Bài 38. Nucleic acid và gene trang 166, 167, 168 Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức: Xét nghiệm DNA cho phép xác định danh tính và nhận dạng mỗi cá nhân với độ tin cậy cao...

Câu hỏi:

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?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào hiểu biết của bản thân học sinh

Lời giải chi tiết :

DNA là gene và đặc trưng cho cá thể.

Câu hỏi:

Cho các đối tượng sau: da, tóc, tiểu cầu, lục lạp, virus HIV, ti thể. Đối tượng nào có chứa nucleic acid?

Hướng dẫn giải :

Khái niệm nucleic acid

Lời giải chi tiết :

Tất cả các mẫu trên đều có chứa nucleic acid.

Câu hỏi:

Quan sát hình 38.1, thực hiện các yêu cầu sau:

1. Mô tả cấu trúc phân tử DNA. Cấu trúc đó được hình thành và ổn định nhờ yếu tố nào?

2. Gọi tên các đơn phân cấu tạo nên phân tử DNA.

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình 38.1

Lời giải chi tiết :

1.

- ADN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là một nucleotit.

- Có 4 loại nucleotide là A,T,G, X.

- Mỗi phân tử ADN có 2 mạch xoắn kép liên kết với nhau bằng liên kết hidro theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro; G liên kết với X bằng 3 liên kết hidro.

- Các nucleotide trên mỗi mạch liên kết với nhau bằng liên kết photphodieste.

- Hai mạch của phân tử ADN xoắn song song ngược chiều quanh một trục tưởng tượng, trong đó:

+ Đường kính một chu kì xoắn: 2nm.

+ Chiều dài một chu kì xoắn: 3,4 nm.

+ Chiều dài một nucleotide: 0,34 nm.

- Tính ổn định trong cấu trúc của DNA có được là nhờ:

+ Các nucleotide trên một mạch liên kết với nhau bằng liên kết phosphodiester được hình thành giữa đường pentose của nucleotide này với gốc phosphate của nucleotide kế tiếp. Đây là liên kết bền vững.

+ Các nucleotide giữa hai mạch liên kết với nhau bằng số lượng lớn các liên kết hydrogen tạo ra tính bền vững tương đối cho DNA.

+ Ngoài ra, DNA có thể cuộn xoắn và liên kết với nhiều loại protein để tăng cường tính bền vững.

2. Tên các đơn phân: Adenine, Guanine, Thymine và Cytosine.

Câu hỏi:

Quan sát hình 38.1 và đọc các thông tin trên để thực hiện các yêu cầu sau:

1. Kích thước của mỗi cặp nucleotide là bao nhiêu A?

2. Các nucleotide trong mỗi cặp liên kết bổ sung với nhau bằng bao nhiêu liên kết hydrogen.

3. Trình tự nucleotide trên một đoạn của DNA như sau:

…A-T-G-C-T-G-A-T-C-A-C-G-T…

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình 38.1 và đọc các thông tin trong SGK

Lời giải chi tiết :

1. Kích thước của 1 cặp nucleotide là 3,4A

2.

A liên kết với T bằng 2 liên kết hydrogen

G liên kết với C bằng 3 liên kết hydrogen

3. Trình tự mạch bổ sung:

…T-A-C-G-A-C-T-A-G-T-G-C-A…

Câu hỏi:

1. 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?

2. Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ chức năng nào của phân thử DNA?

Hướng dẫn giải :

Lý thuyết chức năng của DNA

Lời giải chi tiết :

1. Đặc điểm cấu trúc của ADN giúp chúng thực hiện chức năng mang thông tin di truyền là:

+ ADN là một đại phân tử hữu cơ, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là nucleotide. Một phân tử ADN được cấu tạo bởi lượng lớn nucleotide. Mỗi loài khác nhau sẽ có phân tử ADN đặc trưng bởi số lượng và trình tự các nucleotide. Sự sắp xếp trình tự các nucleotide là thông tin di truyền quy định trình tự các protein quy định tính trạng của mỗi sinh vật.

+ Từ 4 loại nucleotide do cách sắp xếp khác nhau đã tạo nên tính đặc trưng và đa dạng của các phân tử ADN ở các loài sinh vật.

- Đặc điểm cấu trúc của ADN giúp chúng thực hiện chức năng bảo quản thông tin di truyền.

+ Trên mỗi mạch đơn của phân tử ADN, các nucleôtit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền vững, đảm bảo sự ổn định của ADN (thông tin di truyền) qua các thế hệ.

+ Nhờ các cặp nucleotide thuộc hai mạch liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung đã tạo cho chiều rộng của ADN ổn định, các vòng xoắn của ADN dễ dàng liên kết với protein tạo cho cấu trúc ADN ổn định, thông tin di truyền được điều hòa và bảo quản.

- Đặc điểm cấu trúc của ADN giúp chúng thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền: Trên mạch kép các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hidro giữa nhóm bazơ nitơ của các nucleotide theo nguyên tắc bổ sung. Tuy liên kết hidro không bền vững nhưng số lượng liên kết lại rất lớn nên đảm bảo cấu trúc không gian của ADN được ổn định và dễ dàng cắt đứt trong quá trình tự sao, phiên mã.

2. Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền của DNA.

Câu hỏi:

Đọc thông tin trên và nêu khái niệm gene.

Hướng dẫn giải :

Đọc thông tin trang 167

Lời giải chi tiết :

Gene là một đoạn của phân tử DNA quy định một sản phẩm xác định là phân tử RNA hoặc chuỗi polypeptide.

Câu hỏi:

1. Giải thích vì sao chỉ từ bốn loại nucleotide tạo ra được sự đa dạng của phân tử DNA?

2. Phương pháp phân tích DNA đem lại những ứng dụng gì trong thực tiễn? Cơ sở của các ứng dụng đó là gì?

Hướng dẫn giải :

Lý thuyết tính đa dạng và đặc trưng của DNA

Lời giải chi tiết :

1. Đơn phân của ADN là nuclêôtit gồm 4 loại (A, T, G, X). Bốn loại nuclêôtit sắp xếp theo nhiều cách khác nhau tạo ra vô số loại phân tử ADN khác nhau: Chúng khác nhau về trình tự sắp xếp, về số lượng và thành phần các nucleotide.

2.

Ứng dụng: xác định quan hệ huyết thống, xác định nghi phạm, chẩn đoán các bệnh di truyền, nghiên cứu phát sinh chủng loại…

Cơ sở: DNA đặc trưng cho từng cá thể.

Câu hỏi:

Dựa vào kiến thức đã học và quan sát hình 38.2, thực hiện các yêu cầu sau:

1. Mô tả cấu trúc của phân tử RNA.

2. Dự đoán trong tế bào, RNA được tổng hợp từ cấu trúc nào?

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình 38.2

Lời giải chi tiết :

1. ARN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân với đơn phân là các nucleotit (A, U, G, X). Mỗi nucleotide có cấu tạo gồm 1 đường pentose (ribose), 1 nhóm photphat và 1 bazơ nitơ.

2. Dự đoán trong tế bào, RNA được tổng hợp từ cấu trúc DNA.

Câu hỏi:

Phân biệt các loại RNA dựa vào chức năng.

Hướng dẫn giải :

Lý thuyết các loại RNA trong tế bào.

Lời giải chi tiết :

Có 3 loại RNA:

- mRNA: làm khuôn thực hiện dịch mã.

- tARN: vận chuyển các amino acid.

- rARN: cấu tạo nên ribosome.