Chuyên đề 1: CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ CƠ CHẾ DI TRUYỀN CẤP ĐỘ PHÂN TỬ I. Các dạng câu hỏi và bài tập thường xuất hiện trong đề thi THPT QG 1. Lý thuyết Xác định trình tự các nucleotit theo nguyên tắc bổ sung, chú ý chiều của mạch hoặc bộ ba đã cho (3’‒ 5’ hay 5’‒3’). Nêu vai trò của các enzim, vị trí xảy ra, các nguyên liệu (chú ý đề bài hỏi nguyên liệu trực tiếp hay gián tiếp), diễn biến của các quá trình nhân đôi ADN, phiên mã, dịch mã. Các dạng câu hỏi liên quan đến so sánh, nêu sự khác biệt giữa ADN và ARN, phân biệt các loại ARN về cấu trúc và chức năng, so sánh giữa sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực (về cấu trúc gen, quá trình nhân đôi ADN, phiên mã, dịch mã, điều hòa hoạt động của gen). Nêu các đặc điểm của mã di truyền. Nêu cấu trúc và chức năng các thành phần của Operon Lac, cơ chế điều hòa gen ở sinh vật nhân sơ. Lưu ý dạng câu hỏi đếm mệnh đề. 2. Bài tập Các bài tập liên quan đến: tính số đơn phân, tỉ lệ đơn phân, số đơn phân (số nucleotit, số axit amin) môi trường cung cấp, khối lượng, chiều dài, các liên kết của ADN, ARN và protein. Tính số đoạn mồi cần cho quá trình nhân đôi ADN. Tính số lượng từng loại đơn phân có trong giao tử. Tính số phân tử, số mạch ADN có nguyên liệu cũ và nguyên liệu mới hoàn toàn (thường gặp với dạng bài: tính số phân tử ADN khi nuôi vi khuẩn E.Coli trong môi trường chứa các đồng vị phóng xạ N 14, N15). Tính xác suất xuất hiện các bộ ba. II. Luyện đề 1.D 2.A 3.A 4.D 5.D 6.B 7.C 8.D 9.C 10.B 11.C 12.C 13.D 14.B 15.B 16.C 17.B 18.B 19.A 20.D 21.B 22.B 23.D 24.C 25.D 26.B 27.A 28.C 29.A 30.A 31.B 32.A Câu 1. Ở sinh vật nhân thực, codon nào sau đây mã hóa axit amin mêtiônin? A. 5’AGU3’ B. 5’UUG3’ C. 5’UAG3’ D. 5’AUG3’ Codon 5AUG3 mã hóa cho aa mở đầu mêtionin (ở sinh vật nhân thực) hoặc foocmin metionin (ở sinh vật nhân sơ) → chọn D Câu 2. Enzim chịu trách nhiệm tháo xoắn sợi ADN kép là LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2017 MÔN SINH HỌC ★ ★ ★ ★ ★ Chuyên đề 1: Cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử Video Bài Giảng và Lời Giải chi tiết chỉ có tại website: online.5star.edu.vn 5Star Trung Tâm Luyện Thi Đại Học Hàng Đầu VN Giáo viên : Cô Chung. Facebook: Chung bio Luyện thi THPT QG 2017 Môn: tại ONLINE.5STAR.EDU.VN A. giraza B. helicaza C. ligaza D. ADN – Polimeraza Vai trò của các loại enzim trong quá trình nhân đôi ADN: Enzim: Gyraza (tháo xoắn phân tử ADN mẹ), Helicaza (cắt các liên kết hiđrô giữa hai mạch đơn của phân tư DNA mẹ để giải lộ các mạch khuôn, tạo chạc ba tái bản), ARN pôlimeraza hay Primaza (tổng hợp các đoạn RNA mồi có đầu 3’ OH tự do), ADN