai mạch).
- Kích thước và khối lượng của RNA thường nhỏ hơn DNA.
2. Trong tế bào, RNA được tổng hợp từ DNA (mạch DNA làm khuôn để tổng hợp RNA).
2. Các loại RNA trong tế bào
Câu hỏi trang 169
Đề bài:
Phân biệt các loại RNA dựa vào chức năng.
Lời giải:
| Loại RNA | Chức năng |
|---|---|
| mRNA (RNA thông tin) | Truyền đạt thông tin di truyền; làm khuôn trực tiếp cho quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide. |
| tRNA (RNA vận chuyển) | Vận chuyển amino acid đến nơi tổng hợp protein. |
| rRNA (RNA ribosome) | Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên ribosome – nơi tổng hợp protein. |
Em có thể
Giải thích được cơ sở của những ứng dụng DNA trong việc xác định quan hệ huyết thống, định danh cá thể hoặc truy tìm tội phạm
Lời giải:
Cơ sở khoa học:
- DNA đặc trưng cho từng cá thể: mỗi cá thể có số lượng, thành phần và trình tự nucleotide khác nhau (trừ trường hợp sinh đôi cùng trứng).
- DNA được di truyền từ bố mẹ sang con → con mang một nửa DNA từ bố và một nửa từ mẹ. Người có cùng huyết thống sẽ có những đoạn DNA giống nhau.
Các ứng dụng cụ thể:
- Xác định quan hệ huyết thống (xét nghiệm cha – con, ông – cháu,…): So sánh trình tự DNA giữa các cá thể; nếu có nhiều đoạn DNA tương đồng thì có quan hệ huyết thống.
- Định danh cá thể: Mỗi người có “dấu vân tay DNA” riêng, có thể dùng để xác định danh tính qua mẫu máu, tóc, nước bọt,…
- Truy tìm tội phạm: Thu thập mẫu vật ở hiện trường (tóc, máu, da, nước bọt,…) → phân tích DNA → so sánh với DNA của nghi phạm để xác định thủ phạm.
Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu