LÝ THUYẾT ADN 1 Nêu đặc điểm cấu tạo hóa học của ADN? ADN ( axit đêôxiribônuclêic) là một loại axit nuclêic có các nguyên tố chủ yếu là C,H, O,N,P ADN là một đại phân tử, có kích thước lớn, có thể dài[.]
LÝ THUYẾT ADN Nêu đặc điểm cấu tạo hóa học ADN? - ADN ( axit đêôxiribônuclêic) loại axit nuclêic có nguyên tố chủ yếu là: C,H, O,N,P - ADN đại phân tử, có kích thước lớn, dài tới hàng trăm m, khối lượng đạt tới hành triệu, hàng chục triệu đvC - ADN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, gồm nhiều đơn phân Mỗi đơn phân là nucleotit gồm loại: ađenin(A), timin (T), guanin (G), xitôzin (X) Mỗi phân tử ADN gồm hàng vạn, hàng triệu đơn phân - Bốn loại nu liên kết với theo chiều dọc thùy theo số lượng chúng mà xđ chiều dài ADN, cách xếp chúng tạo nên vô số loại ADN khác tạo nên tính đa dạng ADN - Phân tử ADN loài đặc thù số lượng, thành phần trình tự xếp loại nu - Tính đa dạng đặc thù AND có sở cho tính đa dạng đặc thù lồi SV Vì ADN có cấu tạo đa dạng đặc thù? - ADN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân với loại đơn phân A,T,G,X - Sự xếp theo nhiều cách khác loại đơn phân tạo vô số loại phân tử ADN →tính đa dạng ADN - Mỗi ADN đặc thù số lượng, thành phần trình tự xếp nu Mô tả cấu trúc không gian ADN Hệ NTBS thể điểm ? Mô tả cấu trúc khơng gian: - Theo mơ hình cấu trúc khơng gian J.Oatxơn F.Crick, ADN chuỗi xoắn kép gồm hai mạch song song xoắn quanh trục theo chiều từ trái sang phải, ngược chiều kim đồng hồ - Các nu mạch đơn liên kết với liên kết hoá trị bền vững - Các nu hai mạch liên kết với liên kết hidro tạo thành cặp theo NTBS: A liên kết với T LK hiđrô ngược lại, G liên kết với X LK hiđrơ ngược lại - Mỗi chu kì xoắn dài 34 Ao gồm 10 cặp nu Đường kính vịng xoắn 20 Ao Hệ NTBS thể điểm sau: - Khi biết trình tự xếp nuclêơtit mạch đơn suy trình tự xếp nuclêơtit mạch đơn - Về mặt số lượng: A = T, G = X→ A + G = T + X Tỉ số ( A+T)/( G+ X) đặc trưng cho lồi Mơ tả sơ lược q trình tự nhân đôi ADN? - Diễn nhân TB, NST kì trung gian - Khi bắt đầu tự nhân đôi, phân tử ADN tháo xoắn, mạch đơn tách nu mạch đơn sau tách liên kết với nu tự MT nội bào để dần hình thành mạch - Kết thúc q trình nhân đơi, phân tử ADN tạo thành đóng xoắn sau phân chia cho TB qua phân bào - Trong q trình tự nhân đơi có tham gia số enzim yếu tố có t/d tháo xoắn, tách mạch, giữ cho mạch trạng thái duỗi… →Kết quả: Hai phân tử ADN hình thành giống giống ADN mẹ Giải thích ADN tạo qua chế nhân đơi lại giống ADN mẹ? Do: Q trình tự nhân đôi ADN diễn theo nguyên tắc: - Nguyên tắc bổ sung: Mạch ADN tổng hợp dựa mạch khuôn ADN mẹ Các nuclêôtit mạch khuôn liên kết với nuclêôtit tự môi trường nội bào theo nguyên tắc: A liên kết với T hay ngược lại, G liên kết với X hay ngược lại - Nguyên tắc giữ lại nửa (bán bảo toàn): Trong ADN có mạch ADN mẹ (mạch cũ), mạch lại tổng hợp Nêu chất hóa học chức gen? * Bản chất hóa học gen ADN; gen đoạn phân từ ADN có chức di truyền xác định; gen có 600 > 1500 cặp nu * Chức gen : Lưu giữ truyền đạt thông tin di truyền Nhưng chủ yếu đề cập tới gen cấu trúc đoạn mạch phân từ ADN, mang thông tin quy định cấu trúc lại Prơtêin Chức ADN có nhờ đặc điểm cấu trúc chế nào? -1- LÝ THUYẾT ADN - Chức lưu giữ thông tin di truyền: ADN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân - Chức truyền đạt thông tin di truyền qua hệ tế bào hệ thể: nhờ đặc tính tự nhân đôi ADN Nêu điểm giống khác ADN ARN? a Giống nhau: - Đều đại phân tử, có cấu trúc đa phân - Đều tạo từ nguyên tố hóa học C, H, O, N P - Đơn phân nuclêơtit Có loại nuclêơtit - Giữa đơn phân có liên kết hóa học nối lại thành mạch - Đều truyền đạt thông tin di truyền b Khác nhau: So sánh Cấu trúc Chức ADN - Kích thước khối lượng lớn - Có cấu trúc gồm mạch xoắn kép - Đơn phân nuclêôtit: A,T,G,X - Trong đơn phân có đường đêơxiribơzơ C5H10O4 - Lưu giữ thơng tin di truyền - Truyền đạt thông tin di truyền ARN -Kích thước khối lượng nhỏ -Cấu trúc gồm mạch đơn - Đơn phân ribônuclêôtit: A,U,G,X - Trong đơn phân có đường ribơzơ C5H10O5 - Truyền đạt thông tin di truyền - Vận chuyển axit amin tham gia cấu trúc ribôxôm Mô tả cấu tạo trình bày chức ARN: a Cấu tạo ARN: - ARN loại axit nuclêic.Được cấu tạo từ ng.tố: C,H,O,N,P Là đại phân tử có kích thước khối lượng nhỏ nhiều so với ADN - ARN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, gồm hàng trăm, hàng nghìn đơn phân Đơn phân A, U (uraxin), G,X - Cấu trúc gồm mạch pôliribônuclêic b Chức ARN: - mARN: truyền đạt TTDT quy định cấu trúc prôtêin cần tổng hợp - tARN: vận chuyển axit amin tương ứng tới nơi tổng hợp prôtêin - rARN: thành phần cấu tạo nên ribôxôm - nơi tổng hợp prơtêin 10 Trình bày q trình tổng hợp ARN? Quá trình tổng hợp ARN diễn theo nguyên tắc nào? a Quá trình tổng hợp ARN: - Quá trình tổng hợp ARN diễn nhân TB, NST kì trung gian - Các loại ARN tổng hợp dựa khuôn mẫu AND t/đ enzim -Khi bắt đầu tổng hợp, gen tháo xoắn tách dần mạch đơn, đồng thời nu mạch vừa tách liên kết với nu tự MT nội bào thành cặp để hình thành mạch ARN -Khi kết thúc, phân tử ARN hình thành liền tách khỏi gen , sau rời nhân chất TB để thực tổng hợp prôtêin - Phân tử ARN tổng hợp từ gen mang TTDT quy định cấu trúc loại prô nên gọi mARN - tARN rARN cững tổng hợp theo nguyên tắc tương tự, sau hình thành, mạch nu tiếp tục hồn thiện để hình thành p.tử tARN rARN hồn chỉnh b Q trình tổng hợp ARN dựa nguyên tắc: - NT khn mẫu: Q trình tổng hợp ARN dựa khn mẫu mạch đơn gen - NTBS: Sự liên kết nu mạch khuôn với nu tự MT diễn theo NTBS: Amk lk với UMT ; Tmk lk với AMT; Gmk lk với XMT , Xmk lk với GMT 11 Nêu chất mối quan hệ theo sơ đồ gen→ARN Trình tự Nu mạch khuôn gen (ADN) qui định trình tự Nu mạch ARN -2- LÝ THUYẾT ADN 12 Căn vào đâu để chia ARN làm loại mARN, tARN, rARN? Nêu chức từng loại ARN * Căn vào chức người ta chia làm loại ARN * Chức loại: - mARN: Truyền đạt thông tin quy định cấu trúc prôtêin cần tổng hợp - tARN: Vận chuyển axit amin tương ứng tới nơi tổng hợp prôtêin - rARN: Là thành phần cấu tạo nên bào quan ribôxôm – nơi tổng hợp prơtêin 13 Trình bày cấu trúc chức prơtêin?Vì prơtêin có tính đa dạng đặc thù? Yếu tố tạo nên đặc thù đa dạng cấu trúc phân tử prôtêin? a Cấu trúc: - Prô h/c hữu gồm ngun tố chính: C,H,O,N có số ngun tố khác -Prơ đại phân tử,có khối lượng kích thước lớn: dài tới 0,1 m, khối