sinh học cơ chế di truyền và biến dị 12

sinh học cơ chế di truyền và biến dị 12 chuyên đề 1:cơ chế di truyền và biến dị bản word bồi dưỡng hsg sinh học 12

CHƯƠNG1.CƠCHẾDITRUYỀNVÀBIẾNDỊI CƠSỞVẬTCHẤTCỦAHIỆNTƯỢNGDITRUYỀNỞCẤPPHÂNTỬA KIẾNTHỨCTRỌNGTÂMVÀCHUYÊNSÂU

1 Cáctiêuchuẩnđểtrởthànhcơsởvậtchấtcủahiệntượngditruyền

Vậtchấtmang thông tin ditruyền cần có4 đặc tính cơbảnsau:- Cókhả năng lưu giữ thông tin ởdạng bền vững cần cho việccấu tạo,sinh sản vàhoạt động của tếbào.- Có khả năng sao chép chính xác để thông tin di truyền có thể được truyền từ thế hệ này sang thế hệkếtiếp

tailieudoc.vn/phankhacnghe/

- Thôngtinchứađựngtrongvậtchấtditruyềnphảiđượcdùngđểtạoracácphântửcầnchocấutạovàhoạt động củatếbào

- Vậtliệucókhả năngbiếnđổi,nhữngthayđổinày(đột biến)chỉxảyraởtầnsố thấp và biến đổi đó cókhả năng truyền lạicho đờisau.* Trong các loại đại phân tử sinh học thì chỉ có axit nucleic mới có đủ 4đặc điểm nêu trên Trong hai loại axit nucleic là ARN và ADN thì ADN làvật chất di truyền phổ biến ở tất cả các loài sinh vật Chỉ có một sốloàivirutsửdụngARNlàmvậtchấtditruyền.Vìvậy,ADNđượccoilà cơ sở vậtchất của hiện tượng di truyền ở cấp phân tử ADN liên kết với protein tạoNST, nên NST được coi là cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền ở cấp tếbào

2 Cấutrúc và chứcnăng củaADNa Cấutrúccủa ADN(AxitDeoxiriboNucleic)

- ADNđược cấu tạo,theonguyên tắcđa phân, đơnphân là4 loạinuclêôtit (A, T, G,X).- Mỗinuclêôtit đượccấu trúc bởi3 thànhphần:

+1 phân tử đường deoxiribozo(C5H10O4)+ 1 nhóm photphat(H3PO4)

+1 bazo nito (có4 loại bazo nitolà adenin hoặc timin,hoặc guanin,hoặcxitozin).- Cácnucleotitliênkếtvớinhaubằngliênkếtcộnghoátrị(liênkếtphotphodieste)giữaaxitphotphoriccủanucleotit này vớiđường của nucleotittiếp theo tạonên chuỗipolinucleotit

- PhântửADNđượcđặctrưng bởisốlượng, thành phần vàtrìnhtự sắpxếpcác nucleotit trong chuỗipolinucleotit

- Mỗi phân tử ADN gồm 2 chuỗi polinucleotit ngược chiều và xoắn đều quanh 1 trục, các nucleotit trênh a i mạchliênkếtvớinhaubằngliênkếthidrotheonguyêntắcbổsung(AliênkếtvớiTbằng2liênkết

Trang2hidro, G liên kết với X bằng 3 liên kết hidro) giống cầu thang xoắn: Các bậc thang là các cặp bazo nito, taythang là các phân tử đường và nhóm photphat xen kẽ.

- Đườngkính chuỗixoắn kép là 2nm, mỗi vòng xoắngồm 10 cặp nucleotit vàdài 3,4nm (lnm =10Å)

b ChứcnăngcủaADN

- ADN là vật chất có chức năng lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền Thông tin di truyềnđược lưu trữ trong ADN dưới dạng các mã bộ ba Trình tự các mã bộ ba trên ADN (trên mạch gốc củagen) quy định trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit

- ADNthựchiệntruyềnđạtthôngtinditruyềnquacácthếhệtếbàonhờsựnhânđôiphântửADNmẹthành2 phân tử ADNcon, haiphân tử nàyđượcphân về 2 tế bào conkhi phânbào

- ADN có chức năng phiên mã tạo ra các ARN, từ đó dịch mã tạo ra prôtêin Prôtêin quy định tính trạngcủa sinh vật

c TínhđặctrưngcủaADN

ADNcótính đặctrưng choloài Tínhđặctrưng củaADNthểhiệnở3điểm:- Đặctrưng về cấu trúc:sổ lượng, thành phần vàtrậttự sắp xếpcủa các nuclêôtit trênADN.- Đặctrưng về tỉlệ AT Ở

cùng một loài, tỉlệGX

AT GX làổn định vàgiống nhauở tấtcả các cáthể.- Đặc trưng về hàm lượng: Hàm lượng ADN ở trong nhân tế bào của mỗi loài có tính đặc trưng cho loài.Ví dụ ở loài người, hàm lượng ADN ở trong nhân của tế bào sinh dưỡng là 6,6pg

b Cấutrúccủagengồm3vùng:vùngđiềuhoà(nằmởđầu3gen)vàvùngkếtthúc(nằmởđầu5củamạchmãgốc)

củamạchmãgốc),vùngmãhoá(ởgiữa- Vùng điều hoà là vùng chứa các trình tự nuclêôtit đặc biệt, là tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trìnhphiên mã

- Vùng mã hoá là vùng mang thông tin quy định về cấu trúc sản phẩm của gen Vùng mã hoá được phiênmã thành ARN Ở sinh vật nhân sơ, vùng mã hóa liên tục, nghĩa là tất cả các nuclêôtit tham gia mã hóanằm kế tiếp nhau, gọi là gen không phân mảnh Ở sinh vật nhân thực, vùng mã hóa của gen bao gồm cácđoạn mã hóa (Exon) xen kẽ các đoạn không mã hóa (Intron) gọi là gen phân mảnh

- Vùngkết thúc:Mang thông tinkết thúc quá trình phiênmã.Mặc dù đều cấu tạo từ 4 loại nuclêôtit nhưng mỗi vùng cấu trúc của gen đều chứa các trình tự đặc hiệu giúpcho các enzym có thể nhận biết để thực hiện chức năng Chẳng hạn, vùng điều hòa của genthường chứa cáctrình tự đặc hiệu như: Trình tự liên kết với ARN polimeraza, trình tự liên kết với các yếu tố phiên mã

c Dựavào chứcnăng của sản phẩm,người ta chiara 2 loại là gen điều hoà vàgen cấutrúc.- Gen điều hoà là gen mà sản phẩm của nó làm nhiệm vụ kiểm soát hoạt động của gen khác Sảnphẩmc ủ a g e n đ i ề u h ò a c ó t h ể c h ỉ k i ể m s o á t h o ạ t đ ộ n g c ủ a m ộ t g e n h o ặ c k i ể ms o á t đ ồ n g t h ờ i c ả m ộ t c ụ m g e n

- Gen cấu trúc là gen mà sản phẩm của nó tham gia cấu trúc nên tế bào (prôtêin cấu trúc) hoặc thực hiệncác chức năng khác trong tế bào như chức năng xúc tác cho quá trình trao đổi chất (ví dụ enzym),chứcnăng bảo vệ cơ thể (ví dụ kháng thể),

4 Cấutrúc và chứcnăng của ARN(Axit RiboNuclecic)a CấutrúccủaARN

- ARNđược cấu tạotheo nguyên tắcđaphân, đơn phânlà 4 loạinuclêôtit.- Mỗinuclêôtit được cấu trúctừ 3 thànhphần:

+1 phân tửđường ribôzơ(C5H10O5)+ 1 nhóm phôtphat(H3PO4)+1 trong 4 loạibazơnitơ (A, U, G,X)

Cácloạinuclêôtitchỉkhácnhaubởithànhphầnbazơnitơ,nênngườitasửdụngtêncủabazơnitơđểđặttên chonuclêôtit

- Cácnuclêôtitliênkếtvớinhaubằngliênkếtcộnghoátrị(liênkếtphôtphođieste)giữaaxitphôtphoriccủanuclêôtit này vớiđường của nuclêôtittiếp theo tạonên chuỗipôlinuclêôtit

- MỗiphântửARNgồm1mạchpôlinuclêôtitcóchiềutừ5hơnrất nhiềuso vớiADN

b CácloạiARNvàchứcnăng củamỗiloại:

đến 3.KíchthướccủaARNthườngngắn

Cónhiều loại ARNkhác nhau, có cấutrúc khác nhau.Ởđây chỉnêucấu trúc3loại ARNchủyếu

Cấutrúc 1mạchpôlinuclêôtit

(hàngtrămđếnhàngnghìn đơn phân)

1mạchpôlinuclêôtit(80-100nu)quấntrở lại 1 đầu tạo 3 thuỳ tròn, có đoạn các cặp

nuliênkếttheonguyêntắcbổsung(A-U; G - X).Mỗi phân tử tARN có 1 đầu mang

aa(aagắnvàođầu3c ủ a tARN)

1 mạch pôlinuclêôtit (hàng nghìnnu),trongđó70%số nuclêôtit có liên kết bổsung

Chứcnăng Truyềnđạtthôngtin di

truyền từ nhân ra tế bào chất

Vậnchuyểnaxitaminđếnribôxômđểtổng hợp prôtêin

Thànhphần chủ yếucủaribôxôm

*Lưuý:

- ĐốivớimộtsốvirutcólõiaxitnuclêiclàARNthìARNlàvậtchấtmangthôngtinditruyềncủavirutđó(Các phân tử ARN này cóđủ 4 đặc tính củavậtchấtmang thông tin ditruyền)

- Ngoài 3 loại ARN trên còn có các loạiARN có khối lượng rất bé có chứcnăng xúc tác gọi làribôzim và các loại ARN điều chỉnh hoạt động của gen.

