MỐI LIÊN HỆ GIỮA CẤU TRÚC AXIT NUCLÊIC VỚI CÁC CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ

Góp phần nghiên cứu một cách có hệ thống, làm rõ hơn về cấu trúc của hai loại axit nuclêic (ADN và ARN). Đồng thời giúp HS nhìn nhận được rõ hơn về cấu trúc của axit nuclêic thông qua việc ôn tập và làm rõ thêm kiến thức đã học. Xây dựng được mối liên hệ giữa cấu trúc axit nucleic với các cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử (tự nhân đôi, phiên mã, dịch mã). Từ kiến thức về cấu trúc của ADN, ARN và các cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử xây dựng được hệ thống công thức giải bài tập liên quan. Nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ cho công tác giảng dạy ôn luyện thi học sinh giỏi và ôn thi THPT Quốc gia.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ………… TRƯỜNG THPT ………………………… CHUYÊN ĐỀ MỐI LIÊN HỆ GIỮA CẤU TRÚC AXIT NUCLÊIC VỚI CÁC CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ Người viết: ………………… Đơn vị: Trường THPT ………………… DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ADN: Axit đêoxiribônuclêic ARN: Axit ribônuclêic GV: Giáo viên HS: Học sinh NTBS: Nguyên tắc bổ sung N: Số Nucleotit gen (ADN) A, T, G, X: Nucleotit loại gen (ADN) A1, T1, G1, X1: Nucleotit loại mạch đơn thứ gen A2, T2, G2, X2: Nucleotit loại mạch đơn thứ hai gen Phần MỞ ĐẦU Lí chọn chuyên đề Trong Di truyền học, chế di truyền cấp độ phân tử có vai trò quan trọng hệ thống kiến thức ôn thi THPT Quốc gia Tuy nhiên phần nội dung kiến thức cấu tạo chức axit nuclêic HS học từ đầu năm lớp 10, trải qua thời gian lớp 11 nghiên cứu hoàn toàn Sinh học thể; đến học đến chương I, phần “Di truyền học” chương trình Sinh học 12 HS gặp nhiều khó khăn tìm hiểu chế di truyền (tự nhân đôi, phiên mã, dịch mã) Đặc biệt HS có tố chất mức trung bình khá, khả ghi nhớ khơng tốt Có thể nêu số khó khăn HS gặp phải ôn thi THPT Quốc gia ôn thi học sinh giỏi như: không phân biệt cấu trúc gen có mạch chiều 3’-5’, mạch lại chiều 5’-3’; nhân đơi ADN cần đoạn mồi, có mạch tổng hợp ngắt quãng mạch tổng hợp liên tục tái ADN; việc tổng hợp chuỗi pôlinuclêôtit theo chiều 5’-3’, Nhận điểm yếu học sinh khả liên hệ kiến thức cấu trúc axit nucleic với chế di truyền cấp độ phân tử ôn thi HSG ôn thi THPT Quốc gia, kinh nghiệm tích lũy qua nhiều năm giảng dạy phần Di truyền học cấp Trung học phổ thông mục đích chia sẻ với đồng nghiệp, nhằm giúp em HS có kiến thức hiểu rõ chế di truyền phân tử xây dựng chuyên đề “Mối liên hệ cấu trúc axit nuclêic với chế di truyền cấp độ phân tử” Mục đích xây dựng chun đề - Góp phần nghiên cứu cách có hệ thống, làm rõ cấu trúc hai loại axit nuclêic (ADN ARN) Đồng thời giúp HS nhìn nhận rõ cấu trúc axit nuclêic thông qua việc ôn tập làm rõ thêm kiến thức học - Xây dựng mối liên hệ cấu trúc axit nucleic với chế di truyền cấp độ phân tử (tự nhân đôi, phiên mã, dịch mã) - Từ kiến thức cấu trúc ADN, ARN chế di truyền cấp độ phân tử xây dựng hệ thống công thức giải tập liên quan - Nâng