lượng đạt tới hàng triệu đvC -Prô cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, gồm hàng trăm đơn phân axit amin.Có 20 loại aa khác b Chức : - Chức cấu trúc: Pr thành phần cấu tạo tế bào,mô, quan, hệ quan - Chức xúc tác trình trao đổi chất: Enzim mà chất Pr có vai trị xúc tác qúa trình TĐC, thúc đẩy cho phản ứng sinh hóa xảy nhanh chóng - Điều hồ q trình trao đổi chất: Hoocmon mà phần lớn Pr có vai trị điều hịa q trình TĐC -Vận động: Miôzin actin loại Pr có cơ, tham gia vào co Nhờ đó, thể vận động - Chống vi trùng: Nhiều loại Pr (kháng thể) có chức bảo vệ thể chống vi trùng - Sinh lượng để cung cấp cho hoạt động tế bào, mô, quan Tóm lại, Pr liên quan đến hoạt động sống thể c Prơtêin có tính đa dạng đặc thù vì: - Prơtêin cấu tạo từ 20 loại aa khác Trình tự xếp, thành phần, số lượng loại aa tạo nên tính đa dạng đặc thù prơtêin - Prơtêin cịn có dạng cấu trúc không gian với đặc điểm khác tạo nên tính đa dạng, đặc thù prơtêin d Yếu tố tạo nên đặc thù đa dạng cấu trúc phân tử prôtêin: - Số lượng, thành phần, trật tự xếp axit amin cấu trúc bậc prôtêin - Các kiểu xoắn, gấp, cuộn số lượng, số loại chuỗi pôlipeptit cấu trúc khơng gian prơtêin 14 Vì nói Prơtêin có vai trò quan trọng tế bào thể? Vì tế bào thể, Pr có nhiều chức quan trọng như: - Chức cấu trúc: Pr thành phần cấu tạo tế bào,mô, quan, hệ quan - Chức xúc tác trình trao đổi chất: Enzim mà chất Pr có vai trị xúc tác qúa trình TĐC, thúc đẩy cho phản ứng sinh hóa xảy nhanh chóng - Điều hồ q trình trao đổi chất: Hoocmon mà phần lớn Pr có vai trị điều hịa q trình TĐC -Vận động: Miơzin actin loại Pr có cơ, tham gia vào co Nhờ đó, thể vận động - Chống vi trùng: Nhiều loại Pr (kháng thể) có chức bảo vệ thể chống vi trùng - Sinh lượng để cung cấp cho hoạt động tế bào, mơ, quan Tóm lại, Pr liên quan đến hoạt động sống tế bào thể 15 Vẽ sơ đồ nêu chất mối quan hệ gen tính trạng - Gen -> mARN -> Prơtêin -> Tính trạng - Trình tự nuclêơtit mạch khn ADN quy định trình tự nuclêơtit phân tử mARN -3- LÝ THUYẾT ADN - Trình tự nuclêơtit phân tử mARN quy định trình tự axit amin cấu trúc bậc I prôtêin - Prôtêin trực tiếp tham gia vào thành phần cấu trúc hoạt động sinh lí tế bào, từ biểu thành tính trạng thể 16 NTBS biểu mối quan hệ sơ dồ nào? Gen ( đoạn ADN ) > mARN -> prôtêin + Gen ( đoạn ADN ) > mARN: Sự liên kết nu mạch khuôn với nu tự MT diễn theo NTBS: Amk lk với UMT ; Tmk lk với AMT; Gmk lk với XMT , Xmk lk với GMT + mARN -> prôtêin: Khi tARN mang axit amin vào Riboxom để tổng hợp ba tARN liên kết bổ sung với ba mARN: Am liên kết với Ut; Um liên kết với At; Gm liên kết với Xt; Xm liên kết với Gt 17 Gen gì? Vì gen coi vật chất di truyền cấp độ phân tử? * Gen đoạn phân tử ADN có chức di truyền xác định * Gen coi vật chất mang thông tin di truyền cấp độ phân tử vì: - Gen đoạn phân tử ADN, ADN lõi NST, mà NST vật chất mang thông tin di truyền cấp độ TB nên gen sở vật chất mang thông tin di truyền cấp độ phân tử - Gen có khả tự nhân đôi, phân ly, tổ hợp giúp thông tin di truyền ổn định qua hệ - Gen bị biến đổi tạo vật chất di truyền => sinh vật đa dạng phong phú nguồn nguyên liệu cho chọn lọc tiến hóa 18 Tại nói