5 Mã ditruyền

Mãditruyềnlàtrìnhtựsắpxếpcácnuclêôtittronggenquyđịnhtrìnhtựsắpxếpcácaxitamintrong prôtêin Mã di truyền có các đặc điểm:

- Mã di truyền là mã bộ ba Có nghĩa là cứ 3 nuclêôtit ở trên mARN mang thông tin quy định 1 axit amin trên chuỗi polipeptit

- Mãditruyềnđượcđọctừ1điểmxácđịnhtheotừngbộbaliêntục,khônggốilênnhau.TrênmỗiphântửmARN,mãditruyền đượcđọctừmột điểmxácđịnh,đólà bộbamởđầu AUGnằmởđầu 5mARN.Mỗi loại phântử mARNchỉ cómột bộ bamởđầu và ở mộtvị trí xácđịnh

của- Mã di truyền có tính phổ biến, tức là tất cả các loài sinh vật đều có chung 1 bộ mã di truyền (trừ một vàingoại lệ) Tính phổ biến của mã di truyền là một bằng chứng quan trọng để chứng minh nguồn gốc chungcủa tất cả các loài trên Trái Đất

- Mãdi truyền có tínhđặc hiệu, tức là mộtbộ ba chi mãhoácho 1 loại axitamin.- Mã di truyền mang tính thoái hoá, tức là nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hoá cho một loại axit amin (trừbộ ba AUG và UGG) Bộ ba AUG mã hoá cho axit amin mêtiônin (Met), bộ ba UGG mã hoá cho axitamin triptôphan (Trp)

B CÂUHỎIVÀBÀITẬP1 Câuhỏi

Câu1:Vìsao mã ditruyền lại làmã bộba?

Hướngdẫntrảlời

- Trướchết, mã bộ ba là kết quả củamột quá trình chọnlọc và thíchnghi.Vì:+Nếumãditruyềnlàmãbộ1thìvới4loạinuclêôtitchỉtạorađược4bộbavàchỉmãhoáđược4loạiaxitamin (không đủ để mã hoácho 20 loạiaa)

+ Nếu mãditruyền làmã bộ2 thìchỉ tạorađược4216bộ bachỉmã hoáđược 16loại axitamin(khôngđủđể mã hoácho 20 loạiaa)

+Nếumã ditruyền làmãbộbathìsẽ tạođược4364b ộ ba đủđể mãhoá cho20 loạiaxitamin.- Về mặt bản chất thì mã bộ ba là do quá trình trượt của ribôxôm trên mARN theo từng bộ 3 nuclêôtit.Ribôxôm trượt 3 nuclêôtit là một nhịp, sau đó dừng lại để tARN tiến vào và bộ ba đối mã của tARN khớpvới bộ ba trên mARN Lí do vì sao ribôxôm lại chỉ trượt theo từng bộ ba mà không phải là bộ hai hoặc bộbốn? Điều này có nguyên nhân bắt nguồn từ năng lượng của nhiệt động học Với bộ ba nuclêôtit thì tổngliên kết hiđrô được hình thành giữa tARN với mARN là từ 6 đến 9 liên kết (nếu bộ ba đó là AAA thì có 6liên kết; nếu bộ ba đó là GGG thì có 9 liên kết), năng lượng này tương đương với 1 ATP vì vậy đủ đảmbảo cho ribôxôm trượt trên mARN (ở giai đoạn hoạt hoá axit amin, mỗi tARN đã sử dụng 1ATP) Nếu làbộ bốn thì tổng liên kết hiđrô sẽ giao động từ 8 đến 12 liên kết là năng lượng lớn nên sẽ giữ ribôxôm vàkhông cho trượt trên mARN

Câu2:Cómột enzym cắtgiới hạncắt các đoạnADN mạch képở đoạntrình tự nuclêôtitAGGXT Khisử

dụngenzymnàyđểcắtmộtphântửADNcótổngsốADNnày sẽbị cắtthành baonhiêu đoạnADN? 3.10

7 cặpnuclêôtit(bp)thìtheolíthuyếtphântử

Hướngdẫntrảlời

- Theolíthuyếtngẫunhiênthìxác suấtbắtgặpđoạntrìnhtự nuclêôtit AGGXT 15

 1

(Nguyên45nhânl à v ì x á c s u ấ t x u ấ t h i ệ n m ỗ i l o ạ i n u c l ê ô t i t A , T , G , X l à b ằ n g n h a u v à bằ

ngnuclêôtitAGGXT có5 nuclêôtitnên phảilũy thừacủa5)

1.Đ o ạ n t r ì n h tự4

Trang6- CómộtenzymcắtgiớihạncắtcácđoạnADNmạchképởđoạntrìnhtựnuclêôtitAGGXT.Khisửdụng

enzymnàyđểcắtmộtphântửADNcótổngsố3 1 07cặpnuclêôtit(bp)thìtheolíthuyếtphântửADNnàysẽ có số vịtríbị cắt là 1

3.10729296,87529297

-Với 29297 vị trícắt thìsẽ có số đoạn ADNlà29297 + 1 = 29298đoạn

Câu3:Trên phântử ADNcó nhữngloại liên kết nào?Trình bày vaitròcủa mỗi loại liênkếthoá họcđó?

Hướngdẫntrảlời

Trênphân tử ADNcóliên kết cộng hoátrị và liênkếthiđrô.- Liên kết cộng hoá trị: là loại liên kết được hình thành giữa các nguyên tửC v ớ i n h a u , h o ặ c g i ữ an g u y ê n t ử CvớiO,giữanguyêntửCvớiH, TrongcácliênkếthoátrịtrongphântửADNthìđángchúýnhấtlà liênkết phôtphodieste giữa đường với phôtphát tạo nên bộ khung đường - phốtphat của phân tử ADN Liên kếtcộng hoá trị là loại liên kết bền vững nên đảm bảo tính ổn định hoá học của phân tử ADN Các liên kếtphôtphodieste này được hình thành trong quá trình nhân đôi của phân tử ADN, do sự xúc tác của enzymADNpolimeraza (hoặc enzym ligaza) Liên kết phôtphodieste tồn tại và khó bị phá huỷ (nó chỉbị đứt bởixúc tác của enzym cắt hạn chế, enzym sửa sai ADN)

- Liên kết hiđrô là loại liên kết yếu được hình thành giữa các cặp bazơnitơ đứng đối diện nhau (A liên kếtvới T bằng 2 liên kết hiđrô, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô) Liên kết hiđrô là loại liên kết yếu nênnó sẽ bị đứt khi nhiệt độ lên trên7 0 Ch o ặ c k h i c ó e n z y m đ ặ c h i ệ u x ú c t á c N h ư v ậ y ,t r o n g q u á t r ì n h t ồ n t ạ i c ủ a A D N t h ì l i ê n k ế t h i đ r ô l à m c h o 2 m ạ c h c ủ a A D Nl i ê n k ế t b ổ s u n g v à x o ắ n k é p K h i A D N t h ự c h i ệ n n h â n đ ô i h o ặ c p h i ê n m ã t h ìl i ê n k ế t h i đ r ô s ẽ b ị đ ứ t , s a u đ ó h ì n h t h à n h t r ở l ạ i đ ể đ ả m b à o c ấ u t r ú c x o ắ nc ủ a A D N

Câu4:Giải thích vìsao mã di truyền cótính đặc hiệu? Tínhđặchiệu của mãditruyền có ý nghĩagì?

Hướngdẫntrảlời

a Nguyên nhân dẫn tới mã di truyền có tính đặc hiệu là vì khi dịch mã, mỗi bộ ba trên mARN chỉ liên kếtbổ sung với 1 loại bộ ba đối mã trên tARN; Mỗi tARN chỉ mang 1 loại axit amin tương ứng (bộ ba trênmARN → bộ ba đối mã trên tARN → axit amin trên chuỗi polipeptit) Như vậy, chính tARN là cầu nốitrung gian giữa bộ ba trên mARN với axit amin trên chuỗi polipeptit (một đầu của tARN liên kết bổ sungvới mARN, đầu kia mang axit amin tương ứng) Chính vi vậy cho nên tARN được ví là tác nhânthựch i ệ n d ị c h m ã

b NhờcótínhđặchiệucủamãditruyềnchonêntừmộtphântửmARNđượcdịchthànhhàngtrămchuỗi polipeptit thìtất cả các chuỗi polipeptit này đều có cấu trúc giống nhau Các chuỗi polipeptit có cấu trúc giống nhau sẽthực hiện một chức năng do gen quy định

Nếu mã di truyền không có tính đặc hiệu thì các chuỗi polipeptit được tổng hợp sẽ có cấu trúc khác nhaudẫn tới không thực hiện được chức năng do gen quy định Gây rối loạn hoạt động sống của tế bào và gâychết tế bào

Câu5 : N ế u c á c n u c l ê ô t i t đ ư ợ c x ế p n g ẫ u n h i ê n t r ê n m ộ t p h â n t ử A R

3 nuclêôtit,c h ứ a 30%A,20%X,10%U,40%G.Sốlầntrìnhtự5-GXXA-3đượctrôngđợixuấthiệnlàbaonhiêu?

