Đáp án Sinh học 9 cánh diều Bài 34: từ gen đến tính trạng

BÀI 34: TỪ GEN ĐẾN TÍNH TRẠNG

Mở đầu: Gene nằm trong nhân tế bào của sinh vật nhân thực, bằng cách nào mà gene có thể tạo ra sản phẩm protein ở tế bào chất của tế bào?

Hướng dẫn chi tiết:

Để tạo ra sản phẩm protein ở tế bào chất, gen trong nhân tế bào của sinh vật nhân thực phải trải qua hai giai đoạn chính: phiên mã và dịch mã.

I. TÁI BẢN DNA

Câu 1: Quan sát hình 34.1:

1. a) Nêu kết quả của quá trình tái bản
2. b) Chỉ ra chi tiết thể hiện DNA tái bản theo nguyên tắc bán bảo toàn.

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Kết quả của quá trình tái bản: Một phân tử DNA mẹ qua quá trình tái bản tạo ra hai phân tử DNA con giống nhau và giống phân tử DNA mẹ.
2. b) Chi tiết thể hiện DNA tái bản theo nguyên tắc bán bảo toàn: Mỗi một phân tử DNA con được tạo ra đều chứa một mạch của phân tử DNA mẹ và một mạch mới tổng hợp.

Câu 2: Quan sát hình 34.2 cho biết:

1. a) Mạch mới được tổng hợp theo chiều nào?
2. b) Mô tả quá trình tái bản DNA.

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Mạch mới được tổng hợp theo chiều 5’ – 3’.
2. b) Quá trình tái bản DNA diễn ra qua 3 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Tháo xoắn, phá vỡ liên kết hydrogen để tách hai mạch của phân tử DNA với sự tham gia của enzyme tháo xoắn.
• Giai đoạn 2: Enzyme DNA polymerase thực hiện gắn các nucleotide tự do trong môi trường tế bào liên kết với các nucleotide trên mỗi mạch khuôn của DNA theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với T bằng 2 liên kết hydrogen, G liên kết với C bằng 3 liên kết hydrogen) để kéo dài mạch DNA mới theo chiều 5’ – 3’.
• Giai đoạn 3: Khi các chạc tái bản trên phân tử DNA gặp nhau, quá trình tái bản hoàn thành. Hai mạch đơn gồm một mạch mới tổng hợp và một mạch khuôn xoắn trở lại với nhau, tạo ra hai phân tử DNA mới giống như phân tử DNA ban đầu.

Câu 3: Nêu ý nghĩa của quá trình tái bản DNA

Hướng dẫn chi tiết:

Ý nghĩa của quá trình tái bản DNA: Quá trình tái bản DNA là một cơ chế sao chép các phân tử DNA trước mỗi lần phần bào, giúp truyền đạt thông tin di truyền cho cho thế hệ tế bào con một cách chính xác. Như vậy, tái bản DNA đảm bảo tính ổn định về vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể.

II. PHIÊN MÃ

Câu 1: Quan sát hình 34.3:

1. a) Cho biết sản phẩm quá trình phiên mã
2. b) Nguyên tắc bổ sung được thể hiện như nào trong quá trình phiên mã?
3. c) Xác định chiều tổng hợp của mạch RNA

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Sản phẩm quá trình phiên mã là các phân tử RNA, nếu RNA tạo ra là mRNA thì phân tử này được sử dụng để tổng hợp chuỗi polypeptide.
2. b) Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong quá trình phiên mã: Enzyme RNA polymerase thực hiện gắn các nucleotide trong môi trường nội bào để tạo nên mạch RNA dựa trên mạch khuôn của gene (mạch 3’ – 5’) theo nguyên tắc bổ sung (A_geneliên kết với U_{tự do}, T_geneliên kết với A_{tự do}, G_gene liên kết với C_{tự do} và C_gene liên kết với G_{tự do}).
3. c) Chiều tổng hợp của mạch RNA: Mạch RNA được tổng hợp theo chiều 5’ – 3’.

III. MÃ DI TRUYỀN

Câu 1: Phân tử mRNA được cấu tạo từ 4 loại nucleotide. Các nucleotide đứng riêng hoặc liên kể nhau có thể tạo nên một bộ mã di truyền quy định một amino acid. Biết các sinh vật đều cần khoảng 20 loại amino acid để cấu tạo nên protein. Hãy xác định số lượng bộ mã di truyền trong các trường hợp trong bảng 34.1.