pôlimeraza (lắp ráp các nuclêôtit tự do thành chuỗi pôlinuclêôtit bổ sung dựa trên mạch khuôn gốc của ADN), Ligaza (nối các đoạn Okazaki thành chuỗi pôlinuclêôtit hoàn chỉnh). Câu 3. Sự tổng hợp ARN xảy ra ở kì nào trong quá trình phân bào? A. Kì trung gian nguyên phân hoặc giảm phân. B. Kì giữa nguyên phân hoặc giảm phân. C. Kì sau nguyên phân hoặc giảm phân. D. Kì cuối của nguyên phân hoặc giảm phân. Câu 4. Ở cấp độ phân tử, cơ chế nào giải thích hiện tượng con có những tính trạng giống bố mẹ? A. Quá trình nhân đôi ADN B. Sự tổng hợp prôtêin dựa trên thông tin di truyền của ADN C. Quá trình tổng hợp ARN D. Cả A, B, C. Câu 5. Đơn phân của ARN và đơn phân của ADN phân biệt với nhau bởi A. gốc đường B. nhóm phôtphat C. một loại Bazơnitric D. cả A và C Sự khác biệt thành phân đơn phân của ADN và ARN: Đơn phân của ADN Đơn phân của ARN Đường C5H10O4 Gốc P: nhóm H3PO4 1 trong 4 loại bazo: A, T, G, X Đường C5H10O5 Gốc P: nhóm H3PO4 1 trong 4 loại bazo: A, U, G, X
Trang 1- -
Chuyên đề 1: CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ CƠ CHẾ DI TRUYỀN CẤP ĐỘ PHÂN TỬ
I Các dạng câu hỏi và bài tập thường xuất hiện trong đề thi THPT QG
1 Lý thuyết
Xác định trình tự các nucleotit theo nguyên tắc bổ sung, chú ý chiều của mạch hoặc bộ ba đã cho (3’‒ 5’ hay 5’‒3’)
Nêu vai trò của các enzim, vị trí xảy ra, các nguyên liệu (chú ý đề bài hỏi nguyên liệu trực tiếp hay gián tiếp), diễn biến của các quá trình nhân đôi ADN, phiên mã, dịch mã
Các dạng câu hỏi liên quan đến so sánh, nêu sự khác biệt giữa ADN và ARN, phân biệt các loại ARN về cấu trúc và chức năng, so sánh giữa sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực (về cấu trúc
gen, quá trình nhân đôi ADN, phiên mã, dịch mã, điều hòa hoạt động của gen)
Nêu các đặc điểm của mã di truyền
Nêu cấu trúc và chức năng các thành phần của Operon Lac, cơ chế điều hòa gen ở sinh vật nhân
sơ
Lưu ý dạng câu hỏi đếm mệnh đề
2 Bài tập
Các bài tập liên quan đến: tính số đơn phân, tỉ lệ đơn phân, số đơn phân (số nucleotit, số axit amin) môi trường cung cấp, khối lượng, chiều dài, các liên kết của ADN, ARN và protein
Tính số đoạn mồi cần cho quá trình nhân đôi ADN
Tính số lượng từng loại đơn phân có trong giao tử
Tính số phân tử, số mạch ADN có nguyên liệu cũ và nguyên liệu mới hoàn toàn (thường gặp với dạng bài: tính số phân tử ADN khi nuôi vi khuẩn E.Coli trong môi trường chứa các đồng vị phóng
xạ N14, N15)
Tính xác suất xuất hiện các bộ ba
II Luyện đề
11.C 12.C 13.D 14.B 15.B 16.C 17.B 18.B 19.A 20.D 21.B 22.B 23.D 24.C 25.D 26.B 27.A 28.C 29.A 30.A 31.B 32.A
Câu 1 Ở sinh vật nhân thực, codon nào sau đây mã hóa axit amin mêtiônin?
