Lý thuyết KHTN 9 Cánh diều Bài 33: Gene là trung tâm của di truyền học

Với tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 33: Gene là trung tâm của di truyền học sách Cánh diều hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn KHTN 9.

Lý thuyết KHTN 9 Cánh diều Bài 33: Gene là trung tâm của di truyền học

I. DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ

1. Khái niệm di truyền và biến dị

- Di truyền là quá trình truyền đặc điểm của sinh vật qua các thế hệ. Ví dụ: Bố mẹ cao sinh ra con cao; mèo bố mẹ có lông đen sinh ra mèo con lông đen; cây bố mẹ đều hoa đỏ, các cây con có hoa đỏ;…

- Biến dị là hiện tượng cá thể được sinh ra trong cùng một thế hệ có những đặc điểm khác nhau và khác với các cá thể ở thế hệ trước. Ví dụ: Bố mẹ đều có nhóm máu A sinh ra con có nhóm máu O; ruồi bố mẹ có thân xám, cánh dài sinh ra ruồi con có thân đen, cánh cụt; cây bố mẹ cao sinh ra cây con thấp;…

- Di truyền và biến dị là hai đặc tính cơ bản của sự sống diễn ra song song và gắn liền với quá trình sinh sản.

2. Di truyền học

- Di truyền học là ngành khoa học nghiên cứu tính di truyền và biến dị của sinh vật.

- Sự di truyền và biến dị ở sinh vật được quy định bởi vật chất di truyền (gene) → Gene được xem là trung tâm của di truyền học.

II. NUCLEIC ACID

- Nucleic acid là hợp chất đa phân (polymer) được cấu tạo từ các đơn phân là nucleotide.

- Cấu tạo nucleotide: Mỗi nucleotide được cấu tạo từ 3 thành phần là gốc phosphate, đường pentose, nitrogenous base (gồm Adenine (A), Guanine (G), Cytosine (C), Thymine (T) và Uracil (U)). Các nucleotide chỉ khác nhau ở thành phần nitrogenous base nên được gọi theo tên của các nitrogenous base.

(P: gốc phosphate, S: đường pentose, N: nitrogenous base)

- Các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết phosphodiester tạo nên chuỗi polynucleotide. Chiều của chuỗi polynucleotide được xác định dựa vào gốc tự do của nucleotide ở mỗi đầu của chuỗi: nucleotide ở đầu 5' có gốc phosphate (liên kết với carbon 5') tự do và nucleotide ở đầu 3' có gốc hydroxyl (liên kết với carbon 3') tự do thì chuỗi polynucleotide có chiều 5’ – 3’.

- Có hai nucleic acid chính gồm DNA và RNA.

1. DNA

- Cấu trúc hóa học: DNA được cấu tạo từ các deoxyribonucleotide (gốc phosphate, đường deoxyribose, nitrogenous base) gồm bốn loại: A, G, C và T.

- Cấu trúc không gian:

+ DNA có cấu trúc xoắn kép gồm 2 mạch polynucleotide song song, ngược chiều, xoắn quanh một trục tưởng tượng từ trái qua phải (xoắn phải).

+ Trên mỗi mạch, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị, tạo thành chuỗi polynucleotide.

+ Giữa hai mạch đơn, các nitrogenous base của nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung (A của mạch này liên kết với T của mạch kia bằng 2 liên kết hydrogen, G của mạch này liên kết với C của mạch kia bằng 3 liên kết hydrogen hoặc ngược lại) tạo thành cặp nucleotide.

+ DNA xoắn có tính chu kì, mỗi chu kì xoắn dài 34 Å tương ứng với 10 cặp nucleotide, đường kính vòng xoắn là 20 Å.

- Chức năng: DNA có chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền. Thông tin di truyền được mã hoá dưới dạng trình tự nucleotide. Sự khác nhau về số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp của bốn loại nucleotide tạo nên tính đa dạng của phân tử DNA, từ đó tạo nên sự đa dạng của sinh vật.

2. RNA

- Cấu trúc hóa học: RNA được cấu tạo từ các ribonucleotide (gốc phosphate, đường ribose, nitrogenous base), gồm bốn loại: A, G, C và U.