Hướng dẫn chi tiết:

Câu 2: Quan sát hình 34.4, nêu ví dụ cho thấy nhiều bộ ba cùng mã hóa cho một amino acid.

Hướng dẫn chi tiết:

Ví dụ cho thấy nhiều bộ ba cùng mã hoá cho một amino acid:

• 2 bộ UUU và UUC cùng mã hóa cho amino acid là phenylalanine (Phe).
• 3 bộ ba AUU, AUC, AUA cùng mã hóa cho amino acid là isoleucine (Ile).
• 4 bộ ba GUU, GUC, GUA, GUG cùng mã hóa cho amino acid là valine (Val).

IV. DỊCH MÃ

Câu 1: Quan sát hình 34.5, cho biết:

1. a) Những thành phần nào tham gia vào quá trình dịch mã?
2. b) Phân tử tRNA có vai trò gì trong quá trình dịch mã?
3. c) Sản phẩm của quá trình dịch mã là gì?

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Những thành phần tham gia vào quá trình dịch mã: mRNA, amino acid tự do, tRNA, ribosome.
2. b) Vai trò của phân tử tRNA trong quá trình dịch mã: tRNA thực hiện chức năng “phiên dịch” mã di truyền trên mRNA (vận chuyển đúng loại amino acid tương ứng với bộ ba trên mRNA quy định).
3. c) Sản phẩm của quá trình dịch mã là chuỗi polypeptide, chuỗi polypeptide sau đó được biến đổi thành protein thực hiện chức năng.

V. MỐI QUAN HỆ CỦA DNA – RNA – PROTEIN VÀ TÍNH TRẠNG

Câu 1: Dựa vào hình 34.6, phân tích mối quan hệ của DNA và tính trạng.

Hướng dẫn chi tiết:

DNA là vật liệu di truyền, chứa thông tin di truyền quy định mọi tính trạng của sinh vật. Mối quan hệ giữa DNA và tính trạng được thể hiện qua sơ đồ: DNA → Gen → Protein → Tính trạng.

Câu 2: Nêu cơ sở của sự đa dạng về tính trạng của các loài

Hướng dẫn chi tiết:

Cơ sở của sự đa dạng về tính trạng của các loài chính là sự đa dạng về gene:

• Các gene khác nhau có số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp nucleotide khác nhau quy định các tính trạng khác nhau.
• Ngoài ra, khi xem xét trong phạm vi một gene, nếu trình tự nucleotide của gene bị thay đổi có thể tạo ra trình tự amino acid mới, từ đó có thể hình thành kiểu hình mới của tính trạng.

VI. ĐỘT BIẾN GENE

Câu 1: Quan sát hình 34.7, cho biết:

1. a) Đột biến gene xảy ra ở vị trí như thế nào? Nó làm thay trình tự chuỗi polypeptide như thế nào?
2. b) Hồng cầu hình liềm có ảnh hưởng gì đến sức khỏe con người?

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Đột biến gene xảy ra ở vị trí cặp nucleotide thứ 2 của bộ ba quy định amino acid thứ 6 trên gene quy định tổng hợp chuỗi β-hemoglobin. Đột biến trên đã làm thay đổi một amino acid ở vị trí thứ 6 của chuỗi polypeptide (thay thế amino acid Glu thành Val).
2. b) Hồng cầu hình liềm làm xuất hiện hàng loạt rối loạn bệnh lí trong cơ thể như thể lực giảm, tiêu huyết, suy tim, tổn thương não, lách bị tổn thương, rối loạn tâm thần, liệt,…

Câu 2: Xác định mỗi trường hợp (a,b,c) ở hình 34.8 là dạng đột biến nào sau đây: mất một cặp nucleotide, thay thế một cặp nucleotide, thêm một cặp nucleotide.

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Dạng đột biến: Mất một cặp nucleotide.
2. b) Dạng đột biến: Thay thế một cặp nucleotide.
3. c) Dạng đột biến: Thêm một cặp nucleotide.

Vận dụng: Tìm hiểu một số giống cây trồng được tạo ra từ đột biến gene

Hướng dẫn chi tiết:

Một số giống cây trồng được tạo ra từ đột biến gene:

• Hoa lan đột biến gene mang lại giá trị kinh tế cao.
• Giống lúa CM5 mang gene bị đột biến cấu trúc làm xuất hiện những tính trạng tốt như: năng suất cao, chịu rét, chống chịu sâu bệnh khá, chịu mặn tốt,…