HocKhaThư viện lời giải bài tập

Giải Khoa học tự nhiên 9 trang 169

Lời giải chi tiết SGK Lớp 9 · Môn Khoa Học Tá»± NhiĂªn · Trang 169–170

📌 Lưu ý: Hình ảnh bạn cung cấp là trang 167 và 168 (không phải 169–170). Mình giải đầy đủ các câu hỏi có trong hai trang này nhé. 📚 Bài 38: Nucleic acid và gene

📄 TRANG 167

Câu 1 (Hộp hỏi về cấu trúc DNA – Hình 38.1)

Đề bài:

  1. Kích thước của mỗi cặp nucleotide là bao nhiêu Å?
  2. Các nucleotide trong mỗi cặp liên kết bổ sung với nhau bằng bao nhiêu liên kết hydrogen?
  3. Trình tự các nucleotide trên một đoạn của DNA như sau:

...A-T-G-C-T-G-A-T-C-A-C-G-T...
Hãy xác định trình tự các nucleotide trên mạch bổ sung với mạch đó.

Cách giải

Ý 1: Kích thước mỗi cặp nucleotide

Theo thông tin trong bài:

  • Mỗi chu kì xoắn dài 34 Å
  • Mỗi chu kì xoắn có 10 cặp nucleotide

Vậy kích thước của mỗi cặp nucleotide là:

34 Å ÷ 10 = 3,4 Å

Ý 2: Số liên kết hydrogen giữa các cặp nucleotide bổ sung

Các nucleotide liên kết 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
💡 Mẹo nhớ: "Ai Thân (2) – Gặp Cậu (3)" → A–T 2 liên kết, G–C 3 liên kết.

Ý 3: Xác định mạch bổ sung

Áp dụng nguyên tắc bổ sung: A ↔ T và G ↔ C.

Mạch gốcATGCTGATCACGT
Mạch bổ sungTACGACTAGTGCA
Mạch bổ sung là: ...T-A-C-G-A-C-T-A-G-T-G-C-A...

Câu 2 (Hộp hỏi về chức năng phân tử DNA)

Đề bài:

  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 tử DNA?
Cách giải

Ý 1: Đặc điểm giúp DNA thực hiện chức năng

DNA thực hiện được chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền nhờ các đặc điểm sau:

  • Cấu trúc xoắn kép, hai mạch song song: hai mạch liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung, giúp DNA bền vững và bảo quản thông tin di truyền ổn định.
  • Liên kết cộng hóa trị giữa các nucleotide: đảm bảo cấu trúc DNA được duy trì ổn định, không bị đứt gãy dễ dàng.
  • Trình tự nucleotide đa dạng: chính trình tự các nucleotide là "mật mã" mang thông tin di truyền, chỉ dẫn tế bào tổng hợp protein.
  • Khả năng tự nhân đôi (tái bản): DNA có thể tạo ra hai phân tử DNA giống hệt mẹ, nhờ đó truyền thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể.
Tóm lại, cấu trúc bền vững giúp DNA lưu giữ – bảo quản, trình tự nucleotide đặc trưng giúp mã hóa thông tin, khả năng tự nhân đôi giúp truyền đạt thông tin di truyền.

Ý 2: Vì sao con giống bố mẹ?

Con sinh ra giống bố mẹ là nhờ chức năng tự nhân đôi (tái bản) của phân tử DNA.

Khi DNA tự nhân đôi, thông tin di truyền (trình tự nucleotide) từ bố mẹ được sao chép chính xác và truyền cho con qua giao tử (tinh trùng, trứng). Vì vậy, con mang nhiều đặc điểm giống bố mẹ.

💡 Mẹo nhớ: DNA giống như "cuốn sổ tay di truyền" được photo y nguyên rồi chuyển từ đời này sang đời khác.

📄 TRANG 168

Câu 3 (Hộp hỏi về khái niệm gene)

Đề bài: Đọc thông tin trên và nêu khái niệm gene.

Cách giải

Dựa vào nội dung mục 3 của bài, ta có khái niệm:

Gene là một đoạn của phân tử DNA mang thông tin quy định một sản phẩm xác định, sản phẩm đó là phân tử RNA hoặc chuỗi polypeptide (cấu tạo nên protein).

Đặc điểm bổ sung:

  • Mỗi gene thường có từ 600 đến 1 500 cặp nucleotide với trình tự xác định.
  • Mỗi tế bào của một loài chứa rất nhiều gene. Ví dụ:
  • Vi khuẩn E. coli: khoảng 4 400 gene
  • Ruồi giấm: khoảng 14 000 gene
  • Ở người: khoảng 21 300 gene
💡 Mẹo nhớ: Gene = một "đoạn" DNA + có "địa chỉ" rõ ràng + tạo ra một "sản phẩm" cụ thể (RNA hoặc polypeptide).

