Các ribonucleotit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữa gốc H3PO4 của ribonucleotit này với gốc đường ribose của ribonucleotit kia tạo thành chuỗi poliribonucleotit.. Để thực
Trang 1Bài 2 : ARN và cơ chế sao mã
I Phương pháp chung
1 Cấu trúc và chức năng
Tương tự như phân tử AND thì ARN là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các ribonucleotit
Mỗi đơn phân (ribonucleotit) gồm 3 thành phần :
̶< 1 gốc bazơ nitric (A, U, G, X) khác ở phân tử ADN là không có T
̶< 1 gốc đường ribose (C5H12O5 ), ở ADN có gốc đường deoxyribose (C5H10O4 )
̶< 1 gốc axit photphoric (H3PO4)
ARN có cấu trúc gồm một chuỗi poliribonucleotit Số ribonucleotit trong ARN bằng một nửa nucleotit trong phân tử ADN tổng hợp ra nó
Các ribonucleotit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữa gốc (H3PO4) của
ribonucleotit này với gốc đường ribose của ribonucleotit kia tạo thành chuỗi poliribonucleotit
Có 3 loại ARN thực hiện các chức năng khác nhau
̶< mARN cấu tạo từ một chuỗi polinuclêôtit dưới dạng mạch thẳng, mARN có chức năng
truyền đạt thông tin di truyền tử mạch gốc trên ADN đến chuỗi polipeptit Để thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền từ ADN đến protein thì ARN có
Trình tự nucleotit đặc hiệu giúp cho riboxom nhận và liên kết vào ARN
Mã mở đầu : tín hiệu khởi đầu phiên mã
Các codon mã hóa axit amin:
Mã kết thúc , mang thông tin kết thúc quá trình dịch mã
̶< tARN có cấu trúc với 3 thuỳ, trong đó có một thuỳ mang bộ ba đối mã có trình tự bổ
sung với 1 bộ ba mã hóa axit amin trên phân tử mARN , tARN có chức năng vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tổng hợp nên chuỗi polipetit
̶< rARN có cấu trúc mạch đơn nhưng nhiều vùng các nuclêôtit liên kết bổ sung với nhau
tạo các vùng xoắn kép cục bộ rARN liên kết với các protein tạo nên các riboxom rARN
là loại ARN có cấu trúc có nhiều liên kết hydro trong phân tử nhất và chiếm số lượng lớn nhất trong tế bào
2 Cơ chế tổng hợp ARN
̶< Diễn ra trong nhân tế bào (hoặc vùng nhân)
Diễn biến
Trang 2- Bước 1 Khởi đầu:
Enzym ARN polimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu
̶< Bước 2 Kéo dài chuỗi ARN:
Enzym ARN polimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và các
nucleotit trong môi trường nội bào liên kết với các nucleotit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung:
U môi trường liên kết với A trên mạch gốc của gen
A môi trường liên kết với T trên mạch gốc của gen
X môi trường liên kết với G trên mạch gốc của gen
G môi trường liên kết với X trên mạch gốc của gen
- Bước 3 Kết thúc
Khi Enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử ARN: được giải phóng Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn đóng xoắn ngay lại
Ở sinh vật nhân sơ, mARN sau phiên mã được dùng trực tiếp làm khuôn tổng hợp protein
Ở sinh vật nhân thực, mARN sau phiên mã được cắt bỏ các đoạn intron, nối các đoạn exon tạo mARN trưởng thành rồi đi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp protein
Ý nghĩa quá trình tổng hợp ARN :
– Đảm bảo cho gen cấu trúc thực hiện chính xác quá trình dịch mã ở tế bào chất
– Cung cấp các prôtêin cần thiết cho tế bào
3 Các công thức cơ bản
a Kích thước mARN
Phân tử mARN cấu tạo từ 4 loại đơn phân ribonucleotit là (A, U, G, X) Mỗi ribonucleotit có kích thước 3,4Å và 300 đvC
- Phân tử ARN gồm có 1 mạch đơn
- - Qui ước: Nm là số lượng ribonucleotit của một phân tử mARN
LARN = N / 2 x 3,4Å = Nm x 3,4 Å
MARN = Nm x 300 đvC
Trang 3b Cấu tạo mỗi ribonucleotit và 1 mạch đơn mARN
- Mối liên kết giữa axit và đường là liên kết cộng hoá trị (estephotpho) → mỗi ribonucleotit trong cấu tạo của nó có 1 liên kết cộng hoá trị
Số liên kết cộng hoá trị trong các ribonucleotit : H0 = Nm
- Cấu tạo mỗi mạch đơn mARN là do các ribonucleotit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị tạo thành giữa đường liên kết với axit ở 2 ribonucleotit kế tiếp nhau → giữa 2 ribonucleotit
kế tiếp có 1 liên kết cộng hoá trị
Số liên kết cộng hoá trị giữa các ribonuclêôtit: H0 = Nm - 1
- Tổng số liên kết cộng hoá trị có trong mARN bao gồm số liên kết trong cấu tạo của các
ribonucleotit và số liên kết nối giữa các ribonucleotit
Số liên kết cộng hoá trị trong mARN: H0 = 2Nm - 1
c Tổng hợp mARN
Mạch gốc: A T G X = N/2
NTBS ⇓ ⇓ ⇓ ⇓
mARN : Um Am Xm Gm = Nm
Gen ↔ mARN
A = T = Am + Um → %A = (%Am + %Um) / 2
G = X = Gm + Xm → %G = (%Gm + %Xm) / 2
II Các câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết
CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM LÍ THUYẾT
Câu 91 ARN là tên gọi viết tắt của:
A Axit glutamic
B Axit axetic
C Axit ribonucleic
D Axit ribonucleotit
Câu 92 ADN và ARN giống nhau ở điểm nào sau đây?
