Câu hỏi và bài tập tự luận sinh học 9 chân trời sáng tạo

BÀI 37: NUCLEIC ACID VÀ ỨNG DỤNG

(16 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Quan sát Hình 37.1, hãy mô tả cấu trúc của phân tử DNA.

Trả lời: 

- DNA được cấu tạo từ bốn loại nucleotide: A, T, G, C. 

- DNA có cấu trúc hai mạch polynucleotide chạy song song, ngược chiều nhau và xoắn quanh trục tưởng tượng theo chu kì, mỗi chu kì xoắn gồm 10 cặp nucleotide.

- Trên mỗi mạch, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị, tạo thành chuỗi polypeptide theo chiều 5’ – P (kí hiệu đầu 5’) tới 3’ – OH (kí hiệu đầu 3’).

- Giữa hai mạch đơn, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung: A = T, G ≡ C. 

Câu 2: Nêu chức năng của phân tử DNA.

Trả lời: 

- Lưu trữ thông tin di truyền: thông tin di truyền được mã hóa bởi số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp của các nucleotide trên DNA.

- Bảo quản thông tin di truyền: cấu trúc của phân tử DNA đảm bảo cho phân tử có tính ổn định.

- Truyền đạt thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác, quy định tính trạng.

Câu 3: Gene là gì? Thế nào là hệ gene?

Trả lời: 

- Gene là một đoạn phân tử DNA mang thông tin di truyền quy định một loại sản phẩm nhất định (có thể là phân tử RNA hoặc chuỗi polypeptide thực hiện chức năng trong tế bào).

- Toàn bộ thông tin di truyền của loài được mã hóa trong DNA (ở một số virus có thể là RNA) tạo thành hệ gene.

Câu 4: RNA là gì?

Trả lời: 

RNA là một đại phân tử sinh học, do gene tổng hợp nên, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là bốn loại nucleotide gồm: adenine (A), guanine (G), uracil (U) và cytosine (C).

2. THÔNG HIỂU (5 CÂU)

Câu 1: Hãy giải thích tại sao chỉ từ bốn loại nucleotide nhưng lại tạo ra được sự đa dạng của phân tử DNA.

Trả lời: 

DNA cấu trúc đa phân, từ 4 loại nucleotide sắp xếp theo trình tự khác nhau tạo nên sự đa dạng cho các phân tử DNA khác nhau về hàm lượng DNA trong tế bào, số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các nucleotide trong DNA.

Câu 2: Người ta thường xác định danh tính tội phạm dựa trên dấu vết ở hiện trường vụ án bằng cách nào?

Trả lời:

So sánh trình tự nucleotide trên phân tử DNA được thu nhận từ các mẫu da, tóc, máu,... ở hiện trường vụ án với trình tự DNA của các đối tượng bị tình nghi để tìm ra tội phạm.

Câu 3: Phân biệt chức năng các loại phân tử RNA bằng cách hoàn thành bảng sau:

Trả lời:

Câu 4: Vì sao có thể dùng phương pháp phân tích DNA để xác định huyết thống?

Trả lời:

Vì mỗi người có một nửa số DNA được nhận từ bố và một nửa số DNA được nhận từ mẹ. Khi giám định DNA, người ta so sánh với mẫu DNA của cả bố và mẹ để xác định huyết thống của con cái.

Câu 5: So sánh phân tử DNA và RNA.

Trả lời:

* Giống nhau: 

- Đều là đại phân tử sinh học chứa thông tin di truyền, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nucleotide.

* Khác nhau:

3. VẬN DỤNG (4 CÂU)

Câu 1: Một đoạn phân tử DNA có trình tự các nucleotide trên một mạch như sau:

ACCAAACCGAGT

Dựa trên nguyên tắc bổ sung, hãy xác định trình tự các nucleotide của mạch còn lại.

Trả lời:

Trình tự các nucleotide trên mạch còn lại với mạch đã cho là: 

TGGTTTGGCTCA

Câu 2: Tại sao cùng là loài người nhưng những nhóm cư dân ở các khu vực địa lí khác nhau như châu Á, châu Âu, châu Mỹ, châu Phi lại có những đặc điểm đặc trưng khác biệt?

Trả lời:

Do điều kiện tự nhiên và sự thích nghi với môi trường sống mà con người ở các khu vực địa lí khác nhau lại có những đặc điểm đặc trưng khác nhau, ví dụ như màu da, màu tóc,.... 