ADN vật chất di truyền cấp độ phân tử ? - ADN thành phần NST, mà NST sở v/c tính di truyền cấp độ TB, ADN sở vật chất DT cấp độ phân tử - ADN chứa đựng TTDT quy định cấu trúc tất loại protein thể SV, từ quy định tất đặc điểm thể lồi - ADN có khả tự nhân đôi, phân ly, tổ hợp giúp thông tin di truyền ổn định qua hệ - ADN bị đột biến tạo vật chất di truyền => sinh vật đa dạng phong phú nguồn nguyên liệu cho chọn lọc tiến hóa 19 Nêu đặc điểm ADN đảm bảo cho thực chức di truyền? + Trên mạch đơn ADN nu liên kết với liên kết phôtphodieste ( liên kết hóa trị) bền vững + ADN có cấu trúc xoắn kép, gồm mạch đơn xoắn với nên có cấu trúc bền vững + Các nucleotit đối diện mạch đơn ADN liên kết với liên kết hiđrô theo nguyên tắc bổ sung, liên kết hiđrô bền với số lượng lớn nên đảm bảo tính bền vững cấu trúc linh hoạt ADN thực nhân đôi, phiên mã + ADN liên kết với protein tạo cho cấu trúc bền vững thông tin di truyền lưu giữ ổn định + Từ loại nu cách xếp khác tạo nên tính đặc trưng tính đa dạng ADN + ADN có khả nhân đơi theo NTBS bán bảo tồn nhờ mà TTDT ổn định qua hệ + ADN mang gen cấu trúc, có khả mã để tổng hợp prơtêin đảm bảo cho gen hình thành tính trạng + ADN có khả đột biến để hình thành TTDT 20 Tại ADN thường bền vững nhiều so với tất loại ARN? ADN thường bền vững nhiều so với tất loại ARN vì: - ADN cấu tạo từ hai mạch ARN cấu tạo từ mạch - ADN bảo quản nhân, thường khơng có enzym phân hủy chúng ARN tồn ngồi nhân nơi có nhiều enzym phân hủy axit nucleic 21 Nêu chức ADN? Để thực chức đó, phân tử ADN có đặc điểm cấu tạo hoạt động ntn? * Chức năng: - Chức lưu giữ thông tin di truyền -4- LÝ THUYẾT ADN - Chức truyền đạt thông tin di truyền qua hệ tế bào hệ thể * Những đặc điểm cấu tạo hđ giúp ADN thực chức di truyền: - Để thực c/n 1: ADN cấu trúc mang gen, gen chứa TTDT.Các gen phân bố theo chiều dọc phân tử ADN Và cấu trúc mạch xoắn kép đặc điểm giúp trì ổn định trật tựu gen ADN,góp phần tạo ổn định TTDT ADN - Để thực c/n 2: nhờ hđ tự nhân đôi, nên ADN thực truyền đạt TTDT qua hệ.Chính q trình tự nhân đơi ADN sở phân tử tượng di truyền sinh sản, trì đặc tính lồi ổn định qua hệ, bảo đảm sinh sôi nảy nở SV 22 Hãy giải thích biểu nguyên tắc bổ sung mối quan hệ ADN mARN Nêu ý nghĩa biểu đó? * Sự biểu hiện: Trong q trình tổng hợp mARN, gen ADN tháo xoắn tách thành hai mạch đơn (mạch khuôn), Nu tự môi trường nội bào vào liên kết với Nu mạch khuôn gen theo nguyên tắc bổ sung sau: + A mạch khuôn liên kết với U môi trường nội bào + T mạch khuôn liên kết với A môi trường nội bào + G mạch khuôn liên kết với X môi trường nội bào + X mạch khuôn liên kết với G môi trường nội bào * ý nghĩa: Sự thể nguyên tắc bổ sung tổng hợp mARN giúp thông tin cấu trúc phân tử prôtêin mạch khuôn gen chép nguyên vẹn sang phân tử mARN 23 Vật chất di truyền cấp độ phân tử gì? Nêu chế di truyền xẩy cấp độ phân tử? * Vật chất di truyền cấp độ phân tử là: Axit nuclêic * Các chế di truyền cấp độ phân tử là: - Tự sao(tự nhân đôi ADN) - Sao(Phiên) mã(Tổng hợp ARN) - Giải(Dịch) mã (Tổng hợp Prôtêin) 24 Vì nói cấu trúc ADN mạch tế bào sinh vật bậc cao có sinh sản hữu tính ổn định tương đối (Vì tính