Trang 4A Liên kết hoá trị giữa đường và nhóm phosphat có vị trí giống nhau
B Đều được cấu tạo từ các đơn phân, trong đó đều có A, G, X
C Mỗi đơn phân đều có ba thành phần là axit phosphoric, đường 5 cacbon, bazo nitric
D Cả A, B và C đều đúng
Câu 93 Điểm khác nhau cơ bản trong cấu trúc giữa ADN và ARN là:
A.AND là mạch kép, số lượng đơn phân lớn, con ARN là mạch đơn và số lượng đơn phân ít hơn
B.Cấu trúc của một đơn phân khác nhau ở phân tử đường
C Liên kết hoá trị xảy ra giữa H3PO4 với đường C5
D Tất cả đều đúng
Cảu 94 Sự khác nhau cơ bản trong cấu trúc của các loại ARN là do yếu tố nào quyết định? A.Thành phần, số lượng các loại ribonucleotit
B.Thành phần và trật tự sắp xếp các ribonucleotit
c Thành phần, số lượng, trật tự sắp xếp các ribonucleotit và cấu trúc không gian của ARN
D Số lượng và trật tự sắp xếp các ribonucleotit
Câu 95 Quá trình sao mã xảy ra ở thời điểm nào?
A.Kì đầu của nguyên phân
B.Kì trung gian, lúc NST tháo xoắn cực đại
C Kì trước, khi NST bắt đầu đóng xoắn
D Kì cuối của nguyên phân, khi NST đã tháo xoắn
Câu 96 Đoạn ADN mang thông tin quy định quá trình phiên mã gọi là
A Gen khởi động; B Gen điều hoà;
C.Gen cấu trúc; D Gen nhảy
Câu 97 Đặc điểm nào dưới đây trong cấu trúc ARN trưởng thành là đúng?
A Các đoạn exon bị loại bỏ B.Các đoạn intron đã được loại bỏ
c Duy trì các đoạn exon và intron D Câu A và B đúng
Trang 5Câu 98 Điểm giống nhau giữa hai cơ chế tự sao mã và sao mã là gì?
A.Đều cần năng lượng và enzim polimeraza;
B.Đều dựa vào ADN trong nhân làm khuôn mẫu;
C Quá trình thực hiện đều sử dụng nguyên liệu là các bazo nitric, môi trường nội bào hợp với mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung
D.Cả A, B và C đều đúng
Câu 99 Điểm khác biệt giữa hai cơ chế tự sao và sao mã là gì?
A.Hai quá trình sử dụng hai loại enzim khác nhau
B.Quá trình tự sao cần năng lượng còn sao mã thì không cần
C Số lượng mạch được dùng làm mạch khuôn và số lượng đơn phân cần được môi trường cung cấp
D A và C đúng
Câu 100 Trong quá trình tổng hợp ARN:
A Một đoạn phân tử AND tương ứng sẽ được tháo xoắn
B Quá trình sao mã sẽ được thực hiện trên 1 mạch của gen
C Việc lắp ghép các đơn phân đựợc thực hiện theo nguyên tắc bổ sung
D Tất cả đều đúng
Câu 101 Chọn trình tự thích hợp của các ribonuclêôtit được tổng hợp một đoạn mạch gốc của gen có trình tự là TTAAGATTXXATTTG
A AUGUXUAAGGUAAAX
B AAUGXUAAGGUAAAX
C AAUUXUAAGGUAAAX
D AAUUXUAAGGUAUAA
Câu 102 Một phân tử mARN được cấu trúc từ hai loại ribonucleotit là A và G sẽ tạo thành bao nhiêu bộ ba mã sao?