Codon 5'AUG3' mã hóa cho aa mở đầu mêtionin (ở sinh vật nhân thực) hoặc foocmin metionin (ở sinh vật nhân sơ)
→ chọn D
Câu 2 Enzim chịu trách nhiệm tháo xoắn sợi ADN kép là
LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2017 MÔN SINH HỌC
★ ★ ★ ★ ★
Chuyên đề 1: Cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử
Video Bài Giảng và Lời Giải chi tiết chỉ có tại website: online.5star.edu.vn
Trang 2A giraza B helicaza C ligaza D ADN – Polimeraza
Vai trò của các loại enzim trong quá trình nhân đôi ADN:
Enzim: Gyraza (tháo xoắn phân tử ADN mẹ),
Helicaza (cắt các liên kết hiđrô giữa hai mạch đơn của phân tư DNA mẹ để giải lộ các mạch khuôn, tạo chạc ba tái bản),
ARN pôlimeraza hay Primaza (tổng hợp các đoạn RNA mồi có đầu 3’ - OH tự do),
ADN pôlimeraza (lắp ráp các nuclêôtit tự do thành chuỗi pôlinuclêôtit bổ sung dựa trên mạch khuôn gốc của ADN),
Ligaza (nối các đoạn Okazaki thành chuỗi pôlinuclêôtit hoàn chỉnh)
Câu 3 Sự tổng hợp ARN xảy ra ở kì nào trong quá trình phân bào?
A Kì trung gian nguyên phân hoặc giảm phân
B Kì giữa nguyên phân hoặc giảm phân
C Kì sau nguyên phân hoặc giảm phân
D Kì cuối của nguyên phân hoặc giảm phân
Câu 4 Ở cấp độ phân tử, cơ chế nào giải thích hiện tượng con có những tính trạng giống bố mẹ?
A Quá trình nhân đôi ADN
B Sự tổng hợp prôtêin dựa trên thông tin di truyền của ADN
C Quá trình tổng hợp ARN
D Cả A, B, C
Câu 5 Đơn phân của ARN và đơn phân của ADN phân biệt với nhau bởi
A gốc đường B nhóm phôtphat C một loại Bazơnitric D cả A và C
Sự khác biệt thành phân đơn phân của ADN và ARN:
Đơn phân của ADN Đơn phân của ARN
Đường C5H10O4
Gốc P: nhóm H3PO4
1 trong 4 loại bazo: A, T, G, X
Đường C5H10O5
Gốc P: nhóm H3PO4
1 trong 4 loại bazo: A, U, G, X
Câu 6 Ví dụ nào sau đây nói lên tính thoái hoá của mã di truyền?
A Bộ ba 5’UUX3’ quy định tổng hợp phêninalanin
B Bộ ba 5’UUA3’, 5’XUG3’ cùng quy định tổng hợp Lơxin
C Bộ ba 5’AGU3’ quy định tổng hợp sêrin
D Bộ ba 5’AUG3’ quy định tổng hợp mêtiônin và mở đầu dịch mã
Tính thoái hóa của mã di truyền: nhiều bộ ba cùng quy định 1 axit amin
Trang 3Câu 7 : Các thành phần sau đây : ADN plimeraza, ARN polimeraza, mạch khuôn, đoạn mồi giúp ta nhớ đến cơ
chế nào ?
A Phiên mã B.Dịch mã C Tái bản D Nhân đôi NST
Câu 8: Mã di truyền là :
A mã bộ ba được đọc liên tục trên mARN theo chiều 3’ – 5’
B mã bộ ba trên ADN
C mã bộ ba trên ADN được đọc liên tục
D.Mã bộ ba được đọc liên tục trên mARN theo chiều 5’ – 3’
Câu 9: Phát biểu nào sau đây là chưa chính xác?
A Đơn phân cấu trúc của ADN là A, T, G, X
B Ở sinh vật nhân chuẩn, axitamin mở đầu cho chuỗi pôlypeptit là mêtiônin
C Ở sinh vật nhân sơ, sau phiên mã phân tử mARN được cắt bỏ các đoạn intron
D Chiều dịch chuyển của ribôxôm ở trên mARN là 5, 3,
Cấu trúc gen ở sinh vật nhân sơ là gen không phân mảnh (mã hóa liên tục) : chỉ có các đoạn exon mà không có các đoạn intron xen kẽ (như gen ở sinh vật nhân thực), do đó phiên mã đến đâu, dịch mã tới đó mà không có quá trình cắt bỏ intron và nối exon
Câu 10: Đặc điểm nào sau đây là đúng khi nói về tính đặc hiệu của mã di truyền?