đặc thù ổn định ADN mang tính tương đối?) ADN ổn định tương đối vì: - Vì gen bị đột biến (đột biến gen) -> Thay đổi cấu trúc ADN - Ở sinh vật bậc cao hầu hết ADN nằm cấu trúc NST, mà NST cặp tương đồng thường trao đổi đoạn kì đầu giảm phân I làm thay đổi cấu trúc ADN 25 Trong q trình tự nhân đơi ADN, ADN sinh giống giống ADN mẹ? Q trình tự nhân đơi ADN diễn theo nguyên tắc: - Nguyên tắc khuôn mẫu: Mạch ADN tổng hợp dựa mạch khuôn ADN mẹ - Nguyên tắc bổ sung: Các nuclêôtit mạch khuôn liên kết với nuclêôtit tự môi trường nội bào theo nguyên tắc: A liên kết với T hay ngược lại, G liên kết với X hay ngược lại - Nguyên tắc giữ lại (bán bảo toàn): Trong ADN có mạch ADN mẹ (mạch cũ), mạch cịn lại tổng hợp 26 Trong trường hợp ADN sinh khác ADN mẹ? Hiện tượng ADN sinh giống khác ADN mẹ có ý nghĩa sinh vật ? Trong trường hợp q trình tự nhân đơi bị rối loạn xẩy tượng ADN sinh khác với ADN mẹ * Ý nghĩa: - Hiện tượng ADN sinh giống với ADN mẹ sở phân tử tượng di trưyền sinh vật tự nhiên -5- LÝ THUYẾT ADN - Hiện tượng ADN sinh khác với ADN mẹ sở phân tử tượng biến dị sinh vật tự nhiên 27 Giải thích trâu, bò ăn cỏ thịt trâu lại khác thịt bị? - Vì ADN trâu khác ADN bị nguyên liệu, axit amin giống lấy từ cỏ - Nhưng khuôn mẫu ADN trâu khác bò nên tổng hợp prơtêin trâu khác bị Do thịt trâu khác thịt bò 28 Tại trâu bò ăn cỏ prôtêin chúng lại khác nhau? Trâu bị ăn cỏ prơtêin chúng khác vì: - Prơtêin trâu hay bị cấu tạo theo nguyên tắc đa phân với đơn phân 20 loại axit amin khác - Prơtêin trâu bị có tính đa dạng đặc thù số lượng, thành phần trình tự xếp axit amin phân tử prơtêin chúng tạo nên - Tính đa dạng đặc thù prơtêin cịn biểu bậc cấu trúc không gian kiểu xoắn cấu bậc 2, bậc 29 NTBS gì? Nguyên tắc bổ sung thể chế di truyền cấp độ phân tử ? * Nguyên tắc bổ sung nguyên tắc liên kết bazơ có kích thước lớn với bazơ có kích thước bé liên kết hidrơ ( A liên kết với T liên kết hiđrô, G liên kết với X liên kết hiđrô) * Nguyên tắc bổ sung thể chế: - Nhân đôi ADN: Các nucleotit tự môi trường vào liên kết với nucleotit mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung: Amt liên kết với Tmk; Tmt liên kết với Amk; Gmt liên kết với Xmk; Xmt liên kết với Gmk - Tổng hợp ARN: Các nucleotit tự môi trường liên kết với nucleotit mạch gốc gen theo nguyên tắc bổ sung: Amt liên kết với Tmk; Umt liên kết với Amk; Gmt liên kết với Xmk; Xmt liên kết với Gmk - Tổng hợp protein (chuỗi axit amin): Các nucleotit mARN liên kết bổ sung với nucleotit ba tARN theo nguyên tắc bổ sung: Am liên kết với Ut; Um liên kết với At; Gm liên kết với Xt; Xm liên kết với Gt 30 Nguyên tắc kết cặp bổ sung nuclêơtit có vai trị tự nhân đơi (sao chép) ADN? - Nguyên tắc kết cặp bổ sung: Mạch ADN tổng hợp dựa mạch khuôn ADN mẹ Các nuclêôtit mạch khuôn liên kết với nuclêôtit tự môi trường nội bào theo nguyên tắc: A liên kết với T hay ngược lại, G liên kết với X hay ngược lại (bán bảo toàn) - Nguyên tắc kết cặp bổ sung nuclêôtit đảm bảo cho hai phân tử ADN tạo giống giống ADN mẹ 31 Trong điều kiện bình thường, cấp độ phân tử nguyên tắc bổ sung thể cấu trúc vật chất di truyền nào?