Hướng dẫntrảlời

- Bốnl o ạ i n u c l ê ô t i t v ớ i t ỉ l ệ 3 0 % A , 2 0 % X , 1 0 % U , 4 0 % G t h

ì x á c s u ấ t x u ấ t h i ệ n t r ì n h tự

Trang75GXXA30,40,220,30,048 3

.625

- Theol í t h u y ế t n g ẫ u n h i ê n t h ì t r ê n m ộ t p h â n t ử A R N

5 nuclêôtit,c h ứ a 3 0 % A , 2 0 % X , 10%U,40%G.sốlầntrìnhtự5GXXA3được trông đợi xuấthiện là 3

62510

5480.NhưvậytrênphântửARNnày,theolíthuyếtthìsẽcó480lượttrìnhtự5GXXA3đượcxuấthiện

2 Bàitập:Bài1:Đoạnmạchthứnhấtcủagencótrìnhtựcácđơnphân3ATGTAXXGTAGGX5.Hãyxácđịnh:

a Trìnhtự các đơnphân của đoạnmạch thứhai.b Sốliên kếtcộng hoátrị giữa các nuclêôtitở đoạn gennày.c Sốnuclêôtit mỗi loạicủa đoạn gennày

Đoạnmạch thứ nhất của gen:3ATGTAXXGTAGGX5Đoạnmạchthứ2phảilà:5TAXATGGXATXXG3.b

- Trênm ỗ i m ạ c h p ô l i n u c l ê ô t i t , h a i n u c l ê ô t i t đ ứ n g k ế t i ế p n h a u l i ê n k ế t v ớ i n h au b ằ n g 1 l i ê n k ế t

p h ô t p h o đ i e s t e (liênkếtcộnghoátrị)giữađườngcủanuclêôtitnàyvớiaxitcủanuclêôtitkếtiếp.Dovậy

trênmộtmạchcóXnuclêôtitthìsẽcóx1 liênkết cộng hoátrị giữa cácnuclêôtit.- Đoạn mạch trên có 13 nuclêôtit nên sẽ có 12 liên kết cộng hoá trị, cả 2 mạch của gen sẽ có 2.(13 – 1 ) = 24 liên kết Vậy nếu một gen có N nuclêôtit thì số liên kết cộng hoá trị giữa các nuclêôtit là N-2

c Haimạchcủagenliênkếtbổsung→A1 T2,T1 A2,G1 X2,X1 G2.Sốnuclêôtit mỗi loạicủa genlà:

Agen Tgen A1A2 T1T2 A1T1 336 Ggen Xgen G1G2 X1X2 G1X1 357.d Tỉlệ AG ởđoạn mạch thứ nhấtlà: A1G1347

TXVàở đoạn mạch thứhai: 7A1G1

T1X1T2X2

A2 G26.6 T1X1 A2 G2 T2X2 7Vậy tỉlệ AGở

mạchthứhailà6 TX

7e Haimạchcủagenliênkếtbổsungbằngcácliênkếthiđrô,trongđóAliênkếtvớiTbằng2liênkết hiđrô, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô Do vậy số liên kết hiđrô của đoạn gen trên là:

2T12A13G13X12.32.33.33.433l i ê n kết.SốliênkếthiđrocủagenlàH2.A1T13.G1X12A3G.

Bài2:Một gencóchiều dài5100Åvà ađênin(A) chiếm 15%.Hãy xácđịnh:

a Số chu kì xoắncủagen.b Sốnuclêôtit mỗi loạicủagen.c Sốliên kết hiđrô củagen.

Hướngdẫngiải

a GenlàđoạnphântửADNchonênmỗichukìxoắndài34Åvàcó10cặpnuclêôtit,dovậykhigencóchiềudài là Lthì:

- Số chu kì xoắn củagenL  5100

- Sốnucleotit mỗi loạicủa gen:

c Sốliênkếthiđrocủagen:H 2A3G2450310504050

Bài 3:Trên mạch 1 của gen, tổng số nuclêôtit loại A và G bằng 50% tổng số nuclêotit của mạch Trên mạch

2 của gen này, tổng số nuclêôtit loại A và X bằng 60% và tổng số nuclêôtit loại X và G bằng 70% tổng sốnuclêôtit của mạch Hãy xác định:

a Tỉlệ % số nuclêôtitloại Gtrên mạch 2 củagen.b Tỉlệ AT

GX củagen.c Tổngliên kết hiđrô củagen Biết rằngtrên mạch 1 có240 nuclêôtitloạiX

Hướngdẫngiải

a.- Trênmạch 2 của gen cóX + G= 70%, A+ X= 60% → G- A=10%- Trênmạch 1 của gen cóA + G= 50% → Trênmạch 2 có A+ G=50%→Trên mạch 2 có G= 30%, A= 20%, X= 40%,T =10%

b Vìgen có cấu trúc mạchkép và liên kếtbổ sung nên A= T, G=X→ATAA2T2

2 0 %10%3GX G G2v X2

c

-X1240G2240 → Mạch 2 có 240 :30% = 800(nu)

→ Gen có 1600nucleotit.- Tỉlệ

A3G 7 → A= 480, G=1120- Sốliênkếthiđrolà2 480311204320( l i ê n kết)

Bài4:Trong tựnhiên, hãy chobiết:

a Cótối đacó bao nhiêu loại bộ ba (côđon) chứaít nhất2U?b Cótối đa có bao nhiêu loạibộ ba (côđon) không chứaU?

c Cótối đabao nhiêu loạibộ ba chứa ít nhất1U?

2327 bộba.

Bài 5:Phân tích vật chất di truyền của một chủng gây bệnh cúm ở gà thì thấy rằng vật chất di truyền của nó

là một phân tử axit nuclêic được cấu tạo bởi 4 loại đơn phân với tỉ lệ mỗi loại là 23%A, 26%U,25%G,26%X

a Xácđịnh tên của loạivật chấtdi truyền của chủnggây bệnhnày.b Loạimầm bệnhnày làgì?

Hướngdẫngiải

a -Vật chất di truyền chỉđược cấutạo bởi 4 loạiđơn phân A,U, G, Xchứng tỏ nó làARN.- VìtrênphântửARNnày,sốnuclêôtitloạiAkhôngbằngsốnuclêôtitloạiUvàGkhôngbằngXnên phân tử ARN này chỉ có cấu trúc một mạch đơn

b Chỉcó virutmớicó vậtchấtdi truyền là ARN.Vậy chủng gâybệnh này làvirut

Bài6:Một gen cótổng số 1500 cặpnuclêôtit và 3900 liênkết hiđrô Hãy xácđịnh:

a Chiềudài và số chu kì xoắn củagen.b Sốnuclêôtit mỗi loạicủagen

c Sốliên kếtcộng hoá trị(liên kếtphôtphođieste) giữa cácnuclêôtit củagen

Hướngdẫngiải

a GenlàđoạnphântửADNchonênmỗichukìxoắndài34Åvàcó10cặpnuclêôtit,dovậykhigencóchiềudài là Lthì:

- Số chu kì xoắn củagen

N15002150 (chu kìxoắn)

-Chiềudàicủagen 150023,45100Åb Agen Tgen 600. Ggen Xgen 900.c Sốliênkếtcộnghóatrị(liênkếtphotphodieste) N – 2 = 3000 – 2 = 2998 liên kết

II CÁCCƠCHẾDITRUYỀNỞCẤPPHÂNTỬA KIẾNTHỨCTRỌNGTÂMVÀCHUYÊNSÂU

Ởcấp phân tử, cóhai cơ chếditruyền:

- CơchếtruyềnđạtthôngtinditruyềntrênADNtừtếbàomẹsangtếbàoconthôngquacơchếnhânđôiADNvàphânbào

- Cơchế truyền đạt thông tin di truyền từ nhân ratếbào chấtthông qua cơ chếphiên mã vàdịchmã

1 QuátrìnhnhânđôiADN

- NhânđôiADNlàquátrìnhmàtừmộtphântửADNmẹtạorahaiphântửADNconhoàntoàngiốngnhauvàgiống vớiADNmẹbanđầu

- Quátrình nhân đôi ADN ở sinh vậtnhân sơ và nhân thực đều dựatrên nguyên tắc bổ sung và nguyêntắcbánbảotồn

Quátrình nhân đôiADNởE.coligồm có 3buớc:

a Bước1:TháoxoắnởphântửADN:

Nhờ các enzym tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN tách nhau dần tạo nên chạc tái bản (hình chữ Y) và để lộ ra 2 mạch khuôn Enzym tháo xoắn có 2 loại là gyraza và helicaza

- Gyraza(haycòngọilàtopoisomeraza)cóchứcnănglàmduỗithẳngphântửADN(chuyểnADNtừcấutrúcxoắn kép thànhcấu trúcmạchthẳng)

- Helicazalà enzym làm đứt cácliên kếthiđrô và tách2 mạch của phântửADN

b Bước2:TổnghợpmạchADNmới:

- EnzymAĐNpolimerazasửdụnghaimạchđơncủaADNmẹlàmkhuônđếtổnghợpmạchADNmớitheonguyên tắc bổ sung (A- T, G-X)

- Tínhtheochiềutrượtcủaenzymtháoxoắn,trênmạchkhuôncóchiều 35,quátrìnhtổnghợpmạchmới diễnraliêntục theochiềutừngoàivào trongchạctáibản, mạchmớitạorađược gọilàmạchdẫnđầu(leadingstrand).Trênmạchkhuôn 35,quátrìnhtổnghợpmạchmớidiễnragiánđoạntheochiềutừtrong ra ngoài chạc tái bản, tạo thành các đoạn Okazaki Sau đó, enzym nối ligaza nối các đoạn Okazaki lạivới nhau tạo thành mạch liên tục Mạch này được tổng hợp gián đoạn và chậm hơn nên gọi là mạch ra chậm(lagging strand)

- Cần chú ý rằng enzym ADN có một số đặc tính đặc biệt dẫn đến những đặc điểm đặc biệt của quá trìnhnhân đôi ADN:

+Thứnhất,ADNpolimerazachỉcóthểxúctáckéodàimạchmớikhicósẵnđầu 3OH tựdo.Vìvậy,quát r ì n h t ổ n g h ợ p m ạ c h m ớ i c ầ n p h ả i c ó m ộ t đ o ạ n m ồ i Đ o ạ n m ồ i n à y đ ư ợ c t ố n g h ợ p n h ờ m ộ t loạienzymcótênlàprimazacóbảnchấtlàmộtARNpolimeraza EnzymnàyxúctáctổnghợpđoạnARNmồi,cung cẩp đầu3OH choADNpolimeraza.