A Một axitamin có thể được mã hoá bởi hai hay nhiều bộ ba
B Một bộ ba chỉ mã hoá cho một loại axit amin
C Có một số bộ ba không mã hoá axitamin
D Có một bộ ba khởi đầu
Câu 11: Trong mô hình cấu trúc của Operon Lac, vùng khởi động là nơi
A prôtêin ức chế có thể liên kết vào để ngăn cản quá trình phiên mã
B mang thông tin quy định cấu trúc prôtêin ức chế
C ARN pôlymeraza bám vào và khởi đầu phiên mã
D mang thông tin quy định cấu trúc các enzim tham gia vào các phản ứng phân giải đường lăctôzơ
Câu 12: Các thành phần tham gia trực tiếp vào quá trình tổng hợp chuỗi pôlypeptit là
1 gen 2 mARN 3 axitamin 4 tARN 5 ribôxôm 6 enzim
Phương án đúng là:
A 1, 2, 3, 4, 5, 6 B 2, 3, 4, 5 C 2, 3, 4, 5, 6 D 3, 4, 5, 6
Câu 13: Bộ ba mã sao 5, GXA 3, có bộ ba đối mã tương ứng là
A 5, XGU 3, B 5, GXA 3, C 3, XGT 5, D 5, UGX 3,
Câu 14 Các phát biểu nào sau đây mô tả quá trình phiên mã ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực, trong các
phát biểu thì có bao nhiêu phát biểu đúng
(1) Enzim tham gia vào quá trình phiên mã là enzim ARN pôlimeraza
(2) Phiên mã bắt đầu từ vùng điều hòa của gen
(3) Mạch khuôn được dùng để tổng hợp ARN có chiều 5’ – 3’ hoặc 3’ – 5’
(4) Quá trình tổng hợp mARN diễn ra theo nguyên tắc bổ sung A-U, T-A, G-X, X-G
(5) Enzim pôlimeraza trượt trên mạch khuôn theo chiều 3’ – 5’
(6) Quá trình phiên mã sử dụng cả 2 mạch của gen làm khuôn
Trang 4Câu 15: Trong quá trình tự nhân đôi ADN, mạch đơn làm khuôn mẫu tổng hợp mạch ADN mới liên tục là
A một mạch đơn ADN bất kì B mạch đơn có chiều 3’ → 5’
C mạch đơn có chiều 5’ → 3’ D trên cả hai mạch đơn
Câu 16: Điểm có ở ADN ngoài nhân mà không có ở ADN trong nhân là
A được chứa trong nhiễm sắc thể B có số lượng lớn trong tế bào
C hoạt động độc lập với nhiễm sắc thể D không bị đột biến
Câu 17: Ở sinh vật nhân thực, cho các cấu trúc và quá trình sau:
(1) Phân tử ADN mạch kép (2) Phân tử tARN (3) Phân tử prôtêin
(4) Quá trình dịch mã (5) Phân tử mARN (6) Phân tử ADN mạch đơn
Nguyên tắc bổ sung (G – X, A – U và ngược lại) có trong cấu trúc và quá trình
A (3) và (4) B (2) và (4) C (2) và (5) D (1) và (6)
Câu 18: Một sợi của phân tử ADN xoắn kép có tỉ lệ (A + G)/(T + X) = 0,4 thì trên sợi bổ sung tỉ lệ đó là:
A 0.6 B 2.5 C 0.52 D 0.32
Giả sử (A1 + G1)/(T1+X1) = 0,4 Theo nguyên tắc bổ sung: A1 = T2, T1 = A2, X1 = G2, G1 = X2
(A2 + G2)/(T2+X2) = 1/ 0.4 = 2.5
Câu 19: Một sợi của phân tử ADN xoắn kép có tỉ lệ (A+T)/(G+X) = 0,6 thì hàm lượng G hoặc X của nó xấp xỉ:
(A1+T1)/(G1+X1)= 6/10
Ta có: A1 = T2, T1= A2, G1 = X2, X1 = G2
Hơn nữa: A= T = A1 + A2, G = X = G1 + G2
(A1+T1)/(G1+X1) = 6/10
(A1 +A2)/(G1 + G2) = 6/10
A/G= 6/10 => 10A – 6G = 0 (1)
Mặt khác: A + G = 0,5 (2)
Từ (1) và (2) => A = T = 0,1875, G = X = 0,3725
Câu 20: Phân tử mARN của vi rut khảm thuốc lá có 70%U và 30%X Tỉ lệ các bộ ba mã sao chứa 2U và 1X trên
mARN là:
Có 3 bộ ba có thể tạo từ 2 U và 1 X là UUX, UXU, XUU nên tỉ lệ là (0,7)2.0,3.3 = 44,1%
Câu 21: Một phân tử mARN được tổng hợp nhân tạo có tỉ lệ A = 60% và G = 40% Nếu sự kết hợp các nucleotit
