📖 Bài 42: Nhiễm sắc thể và bộ nhiễm sắc thể - lớp 9

1. Khái niệm nhiễm sắc thể (NST)

• Vị trí và đặc điểm: Nhiễm sắc thể là các cấu trúc nằm trong nhân tế bào của sinh vật nhân thực. Khi nhuộm tế bào bằng thuốc nhuộm kiềm tính và quan sát dưới kính hiển vi, chúng xuất hiện là những cấu trúc bắt màu đậm.

2. Hình dạng và cấu trúc của NST

• Hình dạng: NST có hình dạng đặc trưng nhất ở kì giữa của quá trình phân bào. NST có thể ở dạng đơn (hình chữ I, V, hạt,...) hoặc dạng kép (hình chữ X).
  • Mỗi NST kép gồm hai chromatid (nhiễm sắc tử) y hệt nhau, dính với nhau ở eo thắt gọi là tâm động.
  • Tâm động chia NST thành hai cánh (cánh ngắn và cánh dài).
• Cấu trúc phân tử: NST được cấu tạo bởi 2 thành phần chính là DNA và protein loại histone. Mỗi chromatid gồm một phân tử DNA quấn quanh nhiều phân tử protein histone tạo thành sợi nhiễm sắc, sau đó tiếp tục cuộn xoắn qua nhiều mức độ để rút ngắn chiều dài.
• Chức năng: NST là cấu trúc mang gene, các gene được sắp xếp nối tiếp nhau theo chiều dọc trên NST. Đây là cơ sở vật chất chủ yếu của tính di truyền ở cấp độ tế bào.

3. Bộ nhiễm sắc thể

• Bộ NST lưỡng bội ($2n$): Trong tế bào sinh dưỡng, các NST tồn tại thành từng cặp tương đồng (gồm 2 chiếc giống nhau về hình dáng, kích thước và cấu trúc). Bộ NST chứa các cặp NST tương đồng này được gọi là bộ NST lưỡng bội ($2n$).
• Bộ NST đơn bội ($n$): Trong các giao tử (trứng, tinh trùng), số lượng NST chỉ còn lại một nửa so với tế bào sinh dưỡng (nghĩa là mỗi cặp tương đồng chỉ giữ lại 1 chiếc). Bộ NST này gọi là bộ NST đơn bội ($n$).
• Tính đặc trưng: Mỗi loài sinh vật có một bộ NST riêng, đặc trưng bởi số lượng, hình dạng và cấu trúc. Ví dụ: Ở người $2n = 46$, ruồi giấm $2n = 8$, ngô $2n = 20$.

4. Em đã học

Từ bài học này, em cần ghi nhớ các điểm cốt lõi:

• NST là cấu trúc mang gene nằm trong nhân tế bào, là cơ sở vật chất chủ yếu của tính di truyền ở cấp độ tế bào của sinh vật nhân thực.
• Mỗi loài có một bộ NST đặc trưng về số lượng, hình dạng và cấu trúc. Tế bào sinh dưỡng mang bộ NST lưỡng bội ($2n$), giao tử mang bộ NST đơn bội ($n$).
• NST được cấu tạo từ phân tử DNA và protein histone, trải qua sự cuộn xoắn nhiều mức độ.

5. Em có thể

• Nhận biết được cơ thể sinh vật, tế bào ở cơ quan nào mang bộ NST lưỡng bội hoặc đơn bội.
• Xác định được số lượng và phân biệt được hình dáng các NST để nhận biết một số loài sinh vật qua tiêu bản hiển vi.

6. Ví dụ thực tế ứng dụng kiến thức

• Tại sao bộ NST lại có tính đặc trưng và số lượng NST không quyết định sự tiến hoá? Loài người chúng ta có bộ NST $2n = 46$, trong khi loài chó là $2n=78$, gà là $2n=78$, hay bắp cải là $2n=18$. Qua đây em có thể thấy, số lượng NST nhiều hay ít không hề phản ánh mức độ tiến hoá hay thông minh của sinh vật. Tính đặc trưng tạo nên sự khác biệt giữa các loài nằm ở cấu trúc và trình tự các gene trên các NST đó.
• Bí quyết "đóng gói" DNA siêu việt của tế bào: Phân tử DNA trong một tế bào người nếu nối thẳng ra có thể dài tới khoảng 2 mét. Nhưng bằng cách nào nó có thể nhét vừa vào một nhân tế bào chỉ có đường kính vài micromet (nhỏ hơn hàng triệu lần)? Sách giáo khoa giải thích rằng, nhờ có các phân tử protein histone đóng vai trò như những "cái lõi ống chỉ", chuỗi DNA quấn quanh chúng rồi tiếp tục cuộn xoắn gấp khúc nhiều lần để tạo thành cấu trúc NST cực kì nhỏ gọn và chắc chắn.