+Thứhai,ADNpolimerazachỉcóthểlắprápcácnuclêôtitvàođầu3OH,dovậy,mạchADNmớiluôn

đượckéodàitheochiều53.ĐiềunàydẫnđếnsựkhácbiệttrongquátrìnhtổnghợpADNởhaimạch khuôn như đã nêu trên.+ Thứ ba, trong quá trình tổng hợp mạch ADN mới, có nhiều loại ADN polimeraza khác nhau cùng thamgia xúc tác, trong đó đáng chú ý nhất là 3 loại enzym ADN polimeraza I, II và III

+ADNpolimerazaI cóchức năngcắt bỏđoạn ARNmồi vàtổng hợpmạch pôlinuclêôtitthaythế.+ADNpolimerazaIII cóchức năngkéo dàimạch polinuclêôtitmới

+ADNpolimerazaII có chứcnăng sửasai

c Bước3:HaiphântửADNđượctạothành:

Mạch mới được tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn (mạch mới và mạch khuôn) xoắn lại đến đó, tạo thànhphân tử ADN con, trong đó một mạch mới được tổng hợp còn mạch kia là của ADN ban đầu (nguyên tắcbán bảo tồn).

* Ở sinh vật nhân thực, nhân đôi ADN diễn ra trong pha S của kỳ trung gian của chu kỳ tế bào Cơ chếnhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực về cơ bản giống với nhân sơ, chỉ khác về số loại enzym ADNpolimeraza và số điểm khởi đầu tái bản

* Sựcốđầumút:

Ở sinh vật nhân thể, quá trình tổng hợp mạch mới ở vị trí đầu mút của phân tử ADN xảy ra một hiệntượngđặcbiệtgọilà sựcố đầumút DođặcđiếmcủaADNpolimerazalàcần phải có đoạnARN mồimới

cóthểkéodàimạchmới.Tuynhiên,ởvịtríđầumútcủaADN,saukhiloạibỏđoạnARNmồi,dokhôngcóđầu 3OH nênADNpolimerazakhôngthểtổnghợpđoạnnuclêôtitthaythế,kếtquảlàphântừADNbịngắn dần qua các lần saochép.

2 Phiênmãvàdịchmãa Phiênmã

- Phiênmã làquá trìnhtổng hợpARN dựatrên khuônADN.- Sựtổng hợp ARNdiễn ratrongnhân tế bào, vào kỳtrunggian, lúc NST đangở dạngdãn xoắn cựcđại.- Cơchế phiênmã:

+EnzymARNpôlimerazabámvàovùngđiềuhoàcủagenlàmgentháoxoắnđểlộramạchmãgốc(cóchiều35)vàbắtđầutổnghợpmARNởvịtríđặchiệu

+Sauđó,ARNpôlimerazatrượtdọctheomạchmãgốctrêngencóchiều35đểtổnghợpnênmARNtheo nguyên tắc bổ sung (A-U, G-X)

+Khienzymdichuyểnđếncuốigen,gặptínhiệukếtthúcthìphiênmãkếtthúc,phântửmARNđược giải phóng Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gen xoắn ngay lại

+ Ở sinh vật nhân sơ: Phân tử mARN sau khi phiên mã được sử dụng trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợpprôtêin.

+Ởsinh vật nhân thực quá trìnhphiên mã có một số điểmkhácbiệtso với sinh vật nhânsơ:Sựkhởiđầuphiênmãcầncósựhỗtrợcủanhiềuprôtêinkhácnhaugọilàcácyếutốphiênmã.Cácyếu tố này bám vàovùng promotor của gen và cùng với ARN polimeraza tạo nên phức hợp khởi đầu phiênmã

Sau khi phiên mã, mARN phải được chế biến lại bằng cách loại bỏ các đoạn không mã hoá

(intron),n ố i c á c đ o ạ n m ã h o á ( e x o n ) , g ắ n m ũ , g ắ n đ u ô i p o l i A đ ể t ạ o r a m A R Nt r ư ở n g t h à n h S ự c ắ t c á c i n t r o n v à g h é p c á c e x o n t r o n g m ộ t s ố t r ư ờ n g h ợ pđ ư ợ c t h ự c h i ệ n b ở i c á c p h ứ c h ọ p s p l i c e o s o m P h ứ c h ợ p n à y b a o g ồ m r ấ tn h i ề u l o ạ i p r ô t ê i n v à n h i ề u p h â n t ử r i b o n u c l e o p r ô t ê i n k í c h t h ư ớ c n h ỏ ởt r o n g n h â n t ế b à o ( g ọ i l à s n R N P ) C h ú n g c ó t h ể n h ậ n b i ế t v ị t r í c ắ t i n t r o n

v à t i ế n h à n h c ắ t c á c đ o ạ n i n t r o n , g h é p c á c đ o ạ n e x o n l ạ i đ ể t ạ o n ê n m A R Nt r ư ở n g t h à n h

Saukhitrảiquaquátrìnhchếbiến,phântửmARNsơkhaitrởthànhmARNtrưởngthành,cóthểchuirakhỏinhân để tiến hành dịchmã.

Mộtphân tửmARNtrưởng thành ởsinhvật nhân thực baogồmcác thànhphần:- Mũ7methylguaninởđầu5(Mũ M ũ 5)

- Vùngkhôngdịchmãđầu5(Mũ5UTR)- Bộ ba mở đầu(MũAUG)

- Trìnhtựmã hóa(Mũchứa cácbộba mãhỏa)- Bộba kếtthúc(MũUAA, UAGhoặcUGA)- Vùngkhôngdịchmãđầu3(Mũ3UTR)- Đuôi PoliA.

(MũNguồn: Campbell,Reece)

b Dịch mã:Dịch mã là quá trình chuyển thông tin từ mã di truyền có trên mARN thành trình tự các axit

amin trong chuỗi polipeptit của prôtêin Quá trình dịch mã gồm 2 giai đoạn là giai đoạn hoạt hoáaxita m i n v à g i a i đ o ạ n t ổ n g h ợ p c h u ỗ i p o l i p e p t i t

- Giaiđoạnhoạthoá axitamin:

Axitamin+ATP+tARN

Enzymaxitamin~tARN.Mỗiloại tARN chỉđượcliên kết đặc hiệuvới 1 axitamin

-Giaiđoạntổnghợpchuỗipolipeptit:

+Giai đoạn mở đầu:Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu (gần bộ

bam ở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG), phức hệaamë ®ÇutARNtiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nókhớp với mã của axit amin mở đầu trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạoribôxôm hoàn chỉnh

+Giai đoạn kéo dài:aa1- tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với mã thứ nhất trên mARN theo

nguyêntắcbổsung),mộtliênkếtpeptitđượchìnhthànhgiữaaxitaminmởđầuvàaxitamini.Ribôxôm

dịchchuyểnsangbộbathứhai,tARNvậnchuyểnaxitaminmởđầuđượcgiảiphóngkhỏiribôxôm.Tiếptheo, axitamin2tARN tiếnvàoribôxôm(đốimãcủanókhớpvớimãthứhaitrênmARNtheonguyêntắc bổ sung), liên kết peptit được hình thành giữa axit amin2và axit amin1 Ribôxôm dịch chuyển đến bộ bathứ ba, tARN vận chuyển axit amin thứ hai được giải phóng Quá trình cứ tiếp tục như vậy đến khi ribôxômtiếp xúc với mã kết thúc của mARN.

+Giai đoạn kết thúc:Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc thì có một phân tử prôtêin gọi là yếu tố

giải phóng bám vào vị trí A của ribôxôm Yếu tố này bổ sung một phân tử nước vào vị trí liên kết giữachuỗi polipeptit với tARN, làm giải phóng chuỗi polipeptit Đồng thời, hai tiểu phần của ribôxôm tách nhaura, quá trình dịch mã kết thúc Trên mỗi phân tử mARN có thể có nhiều ribôxôm cùng trượt, gọi là poliribôxôm hay polixom Điều này làm tăng tốc độ tống hợp chuỗi polipeptit

3 Điềuhòahoạtđộnggen

Điều hoà hoạt động gen là cơ chế kiểm soát lượng sản phẩm của gen Ở sinh vật nhân sơ, điều hoà hoạtđộng gen chủ yếu diễn ra ở cấp phiên mã theo mô hình điều hoà giống như của operon Lac Ở sinhvật nhânthực, sự điều hoà diễn ra rất phức tạp và theo nhiều cấp độ khác nhau.

a Ởsinhvậtnhânsơ(theomôhìnhoperonLac)* CấutạocủaoperonLacgồm3thànhphần:

- Nhóm gen cấutrúc (Z, Y,A)- Vùng vận hành(O)

- Vùng khởi động(P).Genđiều hòa (R) nằmngoài operon (không thuộcoperon)

* HoạtđộngcủaoperonLac

- Khimôi trườngkhông cólactôzơ:

Gen điều hòa (gen R) thường xuyên phiên mã tạo mARN, phân tử mARN này được dịch mã thành prôtêin,prôtêin này làm nhiệm vụ ức chế (bám vào vùng vận hành của operon) làm ức chế quá trìnhp h i ê n m ãc ủ a c á c g e n c ấ u t r ú c