để tạo ra các bộ ba là ngẫu nhiên và Lizin chỉ được mã hóa bởi 2 loại bộ ba là AAA và AAG thì xác suất để Lizin được mã hóa là:
A 1/4 B 9/25 C 9/200 D 6/125
Ta có : xác suất tạo AAA = 0,6 0,6 0,6 = 0,216, xác suất tạo AGG = 0,6 0,6 0,4 = 0,144
Xác suất để lizin được mã hóa là: 0,216 + 0,144 = 0,36 = 9/25
Trang 5Câu 22: Một gen cấu trúc ở sinh vật nhân thật có số liên kết hoá trị giữa các nuclêôtit là 2998, hiệu số giữa A với
một nuclêôtit khác là 10% Trong các đoạn intron số nuclêôtit loại A = 300; G = 200 Trong đoạn mã hoá axit amin của gen có số lượng từng loại nuclêôtit là
A A = T = 300; G = X = 700 B A = T = 600; G = X = 400
C A = T = 300; G = X = 200 D A = T = 150; G = X = 100
N =số liên kết hóa trị +2 = 3000
A - G=10%
A+ G=50%
A = 30% = T = 900 , G = 20% = X = 600
vùng mã hóa aa có số gen tương ứng là
A = T = 900 – 300 = 600
G = X = 600 – 200 = 400
Câu 23: Một phân tử ADN mạch kép, thẳng có 3155 liên kết hyđrô nối giữa hai mạch đơn, tự nhân đôi một số lần
liên tiếp đã cần môi trường nội bào cung cấp 40.500 nuclêôtit Số nuclêôtit từng loại của phân tử ADN trên là:
A A = T = 715; G = X = 575 B A = T = 400; G = X = 785
C A = T = 550; G = X = 685 D A = T = 895; G = X = 455
Ta có: 2A + 3G = 3155 (1)
Sô nu môi trường nội bào cung cấp: Ncc = (2k – 1)N = 40 500
Xét : các giá trị của k để N thỏa mãn: N nhận giá trị nguyên và 1<N< 3155
N 40500 13500 5785.7 2700 (thỏa mãn)
k = 4 => N = 2A + 3G = 2700 (2)
từ (1) và (2) => A = T = 895, G = X = 455
Câu 24: Một phân tử AND của sinh vật khi thực hiện quá trình tự nhân đôi đã tạo ra 3 đơn vị tái bản Đơn vị tái
bản 1 có 15 đoạn okazaki, đơn vị tái bản 2 có 18 đoạn okazaki Đơn vị tái bản 3 có 20 đoạn okazaki Số đoạn ARN mồi cần cung cấp để thực hiện quá trình tái bản trên là:
A.53 B.56 C.59 D.50
Số okazaki = 15 + 18 +20 = 53
Số đoạn mồi = 53 + 2x 3 = 59
Câu 25: ADN của tế bào nhân thực có chiều dài 0,051mm, có 15 đơn vị nhân đôi Mỗi đoạn okazaki có 1.000
nuclêôtit Cho rằng chiều dài các đơn vị nhân đôi là bằng nhau, số ARN mồi cần cho quá trình tái bản sẽ là:
A 315 B 165 C 330 D 180
L = 0,051mm = 510 000 Angstron
N = 2L/3,4 = 300 000 Nu
Số nu trên mạch tổng hợp gián đoạn là 300 000 : 2 = 150 000
Số okazaki = 150 000 : 1000 = 150
Số mồi = 150 + 15x2 = 180
Câu 26 : Vùng mã hoá của gen ở sinh vật nhân thực có 51 đoạn exon và intron xen kẽ số đoạn exon và introng lần
lượt là :
A 25 ; 26 B 26 ; 25 C 24 ; 27 D 27 ; 24
Exon = intron + 1, gọi số đoạn intron là x => số đoạn exon là x + 1
x + x + 1 = 51 => intron = 25, exon = 26
Trang 6Câu 27: Trong cấu trúc của 1 đơn phân nuclêôtit, axit phôtphoric liên kết với đường ở vị trí cac bon số (m) và bazơ
liên kết với đường ở vị trí cacbon số (n); m và n lần lượt là:
A 5’ và 1’ B 1’ và 5’ C 3’ và 5’ D 5’ và 3’
Câu 28 Quan sát quá trình tự nhân đôi ADN của vi khuẩn E coli dưới kính hiển vi điện tử thấy vòng sao chép có
250 đoạn mồi (primer) Hỏi có tổng cộng bao nhiêu đoạn Okazaki trong vòng sao chép đó?