(Nguyên tắc bổ sung thể cấu trúc vật chất di truyền cấp độ phân tử nào? (Biết khơng có đột biến) - Trong cấu trúc di truyền, NTBS thể hiện: + Trong cấu trúc ADN: Các nu hai mạch đơn liên kết với liên kết hiđrô theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T liên kết hiđrô, G liến kết với X liên kết hiđrô, ngược lại + Trong cấu trúc tARN: Trên đoạn xoắn kép tạm thời, nu liên kết với liên kết hiđrô theo NTBS : A liên kết với U liên kết hiđrô, G liên kết với X liên kết hiđrô ngược lại 32 Trong loại ARN tARN thực chức sinh học thường xoắn lại Cho biết ý nghĩa tượng đó? - Tạo thành nhiều đoạn xoắn kép tạm thời theo nguyên tắc bổ xung (A – U, G – X) - Tạo nên tARN có hai phận đặc trưng đối mã đoạn mang axit amin tương ứng 33 So sánh trình tổng hợp ADN với trình tổng hợp ARN * Giống nhau: +) Xảy nhân TB kì trung gian -6- LÝ THUYẾT ADN +) Lấy ADN làm khuôn mẫu +) Cần có Enzim Nuclêơtit tự +) Các Nu tự LK với Nu mạch khuôn theo NTBS * Khác nhau: Tự nhân đôi ADN +) ADN duỗi xoẵn toàn +) Cả hai mạch đơn ADN dùng làm khuôn tổng hợp hai phân tử ADN +) Tự theo NTBS A-T; G-X nguyên tắc BBT Tổng hợp ARN +) Từng gen duỗi xoắn +) Chỉ mạch hai mạch ADN (một đoạn ADN) làm khuôn tổng hợp ARN +) Sao mã theo NTBS: Amk-Umt; Gmk-Xmt, Tmk-Amt, Xmk-Gmt +) Nguyên tắc bán bảo tồn: Trong phân tử ADN +) Khơng có ngun tắc bán bảo tồn Mạch có mạch ADN mẹ mạch tổng hợp ARN tổng hợp hoàn toàn +) KQ sau lần tự sao: pt ADN hình thành +) KQ sau lần mã : pt ARN hình thành 34 ADN có cấu trúc mạch kép có ý nghĩa mặt di truyền? - Cấu trúc bền vững, ổn định - Tạo thuận lợi cho trình tái ADN (Tiết kiệm vật chất, lượng thời gian - Tạo điều kiện cho trình sửa sai - Sắp xếp mạch theo nguyên tắc bổ sung -> Chi phối truyền đạt thông tin di truyền 35 Tại ADN tế bào nhân thực cần trung gian ARN để truyền đạt thơng tin di truyền? Cần ARN trung gian vì: - Đối với sinh vật nhân thực ADN nhân trình dịch mã xảy tế bào chất nên cần trung gian - Việc sử dụng trung gian ARN giúp bảo quản thông tin di truyền - ADN có cấu trúc xoắn kép gồm mạch đơn song song xoắn liên kết với liên kết hidro nên không phù hợp để làm khuôn dịch mã 36 Nêu ý nghĩa sinh học q trình nhân đơi ADN, q trình tổng hợp mARN? * ý nghĩa sinh học q trình nhân đơi ADN: - Đảm bảo cho trình tự nhân đơi NST, góp phần ổn định NST ADN loài tế bào thể qua hệ - Q trình tự nhân đơi ADN chế phân tử tượng di truyền biến dị * ý nghĩa sinh học trình tổng hợp mARN: - Đảm bảo cho q trình truyền đạt thơng tin di truyền từ gen đến Protein 37 Nguồn gốc chung sinh giới tính đa dạng lồi sinh vật giải thích sở cấu tạo ADN - ADN tất lồi cấu tạo từ loại nuclêơtit, chứng nguồn gốc thống sinh giới - Trình tự xếp khác loại nuclêơtit tạo nên tính đa dạng phân tử ADN tính đa dạng ADN sở cho tính đa dạng lồi SV 38 Nguyên tắc bổ sung thể q trình nhân đơi ADN, phiên mã dịch mã ? Trong trình phiên mã dịch mã gen, nguyên tắc bổ sung bị vi phạm gen có đột biến khơng ? Giải thích * Nguyên tắc bổ sung: - Trong tự nhân đôi ADN: Các nucleotit tự liên kết với nucleotit hai mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung: A – T; G – X ngược lại - Trong phiên mã: Các nucleotit tự liên kết với