Bài này các em củng cố lại các kiến thức cơ bản về di truyền học như: Cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử, cơ chế di truyền ở cấp độ tế bào và cơ thể, cơ chế di truyền ở cấp quần thể, ứng dụng di truyền học trong chọn giống, biến dị, các dạng đột biến gen và đột biến NST. Rèn luyện kĩ năng giải toán sinh học, phân tích lập luận để xác định các hướng giải quyết vấn đề liên quan di truyền học
Tóm tắt lý thuyết
2.1. Di truyền
2.1.1 Cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử
- Cấu trúc ở cấp độ phân tử: Gen, ARN(mARN, tARN, rARN), prôtêin
- Gen là một đoạn của ADN mang thông tin mã hoá một sản phẩm xác định (chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN).
+ Gen cấu trúc bao gồm 3 phần : Vùng điều hoà (nằm ở đầu 3’ của mạch mã gốc) – vùng mã hoá (ở giữa gen) - vùng kết thúc (nằm ở đầu 5’ của mạch mã gốc - cuối gen).
+ Gen ở sinh vật nhân sơ (vi khuẩn) mã hoá liên tục, ở sinh vật nhân thực có các đoạn không mã hoá (intrôn) xen kẽ các đoạn mã hoá (êxôn).
- Những diễn biến cơ bản của các cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử
| Các cơ chế | Những diễn biến cơ bản |
| Tự sao chép ADN |
ADN tháo xoắn và tách 2 mạch đơn khi bắt đầu tái bản. - Các mạch mới được tổng hợp theo chiều 5’→3’, một mạch được tổng hợp liên tục, mạch còn lại được tổng hợp gián đoạn. - Có sự tham gia của các enzim: tháo xoắn, kéo dài mạch, nối liền mạch… - Diễn ra theo các nguyên tắc bổ sung, bán bảo toàn và nửa gián đoạn |
|
Phiên mã |
- Enzim tiếp cận ở điểm khởi đầu và đoạn ADN (gen) tháo xoắn. - Enzim dịch chuyển trên mạch khuôn theo chiều 3’→5’và sợi ARN kéo dài theo chiều 5’→3’, các đơn phân kết hợp theo NTBS. - Đến điểm kết thúc, ARN tách khỏi mạch khuôn. - Đối với SV nhân thực à cắt bỏ những đoạn intron, nối các đoạn exon |
| Dịch mã |
- Các axit amin đã hoạt hóa được tARN mang vào ribôxôm. - Ribôxôm dịch chuyển trên mARN theo chiều 5’→ 3’ theo từng bộ ba và chuỗi pôlipeptit được kéo dài. - Đến bộ ba kết thúc chuỗi pôlipeptit tách khỏi ribôxôm. |
| Điều hoà hoạt động của gen | Gen điều hòa tổng hợp prôtêin ức chế để kìm hãm sự phiên mã, khi chất cảm ứng làm bất hoạt chất kìm hãm thì sự phiên mã được diễn ra. Sự điều hòa này tùy thuộc vào nhu cầu của tế bào. |
- Sơ đồ mối quan hệ ADN (gen) – tính trạng
2.1.2 Cơ chế di truyền ở cấp độ tế bào và cơ thể
|
Tên quy luật |
Nội dung |
Cơ sở tế bào học |
Điều kiện nghiệm đúng |
Ý nghĩa |
|
Phân li |
Tính trạng do 1 cặp alen quy định. Do sự phân li đồng đều của cặp alen trong giảm phân nên mỗi giao tử chỉ chứa một chiếc của cặp. |
Phân li, tổ hợp của cặp NST tương đồng trong giảm phân và thụ tinh dẫn đến sự phân li và tổ hợp của cặp alen tương ứng. |
Tính trạng do một gen quy định, gen trội át hoàn toàn gen lặn. |
Xác định tính trội lặn. |
|
Trội không hoàn toàn |
F2 có 1 trội : 2 trung gian : 1 lặn. |
Phân li, tổ hợp của cặp NST tương đồng. |
Gen trội át không hoàn toàn. |
Tạo kiểu hình mới (trung gian). |
|
Phân li độc lập |
Các cặp nhân tố di truyền(gen)quy định các tính trạng khác nhau phân li độc lập trong quá trình hình thành giao tử
|
Các cặp alen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau. Sự phân li độc lập của các cặp NST tương đồng trong giảm phân dẫn đến sự phân li của các cặp gen tương ứng. |
Mỗi cặp alen quy định 1 cặp tính trạng và nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau.