cao trình độ chun mơn phục vụ cho công tác giảng dạy ôn luyện thi học sinh giỏi ôn thi THPT Quốc gia Phương pháp xây dựng chuyên đề - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết tổng hợp tài liệu - Các phương pháp logic, quy nạp, diễn dịch - Phương pháp so sánh thực nghiệm qua hoạt động dạy học Đối tượng áp dụng chuyên đề - HS lớp 12 ôn thi HSG, ơn thi Giải tốn máy tính cầm tay ôn thi THPT Quốc gia Thời lượng dự kiến chuyên đề: 08 tiết Phần HỆ THỐNG KIẾN THỨC CỦA CHUYÊN ĐỀ A CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA AXIT NUCLÊIC - Axit nucleic hợp chất hữu có cấu tạo đa phân mà đơn phân nuclêơtit Còn gọi axit nhân chủ yếu tìm thấy nhân tế bào - Có loại axit nuclêic là: axit đêôxiribônuclêic (ADN) axit ribônuclêic (ARN) I Cấu trúc chức ADN Nuclêôtit – đơn phân ADN - ADN phân tử trùng hợp cấu tạo theo nguyên tắc đa phân bao gồm nhiều đơn phân nuclêơtit Số lượng đơn phân tới hàng triệu, hàng trăm triệu nuclêôtit - Mỗi nuclêơtit theo thứ tự bao gồm: Nhóm photphat (PO43-) Đường 5C: đêơxiribơzơ C5H10O4 Bazơ nitric Hình Cấu tạo Nuclêơtit - Trong nuclêơtit: nhóm photphat gắn vào vị trí cácbon số 5’ (C5’) bazơ nitơ gắn vào vị trí cacbon số 1’ (C1’) Lưu ý: việc đánh số cacbon 1’-5’ để phân biệt với nguyên tử cacbon bazơ nitơ - Có loại nuclêôtit khác phân biệt chất bazơ nitric tương ứng là: Ađênin (A), Timin (T), Guanin (G), Xitôzin (X) - số tài liệu kí hiệu C theo viết tắt Tiếng Anh) Hình Bốn loại Nuclêơtit ADN Cấu trúc ADN - ADN gồm chuỗi pôlinuclêôtit chạy song song, ngược chiều bổ sung với nhau: + Trong chuỗi pôlinuclêôtit: nuclêôtit xếp với theo trình tự xác định tạo nên chuỗi pôlinuclêôtit Các nuclêôtit nối với liên kết photphodieste đường pentơzơ nuclêơtit trước với nhóm phơtphat nuclêơtit phía sau Liên kết hình thành ngun tử C3’ đường với nhóm phơtphat Do vậy, xét chuỗi pôlinuclêôtit: nuclêôtit có nhóm photphat gắn vào vị trí C5’ gốc đường (đầu 5’); nuclêơtit cuối có nhóm OH tự vị trí C3’ gốc đường (3’-OH tự do) - gọi đầu 3’ Hình Một chuỗi pôlinuclêôtit + Hai mạch đơn pôlinuclêôtit ADN: gắn với qua liên kết hidrơ hình thành cặp bazơ nitơ vị trí đối diện theo nguyên tắc bổ sung nghiêm ngặt: A liên kết với T liên kết hidrô G liên kết với X liên kết hidrô - Do tính chất định hướng ngược chiều bổ sung với nhau, xét theo chiều định chuỗi pơlinuclêơtit có chiều 5’→3’ chuỗi đối diện có chiều 3’→5’ (hình 4) Do biết trật tự xếp nuclêôtit chuỗi ta thiết lập xác trật tự xếp nuclêơtit mạch lại Hình Cấu tạo cách thức liên kết hai chuỗi pôlinocleotit * Cấu trúc khơng gian ADN theo mơ hình J.Watson F.Crick: - ADN chuỗi xoắn kép, gồm chuỗi pôlinuclêôtit chạy song song ngược chiều, xoắn đặn quanh trục tưởng tượng theo chiều từ trái sang phải giống cầu thang xoắn: + Mỗi bậc thang cặp bazơ + Thành tay vịn thang phân tử đường nhóm phơtphat - Chiều cao vòng xoắn 34A0, gồm 10 cặp nuclêơtit Đường kính xoắn 20A0 Chiều dài phân tử ADN tới hàng chục, hàng trăm micromet Chức ADN Lưu giữ, bảo quản truyền đạt thông