Tài liệu ôn tập HSG Sinh học 12 - Chuyên đề: Nhiễm sắc thể cấu trúc và chức năng của nhiễm sắc thể

Nội dung tài liệu: Tài liệu ôn tập HSG Sinh học 12 - Chuyên đề: Nhiễm sắc thể cấu trúc và chức năng của nhiễm sắc thể

1. CHUYÊN ĐỀ: NHIỄM SẮC THỂ CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA NHIỄM SẮC THỂ I. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHIỄM SẮC THỂ Ở virus thì không có NST, mà vật chất di truyền của chúng chỉ là phân tử DNA hoặc RNA. Ở sinh vật nhân sơ (vi khuẩn) thì NST chỉ là một phân tử DNA trần dạng vòng (không có cấu trúc như NST nhân thực), được gọi là DNA-NST (một số nhà khoa học gọi là NST vòng) để phân biệt với các plasmit cũng là DNA vòng. Ở sinh vật nhân thực, NST cấu trúc rất phức tạp và có nhiều dạng rất khác nhau, NST được cấu tạo từ chất nhiễm sắc bao gồm DNA và prôtêin (chủ yếu là loại Histôn) NST sinh vật nhân thực: NST được cấu tạo từ chất nhiễm sắc bao gồm DNA liên kết với prôtêin Histon Hình dạng: NST của các loài có hình dạng khác nhau: hình hạt, hình que, hình chữ V và hình móc. Phân loại: NST có 2 loại: NST đơn và NST kép NST đơn: chỉ gồm 1 sợi DNA kép. NST kép: Là NST được tạo từ sự nhân đôi NST (do DNA nhân đôi), gồm 2 crômatit giống hệt nhau và dính nhau ở tâm động. Hai crômatit hoạt động như một thể thống nhất. Các gene tồn tại ở trạng thái đồng hợp.
2. Cặp NST tương đồng: gồm 2 chiếc NST giống nhau về hình dạng, kích thước và trình tự gen. Khác nhau về nguồn gốc, 1 chiếc có nguồn gốc từ bố, 1chiếc có nguồn gốc từ mẹ Bộ NST là số lượng NST có trong 1 tế bào của 1 loài. Tế bào của mỗi loài sinh vật khác nhau thì có bộ NST khác nhau, đặc trưng về số lượng và hình dạng của mỗi loài. Bộ NST chứa các cặp NST tương đồng gọi là bộ NST lưỡng bội (ký hiệu là 2n). Bộ NST trong giao tử chỉ chứa một NST của mỗi cặp tương đồng gọi là bộ NST đơn bội (ký hiệu là n). Số lượng bộ NST trong bộ lưỡng bội không phản ánh được trình độ tiến hóa của loài. Bộ NST của 1 số loài sinh vật. Người: 2n = 46, tinh tinh: 2n = 48, lúa tẻ: 2n = 24, mận: 2n = 48, ruồi giấm: 2n = 8, ruồi nhà: 2n = 12, dương xỉ: 2n = 116,....
3. Trong tế bào sinh dưỡng, sinh dục sơ khai bình thường gồm có 2 loại NST: NST thường và NST giới tính. NST thường có nhiều cặp NST tương đồng, NST giới tính chỉ có 1 cặp. II. CẤU TRÚC HIỂN VI Mỗi loài có bộ NST đặc trưng về số lượng và hình thái. Các NST có hình thái đặc trưng vào kì giữa của quá trình phân bào khi NST co xoắn cực đại. NST không thay đổi hình thái qua các thế hệ tế bào nhưng thay đổi hình thái qua các kì của quá trình phân bào. Cấu trúc của 1 NST gồm 3 vùng: Đầu mút, cánh NST, tâm động (1: cromatit; 2: tâm động; 3 và 4: cánh NST; 5: đầu mút)
4. Vùng đầu mút là những trình tự lặp lại của DNA ở các đầu mút của nhiễm sắc thể, là vùng NST không chứa gen, có tác dụng bảo vệ các nhiễm sắc thể cũng như làm cho các nhiễm sắc thể không dính vào nhau. Tâm động là một cấu trúc trong nhiễm sắc thể của sinh vật nhân thực. Tâm động là vị trí liên kết với thoi phân bào giúp NST di chuyển về các cực của tế bào, vừa giúp nhiễm sắc thể có khả năng di động, lại vừa là bộ phận kết nối hai nhiễm sắc tử cùng nguồn với nhau Dựa vào vị trí của tâm động trên NST, có thể chia NST thành 3 loại: tâm giữa – tâm lệch – tâm mút Cấu trúc siêu hiển vi của NST DNA liên kết với protein Histon tạo thành cấu trúc hình cầu nucleosome đường kính 10 nm. Trên NST có vùng dị nhiễm sắc và nguyên nhiêm sắc. Các nucleosome nằm sát nhau gọi là vùng dị nhiễm sắc: Có thể không chứa gene hoặc chứa các gene bị bất hoạt (tâm động và đầu mút của NST). Các vùng có nucleosome nằm xa nhau gọi là vùng nguyên nhiễm sắc thường chứa các gene đang hoạt động Sợi nhiễm sắc là chuỗi nucleosome có đường kính 10nm. Sợi nhiễm sắc co xoắn lại nhiều lần làm NST tăng chiều rộng và ngắn lại cực đại ở kì giữa phân bào được gọi là sợi cromatit. Mỗi cromatit có đường kính 700nm
5. II. CHỨC NĂNG CỦA NHIỄM SẮC THỂ 1. MANG THÔNG TIN DI TRUYỀN NST mang thông tin di truyền do có các gene nằm kế tiếp nhau dọc trên NST. Vị trí các gene trên NST gọi là locus. Các gen ở cùng locus được gọi là các gene allele
6. 2. TRUYỀN ĐẠT THÔNG TIN DI TRUYỀN GIỮA CÁC THẾ HỆ TẾ BÀO VÀ GIỮA CÁC CẤP ĐỘ NST Qua nguyên phân, bộ NST được truyền đạt nguyên vẹn qua các thế hệ tế bào và qua các thế hệ cơ thể sinh sản vô tính Qua nguyên phân, giảm phân và thụ tinh, bộ NST được truyền qua các thế hệ cơ thể qua sinh sản hữu tính. Bộ NST 2n được tổ hợp lại tạo ra nhiều biến dị tổ hợp.