Vi khuẩn ecoli là sinh vật nhân sơ nên có 1 đơn vị tái bản => số đoạn mồi = số Okazaki + 2
số Okazaki = 250 – 2 = 248
Câu 29: Một gen thực hiện 2 lần phiên mã đòi hỏi môi trường cung cấp số lượng nuclêotit các loại: A= 400, U =
360, G = 240, X = 480 Số lượng nuclêotit từng loại của gen là
C A = 180, T = 200, G = 240, X = 360 D A = 200, T = 180, G = 120, X = 240
rA cc = rA.k= 400
rA = 400/2 = 200 = T gốc
rUcc= rU.k= 360
rU = 360/2 = 180 = A gốc
rGcc = rG.k = 240
rG = 240/2 = 120 = X gốc
rXcc= rX.k=480
rX= 480/2 = 240 = G gốc
số nu từng loại của gen: A = T = rA + rU = 200 + 180 = 380, G = X = rG + rX = 240 + 120 = 360
Câu 30: Một gen ở vi khuẩn E.coli đã tổng hợp cho một phân tử prôtêin hoàn chỉnh có 298 axitamin Phân tử
mARN được tổng hợp từ gen trên có tỷ lệ A : U : G : X là 1:2:3:4 Số lượng nuclêôtit từng loại của gen trên là
A A = T = 270; G = X = 630 B A = T = 630; G = X = 270
C A = T = 270; G = X = 627 D A = T = 627; G = X = 270
Ngen = (298+2) x 6 =1800
rN= 900
Mà A:U:G:X = 1:2:3:4
Có tỉ lệ 1 phần= 900/10 = 90
A = T = rA + rU = 90 + 90 x 2 = 270
G = X = rG + rX = 90 x 3 + 90 x 4 = 630
Câu 31: Phân tử ADN ở vi khuẩn E coli chỉ chứa N15 phóng xạ Nếu chuyển E coli này sang môi trường chỉ có
N14 thì sau 4 lần nhân đôi sẽ có bao nhiêu phân tử ADN còn chứa N15
A 16 B 2 C.1 D 14
Số phân tử ADN chứa N15 chính là số phân tử ADN có nguyên liệu cũ, còn phân tử chứa N14 là nguyên liệu hoàn toàn mới => số phân tử ADN với nguyên liệu cũ là : 2 phân tử
Số phân tử ADN với nguyên liệu hoàn toàn mới: 2k
– 2
Câu 32: Người ta chuyển một số phân tử ADN của vi khuẩn E Coli chỉ chứa N15 sang môi trường chỉ có N14.Tất
cả các ADN nói trên đều nhân đôi 5 lần liên tiếp tạo 512 phân tử ADN.Trong các phân tử ADN con, số phân tử ADN còn chứa N15 là?
Trang 7A 32 B 2 C 5 D 30
Gọi x là số phân tử AND của vi khuẩn E.coli
x.25
= 512 => x = 512/ 32 = 16
Số phân tử ADN chứa N15 chính là số phân tử ADN có nguyên liệu cũ, còn phân tử chứa N14 là nguyên liệu hoàn toàn mới => 1 phân tử AND sau k lần nhân đôi có số phân tử ADN với nguyên liệu cũ là : 2 phân tử
số phân tử AND con còn chứa N15 là 16 2 = 32