Bai tap sinh hoc 10

....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI SINH HỌC 10 Dạng Tính số nuclêôtit mạch, xác định cấu trúc gen A MỘT SỐ CÔNG THỨC CƠ BẢN PHẦN: CẤU TRÚC ARN I TÍNH SỐ NUCLÊÔTIT CỦA ARN : - ARN gồm loại nu: A , U, G , X tổng hợp từ mạch ADN theo NTBS Vì số nu ARN (rN) số nu mạch ADN (N) rN = A + U + G + X = N/2 - Trong ARN A U G X không liên kết bổ sung nên không thiết phải Sự bổ sung có A, U, G, X ARN với T, A, X, G mạch gốc ADN Vì số nu loại ARN số nu bổ sung mạch gốc ADN rA = T gốc ; rU = A gốc rG = X gốc ; rX = Ggốc * Chú ý: Ngược lại, số lượng tỉ lệ % loại nu ADN tính sau : + Số lượng : A = T = rA + rU G = X = rG + rX + Tỉ lệ % : % A = %T = (%rA + %rU) / %G = % X = (%rG + %rX) / II TÍNH KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ ARN (MARN) Một nu có khối lượng trung bình 300 đvc , nên: MARN = rN 300đvc = (N/2) 300 đvc III TÍNH CHIỀU DÀI CỦA ARN ARN gồm có mạch với độ dài nu 3,4 A0 Vì chiều dài ARN chiều dài ADN tổng hợp nên ARN : LADN = LARN = rN 3,4A0 = (N/2) 3,4 A0 IV MỘT SỐ CÔNG THỨC LIÊN QUAN ĐẾN ADN: N: số nucleotit phân tử ADN Theo nguyên tắc bổ sung : A = T ; G = X Tổng số Nu: N = A + T + G + X : 2A + 2G = N → A + G = N/2 Chiều dài gen: L=N/2× 3,4 A0 → N= L/3,4 × Khối lượng phân tử: M= Nx 300 đv.C → N=M/300 Số vòng xoắn : C = N/20 = L/34 Tỷ lệ % Nu gen: 2A% + 2G% = 100% → A% + G% = 50% Liên kết hiđrô gen: H= 2A + 3G = N + G Cơ chế tự : lần nhân đôi phân tử ADN → phân tử ADN - Số phân tử ADN sau n lần nhân đôi = k 2n ( k : số phân tử ADN ban đầu ) - Số Nu loại môi trường cung cấp gen tự liên tiếp n đợt + A’=T’= (2n -1)A =(2n-1)T + G’=X’= (2n-1) G= (2n-1) X - Tổng số Nu môi trường cung cấp gen tự liên tiếp n đợt : N’= k (2n-1)N Số Nu mạch phân tử ADN: A1 T1 G1 X1 mạch ; Số Nu mạch gen = N/2 T2 A2 X2 G2 mạch A1 = T2 T1 = A2 → A1 + T1 = T2 + A2 = A1 + A2 = T1 + T2 = A = T Page G1 = X2 X1 = G2 → G1 + X1 = X2 + G2 = G1 + G2 = X1 + X2 = G = X A1 + T1 + G1 + X1 = A2 + T2 + G2 + X2 = N/2 PHẦN: CẤU TRÚC PRÔTÊIN I TÍNH SỐ BỘ BA MẬT MÃ - SỐ AXIT AMIN - Cứ nu mạch gốc gen hợp thành ba mã gốc, nu mạch ARN thông tin ( mARN) hợp thành ba mã Vì số nu mARN với số nu mạch gốc, nên số ba mã gốc gen số ba mã mARN Số ba mật mã = (N/2.3) = (rN/2) Trong mạch gốc gen số mã mARN có ba mã kết thúc không mã hoá axit amin Các ba lại có mã hoá axit amin: Số ba có mã hoá axit amin (số aa chuỗi polipeptit)= (N/2.3) - = (rN/3) - - Ngoài mã kết thúc không mã hóa a amin , mã mở đầu có mã hóa axit amin, axit amin bị cắt bỏ không tham gia vào cấu trúc prôtêin Số axit amin phân tử prôtêin (axit amin