Giải Khoa học tự nhiên 9 trang 177
Lời giải chi tiết SGK Lớp 9 · Môn Khoa Há»c Tá»± NhiĂªn · Trang 177–178
PHẦN II – MÃ DI TRUYỀN QUY ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ CẤU TRÚC CỦA PROTEIN
Câu hỏi 1
Đề bài: Quan sát Hình 40.3 cho biết mã di truyền quy định thành phần hóa học và cấu trúc của protein như thế nào.
Cách giải
Phân tích từ hình vẽ:
Dựa vào Hình 40.3, ta thấy quá trình mã di truyền quy định protein diễn ra như sau:
Bước 1: Trên phân tử mRNA có trình tự các nucleotide được đánh số từ 1, 2, 3, 4...
Bước 2: Mỗi ba nucleotide liên tiếp trên mRNA tạo thành một bộ ba (codon), mã hóa cho một amino acid cụ thể.
Bước 3: Các amino acid được vận chuyển bởi tRNA và liên kết với nhau theo đúng trình tự do mã di truyền quy định.
Bước 4: Chuỗi polypeptide được hình thành với trình tự: Lysine – Tyrosine – Glycine – Arginine...
Đáp án: Mã di truyền trên mRNA quy định thành phần và cấu trúc protein theo nguyên tắc: - Mỗi bộ ba nucleotide (3 nucleotide liên tiếp) trên mRNA mã hóa cho một amino acid cụ thể - Trình tự các bộ ba trên mRNA quy định trình tự các amino acid trong chuỗi polypeptide - Các amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide tạo thành protein - Như vậy, thông tin di truyền từ gene → mRNA → protein → tính trạng
💡 Mẹo nhớ: "3 chữ ghép 1 từ" – Ba nucleotide ghép thành một mã, mã hóa một amino acid!
Câu hỏi 2
Đề bài: Nêu ý nghĩa của đa dạng mã di truyền.
Cách giải
Phân tích khái niệm:
Đa dạng mã di truyền có nghĩa là có nhiều bộ ba khác nhau có thể mã hóa cho cùng một amino acid, hoặc các bộ ba khác nhau mã hóa cho các amino acid khác nhau.
Đáp án: Ý nghĩa của đa dạng mã di truyền: 1. Tạo sự đa dạng về protein: - Với 64 bộ ba mã hóa cho 20 amino acid, có thể tạo ra vô số chuỗi polypeptide khác nhau - Từ đó tạo ra đa dạng về loại protein và chức năng sinh học 2. Tính linh hoạt trong di truyền: - Nhiều bộ ba cùng mã hóa một amino acid giúp giảm tác hại của đột biến - Nếu có đột biến thay thế nucleotide, có thể vẫn tạo ra amino acid giống nhau 3. Cơ sở cho sự tiến hóa: - Đa dạng mã di truyền tạo nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên - Giúp sinh vật thích nghi với môi trường thay đổi
PHẦN III – QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ
Câu hỏi 1
Đề bài: Có những thành phần nào tham gia quá trình dịch mã? Nêu vai trò của mỗi thành phần trong quá trình dịch mã.
Cách giải
Phân tích Hình 40.4:
Quan sát 3 giai đoạn của quá trình dịch mã, ta xác định được các thành phần tham gia.
Đáp án: Các thành phần tham gia quá trình dịch mã: | Thành phần | Vai trò | |------------|---------| | 1. mRNA | Mang thông tin di truyền dưới dạng trình tự các bộ ba (codon), quy định trình tự amino acid trong protein | | 2. tRNA | Vận chuyển amino acid từ môi trường tế bào đến ribosome; có anticodon bổ sung với codon trên mRNA | | 3. Ribosome | Nơi diễn ra quá trình dịch mã; giữ mRNA và tRNA ở đúng vị trí để liên kết amino acid | | 4. Amino acid | Nguyên liệu để tạo thành chuỗi polypeptide và protein | | 5. Enzyme và năng lượng ATP | Xúc tác các phản ứng liên kết peptide; cung cấp năng lượng cho quá trình |
💡 Mẹo nhớ: "Ribo đọc mRNA, tRNA mang acid" – Ribosome đọc mã, tRNA vận chuyển amino acid!
Câu hỏi 2
Đề bài: Quá trình dịch mã gồm những giai đoạn nào? Mô tả khái quát diễn biến quá trình dịch mã.
Cách 1 — Mô tả theo 3 giai đoạn chính
Bước 1: Xác định các giai đoạn
Dựa vào Hình 40.4, quá trình dịch mã gồm 3 giai đoạn: Khởi đầu – Kéo dài – Kết thúc.
Bước 2: Mô tả từng giai đoạn
Đáp án: Giai đoạn 1: KHỞI ĐẦU - Ribosome bám vào mRNA tại vị trí mã khởi đầu (thường là AUG) - tRNA mang amino acid đầu tiên (Met - Methionine) có anticodon bổ sung với mã khởi đầu - Amino acid đầu tiên được đặt vào vị trí trên ribosome Giai đoạn 2: KÉO DÀI - Ribosome di chuyển dọc theo mRNA, đọc từng bộ ba - Các tRNA lần lượt mang amino acid tương ứng đến - Amino acid mới liên kết với amino acid trước đó bằng liên kết peptide - Chuỗi polypeptide được kéo dài dần: Met – Gly – Ser – Ile – Gly... - tRNA sau khi truyền amino acid sẽ rời khỏi ribosome Giai đoạn 3: KẾT THÚC - Ribosome gặp mã kết thúc (UAA, UAG hoặc UGA) - Không có tRNA nào mang anticodon bổ sung với mã kết thúc - Chuỗi polypeptide hoàn chỉnh được giải phóng - Ribosome tách khỏi mRNA
Cách 2 — Mô tả theo dòng chảy thông tin
Nhìn tổng quan:
Quá trình dịch mã là quá trình "dịch" thông tin từ ngôn ngữ nucleotide (mRNA) sang ngôn ngữ amino acid (protein).