nucleotit mạch gốc gen theo nguyên tắc bổ sung: A - Tg; U - Ag; G - Xg; X - Gg -7- LÝ THUYẾT ADN - Trong dịch mã: Các nucleotit ba đối mã tARN liên kết với nucleotit ba tương ứng mARN theo nguyên tắc bổ sung: A – U, G – X ngược lại * Trong trình phiên mã dịch mã, NTBS bị vi phạm: - Gen khơng đột biến - Vì ngun tắc bổ sung bị vi phạm phiên mã dịch mã không ảnh hưởng đến cấu trúc gen, làm thay đổi cấu trúc ARN làm thay đổi cấu trúc protein 39 Viết sơ đồ thể mối quan hệ gen tính trạng Giải thích mối liên hệ thành phần sơ đồ - Sơ đồ: Gen (một đoạn ADN)→ mARN→ Prơtêin→ Tính trạng - Giải thích mối liên hệ: Thông tin cấu trúc phân tử prôtêin (thành phần, số lượng trình tự xếp axít amin) xác định dãy nuclêơtít mạch ADN Sau mạch dùng làm mẫu để tổng hợp mạch mARN Tiếp theo mạch mARN lại làm khn để tổng hợp chuỗi axít amin phân tử prơtêin Phân tử prơtêin trực tiếp biểu thành tính trạng 40 Viết sơ đồ thể chế di truyền mức phân tử Tại sơ đồ lại thể chế di truyền mức phân tử? - Sơ đồ: ADN→ mARN → Prơtêin→ Tính trạng ↕ ADN→ mARN → Prơtêin→ Tính trạng - Giải thích: Vì sơ đồ thể q trình truyền thơng tin di truyền từ ADN tới prôtêin diễn tế bào, từ tế bào sang tế bào khác từ hệ sang hệ khác 41 Prôtêin liên quan đến hoạt động sống thể? Prơtêin thực chức chủ yếu bậc cấu trúc nào? a Pr liên quan đến: - Trao đổi chất: + Enzim mà chất Pr có vai trị xúc tác qúa trình TĐC, thúc đẩy cho phản ứng sinh hóa xảy nhanh chóng +Hoocmon mà phần lớn Pr có vai trị điều hịa qúa trình TĐC -Vận động: Miơzin actin loại Pr có cơ, tham gia vào co Nhờ đó, thể vận động - Chống vi trùng: Nhiều loại Pr (kháng thể) có chức bảo vệ thể chống vi trùng - Sinh lượng để cung cấp cho hoạt động tế bào, mô, quan Tóm lại, Pr liên quan đến hoạt động sống thể b Prôtêin thực chức chủ yếu bậc cấu trúc : Bậc bậc 42 Trong điều kiện bình thường, cấu trúc đặc thù prôtêin hệ tế bào sau có bị thay đổi khơng? Vì sao? - Khơng→ Lí do: Nhờ tự nhân đơi mẫu, ADN giữ vững cấu trúc đặc thù qua hệ tế bào; Pr tổng hợp khuôn mẫu ADN nên Pr giữ vững cấu trúc đặc thù 43 Yếu tố dẫn đến tính đa dạng đặc thù phân tử ADN? -ADN đa dạng đặc thù bởi: + Số lượng, thành phần trình tự xếp nuclêơtít; + Hàm lượng ADN nhân tế bào; + Tỷ lệ A + T G+X -8- LÝ THUYẾT ADN 44 Tính đặc trưng đa dạng ADN thể điểm nào? Tính đặc thù bị thay đổi trình nào? Những yếu tố cấu trúc chế sinh học giúp trì ổn định cấu trúc ADN? * Tính đặc trưng đa dạng ADN thể đặc điểm sau: - Đặc trưng số lượng, thành phần, trình tự phân bố nuclêơtít Vì từ loại nuclêơtít tạo nên tính đặc trưng tính đa dạng ADN - Đặc trưng tỉ lệ A+T / G+X cho loài - Đặc trưng số lượng, thành phần trình tự phân bố gen phân tử ADN * Tính đặc thù bị thay đổi q trình nhân đôi, nguyên phân, giảm phân thụ tinh * Những yếu tố cấu trúc: - Trên mạch đơn phân tử ADN, Nu liên kết với liên kết cộng hóa trị bền vững - Trên mạch kép Nu liên kết với liên kết H không bền vững số liên kết H phân tử ADN lớn đảm bảo cấu trúc không gian ADN bền vững - ADN liên kết với phân tử prôtêin tạo cấu trúc ADN ổn định *Cơ chế sinh học: Q trình tự nhân đơi ADN vào kì trung gian theo nguyên tắc bổ sung 45 Quá trình tổng