- Cấu trúc không gian: RNA có cấu trúc một mạch. Các đơn phân liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị tạo thành mạch RNA (chuỗi polypeptide).

- Phân loại: Tế bào có nhiều loại RNA chức năng như: RNA thông tin (mRNA), RNA vận chuyển (tRNA) và RNA ribosome (rRNA).

Một số loại RNA trong tế bào

* Phân biệt cấu tạo RNA và DNA:

Đặc điểm	RNA	DNA
Số mạch đơn	- Thường có cấu trúc 1 mạch.	- Thường có cấu 2 mạch.
Đơn phân	- Đường cấu tạo nên đơn phân của RNA là C5H10O5. - 4 loại base là: A, U, G, C. → 4 loại đơn phân của RNA là: A, U, C, G.	- Đường cấu tạo nên đơn phân của DNA là C5H10O4. - 4 loại base là: A, T, G, C. → 4 loại đơn phân của DNA là: A, T, C, G.

III. GENE VÀ HỆ GENE

1. Gene

- Khái niệm: Gene là một đoạn của phân tử DNA mang thông tin mã hóa một chuỗi polypeptide hay phân tử RNA.

- Đặc điểm:

+ Mỗi phân tử DNA có chứa vài trăm đến hàng nghìn gene.

+ Mỗi gene có trình tự nucleotide đặc trưng, mỗi gene quy định một sản phẩm xác định là phân tử RNA hoặc chuỗi polypeptide.

2. Hệ gene

- Khái niệm: Tập hợp tất cả các thông tin di truyền trên DNA của tế bào hình thành nên hệ gene của cơ thể.

- Hệ gene có tính đặc trưng: Do sự khác biệt về số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các nucleotide trên phân tử DNA mà mỗi cá thể có một hệ gene đặc trưng.

- Gene là trung tâm của di truyền học: Hệ gene quy định tất cả các đặc điểm của cơ thể. Thông qua quá trình sinh sản, hệ gene của mỗi cá thể được thừa hưởng cả bên bố và bên mẹ. Vì vậy, con sinh ra có những đặc điểm giống nhau và giống bố mẹ. Bên cạnh đó, sự tổ hợp các gene qua quá trình sinh sản hoặc sự thay đổi trình tự nucleotide trên hệ gene sẽ tạo nên tính biến dị của sinh vật. Di truyền học nghiên cứu về tính di truyền và biến dị của sinh vật, do đó, gene là trung tâm của di truyền học.

3. Phương pháp phân tích DNA

- Cơ sở của phương pháp phân tích DNA là tính đặc trưng của DNA (DNA đặc trưng cho loài, thậm trí từng cá thể).

- Ứng dụng của phương pháp phân tích DNA: Việc phân tích DNA được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nghiên cứu khoa học, y học, pháp y và đời sống.

+ Trong nghiên cứu tiến hóa: Nghiên cứu phát sinh chủng loại sinh vật thông qua việc so sánh mức độ tương đồng giữa phân tử DNA của các đối tượng sinh học.

+ Trong y học: Phân tích DNA để dự đoán nguy cơ mắc các bệnh di truyền và điều trị y tế.

+ Trong pháp y: So sánh trình tự DNA thu thập được ở hiện trường với DNA của nạn nhân và nghi phạm sẽ giúp cung cấp những bằng chứng cho cơ quan điều tra.

+ Trong đời sống: Khi muốn xác định quan hệ huyết thống, những người liên quan sẽ làm xét nghiệm so sánh trình tự DNA với nhau để dánh giá mức độ tương đồng.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên lớp 9 Cánh diều hay khác:

• Lý thuyết KHTN 9 Bài 34: Từ gene đến tính trạng

• Lý thuyết KHTN 9 Bài 35: Nhiễm sắc thể và bộ nhiễm sắc thể

• Lý thuyết KHTN 9 Bài 36: Nguyên phân và giảm phân

• Lý thuyết KHTN 9 Bài 37: Đột biến nhiễm sắc thể

• Lý thuyết KHTN 9 Bài 38: Quy luật di truyền của Mendel

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 9 hay khác:

• Giải sgk Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều
• Giải SBT Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều
• Giải lớp 9 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 9 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 9 Chân trời sáng tạo (các môn học)

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án

---