tin di truyền II Cấu trúc chức Axit ribônuclêic (ARN) Cấu trúc ARN - Cấu tạo theo nguyên tắc đa phân Đơn phân ribônuclêôtit - Cấu tạo ribônuclêôtit gồm: + Đường ribơzơ (C5H10O5) + Nhóm phơtphat + Một bazơ nitơ Hình Cấu tạo ribơnuclêơtit - ARN có cấu trúc gồm chuỗi pơlinuclêơtit Số ribơnuclêơtit ARN nửa nuclêôtit gen tổng hợp (hàng trăm đến hàng nghìn đơn phân) Các ribơnuclêơtit liên kết với liên kết cộng hóa trị nhóm photphat ribonuclêơtit với gốc đường ribôzơ ribônuclêôtit tạo thành chuỗi pôlinuclêôtit Chiều liên kết ribônuclêôtit theo chiều 5’→3’ (giống mạch đơn ADN) Cấu trúc không gian chức loại ARN *mARN: cấu tạo từ chuỗi pơlinuclêơtit dạng mạch thẳng, mARN có chức truyền đạt thông tin di truyền từ mạch gốc ADN đến chuỗi pôlipeptit Để thực chức truyền đạt thông tin di truyền từ ADN đến prơtêin ARN có - Trình tự nuclêơtit đặc hiệu giúp cho ribôxôm nhận liên kết vào ARN - Mã mở đầu: tín hiệu khởi đầu phiên mã - Các triplet mã hóa axit amin - Mã kết thúc, mang thơng tin kết thúc q trình dịch mã *tARN: có cấu trúc với thuỳ, có thuỳ mang ba đối mã có trình tự bổ sung với ba mã hóa axit amin phân tử mARN, tARN có chức vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tổng hợp nên chuỗi pôlipetit *rARN: có cấu trúc mạch đơn nhiều vùng nuclêơtit liên kết bổ sung với tạo vùng xoắn kép cục rARN liên kết với prôtêin tạo nên ribơxơm rARN loại ARN có cấu trúc có nhiếu liên kết hidrơ phân tử chiếm số lượng lớn tế bào Hình Các loại ARN tế bào B CÁC CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIỂU HIỆN CỦA LIÊN KẾT PHOTPHODIESTE VÀ NGUYÊN TẮC BỔ SUNG TRONG CÁC CƠ CHẾ DI TRUYỀN PHÂN TỬ I Các chế di truyền cấp độ phân tử Q trình tự nhân đơi AND (tái bản) * Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN - Nhờ enzim tháo xoắn, mạch đơn phân tử ADN tách dần tạo nên chạc tái hình chữ Y * Bước 2: Tổng hợp mạch ADN - Enzim ADN-pôlimeraza sử dụng mạch làm khuôn tổng hợp nên mạch theo nguyên tắc bổ sung - Trên mạch khuôn 3'-5' mạch bổ sung tổng hợp liên tục, mạch khuôn 5'-3' mạch bổ sung tổng hợp ngắt quãng (đoạn Okazaki) sau nối lại nhờ enzim nối (ligaza) * Bước 3: Hai phân tử ADN tạo thành - Mỗi ADN có mạch tổng hợp từ ngun liệu mơi trường, mạch lại ADN mẹ (nguyên tắc bán bảo tồn) Quá trình phiên mã Q trình phiên mã tóm tắt gồm bước chính: *Mở đầu: enzim ARN-pơlimeraza bám vào vùng khởi đầu làm gen tháo xoắn để lộ mạch khuôn 3' - 5' *Kéo dài: ARN-pôlimeraza trượt dọc theo gen tổng hợp mạch ARN bổ sung với mạch khuôn (A - U; G - X) theo chiều 5' - 3' *Kết thúc: enzim ARN-pôlimeraza di chuyển đến gặp mã kết thúc dừng phiên mã, phân tử ARN giải phóng, gen đóng xoắn trở lại Quá trình dịch mã Gồm giai đoạn nhau: a Hoạt hóa axit amin: nhờ enzim đặc hiệu lượng ATP, axit amin hoạt hóa gắn với tARN tương ứng tạo phức hợp axit amin- tARN b Tổng hợp chuỗi pôlipeptit: *Mở đầu: tiểu đơn vị bé ribôxôm tiếp xúc với mARN vị trí nhận biết đặc hiệu Phức hợp Met - tARN - UAX liên kết với mã mở đầu AUG theo nguyên tắc bổ sung