Bài 16: Di truyền ngoài nhiễm sắc thể - Sinh học 12 nâng cao
Phần 1: Câu hỏi thảo luận
Câu hỏi Sinh 12 nâng cao Bài 16 trang 65: Em hãy quan sát hình 16.1 và cho biết:
- Nhân và tế bào chất của hai hợp tử được tạo ra do lai thuận và lai nghịch giống và khác nhau như thế nào?
- Tại sao con lai mang tính trạng của mẹ?
Trả lời:- Trong phép lai thuận và phép lai nghịch, hợp tử tạo ra con lai đều có nhân giống nhau. Tức là có bộ NST hoàn toàn giống nhau về số lượng và cấu trúc NST. Hai loại hợp tử chỉ khác nhau về khối tế bào chất nhận được từ trứng của mẹ.
- Con lai mang tính trạng của mẹ vì: Hợp tử phát triển trong khối tế bào chất rất lớn từ trứng mẹ sẽ nuôi hợp tử trong giai đoạn phát triển đầu tiên sau này. Do đó, tế bào chất có vai trò đối với sự hình thành tính trạng của mẹ ở cơ thể lai.
Phần 2: Câu hỏi và bài tập
Bài 1 trang 68 sgk Sinh học 12 nâng cao: Bằng cách nào để phát hiện được di truyền tế bào chất? Tại sao sự di truyền này thuộc dạng di truyền theo dòng mẹ?
Trả lời:- Để phát hiện được di truyền tế bào chất người ta cần tiến hành phép lai lai thuận nghịch. Sự di truyền này thuộc dạng di truyền theo dòng mẹ vì con lai nhận tế bào chất của mẹ. Khi kết quả lai thuận và lai nghịch khác nhau nhưng con sinh ra luôn mang tính trạng của mẹ → con lai nhận tế bào chất của mẹ → gen quy định tính trạng nằm trong tế bào chất.
- Sự di truyền này thuộc dạng di truyền theo dòng mẹ vì: Trong sự di truyền qua tế bào chất, vai trò chủ yếu thuộc về giao tử mẹ. Tuy nhiên, mọi hiện tượng di truyền theo dòng mẹ không phải đều là di truyền qua tế bào chất, vì: Có trường hợp di truyền qua nhân như gen trên NST Y chỉ di truyền cho thể dị giao XY.
Bài 2 trang 68: Nêu sự khác nhau giữa ADN ti thể và lục lạp với ADN trong nhân. Nêu chức năng của các bộ gen ti thể và lạp thể.
Trả lời:| ADN trong ti thể, lạp thể | ADN trong nhân | |
|---|---|---|
| Vật chất di truyền | - Lượng ADN ít. - ADN trần. - Chuỗi xoắn kép, mạch vòng. | - Lượng AND nhiều. - ADN tổ hợp với histôn. - Chuỗi xoắn kép, mạch thẳng. |
| Phạm vi ảnh hưởng | - Các tính trạng do gen ngoài nhân quy định chỉ có ảnh hưởng ở bào quan, không ảnh hưởng toàn cơ thể. | - Các tính trạng do gen trong nhân quy định ảnh hưởng toàn cơ thể. |
| Ví dụ | Đột biến bạch tạng ở lục lạp làm cho lục lạp màu trắng, trong cùng 1 lá có hai loại lạp thể xanh và trắng. | Đột biến bạch tạng ở gen trong nhân làm toàn cây hóa trắng |
* Chức năng của bộ gen ti thể và lạp thể:
- Bộ Gen ti thể: Bộ gen của ti thể được kí hiệu là mtADN (mitochondrial DNA), có hai chức năng chủ yếu:
+ Mã hóa nhiều thành phần của ti thể: Hai loại rARN trong ti thể và nhiều loại prôtêin có trong thành phần của màng bên trong ti thể.
+ Mã hóa cho một số prôtêin tham gia chuỗi chuyền êlectron.
Ví dụ: Người ta đã làm nhiều thực nghiệm chứng minh cơ sở di truyền của tính kháng thuốc từ gen ti thể. Các tế bào kháng thuốc được tách nhân, cho kết hợp với tế bào bình thường mẫn cảm thuốc tạo ra tế bào kháng thuốc. Điều đó chứng tỏ tính kháng thuốc được truyền qua gen ngoài nhân.