- Khimôitrườngcólactôzơ:

+ Khi có lactôzơ thì lactozơ gắn với prôtêin ức chế làm cho chất ức chế bị bất hoạt → vùng vận hành (O)được giải phóng → các gen cấu trúc Z, Y, A phiên mã tổng hợp mARN, mARN được dịch mã thành prôtêintương ứng Các prôtêin này trở thành enzym phân giải đường lactozơ

+ Khi đường lactôzơ bị phân giải hết, prôtêin ức chế lại liên kết với vùng vận hành (O) và quá trìnhphiên mãdừng lại →Các gen cấu trúc không tổng hợp được mARN nên các enzym phân giải lactôzơ không đượctổng hợp

* Như vậy, ở operon Lac, gen điều hoà thường xuyên phiên mã (ngay cả khi có hay không có đường

lactozơ) còn các gen cấu trúc thì chỉ phiên mã khi môi trường có đường lactôzơ

b Điềuhòahoạtđộnggenởsinhvậtnhânthực:

Do có sự khác biệt trong cấu trúc hệ gen, cấu trúc NST và cấu trúc tế bào nên sự điều hòa hoạt độngcủa genở sinh vật nhân thực cũng phức tạp hơn so với sinh vật nhân sơ Có 5 mức độ điều hòa hoạt động gen ở sinhvật nhân thực:

- Điềuhòa trướcphiênmã- Điềuhòa phiênmã- Điềuhòa sau phiênmã- Điềuhòa dịchmã- Điềuhòa sau dịchmã

b.1 Điềuhòatrướcphiênmã

Điều hòa trước phiên mã được thực hiện thông qua cơ chế điều hòa cấu trúc NST Các gen nằm trongvùngcoxoắn(vùngdịnhiễmsắc)củaNSTsẽkhôngđượcbiểuhiện.Chỉnhữnggennằmtrongvùnggiãn xoắn (vùngnguyên nhiễm sắc) mới có cơ hội được biểu hiện Vì thế, tế bào có thể điều hòa sự biểu hiện của gen bằngcách co, giãn xoắn NST Quá trình này được thực hiện thông qua hai cơ chế chủ yếu:Cải biến histone vàmethyl hóa ADN

- Cảibiếnhistone:Histonetham giacấutạonênnuclêôxôm, đơnvịcấutrúccủaNST.Sựcảibiếncấutrúccủahistone có thểảnh hưởng đến trạng thái co, giãn củaNST:

+Sựgắnnhómacetylvàocácphântửlysinetích điệndươngcủađuôihistonesẽlàmgiãnxoắn NST,khởiđộng quátrình phiên mã củagen

+ Sự gắn nhóm methyl vào histone sẽ làm co xoắn NST, ức chế sự biểu hiện của gen Tuy nhiên, sự gắnnhóm photphat vào các axit amin trên phân tử histone đã được methyl hóa sẽ làm cho các vùng NST đangco xoắn giãn xoắn trở lại

- Methyl hóa ADN : Sự gắn nhóm methyl vào các bazơ nitơ nhất định cũng gây ức chế hoạt động củag e n V í d ụ , k h i n h ó m m e t h y l đ ư ợ c g ắ n v à o c á c b a z ơ x i t ô z i n s ẽl à m b ấ t h o ạ t g e n S ự m e t h y l h ó a A D N t h ư ờ n g g â y r a s ự b ấ th o ạ t g e n t r o n g t h ờ i g i a n d à i , l i ê n q u a n đ ế n q u á t r ì n h b i ệ th ó a t ế b à o M ộ t đ i ề u đ á n g c h ú ý l à m ộ t g e n k h i đ ã b ị m e t h y lh ó a t h ì t r ạ n g t h á i m e t h y l h ó a s ẽ đ ư ợ c t r u y ề n l ạ i c h o t h ế h ệ

s a u , h i ệ n t ư ợ n g n à y g ọ i l à h i ệ n t ư ợ n g in vết hệ gen.b.2 Điềuhòaphiênmã

Mỗi gen của sinh vật nhân thực thường có các trình tự điều hòa Các trình tự này chứa các đoạnnuclêôtit đặchiệu có thể liên kết với các prôtêin gọi là các yếu tố phiên mã Sự liên kết này giúp khởi động quá trìnhphiên mã Có hai nhóm yếu tố phiên mã: yếu tố chung và yếu tố đặc hiệu Các yếu tố phiên mã chung có thểliên kết với các trình tự điều hòa của tất cả các gen, các yếu tố đặc hiệu chỉ liên kết với các trình tự điều hòađặc hiệu của các gen nhất định Quá trình phiên mã của một gen chỉ có thể được khởi động khi các yếu tốphiên mã bám vào các trình tự điều hòa, hỗ trợ cho ARN polimeraza bám vào vùng Pvàtiếnhànhphiênmã.Sựcómặtcủacácyếutốphiênmãđặchiệulàđiềukiệnđủđểmộtgenđượcphiênmã

Bằng cách kiếm soát sự có mặt của các yếu tố phiên mã, tế bào có thể kiểm soát quá trình phiên mã củam ộ tg e n n à o đ ó

b.3 Điềuhòasauphiênmã

Điềuhòasauphiênmãđượcthựchiệnthôngquahaicơchế:ChếbiếnARNsauphiênmãvàphângiảiARN

- Ở sinh vật nhân thực, ARN tạo ra sau phiên mã chỉ là ARN sơ khai, cần phải trải qua quá trình chế biếnbao gồm: gắn mũ đầu 5’, gắn đuôi poliA ở đầu 3’, cắt các intron và nối các exon lại với nhau Trong quátrình cắt nối, nhiều mARN khác nhau có thể được tạo ra từ một mARN sơ khai do sự tổ hợp khác nhaucủa các exon Tuy nhiên, trong mỗi tế bào, mỗi gen chỉ tạo ra một loại mARN trưởng thành mà thôi

- Kiếm soát tuổi thọ của mARN trong tế bào cũng là cách kiểm soát lượng sản phẩm của gen Nói chung,tuổi thọ của mARN ở sinh vật nhân thực thường dài hơn so với sinh vật nhân sơ Tuổi thọ của mARNđược xác định bởi chính cấu trúc của các vùng (vùng không dịch mã) trên phân tử đó Thường nhữngARN có đuôi poliA ngắn thì rất dễ bị phân hủy

b.4 Điềuhòadịchmã

Sự khởi đầu dịch mã của một mARN nào đó cần có sự tham gia của các yếu tố dịch mã Đây là nhữngprôtêin có khả năng bám vào mARN và hình thành nên phức hợp khởi đầu dịch mã Sự kiểm soát hoạtđộngcủacácyếutốkh ởiđầu dị ch mãcũnglàcáchđểđi ềuhòa hoạtđộng ge n Nóichung,tấtcả các

mARN trong tế bào đều được điều hòa cùng lúc, ví dụ: Sau thụ tinh, tất cả các yếu tố khởi đầu dịch mãtrong tế bào trứng đều được hoạt hóa.

b.5 Điềuhòasaudịchmã

Cáccơchếđiềuhòasaudịchmãbaogồm:Chếbiếnprôtêin,phângiảiprôtêin,phânphốiprôtêinđếnvịtrí hoạtđộng

Các chuỗi polipeptit tạo ra sau dịch mã có thể được cắt bỏ một số axit amin hoặc thêm vào các nhóm hóahọc hoặc được chế biến theo những cách khác nhau đế tạo nên prôtêin có chức năng Trong trường hợpchuỗi polipeptit không được chế biến, nó có thể bị phân giải thông qua hoạt động của các prôtêin khổngl ồg ọ i l à p r ô t ê a x ô m

Sau dịch mã, các phân tử prôtêin cần được phân phối đến đúng nơi hoạt động chức năng Nói chung, nhữngprôtêin của hệ thống nội màng và những prôtêin ngoại bào được tổng hợp bởi các ribôxôm trên lưới nộichất, các prôtêin hoạt động trong tế bào chất được tổng hợp bởi các ribôxôm trong tế bào chất

Ngoài những điểm khác biệt trên, điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thực còn có một số điểm đặctrưng đáng chú ý:

- Tín hiệu điều hòa ở sinh vật nhân thực thường là các tín hiệu trong cơ thể như tác động của các hoocmôn, các yếu tố sinh trưởng trong khi ở sinh vật nhân sơ thường là các tín hiệu về nguồn dinh dưỡng.- Ởsinhvậtnhânthực,mỗigenthườngđượcđiềuhòabởinhiềugenkhácnhautrongkhiởsinhvậtnhânsơ,một gen điều hòa có thểkiểm soát hoạtđộng của nhiều gen khácnhau

B.CÂUHỎIVÀBÀITẬP1 Câuhỏi

Câu1: So sánh nhânđôi của ADNởsinh vật nhânsơvớinhân đôi củaADNở sinh vậtnhânthực.