mang axit amin mở đầu đến Tiểu đơn vị lớn ribôxôm kết hợp vào tạo ribơxơm hồn chỉnh *Kéo dài: ribơxơm dịch chuyển đến thứ nhất, phức hệ axit amin 1tARN có đối mã khớp với mã theo nguyên tắc bổ sung, axit amin mở đầu liên kết với axit amin liên kết peptit RBX dịch chuyển bước (codon) cuối mARN *Kết thúc: ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc (1 ba kết thúc) q trình dịch mã hồn tất - Nhờ enzim đặc hiệu, axit amin mở đầu cắt khỏi chuỗi để tạo thành phân tử prơtêin hồn chỉnh - Trong q trình dịch mã, mARN thường đồng thời gắn với nhóm ribơxơm (pơlixơm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp prơtêin II Biểu liên kết photphodieste NTBS chế di truyền Biểu liên kết photphodieste chế di truyền 10 số ribônu mARN với số nu mạch gốc, nên số ba mã gốc gen số ba mã mARN Số ba mã hóa = N rN = 2.3 - Trong mạch gốc gen số mã mARN có ba mã kết thúc khơng mã hố a amin Các ba lại mã hố axit amin Số ba có mã hố axit amin (số axit amin chuỗi polipeptit ban đầu): N rN -1 = -1 2.3 - Ngoài mã kết thúc khơng mã hóa a amin , mã mở đầu có mã hóa a amin , axit amin bị cắt bỏ không tham gia vào cấu trúc prôtêin Số axit amin phân tử prôtêin = N rN -2 = -2 2.3 Phần MỘT SỐ BÀI TẬP MINH HỌA Câu hỏi tập theo hình thức thi tự luận DẠNG 1: Xác định trình tự ncleotit ADN, ARN, trình tự axit amin dựa mối liên hệ gen –ARN-prôtêin theo NTBS Bài 1: Cho đoạn phân tử ADN có trình tự nuclêôtit mạch đơn sau: 23 - G - T - A - G - X- A - T - A - X- G - A - G - X - T - X - A Viết trình tự nuclêơtit mạch ADN bổ sung trình tự ribonuclêôtit đoạn ARN sinh từ mạch đơn ADN nói trên? Lời giải: Dựa NTBS ta xác định được: - Mạch bổ sung: - X - A -T -X -G -T -A -T -G -X -T -X -G -A -G -T -X - Phân tử mARN: - X - A -U -X -G -U -A -U -G -X -U -X -G -A -G -U -X – Bài 2: Giả sử trình tự axit amin phân tử prơtêin hồn chỉnh sinh vật nhân sơ sau: Valin – Histidin – lizin – histidin – arginin – serin – lizin Xác định trình tự ribonuclêôtit mARN? Biết ba mã hóa axit amin phân tử mARN sau: Valin: GUU; arginin: XGX; histidin: XAX; lizin: AAA; serin: AGU; alanin: GXX Bộ ba mở đầu: AUG; ba kết thúc UAG Tìm ba đối mã tARN tương ứng Xác định trình tự nuclêôtit phân bố gen Lời giải: Dựa NTBS, chiều liên kết hóa trị nuclêơtit ta xác định được: mARN: 5’ AUG GUU XAX AAA XAX XGX AGU AAA UAG 3’ Các ba đối mã tương ứng tARN : 3’UAX5’, 3’XAA5’, 3’GUG5’, 3’UUU5’, 3’GUG5’, 3’GXG5’, 3’UXA5’, 3’UUU5’ Cấu trúc mạch gen : 3’ TAX XAA GTG TTT GTG GXG TXA TTT ATX 5’ 5’ ATG GTT XAX AAA XAX XGX AGT AAA TAG 3’ DẠNG 2: Bài tập tính tốn cấu trúc ADN q trình nhân đơi ADN Bài 3: Một gen có chiều dài 0,51µm, hiệu số % nuclêơtit loại A với nuclêôtit khác không bổ sung 30% tổng số nuclêơtit gen Trên mạch gen có G1 = 180, A1 = 450 a Tính số lượng nuclêơtit loại tồn gen mạch đơn 24 b Tính số liên kết hidrơ số liên kết hóa trị nuclêơtit gen c Nếu gen nói tiến hành tự nhân đơi liên tiếp đợt, tính số nuclêơtit loại mơi trường nội bào cần cung cấp cho toàn trình Lời giải: a Số lượng