hợp chuỗi axit amin diễn đâu? Nguyên tắc bổ sung thể q trình đó? Hãy cho biết tương quan số lượng axit amin nucleotit mARN riboxom - Quá trình tổng hợp chuỗi axit amin diễn ribôxôm tế bào chất - Tổng hợp protein: Khi tARN mang axit amin vào Riboxom để tổng hợp ba tARN liên kết bổ sung với ba mARN Am liên kết với Ut; Um liên kết với At; Gm liên kết với Xt; Xm liên kết với Gt - Tương quan số lượng: nucleotit mARN quy định axitamin 46 Tơ nhện, tơ tằm, sừng trâu, tóc, thịt gà thịt lợn cấu tạo từ prôtêin chúng khác nhiều đặc tính, em cho biết khác đâu? – Trình tự axit amin chuỗi pôlipeptit thể tương tác phần chuỗi pơlipeptit, từ tạo nên hình dạng khơng gian chiều prơtêin định tính chất vai trị prơtêin Sự sai lệch trình tự xếp axit amin dẫn đến biến đổi cấu trúc tính chất prơtêin Số lượng, thành phần trình tự xếp axit amin chuỗi pôlipeptit định tính đa dạng đặc thù prơtêin – Tơ nhện, tơ tằm, sừng trâu, tóc, thịt gà thịt lợn cấu tạo từ prơtêin chúng khác nhiều đặc tính chúng khác số lượng, thành phần trình tự xếp axit amin chuỗi pôlipeptit 47 So sánh cấu tạo chức di truyền ADN prôtêin Các điểm giống nhau: - Về cấu tạo: + Đều thuộc loại đại phân tử, có kích thước khối lượng lớn tế bào + Đều cấu tạo theo nguyên tắc đa phân nhiều đơn phân hợp lại + Giữa đơn phân có liên kết hóa học nối lại tạo thành mạch + Đều có tính đa dạng tính đặc thù thành phần, số lượng trật tự đơn phân quy định -9- LÝ THUYẾT ADN - Về chức năng: ADN prơtêin có vai trị q trình truyền đạt tính trạng thơng tin di truyền thể Các điểm khác nhau: ADN Prơtêin Cấu tạo Có cấu tạo hai mạch song song Có cấu tạo hay nhiều chuỗi xoắn lại axit amin Đơn phân nuclêôtit Đơn phân axit amin Có kích thước khối lượng lớn Có kích thước khối lượng nhỏ hơn prơtêin ADN Thành phần hóa học cấu tạo gồm C, Thành phần chủ yếu cấu tạo gồm C, H, O, N, P H, O, N Chức Chứa gen quy định cấu trúc Prôtêin tạo trực tiếp biểu prơtêin thành tính trạng 48 So sánh cấu trúc phân tử loại ARN + Giống - Cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân nuclêơtit - Có loại nuclêơtit: A, U, G, X - Các nuclêôtit liên kết với liên kết hố trị gốc phơtphat nuclêôtit với đường nuclêôtit tạo nên mạch polynuclêơtit - Có cấu tạo mạch + Khác mARN Mạch polynuclêôtit dạng thẳng tARN rARN Mạch polynuclêôtit cuộn xoắn lại Mạch polynuclêơtit có đoạn đầu tạo nên thuỳ trịn xoắn Khơng có liên kết hyđrơ Có liên kết hyđrơ Có liên kết hyđrơ Mỗi phân tử có khoảng: 150 – Mỗi phân tử có khoảng: 80 – 100 Mỗi phân tử có khoảng: 160 – 1500 nuclêôtit nuclêôtit 13000 nuclêôtit Chiếm khoảng: 2-5% tổng số Chiếm khoảng:10-15% tổng số Chiếm khoảng: 80% tổng số ARN ARN tế bào ARN tế bào tế bào 49 Điều kiện đảm bảo cho ADN, ARN, Prơtêin có tính đa dạng đặc thù? Giải thích tính đa dạng đặc thù ADN? * ADN, ARN, Prơtêin có tính đa dạng đặc thù chúng cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều loại đơn phân khác * Tính đa dạng đặc thù ADN thể sau: - Với xếp loại nuclêơtít tạo vơ số loại phân tử ADN - Các loại phân tử ADN phân biệt số lượng, thành phần trình tự xếp nuclêơtít - Các loại phân tử ADN khác đặc trưng tỉ lệ A T đặc trưng cho loài GX - 10 -