A 2 B 4 C 8 D 10
Trang 6Câu 103 Với 4 loại ribonucleotit A, U, G, X sẽ tạo thành bao nhiêu bộ ba mã sao không chứa U?
A 12 B 18 C 24 D 27
Câu 104 Một gen nhân đôi 5 đợt, mỗi gen con sao mã 3 lần thì số phân tử mARN được tổng hợp là:
A 96 B 32 C.16 D 15
Câu 105
Câu 106 Quá trình tổng hợp ARN xảy ra ở thành phần nào sau đây của tế bào?
A Màng tế bào
B Ti thể
C Tế bào chất
D Nhân tế bào
Câu 107 Trong quá trình tổng hợp ARN không xảy ra hiện tượng nào sau đây?
A G mạch gốc liên kết với X của môi trường nội bào
B X mạch gốc liên kết với G của môi trường nội bào
C A mạch gốc liên kết với T của môi trường nội bào
D T mạch gốc liên kết với A của môi trường nội bào
Câu 108 Rên mARN bộ ba nào sau đây mã hóa axit amin metionin?
A UAG; B AUG; C UAA; D AGX
Câu 109 Bộ mã nào sau đây là bộ 3 mã kết thúc trên mARN?
A UAA, UAG, UGA
B AUG, UAA, UAG
C UAG, AUG, UGA
D AUG, UAA, UGG
Câu 110 Ý nghĩa của hoạt động phiên mã là
A Truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào
B Duy trì thông tin di truyền ổn định qua các thế hệ tế bào
C Tổng hợp các loại ARN phục vụ cho quá trình sinh tổng hợp protein
D Tạo nên biến dị là nguồn nguyên liệu cho chọn giống và quá trình tiến hóa
Trang 7III BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 111 Một gen có 258 chu kì xoắn Phân tử mARN được tổng hợp từ gen nói trên có bao nhiêu liên kết hoá trị giữa các đơn phân?
A 2579 B 2580 C 2581 D.2582
Câu 112 Trên mạch gốc của gen cấu trúc có 1999 liên kết hoá trị các nuclêôtit và có 15% nucleotit loại A Trong quá trình sao mã, đã sử dụng của môi trường 1200 ribonucleotit loại U
Số lần sao và số lượng nucleotit của gen nói trên là:
A 4 lần, 1200 nucleotit B 4 lần, 3000 nucleotit
C 5 lần, 1500 nucleotit D 4 lần, 4000 nucleotit
Đáp án : N mạch gốc = 1999 + 1 = 2000 (nu) → Ngen = 2000 x 2 = 4000 (nu)
A mạch gốc = 15% = 300 (nu)
Umt = (số lần sao mã) x A gốc = 1200 → số lần sao mã = 4
Câu 113 Phân tử mARN có chứa tổng số 2009 liên kết hoá trị giữa đơn phân Tổng số chu kì xoắn của gen đã sao mã ra phân tử nói trên là:
A 201 chu kì; B 101 chu kì; C 145 chu kì; D 150 chu kì
Câu 114 Một gen có 960A và 1050G Số liên kết hoá trị giữa đường và axit photphoric của phân tử mARN là:
A 1500; B 2009; C.2010; D 2999
Đáp án : rN = A + G = 960 + 1050 = 2010
→ HT = rN – 1 = 2009
Câu 115 Một gen sao mã một lần đã sử dụng của môi trường 40% ribonucleotit loại G và 20% ribonucleotit loại X Phân tử mARN tạo ra có chiều dài 0,204 micromet
Số lượng từng loại nucleotit của gen nói trên bằng bao nhiêu?