nuclêơtit mạch đơn gen - Gọi N tổng số nuclêôtit gen, A, T, G, X số nuclêôtit loại - Theo NTBS đề ta có: %A + %G = 50% %A - %G = 30% Do đó, tỷ lệ % Nuclêơtit loại gen là: %A = %T = 40%, %G = %X = 10% - Tổng số nuclêôtit gen là: N = [(0,51.104) : 3,4]x2 = 3000 nuclêôtit - Số nuclêôtit loại: A = T = 40/100 x 3000 = 1200 G = X = 10/100 x 3000 = 300 - Số Nuclêôtit mạch đơn: A1 = T2 = 450 ; T1 = A2 = 1200 - 450 =750 G1 = X2 = 180; X1 = G2 = 300 - 180 = 120 b Số liên kết gen: - Số liên kết hidrô: (H) = 2A+3G = 2.1200 + 3.300 = 3300 liên kết - Số liên kết hóa trị Nuclêơtit: (HT) = N – = 3000 – = 2998 liên kết c Số nuclêôtit loại cần cung cấp cho tồn q trình nhân đơi: Atd = Ttd = 1200 x (25 - 1) = 37200 Gtd = Xtd = 300 x (25 - 1) = 9300 Bài : Một gen cấu trúc sinh vật nhân chuẩn tự nhân đơi liên tiếp lần đòi hỏi mơi trường nội bào cung cấp 4500G Tỷ lệ nu loại G loại nuclêơtit khơng bổ sung với 1/4 a Tìm số lượng Nu loại gen? b Trong q trình tự nhân đơi có liên kết hidro bị phá hủy, liên kết cộng hóa trị hình thành Nuclêơtit 25 Lời giải: - Ta có: Số nuclêơtit loại G x (24 - 1) = 4500 → Số lượng nuclêôtit loại gen theo NTBS là: G = X = 300 nuclêôtit ; A = T = 300 x = 1200 nuclêôtit - Số liên kết hidro bị phá hủy: (2A + 3G) x (24 - 1) = 49500 liên kết - Số liên kết hóa trị hình thành : (2A + 2G - 2) x (24 - 1) = 44970 Bài (HSG12, 2009-2010): Nếu biết trình tự nuclêơtit ba mã hóa gen 3’TGA5’ suy trình tự nuclêôtit ba đối mã tARN tương ứng nào? Dựa sở suy vậy? Lời giải: * Trình tự nuclêôtit ba đối mã tARN: 3’UGA5’ *Cơ sở : + Ngược chiều trình tự nuclêôtit ba + NTBS phiên mã dịch mã Bài (HSG12, 2012-2013): Quá trình nhân đôi ADN tế bào nhân thực, đơn vị nhân đôi tổng hợp 72 đoạn Okazaki cần đoạn mồi? Lời giải: Ở đơn vị tái cần 02 đoạn mồi cho chuỗi pơlinuclêơtit tổng hợp liên tục; ngồi đoạn okazaki cần đoạn mồi Do tổng số đoạn mồi cần dùng là: 72 + 6x2 = 84 đoạn mồi DẠNG 3: Bài tập ARN trình phiên mã, dịch mã Bài 7: Một gen dài 0,408μm có hiệu số Ađênin với loại nuclêơtit khác 20% số nuclêôtit gen Trên mạch gốc (mạch 1) gen có 350 Ađênin 120 Guanin Gen nhân đôi đợt, gen phiên mã lần (giả sử chiều dài gen chiều dài mARN) Tính : Số lượng nuclêôtit loại gen mạch đơn Số lượng nuclêôtit loại cung cấp cho q trình nhân đơi gen Số lượng nuclêơtit loại cung cấp cho q trình phiên mã gen Số axit amin có phân tử prôtêin tổng hợp từ gen 26 Lời giải: - Tỷ lệ % loại nuclêôtit gen : %A - %G = 20% %A + %G = 50%  %A = %T = 35%, %G= %X = 15% - Số lượng nuclêôtit loại gen : N= 0, 408 × 104 × = 2400 (nuclêơtit) 3, A=T= 35 × 2400 = 840 (nuclêơtit) 100 G=X= 15 × 2400 = 360 (nuclêơtit) 100 - Số lượng nuclêôtit mạch đơn: A1 = T2 = 350 => T1 = A2 = 840 - 350 = 490 G1 = X2 = 120 =>X1 = G2 = 360 - 120 = 240 Số lượng nuclêôtit loại cung cấp cho gen nhân đôi: Atd = Ttd = (23 - 1)x840 = 5880 Gtd = Xtd = (23 - 1)x360 = 2520 Số lượng ribonuclêôtit loại cung cấp cho gen phiên mã : rAtd = 23x5x490 = 19600 rUtd = 23x5x350 = 14000 rGtd = 23x5x240 = 7200 rXtd = 