Hướngdẫntrảlời

a Giốngnhau:- Đềudiễn ra theo nguyên tắcbổ sung, nguyêntắc bán bảotồn.- Đềuc ầ n s ự x ú c t á c c ủ a c á c l o ạ i e n z y m n h ư e n z y m t h á o x o ắ n , e n z y m t ổ n g h ợ p đ o ạ n m ồ i ,e n z y m A D N p o l i m e r a z a , e n z y m n ố i l i g a z a

- Trênmột phễu tái bảnthì một mạch được tổnghợp liên tục, mộtmạchđược tổng hợp giánđoạn.- Mạchmớiđượckéodàitheochiềutừ5đến3

- Sựnhân đôi củaADNlà cơsở chosự phân bào và sinh sản củasinhvật.b Khácnhau:

NhânđôiADNởsinhvậtnhânthựcNhânđôiADNởsinhvậtnhânsơ

- TrênmộtphântửADNcónhiềuđơnvịnhânđôi(đơn vị táibản) Các đơn vị nhân đôi diễn ra đồng thời

- CónhiềuloạienzymADNpolimeraza:NgoàicácloạiADNpolimerazaI,II,IIIthìcòncóADNpolimerazaα, β(nhân) và ADN polimerazaγ(ty thể)ty thể))

- Sự nhân đôi của các phân tử ADN xảy ra ở kỳ trung gian.SựnhânđôicủaADNlàcơsởchosựnhânđôicủa NST, nhờ đó mà tế bào thực hiện phân bào

- Có xảy ra sự cổ đầumút- Tốcđộ lắpráp cácnuclêôtit thườngchậm

- Trênmột phân tửADNchỉ có1 đơn vịnhânđôi(đơn vị táibản)

- Cóítloại enzymADNpolimeraza

- SựnhânđôicủaphântửADNxảyrađồngthời với sự phân bào trực phân của tế bào vi khuẩn

- Không xảy ra sự cố đầumút.- Tốcđộ lắpráp nuclêôtitnhanh

thểnhận biết được gen nàocần phiên mã và gennào không cầnphiênmã?

Hướngdẫntrảlời

- Trongt ế b à o n h â n t h ự c c ó 3 l o ạ i e n z y m A R N p o l i m e r a z a x ú c t á c c h o q u á t r ì n h p h i ê n m ã t ổ n g hợpARN Trong đóenzym:

ARN polimeraza I xúc tác tổng hợp rARN (là loại ARN có kích thước lớn nhất) ARNpolimerazaIIxúctáctổnghợpmARN(làloạiARNcókíchthướctrungbình) ARN polimeraza III xúc tác tổng hợp tARN và các loại rARN có kích thước bé

- Trong tế bào, loại gen mang thông tin quy định tổng hợp mARN có tính đa dạng cao nhất (có nhiều loàigen quy định tổng hợp mARN), tuy nhiên chỉ có một loại enzym ARN polimeraza II Enzym ARNpolimeraza II nhận biết được gen nào cần được phiên mã và gen nào không cần phiên mã là vì ởvùngđ i ề u h o à c ủ a g e n c ó c á c p h ứ c h ệ p r ô t ê i n đ i ề u h o à v à p r ô t ê i n ứ c c h ế K h iở v ù n g đ i ề u h o à c ủ a g e n c ó c á c p r ô t ê i n h o ạ t h o á p h i ê n m ã g ắ n v à o t h ì p h ứ ch ệ c á c p r ô t ê i n n à y c h í n h l à t á c n h â n h ấ p d ẫ n e n z y m A R N p o l i m e r a z a I I v àe n z y m n à y s ẽ b á m v à o đ ể k h ở i đ ộ n g p h i ê n m ã

- Phức hệ các phân tử prôtêin hoạt hoá phiên mã do các gen điều hoà hoạt động của gen quy định tổnghợp hoặc các phân tử prôtêin này là các phân tử hoocmôn hoặc các yếu tố kích thích sinh trưởng,

Câu3:Hãy nêu vaitrò củaprôtêin trong quátrình nhân đôi củaADN.

Hướngdẫntrảlời

a Nhómenzymtháoxoắn:thựchiệnchứcnăngnhậnbiếtđiểmkhởiđầutáibảnvàtháoxoắnphân tửADN,làmcho 2mạch củaADNtách nhaura thànhsợiđơn

- Enzym gyraza:KhiADN khôngnhânđôi thìnócuộn xoắnrấtchặt Khibắtđầu nhânđôi,enzymgyrazasẽlàm cho phântử ADNgiảnxoắn và duỗithẳng

- Enzymhelicaza: Cóvai tròbámsợi đơncủa ADNvà làmtách mạchADN.Sự phổi hợp giữa 2 loại enzym gyraza và helicaza làm cho ADN duỗi xoắn và tách 2 mạch để lộ mạch đơn,mạch đơn này được các enzym ADN polimeraza sử dụng làm khuôn cho quá trình tổng hợp mạchpolinuclêôtit mới

- Prôtêin SSB: SSB không phải là enzym vì nó chỉ có vai trò bám lên sợi đơn của ADN (đã được helicazatách ra), ngăn cản sự liên kết bổ sung giữa hai mạch ADN Tuy nhiên, nếu không có SSB thì haimạchđ ơ n c ủ a A D N m ẹ s ẽ b ổ s u n g v ớ i n h a u l à m c h o c á c e n z y m A D Np o l i m e r a z a k h ô n g t h ể t i ế n h à n h t ổ n g h ợ p đ ư ợ c m ạ c h m ớ i

b Enzym tổng hợp đoạn mồi: Trong quá trình nhân đôi ADN cần có đoạn mồi để khởi đầu quá trình tổnghợp, đoạn mồi do enzym ARN polimeaza xúc tác tổng hợp, vì vậy đoạn mồi là ARN Tất cả các loạienzymADNpolimerazađềukhôngcókhảnăngtựtổnghợpnuclêôtitđầutiênđểkhởiđầuquátrìnhnhân

đôi,chúngchỉcóthểxúctácgắnnuclêôtitvàomộtmạchpôlinuclêôtitcósẵnđầu3OH tựdo.Đoạnmồicókích thước thayđổitừ 2đến 10 nuclêôtit.Enzym giữ vaitrò tổng hợpARNmồi làprimaza

c Các enzym ADN polimeraza: Có rất nhiều loại enzym ADN polimeraza nhưng có 3 loại ADNpolimeraza được nghiên cứu và biết rõ nhất là ADN polimeraza I, ADN polimeraza II vàADNp o l i m e r a z a I I I

- ADNpolimerazaIvàADNpolimerazaIIIlàhailoạienzymthiếtyếuchoquátrìnhnhânđôicủaADN

vik h u ẩ n E c o l i H a i l o ạ i e n z y m n à y c ó c h ứ c n ă n g k é o d à i m ạ c h p ô l i n u c l ê ô t i t t h e o c

(tổnghợpnuclêôtitmớivàođầu 3OH).Ngoàiranócòncóchứcnăngsửasaikhicósựbắtcặpnhầmgiữanuclêôtitmôitrườngvớinuclêôtittrênmạchkhuôn.NgoàiraADNpolimerazaIcòncóchứcnăng

cắtbỏđoạnARNmồivàtổnghợpđoạnADNthaythếđoạnARNmồiđó.ViệcthaythếđoạnARNmồibằngđ o ạ n A D N đ ư ợ c t h ự c h i ệ n n h ờ b ằ n g c á c h c ắ t b ỏ t ừ n g n u c l ê ô t i t c ù a A R N ở

nuclêôtitvào đầu3 củamạch ADNtrướcđó.- ADNpolimeraza II: có chức năng chủ yếu làsửa saido bắtcặp không đúng trongquá trình nhân đôicủaADN

d Enzym ligaza: Nối các đoạn Okazaki thành mạch liên tục Quá trình nối của enzym cần sử dụng năng lượng ATP (đối với nhân thực) hoặc năng lượng từ NAD+( đ ố i v ớ i v i k h u ẩ n )

Trongquátrình nhânđôi ADN,enzym ligazahoạt độngnhưsau:+Nhóm adenyl củaNAD+( h o ặ c A T P )đượcchuyển vàoligaza.+S a u đ ó e n z y m l i g a z a x ú c t á c c h u y ể n n h ó m a d e n y l v

Okazakiđểhìnhthànhnênmộtnhómpyrophotphat(PPi)vàAMPgắnvàođầu5-P.+ Sau đó ligaza xúc tác việc gắnnhóm

phóng một phần tử AMP 5-Pvàovịtrí 3OH củađoạnOkazakikếtiếp,đồngthờigiải

Câu4:Vìsaotrong quátrìnhnhânđôi ADNcầncóđoạn ARNmồi?Trìnhbày cơchếthaythế đoạn

một đoạn ARN có độ dài từ 2 đến 10 nuclêôtit.- Cơchế thaythế đoạnARNmồi:

Câu5:Nguyêntắcbổsunglàgì?Vaitròcủanguyêntắcbổsungtrongcáccơchếditruyềnởcấpphân

tử?

Hướngdẫntrảlời

a Nguyên tắcbổsung:- Nguyêntắccấutrúctrongđómộtbazơnitơcókíchthướclớn(bazơpurin)liênkếtvớimộtbazơcókích thước bé(pirimidin) được gọi là nguyên tắc bổ sung Ở trong phân tử ADN, nguyên tắc bổ sung được thể hiện ở Aliên kết với T, G liên kết với X Ở trong phân tử ARN, nguyên tắc bổ sung được thể hiện ở A liên kết vớiU, G liên kết với X

- Có 3 cơ chế di truyền ở cấp phân tử là nhân đôi ADN, phiên mã, dịch mã Cả ba cơ chế này đều diễn ratheo nguyên tắc bổ sung

b Vaitrò củanguyên tắc bổ sung trong cáccơ chế ditruyền ở cấp phântử

- Trong quá trình nhân đôi ADN: Các nuclêôtit tự do của môi trường liên kết với nuclêôtit của mạchkhuôn theo nguyên tắc bổ sung để tạo ra mạch polinuclêôtit mới Nhờ có nguyên tắc bổ sung nên mạchpolinuclêotitmớicócấutrúcgiốnghệtvớimạchpôlinuclêôtitbổsungbanđầu,nhờđómàphântửADN

congiốnghệtvớiADNmẹ.Nếuởmộtvàinuclêôtitnàođóliênkếtkhôngtheonguyêntắcbổsungthìsẽlàmphát sinh độtbiến.