Đáp án: Diễn biến quá trình dịch mã: mRNA (bộ ba) → tRNA (vận chuyển) → Amino acid (liên kết) → Chuỗi polypeptide → Protein - Ribosome đọc mRNA theo chiều 5' → 3' - Mỗi bộ ba được đọc một lần, không lặp lại - Chuỗi polypeptide được tổng hợp theo chiều từ đầu N đến đầu C - Quá trình diễn ra liên tục cho đến khi gặp mã kết thúc
💡 Mẹo nhớ: "Khởi – Kéo – Kết" giống như "Mở đầu – Thân bài – Kết bài" của một bài văn!
Câu hỏi 3
Đề bài: Dịch mã là gì?
Cách giải
Phân tích khái niệm:
Từ "dịch mã" có nghĩa là "dịch" (chuyển đổi) thông tin từ "mã" di truyền sang dạng khác.
Đáp án: Dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide (protein) dựa trên thông tin di truyền từ mRNA. Chi tiết: - Diễn ra tại ribosome trong tế bào chất - Trình tự các bộ ba trên mRNA quy định trình tự amino acid trong protein - Nhờ có tRNA vận chuyển amino acid và ribosome làm "bàn lắp ráp" - Kết quả: tạo ra protein có cấu trúc và chức năng đặc trưng
💡 Mẹo nhớ: Dịch mã = Dịch từ "tiếng mRNA" sang "tiếng protein"!
PHẦN IV – MỐI QUAN HỆ GIỮA GENE VÀ TÍNH TRẠNG
Câu hỏi 1
Đề bài: Nêu tên và sản phẩm của quá trình 1, quá trình 2.
Cách giải
Phân tích Hình 40.5:
Sơ đồ cho thấy: Gene (DNA) --1--> mRNA --2--> Protein ---> Tính trạng
Đáp án: - Quá trình 1: Phiên mã (Transcription) - Sản phẩm: mRNA (RNA thông tin) - Quá trình 2: Dịch mã (Translation) - Sản phẩm: Protein (chuỗi polypeptide)
💡 Mẹo nhớ: "Phiên – Dịch" như "Chép bài – Làm bài": Phiên mã chép thông tin, Dịch mã làm ra sản phẩm!
Câu hỏi 2
Đề bài: Giải thích mối quan hệ giữa gene (DNA), mRNA, protein và tính trạng.
Cách 1 — Giải thích theo dòng chảy thông tin
Bước 1: Xác định mối liên hệ
Gene → mRNA → Protein → Tính trạng (theo chiều một chiều)
Bước 2: Giải thích từng mối quan hệ
Đáp án: Mối quan hệ giữa gene, mRNA, protein và tính trạng: 1. Gene (DNA) → mRNA: - Gene mang thông tin di truyền dưới dạng trình tự nucleotide - Qua phiên mã, thông tin được sao chép sang mRNA - Trình tự nucleotide trên gene quy định trình tự nucleotide trên mRNA 2. mRNA → Protein: - mRNA mang thông tin đến ribosome - Qua dịch mã, trình tự bộ ba trên mRNA quy định trình tự amino acid - Tạo ra protein với cấu trúc đặc trưng 3. Protein → Tính trạng: - Protein thực hiện chức năng sinh học trong tế bào - Cấu trúc protein quy định chức năng của nó - Chức năng protein biểu hiện thành tính trạng của cơ thể Kết luận: Gene quy định tính trạng thông qua việc quy định cấu trúc protein, và protein thực hiện chức năng tạo nên tính trạng.
Cách 2 — Giải thích qua ví dụ cụ thể
Lấy ví dụ minh họa:
Ví dụ về gene quy định tổng hợp ethylene (C₂H₄) ở cây cà chua.
Đáp án: Ví dụ minh họa: - Gene: Chứa thông tin về cấu trúc enzyme tổng hợp ethylene - mRNA: Sao chép thông tin từ gene - Protein (enzyme): Được tổng hợp theo mã di truyền, có khả năng xúc tác tạo ethylene - Tính trạng: Quả cà chua chín (do ethylene kích thích quá trình chín) Nếu gene bị đột biến: - mRNA thay đổi → Protein thay đổi → Enzyme không hoạt động - Không tổng hợp được ethylene → Quả không chín Vậy: Gene quy định tính trạng gián tiếp thông qua protein.
💡 Mẹo nhớ: "Gene là bản thiết kế, Protein là công nhân, Tính trạng là công trình!"
🎯 Ghi nhớ: - Mã di truyền: 3 nucleotide = 1 amino acid - Dịch mã gồm 3 giai đoạn: Khởi đầu – Kéo dài – Kết thúc - Dòng chảy thông tin: Gene → mRNA → Protein → Tính trạng - Gene quy định tính trạng thông qua protein