A A = T = 600; G = X = 900; B.A = T = 450; G = X = 600;
C A = T = 300; G = X = 450; D A = T = 240; G = X = 360
Đáp án : 2 x NmARN = Ngen = 2 x 0,2040 x 10-4 : 3,4 = 1200 (nu)
Ta có : rN = 600
Trang 8rG = 600 x 40% = 240 (rn)
rX = 600 x 20% = 120 (rn)
Số lượng từng loại nucleotit của gen trên là :
G = X = rG + rX = 360 (nu)
A = T = 600 – 360 = 240 (nu)
Câu 116 Một gen có chiều dài 5100Å, khi gen này thực hiện 3 lần phiên mã hỏi môi trường cung cấp:
A 4500 ribonucleotit B 6000 ribonucleotit
C 9000 ribonucleotit D 7500 ribonucleotit
Đáp án : Ngen = 5100 : 3,4 = 3000 (nu)
→ rN = 3000 : 2 = 1500 (rn)
Suy ra khi gen ban đầu phiên mã 3 lần liên tiếp cần môi trường cung cấp 1500 x 3 =4500 (rn) Câu 117 Bốn loại ribonucleotit A, U, G, X của một phân tử mARN lần lượt phân chia theo tỉ lệ: 2 : 4 : 3 : 6 Số liên kết hoá trị của đường và axit photphoric của ARN là 2999 Số lượng từng loại ribonucleotit của ARN là:
A.rA = 200; rU = 400; rG = 300 và rX = 600.
B.rA = 510; rU = 540; rG = 510 và rX = 330.
C rA = 540; rU = 330; rG = 330 và rX = 540
D rA = 510; rU = 510; rG = 510 và rX = 510
Đáp án : rN = (2999 + 1) : 2 = 1500 (rn)
→ rA = 1500 : 15 x 2 = 200 → A
Câu 118 Một phân tử mARN có các ribonucleotit theo thứ tự Xm : Am : Gm : Um phân bố theo tỉ
lệ 10 : 5 : 4 : 1 Xác định tỉ lệ phân trăm các loại nucleotit trong gen tổng hợp nên phân tử mARN nói trên:
A A = T = 35%; G = X = 15%
B A = T = 15%; G = X = 35%
C A = T = 30%; G = X = 20%
D A = T = 20%; G = X = 30%
Trang 9Đáp án : Ta có Xm : Am : Gm : Um = 50% : 25% : 20% : 5%
%Agen = %Tgen = % Am+% Um2 = 15% → %Ggen = %Xgen = 35%
Câu 119 Một phân tử mARN có chiều dài 5100Å, có Am – Xm = 300 ribonucleotit và Um – Gm
= 200 ribonucleotit Xác định số lượng từng loại nucleotit của gen tổng hợp nên phân tử mARN này
A A = T = 750; G = X = 500
B A = T = 900; G = X = 500
C A = T = 500; G= X = 1000
D A= T = 1000; G= X = 500
Đáp án : Ngen = 2rN = 5100 : 3,4 x 2 = 3000 (nu) → A + G = 1500 (nu)
Ta có (Am – Xm) + (Um – Gm) = A – G = 300 + 200 = 500 (nu)
Giải phương trình ta có A = T = 1000 (nu); G = X = 500 (nu)
Câu 120 Một phân tử mARN chỉ bao gồm 3 loại ribonucleotit loại U, A và X mARN có số ribonucleotit loại Um = 600 chiếm 40% số ribonucleotit của mạch Hiệu số giữa 2 loại Xm – Am
= 300 ribonucleotit Xác định số nucleotit từng loại trên mạch mã gốc đã tổng hợp phân tử mARN nói trên:
A T gốc = 300, G gốc = 450, A gốc =600
B T gốc = 300, G gốc = 500, A gốc =600
C T gốc = 300, G gốc = 600, A gốc =600
D T gốc = 350, G gốc = 600, A gốc =600
Đáp án : rN = 600 : 40 x 100 = 1500 (rn)
→ Xm + Am = 1500 – 600 = 900 (rn)
Giải hệ pt ta có Am = 300 (rn) ; Xm = 600 (rn)
Vậy ta có T gốc = Am = 300 (rn); G gốc = Xm = 600 (rn)
Câu 121 Một phân tử mARN có U = 123 ribonucleotit, chiếm 20% so với tổng ribonucleotit của mARN Chiều dài phân tử mARN là ?
A 0,4182 μ m B 0,2091 μ m C 0,1818 μ m D 0,2019 μ m
Đáp án : rN = 123 : 20 x 100 = 615 (rn) → LARN = 615 x 3,4 = 2091 Å = 0,2091 μ m
Trang 10Câu 122 Một phân tử mARN có tỉ lệ giữa các loại ribonucleotit A = 2U = 3G = 4X Tỉ lệ phần trăm mỗi loại ribonucleotit A, U, G, X lần lượt là:
A 10%, 20%, 30%, 40%
B 48%, 24%, 16%, 12%
C 48%, 16%, 24%, 12%
D 24%, 48%, 12%, 16%
Câu 123 Một gen dài 2601 Å, khi sao mã cần môi trường cung cấp tất cả 3060 ribonicleotit tự
do Số lần sao mã của gen trên là ?