Câu 4 (Hộp hỏi về tính đa dạng và đặc trưng của DNA)

Đề bài:

  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?
Cách giải

Ý 1: Vì sao 4 loại nucleotide lại tạo ra sự đa dạng

Mặc dù DNA chỉ có 4 loại nucleotide là A, T, G, C, nhưng vẫn tạo ra vô số phân tử DNA khác nhau vì:

  • Số lượng nucleotide trong mỗi DNA rất lớn: một phân tử DNA có thể chứa hàng triệu, thậm chí hàng chục triệu nucleotide.
  • Thành phần các nucleotide khác nhau: tỉ lệ giữa A, T, G, C trong mỗi DNA có thể khác nhau.
  • Trình tự sắp xếp các nucleotide khác nhau: với cùng số lượng và thành phần, chỉ cần thay đổi thứ tự sắp xếp đã tạo ra DNA mới.

Cụ thể, với một đoạn DNA gồm N nucleotide thì số trình tự khả dĩ là 4^N (rất lớn). Ví dụ chỉ với 10 nucleotide đã có 4^10 = 1 048 576 trình tự khác nhau.

💡 Mẹo nhớ: Giống như chỉ có 26 chữ cái nhưng tạo ra hàng triệu cuốn sách khác nhau, 4 nucleotide tạo nên vô số "cuốn sách di truyền".

Ý 2: Ứng dụng của phân tích DNA

Các ứng dụng trong thực tiễn:

  • Xác định quan hệ huyết thống: tìm cha – con, mẹ – con, anh chị em ruột.
  • Truy tìm tội phạm (xác định nghi phạm): từ mẫu sinh phẩm để lại tại hiện trường (chân tóc, máu, tế bào niêm mạc miệng, xương...).
  • Dự đoán nguy cơ mắc bệnh di truyền và hỗ trợ điều trị y tế.
  • Nghiên cứu phát sinh chủng loại sinh vật: so sánh mức độ tương đồng DNA giữa các loài để xác định mối quan hệ tiến hóa.

Cơ sở của các ứng dụng:

Phân tử DNA mang tính đặc trưng cho từng loài, thậm chí cho từng cá thể. Vì vậy, dựa vào việc so sánh trình tự nucleotide trong DNA của các mẫu, người ta có thể đối chiếu, xác định được mối quan hệ giữa chúng.

Câu 5 (Hộp hỏi về cấu trúc phân tử RNA – Hình 38.2)

Đề bài: 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.
Cách giải

Ý 1: Mô tả cấu trúc phân tử RNA

Quan sát Hình 38.2 và dựa vào thông tin bài học:

  • Là đại phân tử có cấu tạo đa phân, mỗi đơn phân là một ribonucleotide.
  • Có 4 loại đơn phân: A (Adenine), U (Uracil), G (Guanine), C (Cytosine).
  • 👉 Lưu ý: RNA dùng U (Uracil) thay cho T (Thymine) như ở DNA.
  • Mỗi phân tử RNA gồm hàng trăm đến hàng nghìn đơn phân.
  • Các đơn phân liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị, tạo thành chuỗi polyribonucleotide.
  • Có cấu trúc một mạch (mạch đơn), không xoắn kép như DNA.
  • Kích thước và khối lượng nhỏ hơn DNA.
  • Hai đầu mạch được đánh dấu là đầu 5' và đầu 3' (như trên Hình 38.2).
💡 Mẹo nhớ: RNA = Riêng một mạch, dùng U thay T, ngắn hơn DNA.

Ý 2: RNA được tổng hợp từ cấu trúc nào?

Trong tế bào, RNA được tổng hợp từ phân tử DNA (cụ thể là dùng một mạch của DNA làm khuôn) ở trong nhân (đối với tế bào nhân thực) hoặc vùng nhân (đối với tế bào nhân sơ).

Lý do dự đoán:

  • DNA và RNA đều là nucleic acid, đều cấu tạo từ các nucleotide.
  • Trình tự nucleotide trên RNA tương ứng (bổ sung) với một mạch DNA → A trên DNA tương ứng với U trên RNA, T tương ứng với A, G tương ứng với C, C tương ứng với G.
  • DNA là nơi lưu giữ thông tin di truyền, RNA là "bản phiên mã" trung gian để tế bào tổng hợp protein.
Sau khi được tổng hợp trong nhân, hầu hết RNA di chuyển ra tế bào chất để thực hiện chức năng (ví dụ: tham gia tổng hợp protein tại ribosome).
🎯 Ghi nhớ: - DNA: cấu trúc xoắn kép, đơn phân là A, T, G, C; mỗi cặp nucleotide dài 3,4 Å; A-T (2 liên kết H), G-C (3 liên kết H). - Gene = đoạn DNA mã hóa cho một sản phẩm (RNA hoặc polypeptide). - DNA đa dạng nhờ số lượng – thành phần – trình tự sắp xếp 4 loại nucleotide. - DNA đặc trưng cho từng cá thể → ứng dụng trong xác định huyết thống, hình sự, y học. - RNA: mạch đơn, đơn phân A, U, G, C; được tổng hợp từ DNA làm khuôn.
Chế độ đọc sách →