|
Tạo các biến dị tổ hợp. |
|
Tương tác gen không alen |
Hai hay nhiều gen không alen cùng tương tác quy định một tính trạng. |
Các cặp NST tương đồng phân li độc lập. |
Các gen không tác động riêng rẽ. |
Tạo biến dị tổ hợp. |
|
Tác động cộng gộp |
Các gen cùng có vai trò như nhau đối với sự hình thành tính trạng. |
Các cặp NST tương đồng phân li độc lập. |
Các gen không tác động riêng rẽ. |
Tính trạng số lượng trong sản xuất. |
|
Tác động đa hiệu |
Một gen chi phối nhiều tính trạng. |
Phân li, tổ hợp của cặp NST tương đồng. |
|
Là cơ sở giải thích hiện tượng biến dị tương quan. |
|
Liên kết hoàn toàn |
Các gen nằm trên một NST cùng phân li và tổ hợp trong phát sinh giao tử và thụ tinh. |
Mỗi NST chứa nhiều gen. Sự phân li và tổ hợp của cặp NST tương đồng dẫn đến sự phân li và tổ hợp của nhóm gen liên kết. |
Các gen cùng nằm trên 1 NST và liên kết hoàn toàn. |
Hạn chế biến dị tổ hợp, dảm bảo di truyền bền vững từng nhóm tính trạng, trong chọn giống có thể chọn được nhóm tính trạng tốt đi kèm nhau . |
|
Hoán vị gen |
Trong quá trình giảm phân, các NST tương đồng có thể trao đổi các đoạn tương đồng cho nhau dẫn đến hoán vị gen, làm xuất hiện tổ hợp gen mới.
|
Sự trao đổi chéo giữa các crômatit khác nguồn gốc của cặp các gen trên cùng một cặp NST tương đồng. Các gen nằm càng xa nhau thì lực liên kết càng yếu, càng dễ xảy ra hoán NST tương đồng dẫn đến sự trao đổi (hoán vị) giữa vị gen. |
Các gen liên kết không hoàn toàn. |
Tăng nguồn biến dị tổ hợp. |
|
Di truyền liên kết với giới tính |
Tính trạng do gen trên X quy định di truyền chéo, còn do gen trên Y di truyền trực tiếp. |
Nhân đôi, phân li, tổ hợp của cặp NST giới tính. |
Gen nằm trên đoạn không tương đồng. |
Điều khiển tỉ lệ đực, cái. |
|
Di truyền ngoài nhân |
Tính trạng do gen nằm ở tế bào chất(ti thể, lục lạp) quy định. |
Mẹ truyền gen trong tế bào chất cho con |
Gen nằm trong Ti thể, lục lạp |
2.1.3. Cơ chế di truyền ở cấp độ quần thể
|
Các chỉ tiêu so sánh |
Tự phối |
Ngẫu phối |
|
Làm giảm tỉ lệ dị hợp tử và tăng tỉ lệ đồng hợp tử qua các thế hệ. Tạo trạng thái cân bằng di truyền của quần thể. Tần số các alen không đổi qua các thế hệ. Có cấu trúc: p2 AA : 2pq Aa : q2 aa. Thành phần các kiểu gen thay đổi qua các thế hệ. Tạo ra nguồn biến dị tổ hợp. |
+ - + - + |
- + + + - + |
2.2. Biến dị
- Sơ đồ các dạng biến dị
- Đột biến gen
+ Sơ đồ các dạng đột biến gen
.PNG)
- Đột biến NST
+ Sơ đồ các dạng đột biến NST
.PNG)
2.3. Ứng dụng di truyền học trong chọn giống
- Nguồn vật liệu và phương pháp chọn giống
|
Đối tượng |
Nguồn vật liệu |
Phương pháp |
|
Vi sinh vật |
Đột biến. |
Gây đột biến nhân tạo. |
|
Thực vật |
Đột biến, biến dị tổ hợp. |
Gây đột biến, lai tạo. |
|
Động vật |
Biến dị tổ hợp (chủ yếu). |
Lai tạo. |
Bài tập minh họa
Ví dụ:
Phân biệt đột biến gen và đột biến NST?
