Giải bài tập SGK Sinh 12 Nâng cao Bài 16: Di truyền ngoài nhiễm sắc thể

Bằng cách nào để phát hiện được di truyền tế bào chất? Vì sao sự di truyền này thuộc dạng di truyền theo dòng mẹ?

Phương pháp giải

• Xem lại kiến thức về Di truyền ngoài nhân
• Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch là khác nhau, con lai luôn có kiểu hình giống mẹ do gen quy định tính trạng nghiên cứu nằm ở ngoài nhân.
• Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà hầu như không truyền tế bào chất cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất (trong ti thể hoặc trong lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho con qua tế bào chất của trứng.

Hướng dẫn giải

• Để phát hiện được di truyền tế bào chất cần tiến hành 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.
• Trong sự di truyền qua tế bào chất, vai trò chủ yếu thuộc về giao tử mẹ, do vậy di truyền tế bào chất thuộc dạng di truyền theo dòng mẹ. Tuy nhiên, mọi hiện tượng di truyền theo dòng mẹ không phải đều 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.

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 lục lạp.

Phương pháp giải

• Xem lại kiến thức về Di truyền ngoài nhân
• Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch là khác nhau, con lai luôn có kiểu hình giống mẹ do gen quy định tính trạng nghiên cứu nằm ở ngoài nhân.
• Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà hầu như không truyền tế bào chất cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất (trong ti thể hoặc trong lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho con qua tế bào chất của trứng.

Hướng dẫn giải

- Sự khác nhau ADN ti thể và lục lạp với ADN trong nhân.

- Sự di truyền ti thể                      

Bộ gen của ti thể được kí hiệu mtADN (mitochondrial DNA), có hai chức năng chủ yếu:

• Mã hoá nhiều thành phần của ti thể: hai loại rARN, tất cả tARN trong ti thể và nhiều loại prôtêin có trong thành phần của màng bên trong ti thể.
• Mã hóa cho một số protein tham gia chuỗi chuyền êlectron.

- Sự di truyền lục lạp

• Bộ gen của lục lạp được kí hiệu cpADN (chloroplast ADN): cpADN chứa các gen mã hoá rARN và nhiều tARN lục lạp. Nó cũng mã hoá 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 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.

Nêu những điểm khác nhau giữa di truyền ngoài NST và di truyền NST.

Phương pháp giải

• Xem lại kiến thức về Di truyền ngoài nhân
• Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch là khác nhau, con lai luôn có kiểu hình giống mẹ do gen quy định tính trạng nghiên cứu nằm ở ngoài nhân.
• Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà hầu như không truyền tế bào chất cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất (trong ti thể hoặc trong lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho con qua tế bào chất của trứng.

Hướng dẫn giải

• Khác với sự di truyền qua nhân, di truyền ngoài NST có một số đặc điểm cơ bản sau:

• Như vậy, trong tế bào có 2 hệ thống di truyền: di truyền NST và di truyền ngoài NST. Điều đó cho thấy tế bào là một đơn vị di truyền, trong đó nhân có vai trò chính nhưng tế bào chất cũng có vai trò nhất định.

Có thể giải thích 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?

Phương pháp giải

• Xem lại kiến thức về Di truyền ngoài nhân
• Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch là khác nhau, con lai luôn có kiểu hình giống mẹ do gen quy định tính trạng nghiên cứu nằm ở ngoài nhân.
• Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà hầu như không truyền tế bào chất cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất (trong ti thể hoặc trong lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho con qua tế bào chất của trứng.

Hướng dẫn giải

• 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.

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.  

Phương pháp giải

• Xem lại kiến thức về Di truyền ngoài nhân
• Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch là khác nhau, con lai luôn có kiểu hình giống mẹ do gen quy định tính trạng nghiên cứu nằm ở ngoài nhân.
• Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà hầu như không truyền tế bào chất cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất (trong ti thể hoặc trong lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho con qua tế bào chất của trứng.
• Gen quy định màu di truyền ngoài NST

Hướng dẫn giải

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

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. 

Phương pháp giải

• Xem lại kiến thức về Di truyền ngoài nhân
• Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch là khác nhau, con lai luôn có kiểu hình giống mẹ do gen quy định tính trạng nghiên cứu nằm ở ngoài nhân.
• Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà hầu như không truyền tế bào chất cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất (trong ti thể hoặc trong lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho con qua tế bào chất của trứng.

Hướng dẫn giải

Tính trạng bị chi phối bởi gen nằm ở tế bào chất. 

Đáp án D.