A 1 B 2 C 3 D 4
Đáp án : N 1 mạch = 2610 : 3,4 = 765 (nu)
Gọi k là số lần sao mã thì rNmt = 765 k = 3060 → k = 4
Câu 124 Một gen có 1500 nucleotit và có tỉ lệ A/G = 2/3 Gen trên tiến hành phiên mã 4 lần
Số lien kết hydro bị hủy là:
A 7800 B 7967 C 7978 D 7989
Đáp án : A = 300 (nu); G = 450 (nu) → H = 2A + 3G = 1950 (lkH)
Gen phiên mã 4 lần số lk hydro bị hủy là 1950 x 4 = 7800 (lkH)
Câu 125 Một gen có 3000 nucleotit Gen trên tiến hành phiên mã 2 lần Số liên kết hóa trị bị ủy
và được hình thành lần lượt là:
A 0 và 1528 B 2998 và 2998 C 0 và 2998 D 2998 và 0
Đáp án : Do gen phiên mã tạo ra mARN có số liên kết hydro = 0 → đáp án D
Câu 126 Một gen có 2010 nucleotit Trong quá trình sao mã, nó cần môi trường nội bào cung cấp 3015 ribonucleotit các loại Số lần sao mã là
A k = 4; B k = 5; C k = 3; D k = 2
Câu 127 Một gen khi tổng hợp 1 phân tử ARN đã bị đứt 3450 liên kết hydro Trong gen có hiệu số phần trăm nucleotit loại A với nucleotit không bổ sung với nó bằng 20% Khi gen trên nhân đôi liên tiếp 5 đợt Số liên kết hoá trị được hình thành giữa các nucleotit là:
A 30000 (lkHT); B 95938 (lkHT); C 15000 (lkHT); D 92938 (lkHT)
Đáp án : 2A + 3G = 3450
A – G = 0,2 N = 0,2 ( 2A + 2G) = 0,4A + 0,4G → 0,6A – 1,4G = 0 ↔ 3A – 7G = 0
Trang 11Giải hệ pt ta có A = T = 1050 (nu); G = X = 450 (nu)
N = 2A + 2G = 3000 (nu)
Gen nhân đôi liên tiếp 5 đợt tạo ra 25 = 32 gen mới → số liên kết hóa trị được hình thành là :
HT mới = 31 x (3000 – 2) = 92938 (lkHT)
Câu 128 Một phân tử ADN chứa 2800 nu, tổng hợp 5 phân tử mARN, mỗi mARNcó A = 20%,
U = 30%,G = 10%, X = 40% Môi trường cung cấp số rN loại X bằng:
A 5600rN B 2800rN C 4200rN D 1400rN
Câu 129 Một phân tử ADN chứa 1500nu, tổng hợp một phân tử ARN có A = 20%, U = 30%, G
= 10%, X = 40% Số rN loại U bằng:
A 450rN B 225rN C 280rN D.522rN
Câu 130 Một phân tử mARN có chiều dài 0,306μm Khối lượng phân tử trung bình của gen đã tổng hợp mARN trên là:
A 500000đvC B 540000đvC C 198000đvC D.270000đvC
Câu 131 Một gen có chứa 2025 liên kết hydro mARN do gen đó tổng hợp có G − ¿ A = 125 ribonucleotit, X – U = 175 ribonucleotit Biết rằng nucleotit loại T đều tập trung trên mạch gốc
Số ribonuoleotit xác định được là:
A.Am = 225; Gm = 350; Um = 0 và Xm = 175;
B.Am = 325; Gm = 250; Um = 0 và Xm = 275;
C Am = 225; Gm = 250; Um = 175 và Xm = 275;
D Am = 0; Gm = 250; Um = 225 và Xm = 375
Đáp án : nucleotit lọai T đều tập trung trên mạch gốc nên trên mARN không chứa U → Um = 0
→Xm = 175 (rn)
Câu 132 Biết rằng: Các loại ribonucleotit trên 1 phân tửm ARN phân bố theo tỉ lệ: A = 2U; G = 3X Gen tổng hợp ARN này có chiều dài 4080Å, mạch thứ nhất của gen có: T1 = 40%, mạch
thứ hai có T2 = 20% số lượng từng loại ribonucleotit của mARN đó là
A.Am = 480; Gm = 360; Um = 240 và Xm = 120;
B.Am = 360; Gm = 240; Um = 280 và Xm = 80;
C.Am = 240; Gm = 120; Um = 480 và Xm = 360;