prôtêin hoàn chỉnh ) = (N/2.3) - = (rN/3) - II TÍNH SỐ LIÊN KẾT PEPTIT Hai axit amin nối liên kết peptit, 3axit amin có liên kết peptit → chuỗi polipeptit có m axit amin số liên kết peptit : Số liên kết peptit = m -1 PHẦN : CƠ CHẾ TỔNG HỢP PRÔTÊIN I TÍNH SỐ AXIT AMIN TỰ DO CẦN DÙNG (tạo thành phân tử prôtein): - Trong tình dịch mã, tổng hợp prôtein, ba mARN có mã hoá axit amin ARN mang axit amin đến dịch mã - Khi ribôxôm chuyển dịch từ đầu đến đầu mARN để hình thành chuỗi polipeptit số axit amin tự cần dùng ARN vận chuyển mang đến để giải mã mở đầu mã kế tiếp, mã cuối không dịch mã Vì số axit amin tự cần dùng cho lần tổng hợp chuỗi polipeptit : Số aa tự = (N/2.3) - = (rN/3) - - Khi rời khỏi ribôxôm , chuỗi polipeptit không axit amin tương ứng với mã mở đầu Do đó, số axit amin tự cần dùng để cấu thành phân tử prôtêin (tham gia vào cấu trúc prôtêin để thực chức sinh học) : Số aa tự cần dùng để cấu thành prôtêin hoàn chỉnh = (N/2.3) - = (rN/3) - II TÍNH SỐ PHÂN TỬ NƯỚC VÀ SỐ LIÊN KẾT PEPTIT - Trong trình dịch mã, chuỗi polipeptit hình thành axit amin nối liên kết peptit đồng thời giải phóng phân tử nước, axit amin nối liên kết paptit, đồng thời giải phóng phân tử nước… Vì số phân tử nứơc giải phóng trình giải mã tạo chuỗi polipeptit là: Số phân tử H2O giải phóng = (rN/3) - - Tổng số phân tử nước giải phóng trình tổng hợp nhiều phân tử protein (mỗi phân tử protein chuỗi polipeptit ) Tổng pt H2O giải phóng = số phân tử prôtêin (rN/3) - Khi chuỗi polipeptit rời khỏi riboxom tham gia chức sinh học axit amin mở đầu tách mối liên kết peptit với axit amin không àsố liên kết peptit thực tạo lập (rN/3) - Vì tổng số liên kết peptit thực hình thành phân tử protein : Tổng liên kết peptit phân tử prôtêin hoàn chỉnh = Tổng số phân tử protein [(rN/3) - ] Page III TÍNH SỐ ARN VẬN CHUYỂN (tARN) - Trong trình tổng hợp protein, tARN mang axit amin đến giải mã Mỗi lượt giải mã, tARN cung cấp axit amin - Khi ribôxôm chuyển dịch từ đầu đến đầu mARN để hình thành chuỗi polipeptit số axit amin tự cần dùng tARN mang đến để dịch mã mở đầu mã kế tiếp, mã cuối không dịch mã Vì số tARN = axit amin tự cần dùng cho lần tổng hợp chuỗi polipeptit : Số tARN = Số aa tự = (N/2.3) - = (rN/3) - B MỘT SỐ BÀI TẬP CƠ BẢN Bài toán Một gen sinh vật nhân sơ có guanin chiếm 20% tổng số nuclêôtit gen Trên mạch gen có 150 Ađênin 120 Timin Tính số liên kết hiđrô gen Tính chiều dài gen Tính số nuclêôtit gen gen tái lần Hướng dẫn giải tập Theo NTBS, %G+%A = 50% => %A = 30% Theo A1 = T2 = 150; T1= A2 = 120 => A = T = A1+ A2= 270 ó 30% => N = 270 x 100:30 = 900 => G=X = 