23x5x120 = 4800 Số axit amin có phân tử prơtêin tổng hợp từ gen: 2400 − = 399 axit amin (nếu tính axit amin mở đầu) 2400 − = 398 axit amin (nếu khơng tính xit amin mở đầu) Bài : Một gen có tỷ lệ T/X = 3/7 A = 450 Mạch gen có T1 + X1 = 900 G1 – A1 = 300 Trong trình phiên mã gen trên, mơi trường cung cấp 1350 rG để hình thành nên mARN Mỗi mARN có riboxom tham gia dịch mã a) Khối lượng phân tử chiều dài gen b) Số lượng tỷ lệ % loại nuclêôtit phân tử mARN 27 c) Tổng số axit amin cung cấp cho lần dịch mã trình dịch mã Lời giải: a) Tính khối lượng phân tử chiều dài gen - Số lượng nuclêôtit loại gen: A = T = 450 nuclêôtit ; G = X = 450x7/3 = 1050 nuclêôtit → Tổng số nuclêôtit gen: N = 3000 nuclêôtit - Khối lượng phân tử gen: 3000 x 300 = 900000 đvC - Chiều dài gen: 3000/2 x 3,4 = 5100 Ao b) Số lượng tỷ lệ % loại nu phân tử mARN - Theo đề ta có : T1 + X1 = 900 → G1 + A1 = (1050+450) – 900 = 600 - Mặt khác: G1 – A1 = 300 → G1 = 450; A1 = 150 - Vậy số nuclêôtit loại mạch đơn là: A1 = T2 = 150 => T1 = A2 = 450 - 150 = 300 G1 = X2 = 450 =>X1 = G2 = 1050 - 450 = 600 Trong q trình phiên mã gen trên, mơi trường cung cấp 1350 rG, theo NTBS số nuclêơtit loại X mạch gốc phải ước số 1350 Do vậy, mạch mạch gốc để phiên mã ARN (X2 = 450, X1 = 600) →Số lượng tỷ lệ % loại nuclêôtit mARN rA = T2 = 150; rU = A2 = 300; rG = X2 = 450; rX = G2 = 600 rA = 10% ; rU = 20% ; rG = 30% ; rX = 40% c) Tổng số axit amin cung cấp cho lần dịch mã: 1500/3 -1 = 499 Tổng số axit amin cung cấp cho trình dịch mã: 499 x (1350/450) x = 5988 axit amin Đề thi trắc nghiệm minh họa a) Ma trận đề thi (Thời gian làm bài: 15 phút) Nội dung chuyên đề Cơ chế di truyền biến dị cấp độ phân tử Nhận biết Thông hiểu Số câu: Số điểm: Số câu: Số điểm: Vận dụng TỔNG Thấp Cao Số câu: Số câu: 10 Số điểm: Số điểm: 10 b) Đề thi 28 Câu (QG 2015): Côđon sau quy định tín hiệu kết thúc q trình dịch mã? A 5’UAX3’ B 5’UGX3’ C 5’UGG3’ D 5’UAG3’ Câu (ĐH 2009): Bộ ba đối mã (anticôđon) tARN vận chuyển axit amin mêtiônin A 3’AUG5’ B 5’AUG3’ C 3’XAU5’ D 5’XAU3’ Câu (QG 2015): Loại nuclêôtit sau đơn phân cấu tạo nên phân tử ADN? A Ađênin B Timin C Uraxin D Xitôzin Câu (ĐH 2012): Một phân tử ADN có cấu trúc xoắn kép, giả sử phân tử ADN có tỉ lệ (A+T)/(G+X) = 1/4 tỉ lệ nuclêơtit loại G phân tử ADN A 20% B 40% C 25% D 10% Câu (ĐH 2012): Cho biết cơđon mã hóa axit amin tương ứng sau: GGG - Gly; XXX - Pro; GXU - Ala; XGA - Arg; UXG - Ser; AGX - Ser Một đoạn mạch gốc gen vi khuẩn có trình tự nuclêơtit là: 5’AGXXGAXXXGGG3’ Nếu đoạn mạch gốc mang thơng tin mã hóa cho đoạn pơlipeptit có axit amin trình tự axit amin là: A Pro-Gly-Ser-Ala B Ser-Ala-Gly-Pro C Gly-Pro-Ser-Arg D Ser-Arg-Pro-Gly Câu (ĐH 2010): Người ta sử dụng chuỗi pơlinuclêơtit có (T+X/A+G)= 0,25 làm khn để tổng hợp nhân tạo chuỗi pơlinuclêơtit bổ sung có chiều dài chiều dài chuỗi khn Tính theo lí thuyết, tỉ lệ loại nuclêôtit tự cần cung cấp cho trình tổng hợp là: A A + G = 80%; T + X = 20% B A + G = 20%; T + X = 80% C A + G = 25%; T + X = 75% D A + G = 75%; T + X = 25% Câu (ĐH 2009): Một phân tử mARN dài 2040 A0 tách từ vi khuẩn E.coli có tỉ lệ loại nuclêôtit A, G, U X 20%, 15%, 40% 25% Người ta sử dụng phân tử mARN làm khuôn để tổng hợp nhân tạo đoạn ADN có chiều dài chiều dài phân tử mARN Tính theo lí thuyết, số lượng nuclêôtit loại cần phải cung cấp cho trình tổng hợp đoạn ADN là: 29 A G = X = 280, A = T = 320 B G = X = 360, A = T = 240 C G = X = 320, A = T = 280 D G = X = 240, A = T = 360 Câu (ĐH 2014): Alen B dài 221 nm có 1669 liên kết hiđrơ, alen B bị đột biến thành alen b Từ tế bào chứa cặp gen Bb qua hai lần nguyên phân bình thường, môi trường nội bào cung cấp cho trình nhân đơi cặp gen 1689 nuclêơtit loại timin 2211 nuclêôtit loại xitôzin Dạng đột biến xảy với alen B A cặp A - T B thay cặp A - T cặp G - X C cặp G - X D thay cặp G - X cặp A - T Câu (ĐH 2011): Ở loài thực vật, xét cặp gen Dd nằm nhiễm sắc thể thường, alen có 1200 nuclêơtit Alen D có 301 nuclêơtit loại ađênin, alen d có số lượng loại nuclêơtit Cho hai có kiểu gen Dd giao phấn với nhau, số hợp tử thu được, có loại hợp tử chứa tổng số nuclêôtit loại guanin alen nói 1199 Kiểu gen loại hợp tử A Dddd B DDd C Ddd D DDdd Câu 10 (QG 2015): Gen M sinh vật nhân sơ có trình tự nuclêơtit sau: - Mạch bổ sung - Mạch mã gốc Số thứ tự nuclêôtit mạch mã gốc 5’…ATG… 3’…TAX… AAA… GTG TTT… XAX 63 XAT…XGA GTA…GXT 64 88 GTA TAA… 3’ XAT ATT… 5’ 91 Biết axit amin Valin mã hóa triplet là: 3’XAA5’; 3’XAG5’; 3’XAT5’; 3’XAX5’ chuỗi pôlipeptit gen M quy định tổng hợp có 31 axit amin Căn vào liệu trên, cho biết dự đoán sau, có dự đốn đúng? (1) Đột biến thay cặp nuclêơtit G - X vị trí 88 cặp nuclêôtit A - T tạo alen quy định tổng hợp chuỗi pôlipeptit ngắn so với chuỗi pôlipeptit gen M quy định tổng hợp (2) Đột biến thay cặp nuclêôtit vị trí 63 tạo alen quy định tổng hợp chuỗi pôlipeptit giống với chuỗi pôlipeptit gen M quy định tổng hợp 30 (3) Đột biến cặp nuclêơtit vị trí 64 tạo alen quy định tổng hợp chuỗi pơlipeptit có thành phần axit amin thay đổi từ axit amin thứ đến axit amin thứ 21 so với chuỗi pôlipeptit gen M quy định tổng hợp (4) Đột biến thay cặp nuclêơtit vị trí 91 tạo alen quy định tổng hợp chuỗi pôlipeptit thay đổi axit amin so với chuỗi pôlipeptit gen M quy định tổng hợp A B C D c) Lời giải chi tiết đề thi minh họa Câu (QG 2015): - Bộ ba kết thúc ba : UAA, UAG, UGA - Chiều dịch mã mARN chiều 5’→3’ → Đáp án D Câu (ĐH 2009): - Chiều dịch mã mARN chiều 5’→3’, ba quy định Mêtiônin mARN 5’AUG3’ → ba đối mã tARN vận chuyển axit amin mêtiônin 3’UAX5’ (hay viết ngược lại 5’XAU3’) → Đáp án D Câu (QG 2015): Căn vào cấu trúc ADN → Đáp án C Câu (ĐH 2012): - Theo NTBS ta có: A = T, G = X - Do đó: A + T 2A A = = = ; Mặt khác từ NTBS ta có: A + G = 50% G + X 2G G → A = T = 10%, G = X = 40% → Đáp án B Câu (ĐH 2012): - Mạch gốc gen vi khuẩn có trình tự nuclêơtit viết tách theo ba là: 5’…AGX XGA XXX GGG…3’ - Khi tiến hành phiên mã, trình tự nuclêơtit mạch gốc phải xác định theo chiều 3’→5’ sau: 3’…GGG