- Trong quá trình tổng hợp ARN, nhờ nguyên tắc bổ sung mà thông tin di truyền trên ADN được truyềnđạt nguyên vẹn đến ARN

- Trong quá trình dịch mã, các tARN có bộ ba đối mã bắt cặp với các bộ ba trên mARN theo nguyên tắcbổ sung → Các axit amin được lắp chính xác vào chuỗi polipeptit theo đúng thông tin di truyền ở trêngen

Câu6:Hãy nêu cácứng dụng củanguyêntắc bổ sung trongnghiên cứu ditruyền.

Hướngdẫntrảlời

Sửdụng nguyên tắcbổ sungtrong phương pháp lai phântử:- LaiADNcủacácloàivớinhauchophépxácđịnhđượcquanhệhọhànggiữacácloài.NgườitachoADNcủa2loàivàotrongốngnghiệm,sauđónângnhiệtđộlên80-90C đểlàmbiếntínhADN,sauđóhạnhiệtđộtừtừđểcácADNhồitínhvàsẽxảyrahiệntượnglai(kếtcặpbổsung)giữacácmạchđơncủa các phân tử ADN.Nếu hai mạch đơn ADN của 2 loài có sự kết cặp bổ sung gần như hoàn toàn thì chứng tỏ ADN của hai loàinày có cấu trúc giống nhau → Hai loài này có chung nguồn gốc tiến hoá

- Dùng mẫu dò của gen để xác định vị trí của gen ở trên nhiễm sắc thể Cũng tiến hành lai phân tử giữaADN với ADN nhưng lúc này là một mẫu dò của một gen (mẫu dò là một đoạn của gen, có nguyên tửđánhdấuphóngxạđểdễnhậnbiết).MẫudòcủagenliênkếtbổsungvớiđoạnADNnàoởtrênnhiễmsắc thể thì chứng tỏđoạn ADN đó chính là vị trí của gen cần tìm

- Dùng đế xác định số đoạn intron của một gen Tiến hành lai phân tử giữa gen (một đoạn ADN) với phântử mARN trưởng thành của gen đó Sự liên kết bổ sung giữa mARN với các đoạn exon và để dư các đoạnintron (do trong mARN trưởng thành không có đoạn intron) Dựa vào cách lai này sẽ xác định được sốđoạn intron của gen

Câu7: Mộtphân tửmARNđược10 ribôxômdịchmã.

a Cóbao nhiêuchuỗi polipeptitđược hìnhthành.b Cácchuỗipolipeptitnày có cấu trúcgiống hay khác nhau?Giảithích

Hướngdẫntrảlời

a MỗiribôxômdịchmãtrênARNthìtạora1chuỗipolipeptit→mộtphântửmARNđược10ribôxômdịchmã tạo thành 10 chuỗipolipeptit

b Các chuỗi polipeptit này có cấu trúc giống nhau Do quá trình dịch mã được diễn ra theo nguyên tắc bổsung Các tARN mang các axit amin có bộ ba đối mã đến bổ sung với các bộ ba trên mARN Quá trìnhnhư vậy liên tiếp được diễn ra khi các ribôxôm thực hiện quá trình dịch mã

→đoạn polipeptit chứa các aalàLeu, Ala, Ser,Valb TrìnhtựcácaatrongchuỗipolipeptitlàLeu-Val-Ser-Ala

Câu9:ỞoperonLaccủavikhuẩnE.coli.Sựtậphợpcácgencấutrúcthànhmộtcụmgenvàcóchung

một cơchế điều hoàsẽcó ý nghĩagì?

Hướngdẫntrảlời

Operon Lac củaE colicó 3 thành phần là vùng khởi động (P), vùng vận hành (O) và các gen cấu trúc Z, Y,

A Sự tập hợp 3 gen cấu trúc Z, Y, A vào một dãy nằm gần nhau và chịu chung một cơ chế điều hoà sẽ cócác vai trò:

- Tiết kiệm vật chất di truyền cho vi khuẩn Tế bào vi khuẩn có kích thước cực nhỏ, nên phân tử ADNvùng nhân có kích thước rất ngắn so với ADN của sinh vật nhân thực Sự tập trung thành cụm gen và cóchungmộtcơchếđiềuhoàsẽlàmgiảmsốvùngP,giảmsốvùngOvàgiảmsốlượnggenđiềuhoàoperon (mỗi operonchỉ cần có một P, một O và một gen điều hoà)

- Tốc độ phiên mã và dịch mã nhanh, đáp ứng được nhu cầu enzym cho hoạt động trao đổi chất của vikhuẩn Các gen mang thông tin mã hoá cho các prôtêin có chức năng liên quan với nhau thì được xêp vàomột operon Điêu này sẽ có lợi cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn Khi một con đường trao đổi chấtnào đó diễn ra thì tất cả các gen đó cùng phiên mã và dịch mã để cung cấp prôtêin cho tế bào

Câu10:Các gen ở sinh vậtnhân thực có thể được điềuhòabiểu hiện như thếnào?

- Điềuhòa phối hợp: Enhancercủa các gen đặctrưnglàm tăng cường phiênmã.c Điềuhòa sauphiên mã (hoàn thiện ARN):cắt cácintron và nối cácexon.d Điềuhòadịchmã:Sựkhởiđầudịchmãcóthểđượcđiềukhiểnbởihoạtđộngđiềuhòacủacácyếutố(prôtêin)khởi đầu dịchmã

e Điềuhòa saudịch mã (hoàn thiện prôtêin vàphân giảiprôtêin)

Câu11:Ở sinhvật nhân thực,làm thế nàotế bào cóthể mở nhiềugen khácnhaucùng mộtlúc?

Hướngdẫntrảlời

- Cácgennàyphânbốgầnnhautrêncùngmộtvùngnhiễmsắcthểvàđượcđóngmởđồngthờinhờcơ chế co xoắn và giãn xoắn của nhiễm sắc thế

- Một số gen có thếdùng chung mộtpromoter.- Cácgenđượcphiênmãđồngthờicóthểnằmrảiráctronghệgennhưngtrìnhtựđiềuhòacủachúngcóthểliênkếtđượcvớicùngmộtloạiyếutốphiênmãdovậychúngcóthểđượcphiênmãđồngthời.Vídụ

hoocmônđượctiếtvàotrongmáuđiđếncáctếbàokhác nhauvàliênkếtvớicùngloạithụthểtạonênphứchợp hoocmôn thụ thể tácđộng nhưyếu tố phiên mã mở các gencó các trìnhtự điều hòa giốngnhau.

2 BàitậpBài1:M ộ t g e n c ó 5 đ o ạ n e x o n v à 4 đ o ạ n i n t r o n T r o n g đ i ề u k i ệ n k h ô n g c ó đ ộ t b i ế n v à m ỗ i p h â n tử

mARNtrường thành đềucó đủ 5 đoạnexon thìgen nàysẽ tạo ratối đa bao nhiêuloại phân tửmARN?

Hướngdẫntrảlời

Ởgenphânmảnh,quátrìnhphiênmãsẽtạorađược1loạimARNsơkhai,mARNsơkhainàycócảcácđoạn exonxenkẽcácđoạnintron.NgaysaukhiphiênmãthìmARNsơkhaiđượcgắnmũ7mêtylguaninvàođầu 5,gắnđuôipôliAvàođầu 3,cắtbỏcácđoạnintronvànốicácđoạnexonđểtạoramARNtrưởngthành, mARN trưởngthành đi ratế bào chấtvà trực tiếptham gia quátrình dịchmã

Sựh o á n v ị c ủ a c á c đ o ạ n e x o n s ẽ t ạ o r a đ ư ợ c n h i ề u l o ạ i m A R N k h á c n h a u T u y n h i ê n d o s ự g ắ n mũ7mêtylguaninvàođầu 5vàđuôipôliAvàođầu 3diễnratrướclúccắtbỏintronvàgắncácđoạnexon

cho nên đoạn exon thứ nhất và đoạn exon cuối cùng luôn được giữ nguyên (đoạn exon thứ nhất mang mãmở đầu, đoạn exon cuối cùng mang mã kết thúc) và sự hoán đổi vị trí chỉ diễn ra ở các đoạn exon ở giữamạch → Nếu có 5 đoạn exon thì chỉ có 3 đoạn exon được hoán đổi vị trí → sẽ tạo ra 3! = 6 loại phân tửmARN trưởng thành

* Tuy nhiên, không phải lúc nào phân tử mARN trưởng thành cũng có đủ các exon từ mARN sơ khai mà cónhiều trường họp số exon ít hơn Do vậy để chặt chẽ thì bài toán phải cho biết phân tử mARN trưởng thànhcó bao nhiêu exon

Bài 2:Vùng mã hóa của một gen cấu trúc có 3 đoạn exon và 2 đoạn intron, số nuclêôtit loại A và loại G trên

mạch gốc của các đoạn exon và intron lần lượt là

exon1

exon2

exon3

Tổngsốnucủa3exon

intron1

intron2

Tổngsốnucủa2intron

46693934215( n u )AMTTgoc344590434047( n u )G MTXgoc346595834269( n u)

XMTTgoc3431808337

c Sau khi phiên mã tạo ra phân tử mARN sơ khai thì các đoạn intron ở trên phân tử mARN bị cắt bỏ vàcác đoạn exon được nối lại với nhau tạo nên mARN trưởng thành Do vậy số nuclêôtit mỗi loại của phântử mARN trưởng thành là:

AmARN Tgoc 445.GmARN Xgoc 465 UmARN Agoc 466.XmARN Tgoc 431

Bài3:MộtphântửADNvikhuẩncótổngsố1 06c h u kìxoắnvàađêninchiếm20%tổngsốnuclêôtit.Phân tử ADN này nhân đôi liên tiếp 3 lần và mỗi đoạn Okazaki có độ dài trung bình 1000 nuclêôtit Hãy xác định:

a Sốnuclêôtit mỗi loạicủa phân tửADN.b Sốnuclêôtit mỗi loạimàmôi trường cung cấpcho quátrình nhânđôi.c Sốliên kết hiđrô bị đứt trong quátrình tự nhânđôi

d Sốphân tử ADNđượccấu tạo hoàn toàntừ nguyênliệu môitrường.e Sốđoạn ARNmồiđược sửdụng

Hướngdẫntrảlời

a Sốnuclêôtit mỗi loạicủa phân từADN.- Sốnuclêôtit củaphân tửADN N106.202.107- Sốnuclêôtit mỗi loạicủa phân tửADN

ATN.20%2.107.20

100GXN.30%2.107.30

1004.106

6.106b Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình tự nhân đôi Khi nhân đôi, nguyên liệuđược lấy từ môi trường để cấu tạo nên các phân tử ADN con Do vậy số nuclêôtit mà môi trườngcungc ấ pb ằ n g s ố n u c l ê ô t i t c ó t r o n g c á c A D N c o n t r ừ s ố n u c l ê ô t i t c ó t r o n g p h â n t ửA D N b a n đ ầ u

A T

NTrong quátrìnhtựnhânđôi,mỗiphântửADNmẹđềutháoxoắnvàhaimạchđơntáchnhauranêntấtcảcácliên kết hiđrôđều bịđứt.

TổngsốliênkếthiđrôbịđứtbằngtổngsốliênkếthiđrôcótrongcácADNmẹ.MộtphântửADNnhânđôiklầnthìcótổngsốlượtADNlàmmẹlà1212223 2k12k1

Vậytổngsốliênkếthiđrobịđứtlà2A3G.2k12.4.1063.6.106.23126.106.7182.106liên kết hiđro bị đứt

d Sốphân tử ADNđượccấu tạo hoàn toàntừ nguyênliệu môitrường.Khigennhânđôiklầnthìsẽtạora2kp h â ntửADN,trongsốcácphântửADNconthìluôncó2phântửADNmangmộtmạchcủaADNmẹ

DovậysốADNcócấutạohoàntoànmớilà2k22326

Mỗi đoạn Okazaki luôn cần có một đoạn mồi để khởi đầu quá trình tổng hợp Ở trên một đơn vị tái bản gồmcó 2 phễu tái bản, trên mỗi phễu luôn có một mạch liên tục (có một đoạn mồi) và một mạch gián đoạn (có sốđoạn mồi bằng số đoạn Okazaki) Vì vậy trên cả 2 phễu tái bản thì số đoạn mồi bằng số đoạnOkazakicộng2.NếutrênmộtphântửADNkhinhânđôicóađơnvịtáibảnthìsốđoạnmồi=(sốđoạn

PhântửARNnàycótổngsố1500nuclêôtit(=600+300+400+200),nêncó1499(=1500-1)liênkếthóatrị giữa cácnuclêôtit

Vậykhi gen phiên mã 1 lần thì số liên kết cộng hóa trị được hình thành là 1499 Gen phiên mã 5 lần thìsốliênkết cộng hóa trị đượchình thành là 5.1499 =7495

Bài 5:Ở một phân tử mARN, tính từ mã mở đầu đến mã kết thúc có tổng số 900 đơn phân, trong đó có

200A, 300G, 150U, 250X Phân tử mARN này tiến hành dịch mã có 10 ribôxôm trượt qua 1 lần Hãyxácđịnh:

a Sốlượng axit amin(aa) mà môi trườngcung cáp choquá trình dịchmã.b Sốphân tử nước (H2O)được giảiphóng trongquá trình dịchmã.c Sốl i ê n k ế t h i đ r ô đ ư ợ c h ì n h t h à n h g i ữ a b ộ b a đ ố i m ã v ớ i b ộ b a m ã s a o t r ê n m A R N ( b i ế t r ằ n gt r ê n m A R N n à y , b ộ b a k ế t t h ú c l à U G A )

a Sốaa mà môi trường cungcấp:-Phân tửmARNnày cósố bộba mãhóa:

Hướngdẫntrảlời

900300.3

Khidịchmã,mỗibộbatrên mARNquyđịnhtổnghợp1aa(trừbộbakếtthúc), dođóđểtổnghợp1chuỗipolipeptit cần cung cấp số aa =số bộ ba - 1 = 300-1=299

- Cứ mỗi ribôxôm trượt qua 1 lần trên mARN thì sẽ tổng hợp được 1 chuỗi polipeptit cho nên số aa màm ô i t r ư ờ n g p h ả i c u n g c ấ p c h o q u á t r ì n h d ị c h m ã n ó i t r ê n l à 1 0 ( 3 0 0 - 1 ) = 2 9 9 0 a a

b Trong quá trình dịch mã, các aa liên kết với nhau để hình thành chuỗi polipeptit Liên kết peptit đượchình thành giữa nhóm COOH của aa này với nhóm –NH2của aa kế tiếp Cứ mỗi liên kết được hình thànhgiải phóng một phân tử nước (H2O) Một chuỗi polipeptit có 299 aa thì sẽ có (299 - 1) liên kết peptit.Số phân tử nước (H2O) được giải phóng khi có 10 ribôxôm trượt qua một lần trên một phân tử mARN có300 bộ ba là 10.(300-1-1) = 2980

c Trong quá trình dịch mã, khi tổng hợp 1 chuỗi polipeptit thì mỗi bộ ba mã sao trên mARN sẽ khớp bổsung với một bộ ba đối mã trên tARN theo nguyên tắc bổ sung (ngoại trừ mã kết thúc không có bộ ba đốimã) Do vậy số liên kết hiđrô được hình thành khi dịch mã 1 lần là

2AARN 2UARN 3GARN 3XARN l i ê n k ế t hiđroở bộba kếtthúc.2.2001503.30025072343liênkết

(mãkếtthúcU G A 7l i ê n k ế t H2)Có 10 ribôxôm trượt qua 1 lần trên mARN cho nên sẽ dịch mã 10 lần, tổng hợp được 10 chuỗi polipeptit Sốliên kết hiđrô được hình thành là 10.2343 = 23430

Bài6:Hãy xácđịnh bộ ba đối mãkhớp với các bộ ba mã sao sauđây.

a 5AUG3 b 3XAG5 c 5UAA3

Hướngdẫntrảlời

d 3GXA5Đểxácđịnhđượcbộbađốimã,đầutiênphảiviếtcácbộbamãsaotheođúngtrậttựtừ5đến3.Sau đó chú ý đến bộ ba kết thúc (vìbộ ba kết thúc không có bộ ba đối mã tương ứng) và viết các bộ ba đối mã tương ứng với các bộ ba mã sao theo nguyên

tắcbổ sung và ngược chiều.

Vậybộ ba đối mã tươngứng với các bộ bamã sao nói trênlà

Bài7:MộtphântửADNmạchképnhânđôimộtsốlầnliêntiếpđãtạorađược62mạchpôlinuclêôtit

mới.Hãyxácđịnh:a Số lần nhânđôi?

b Trongtổng số cácADNcon, có bao nhiêuphân tử hoàn toànmới?



Hướngdẫntrảlời

a Khig e n n h â n đ ô i k l ầ n t h ì s ẽ t ạ o r a 2 2km ạ c h p o l i n u c l ê ô t i t , t r on g đ ó có

2.2k262→ k 5→gen nhânđôi 5lần

2.2k2 mạchm ớ i →

b Khigennhânđôiklầnthìsẽtạora2ktửADNmangmột mạchcủaADNmẹ phântửADN,trongsốcácphântửADNconthìluôncó2phânDovậy,sốADNcócấutạohoàntoànmớilà2k225230 phântử.

Bài8:M ộ t p h â n t ử A D N c ủ a v i k h u ẩ n c ó t ổ n g sổ 75.105 chuk ì x o ắ n v à g u a n i n c h i ế m 3 5 % t ổ n g sốnuclêôtit.Phân tửADNnày nhânđôi liêntiếp 2 lần.Hãy xácđịnh:

a Sốnuclêôtit mỗi loạimà môi trườngcung cấp choquá trình nhânđôi?b Sốđoạn mồi được tổng hợp Cho rằng mỗiđoạn Okazaki có độ dàitrung bình 1500nuclêôtit

Hướngdẫntrảlời

a -TổngsốnuclêôtitcủaphântửADNlà:7 5 1 05.201500.105- Vìgen có cấu trúc mạchkép và liên kếtbổ sung nên A= T, G=X→ A+ G= 50% → A= 50% - G= 50% - 35% =15%

- SốnuclêôtitmỗiloạicủaADNlà:A T225.105G X525.105→Số nuclêôtit mỗi loạimàmôi trường cung cấp choquátrình nhân đôilà:

AMT TMT 225.105.221675.105G X 525.105.2211575.105.b Sốđoạn mồicần dùng =(số đoạnOkazaki + 2.số đơn vịtái bản).(2k1)

c Số liên kết hiđrô được hình thành giữa bộ ba đối mã với bộ ba mã sao trong quá trình dịch mã.82AARN2UARN3GARN3XARN82.15012450133001360031144liênkết.

Bài10:ĐoạnmạchgốccủagenlàmkhuôntổnghợpmARNcótổngsố1200bazơnitơ.Genphiênmã

mộtsố lần đãcần môi trường cung cấp600A, 1200G, 1400U, 1600 X Hãyxácđịnh:a Sốlần phiên mãvà số nuclêôtit mỗiloại ở đoạnmạch gốc củagen