180 - Số liên kết hyđrô = 2A+3G = 270 x +180 x = 1080 Lgen = 900:2x3,4 = 1530A0 Số nuclêôtit gen = 23 x 900 = 7200 Bài toán Trong tế bào nhân sơ, xét gen dài 4080 A0, có 560 Ađênin Mạch đơn thứ gen có 260 Ađênin 380 Guanin, gen phiên mã cần môi trường nội bào cung cấp 600 Uraxin Tính số lượng loại nuclêôtit gen Tính số lượng loại nuclêôtit mạch mang mã gốc gen Tính số lượng nuclêotit loại mARN gen phiên mã Hướng dẫn giải tập Tính số lượng loại nuclêôtit gen - N = = 4080x2/3,4 = 2400 - A = T = 560 => G = X = (2400 -2x560):2 = 640 Tính số lượng loại nuclêôtit mạch mang mã gốc gen Theo NTBS, A1 = T2 = 260 G1 = X2 = 380 X1 = G2 = Ggen - G1= 640 - 380 = 260 T1 = A2 = A - A1 = 560 - 260 = 300 Do Umtcc = Agốc= 600 => mạch mạch gốc Tính số lượng nuclêotit loại mARN gen phiên mã Do mạch mạch gốc nên mARN có A = Tgốc = 260; U = Agốc = 300; G = Xgốc = 380; X = Ggốc = 260 Bài toán Một gen có 450 Ađênin 1050 Guanin Mạch mang mã gốc gen có 300 Timin 600 Xitôzin Tính số lượng loại: rA, rU, rG, rX phân tử ARN tổng hợp từ gen Tính chiều dài gen Tính số chu kỳ xoắn gen Tính số axitamin môi trường cung cấp để tạo chuỗi pôlipeptit Hướng dẫn giải tập Số lượng loại: rA, rU, rG, rX phân tử ARN tổng hợp từ gen Ag = Tbs = 300 Tg = Abs = A - Ag = 450 -300 = 150 Xg = Gbs = 600 Gg = Xbs = G - Gbs = 1050 - 600 = 450 Vậy rA = Tg = 300; rU = Ag = 150; rG = Xg = 600; rX = Gg = 450 Page Chiều dài gen N = A + T + G + X = 2A + 2G = 3000 Lgen = N/2x3,4 = 5100A0 Số chu kỳ xoắn gen C = 150 Số axitamin môi trường cung cấp để tạo chuỗi pôlipeptit = 3000/6 - = 499 Bài toán Phân tử mARN trưởng thành tạo chứa 20%U, 10%A, 40%X 450G Các đoạn intron bị cắt bỏ có tổng chiều dài 30,6µm, có tỉ lệ G = 2U = 3X = 4A Tính số nuclêôtit gen tổng hợp mARN Tính số lượng loại nuclêôtit phân tử mARN sơ khai tương ứng Tính tỷ lệ loại nuclêôtit mạch mã gốc gen Hướng dẫn giải tập Tính số nuclêôtit gen tổng hợp mARN %U + %A + %X + %G = 100% => %G = 30% => Số nuclêôtit mARN = 450x100/30 = 1500 Số nuclêôtit đoạn bị cắt bỏ 306000/3,4 = 90.000 => Số nuclêôtit gen 1500x2 + 90.000x2 = 93.000 (nu) Tính số lượng loại nuclêôtit phân tử mARN sơ khai tương ứng Số nuclêôtit loại đoạn intron là: G = 43200; U = 21600; X = 14400; A = 10800 Số nuclêôtit loại mARN trưởng thành: A = 150; U = 300; X = 600; G = 450 Số nuclêôtit loại mARN sơ khai A = 10800 + 150 = 10950; U = 21600 + 300 = 21900; X = 600 + 14400 = 15000; G = 43200 + 450 = 43650; Số lượng nuclêôtit mạch mã gốc = N/2 = 91500 A = rU = 21900 => %A = 21900/91500*100 = 23,9 T = rA = 10950 => %T = 10900/91500*100 = 11,9 G = rX = 15000 = %G = 