Gợi ý trả lời:
|
Vấn đề phân biệt |
Đột biến gen |
Đột biến nhiễm sắc thể |
|
Khái niệm |
- Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen, thường liên quan tới một cặp nuclêôtit (gọi là đột biến điểm) hoặc một số cặp nuclêôtit xảy ra tại một điểm nào đó trên phân tử ADN. - Có 3 dạng đột biến điểm: + Mất 1 cặp nuclêôtit. + Thêm 1 cặp nuclêôtit. + Thay thế 1 cặp nuclêôtit. |
- Là những biến đổi trong cấu trúc hoặc số lượng NST. - Có 2 dạng: + ĐB cấu trúc NST gồm mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn. + ĐB số lượng NST gồm thể lệch bội và thể đa bội. |
|
Cơ chế phát sinh |
- Tác nhân gây đột biến gây ra những sai sót trong quá trình nhân đôi ADN - Đột biến điểm thường xảy ra trên một mạch dưới dạng tiền đột biến. Dưới tác dụng của enzim sửa sai nó có thể trở về dạng ban đầu hoặc tạo thành đột biến qua các lần nhân đôi tiếp theo |
- Do mất, lặp, đảo hay chuyển vị trí của đoạn NST, do sự chuyển đoạn diễn ra giữa các NST không tương đồng. - Do sự không phân li của cặp NST trong quá trình phân bào. |
|
Đặc điểm |
- Phổ biến. - Làm thay đổi số lượng và trật tự sắp xếp các cặp nuclêôtit trong gen. - Đột biến lặn không biểu hiện thành kiểu hình ở trạng thái dị hợp tử. |
- Ít phổ biến. - Làm thay đổi số lượng và trật tự sắp xếp các gen trên NST. - Biểu hiện ngay thành kiểu hình. |
|
Hậu quả |
- Làm gián đoạn 1 hay 1 số tính trạng nào đó (Gen → mARN → Prôtêin → tính trạng). - Ít ảnh hưởng đến sức sống và sự sinh sản của SV. |
- Làm thay đổi 1 bộ phân hay kiểu hình của cơ thể. - Ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức sống và sự sinh sản của sinh vật. |
|
Vai trò |
Là nguồn nguyên liệu sơ cấp của quá trình chọn giống và tiến hoá – đóng vai trò là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho quá trình tiến hoá và chọn giống. |
Cung cấp nguồn nguyên liệu thứ yếu cho tiến hoá và chọn giống. |
4. Luyện tập Bài 23 Sinh học 12
Sau khi học xong bài này các em cần hệ thống lại được các kiến thức cơ bản về phần di truyền học. Tổng kết các kiến thức liên quan và các mối quan hệ giữa các kiến thức trong phần học này
4.1. Trắc nghiệm
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Sinh học 12 Bài 23 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
-
- A. (1) và (2).
- B. (3) và (4).
- C. (2) và (3).
- D. (1) và (4).
-
- A. (1) → (4) → (2) → (3).
- B. (1) → (4) → (3) → (2).
- C. (4) → (1) → (3) → (2).
- D. (4) → (1) → (2) → (3).
-
- A. Dùng các hoocmôn phù hợp để kích thích tế bào lai phát triển thành cây lai.
- B. Nối gen của tế bào cho và plasmit của vi khuần tạo nên ADN tái tổ hợp.
- C. Cho vào môi trường nuôi dưỡng keo hữu cơ pôlietilen glycol để tăng tỉ lệ kết thành tế bào lai.
- D. Cho vào môi trường nuôi dưỡng các virut Xenđê đã bị làm giảm hoạt tính để tăng tỉ lệ kết thành tế bào lai.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
4.2. Bài tập SGK và Nâng cao
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Sinh học 12 Bài 23 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 102 SGK Sinh học 12
Bài tập 2 trang 102 SGK Sinh học 12
Bài tập 3 trang 102 SGK Sinh học 12
Bài tập 4 trang 102 SGK Sinh học 12
Bài tập 5 trang 102 SGK Sinh học 12
Bài tập 6 trang 102 SGK Sinh học 12
Bài tập 7 trang 102 SGK Sinh học 12
Bài tập 8 trang 102 SGK Sinh học 12
Bài tập 9 trang 102 SGK Sinh học 12
Bài tập 3 trang 123 SGK Sinh học 12 Nâng cao
Bài tập 5 trang 124 SGK Sinh học 12 Nâng cao
Bài tập 7 trang 125 SGK Sinh học 12 Nâng cao
Bài tập 1 trang 72 SBT Sinh học 12
Bài tập 2 trang 73 SBT Sinh học 12
Bài tập 1 trang 74 SBT Sinh học 12
Bài tập 3 trang 75 SBT Sinh học 12
Bài tập 4 trang 75 SBT Sinh học 12
Bài tập 5 trang 75 SBT Sinh học 12
5. Hỏi đáp Bài 23 Chương 5 Sinh học 12
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Sinh học HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Sinh Học 12 HỌC247