Câu 3: Dựa vào nguyên tắc bổ sung, hãy xác định trình tự các nucleotide của mạch còn lại trong các trường hợp sau đây:

a) A–T–T–G–C–A–A–T–T–G–G–G–C–C–A–T.

b) A–G–G–G–A–G–G–T–G–G–C–C–G–A–T–A–T–A–G.

c) C–T–C–C–T–T–C–T–C–A–G–A–T–G–G–T–C–G–A.

Trả lời:

Trình tự các nucleotide trên mạch bổ sung với mạch đã cho là

a) T–A–A–X–G–T–T–A–A–C–C–C–G–G–T–A.

b) T–C–C–C–T–C–C–A–C–C–G–G–C–T–A–T–A–T–C.

c) G–A–G–G–A–A–G–A–G–T–C–T–A–C–C–A–G–C–T.

Câu 4 : Hãy tìm hiểu và sưu tầm hình ảnh, video,... những thành tựu về tính đặc trưng của phân tử DNA trong đời sống.

Trả lời:

1. Xét nghiệm sàng lọc trước sinh hỗ trợ chẩn đoán các bệnh về rối loạn di truyền: hội chứng Down, hội chứng klinefelter,...

https://youtu.be/0AajEiElxcw

2. Xét nghiệm huyết thống: làm giấy khai sinh, chứng minh quan hệ trong gia đình, xác nhận quyền thừa kế, phân chia tài sản,...

https://youtu.be/f7isXKtGvWs

3. Truy tìm tội phạm thông qua dấu vết sinh học chứa DNA để lại tại hiện trường hoặc truy tìm tung tích nạn nhân qua các thi thể còn sống dù chỉ là mảnh xương, răng.

4. VẬN DỤNG CAO (3 CÂU)

Câu 1: Tổng số liên kết hydrogen của gene là 1300, trong đó adenine chiếm 20% tổng số nucleotide của gene. 

a) Xác định số nucleotide mỗi loại của gene.

b) Tính chiều dài của gene.

Trả lời:

a) Tổng số liên kết hydrogen của gene là 1300 nên ta có: 2A + 3G = 1300. (1)

Adenine (A) chiếm 20% tổng số nucleotide của gene nên ta có: A = 20%N và G = 30%N. (2)

Từ (1) (2) → 2.20%N + 3.30%N = 1300 → N = 1000.

→ A = T = 1000.20% = 200 (nucleotide).

→ G = X = 1000.30% = 300 (nucleotide).

b) Chiều dài của gene là = 1700 (Å).

Câu 2: Một phân tử DNA có số nucleotide mỗi loại trên mạch 1 là A₁ = 8000, T₁ = 6000, G₁ = 4000, C₁ = 2000.

a) Tính số lượng nucleotide mỗi loại trên mạch còn lại.

b) Tính số lượng nucleotide mỗi loại trên cả phân tử DNA.

Trả lời:

a) A₁ = T₂ = 8000; T₁ = A₂ = 6000; G₁ = C₂ = 4000; C₁ = G₂ = 2000.

b) A = T = A₁ + A₂ = T₁ + T₂ = 8000 + 6000 = 14000.

G = C = G₁ + G₂ = C₁ + C₂ = 4000 + 2000 = 6000.

Câu 3: Một đoạn gene gồm có 150 chu kì xoắn, trong đó A chiếm 30% tổng số nucleotide của gene.

a) Tính chiều dài của đoạn gene trên.

b) Tính số nucleotide từng loại của đoạn gene.

c) Trên mạch thứ nhất của gene có A + G = 850 và A – G = 450. Tìm số nucleotide từng loại của mỗi mạch trong đoạn gene trên.

Trả lời: 

a) Biết 1 chu kì xoắn có 20 nucleotide → 150 chu kì xoắn có 3000 nucleotide.

Chiều dài của đoạn gene là = 5100 (Å).

b) Adenine (A) chiếm 20% tổng số nucleotide của gene nên ta có: A = 30%N 

→ A = T = 3000.30% = 900 (nucleotide).

→ G = X = (3000 – 900 × 2) : 2 = 600 (nucleotide).

c) Ta có: A₁ + G₁ = 850 và A₂ – G₂ = 450.

→ A₁ = 650 và G₁ = 200 → T₂ = 650 và C₂ = 200.

→ A₂ = 900 – 650 = 250 = T₁.

→ G₂ = 600 – 200 = 400 = C₁.