15000/91500*100 = 16,4 X = rG = 100 -%A-%T-%G-%X = 47,8 Bài toán Phân tích thành phần hóa học axit nuclêic cho thấy tỉ lệ loại nuclêôtit A = 20%; G = 35%; T = 20% số lượng X = 150 Axit nuclêic ADN hay ARN, cấu trúc mạch đơn hay kép? Tính số liên kết photphodieste axit nuclêôtit Tính chiều dài axit nuclêôtit Hướng dẫn giải tập Do axit nuclêôtit có A, T, G, X => ADN Vì %A ≠%T => mạch đơn Vậy, Axit nuclêic ADN có cấu trúc mạch đơn Số liên kết photphodieste axit nuclêic trên: X = 150, chiếm 30% => N = 150/30*100 = 500 Số liên kết photphodieste = 500-1=499 Bài toán 6: Một phân tử mARN có 1500 nuclêôtit tiến hành dịch mã để tạo chuỗi pôlipeptit Hãy tính: a Số ba mã có mARN b Số axit amin có chuỗi pôlipeptit hòan chỉnh c Số tARN tham gia dịch mã chuỗi pôlipeptit Hướng dẫn giải tập: a Số ba mã có mARN = số ba mật mã = rN / = 1500 / = 500 b Số axit amin có chuỗi pôlipeptit hòan chỉnh = 500 – = 498 c Số tARN tham gia dịch mã chuỗi pôlipeptit = Số axit amin tự = 500 – = 499 Bài toán 7: Một gen có 2400 nu Hiệu số phần trăm nucleotit loại A với nucleotit không bổ sung với = 20% Page Trên phân tử mARN tổng hợp từ gen có rX=120 nu, rA = 240 nu Xác định tỉ lệ % loại nu mạch đơn gen tổng hợp nên mARN Hướng dẫn: - Theo đề ra, ta có: A - G = 20% (1) - Trong phân tử ADN: A + G = 50% (2) Từ (1) (2), ta có : A = T = 35%; G = X = 15% - Số nu loại gen : A = T = 2400 x 35% = 840 nu ; G = X = 2400 x 15% = 360 nu - Giả sử mạch mạch gốc, số nu loại gen sau : Theo đề: rA = T1 = A2 = 240 (20%) ð A1 = T2 = A - rA = 840 - 240 = 600 (50%) Theo đề: rX = G1 = X2 = 120 (10%) ð X1 = G2 = G - rX = 360 - 120 = 240 (20%) Bài toán 8: Một chuỗi polipeptit có chiều dài 1500 Ao Biết axit amin có độ dài trung bình Ao Hãy xác định: a) Số liên kết peptit có chuỗi polipeptit b) Số nu có mARN tổng hợp Hướng dẫn : Số axit amin chuỗi polipeptit: 1500/3 = 500 a Số liên kết peptit có phân tử: 500 - = 499 b Số nu có mARN tổng hợp phân tử prôtêin trên: N = (500 + 2).3 = 1506 Page ... 91500 A = rU = 21900 => %A = 21900/91500 *100 = 23,9 T = rA = 109 50 => %T = 109 00/91500 *100 = 11,9 G = rX = 15000 = %G = 15000/91500 *100 = 16,4 X = rG = 100 -%A-%T-%G-%X = 47,8 Bài toán Phân tích... 43200; U = 21600; X = 14400; A = 108 00 Số nuclêôtit loại mARN trưởng thành: A = 150; U = 300; X = 600; G = 450 Số nuclêôtit loại mARN sơ khai A = 108 00 + 150 = 109 50; U = 21600 + 300 = 21900;... Hướng dẫn giải tập Tính số nuclêôtit gen tổng hợp mARN %U + %A + %X + %G = 100 % => %G = 30% => Số nuclêôtit mARN = 450x100/30 = 1500 Số nuclêôtit đoạn bị cắt bỏ 306000/3,4 = 90.000 => Số nuclêôtit