- Sự di truyền lục lạp.
- Bộ gen của lục lạp được kí hiệu cpADN (chloroplast ADN): cpADN chứa các gen mã hóa rARN và nhiều tARN lục lạp. Nó cũng mã hóa một số prôtêin của ribôxôm, của màng lục lạp cần thiết cho việc chuyền êlectron trong quá trình quang hợp.
- Sự di truyền lục lạp là sự di truyền tế bào chất hay di truyền theo dòng mẹ được xác định ở các đối tượng khác nhau.
Ví dụ: Khi cho cây ngô lá xanh bình thường thụ phấn với cây ngô lá xanh có đốm trắng thì thế hệ con đều là lá xanh bình thường; còn khi cho cây ngô lá xanh đốm trắng thụ phấn với cây lá xanh bình thường thì thế hệ con xuất hiện một số cây lá xanh, một số đốm và một số hoàn toàn bạch tạng.
Bài 3 trang 68: Nêu những điểm khác nhau giữa di truyền ngoài NST và di truyền NST.
Trả lời:| Di truyền qua tế bào chất | Di truyền qua nhân |
- Gen quy định nằm ở các bào quan trong tế bào chất. - Số lượng gen ít. - ADN có dạng vòng. - Di truyền theo dòng mẹ. - Sự di truyền qua tế bào chất không tuân theo quy luật di truyền chặt chẽ như gen trong nhân. |
- Gen quy định tính trạng nằm ở các NST trong nhân tế bào. - Số lượng gen nhiều. - ADN có dạng xoắn kép. - Tế bào sinh dục đực và cái có vai trò ngang nhau. - Sự di truyền tuân theo các quy luật di truyền chặt chẽ. |
Bài 4 trang 68: Có thể giải thích hiện tượng lá lốm đốm các màu ở một số loài thực vật như thế nào? Việc nghiên cứu di truyền tế bào chất có giá trị thực tiễn gì?
Trả lời:Giải thích hiện tượng trên như sau:
- Gen ở ti thể và lạp thể cũng có khả năng đột biến. Chẳng hạn ADN của lục lạp có đột biến làm mất khả năng tổng hợp chất diệp lục tạo ra các lạp thể màu trắng. Lạp thể trắng lại sinh ra lạp thể trắng. Do vậy, trong cùng một tế bào lá có thể có cả 2 loại lạp thể màu lục và màu trắng. Sự phân phối ngẫu nhiên và không đều của 2 loại lạp thể này qua các lần nguyên phân sinh ra hiện tượng lá có các đốm trắng, có khi cả một mảng lớn tế bào lá không có diệp lục, như ở lá vạn niên thanh.
- Nghiên cứu di truyền tế bào chất có giá trị thực tiễn trong chọn giống: sử dụng hiện tượng bất thụ đực để tạo hạt lai mà khỏi tốn công hủy bỏ phấn hoa của cây mẹ. Các dòng bất thụ đực sẽ nhận phấn hoa từ cây bình thường khác.
Bài 5 trang 68: Xác định kết quả ở F2 (theo ví dụ ở mục I) khi cho:
a. Cây xanh lục ở F1 giao phấn với nhau.
b. Cây lục nhạt ở F1 giao phấn với nhau.
Trả lời:a. F1 × F1: Cây xanh lục (cái) × Cây xanh lục (cái)
F2: 100% cây xanh lục
b. F1 × F2: Cây cái lục xanh × Cây đực lục nhạt
F2: 100% cây lục nhạt
Bài 6 trang 68: Hãy chọn phương án trả lời đúng. Kết quả lai thuận và nghịch ở F1 và F2 không giống nhau và tỉ lệ kiểu hình phân bố đồng đều ở 2 giới tính thì rút ra nhận xét gì?
A. Tính trạng bị chi phối bởi gen nằm trên NST giới tính.
B. Tính trạng bị chi phối bởi gen nằm trên NST thường.
C. Tính trạng bị chi phối bởi ảnh hưởng của giới tính.
D. Tính trạng bị chi phối bởi gen nằm ở tế bào chất.
Trả lời:Đáp án đúng là D. Tính trạng bị chi phối bởi gen nằm ở tế bào chất.