XXX AGX XGA…5’ → Trình tự nuclêơtit mARN phiên mã từ đoạn polinuclêơtit nói là: 5’… XXX GGG UXG GXU …3’ 31 → Trình tự axit amin tương ứng là: Pro-Gly-Ser-Ala → Đáp án A Câu (ĐH 2010): - Trong chuỗi polinuclêơtit ADN ta có: A+T+G+X = 100% hay viết (T+X) + (A+G) = 100% - Mặt khác, theo đề chuỗi pôlinuclêôtit dùng làm khn có tỷ lệ T+X = 0, 25 Do ta tính tổng tỉ lệ % loại nuclêôtit chuỗi A+G pôlinuclêôtit dùng làm khuôn là: (T+X) = 20% (A+G) = 80% Theo NTBS, tỉ lệ loại nuclêôtit tự cần cung cấp cho trình tổng hợp nên chuỗi pơlinuclêơtit bổ sung là: (A+G) = 20% (T+X) = 80% → Đáp án B Câu (ĐH 2009): - Số nuclêôtit mARN là: 2040/3,4 = 600 nuclêôtit → Số nuclêôtit ADN tổng hợp nhân tạo từ mARN là: 600 x = 1200 - Theo NTBS, tỷ lệ % loại nuclêôtit ADN nhân tạo là: % A = %T = %rA + %rU = 30%; %G = % X = %rG + %rX = 20% - Do ta tính được: A = T = 30/100 x 1200 = 360 nuclêôtit; G = X = 20/100 x 1200 = 240 nuclêôtit → Đáp án D Câu (ĐH 2014): - Tổng số nuclêôtit Alen B là: (2210/3,4)x2 = 1300 nuclêơtit - Ta có: Aalen B + Galen B = 1300/2 = 650 2Aalen B + 3Galen B = 1669 Do đó: Aalen B = Talen B = 281; Galen B = Xalen B = 369 nuclêôtit Cặp gen Bb qua hai lần nguyên phân bình thường, mơi trường nội bào cung cấp cho q trình nhân đôi cặp gen 1689 nuclêôtit loại timin 2211 nuclêơtit loại xitơzin nên ta có được: (Talen B + Talen b)x(22-1) = 1689 → Talen b = 282 (Xalen B + Xalen b)x(22-1) = 2211 → Xalen b = 368 32 → So với alen B, alen b có số lượng nuclêơtit loại xitơzin giảm số lượng nuclêôtit loại timin tăng thêm Đối chiếu kết với đáp án câu hỏi ta có: →Đáp án D (thay cặp G - X cặp A – T) Câu (ĐH 2011): - Số nuclêôtit loại alen D là: Aalen D = Talen D = 301; Galen D = Xalen D = 1200/2 – 301 = 299 nuclêôtit - Số nuclêôtit loại alen d là: Aalen d = Talen d = Galen d = Xalen d = 1200/4 = 300 nuclêơtit - Hợp tử bình thường (kiểu gen Dd) có tổng số nuclêơtit loại guanin là: Galen D + Galen d = 299 + 300 = 599 nuclêôtit - Hợp tử đột biến tạo chứa 1199 nuclêơtit loại guanin, nhiều hợp tử bình thường 1199 – 599 = 600 guanin = 2Galen d Do hợp tử mang thêm cặp alen DD →kiểu gen hợp tử Dddd → Đáp án A Câu 10 (QG 2015): (1) Đúng vì: đột biến thay cặp nuclêôtit G - X vị trí 88 cặp nuclêơtit A - T tạo ba kết thúc 3’AXT5’→ alen quy định tổng hợp chuỗi pôlipeptit ngắn axit amin so với chuỗi pôlipeptit gen M quy định tổng hợp (2) Đúng vì: Đột biến thay cặp nuclêơtit vị trí 63 dạng ba mã hóa cho Valin Do alen quy định tổng hợp chuỗi pôlipeptit giống với chuỗi pôlipeptit gen M quy định (3) Sai vì: Đột biến cặp nuclêơtit vị trí 64 tạo alen quy định tổng hợp chuỗi pơlipeptit có thành phần axit amin thay đổi từ axit amin thứ đến axit amin thứ 22 đến 31 so với chuỗi pôlipeptit gen M quy định tổng hợp (4) Đúng vì: Đột biến thay cặp nuclêơtit vị trí 91 (là nuclêơtit thứ ba này) nên làm thay đổi axit amin so với chuỗi pôlipeptit gen M quy định tổng hợp → Có thơng tin → Đáp án C Bài tập vận dụng 33 Câu (ĐH 2009): Có phân tử ADN tự nhân đơi số lần tổng hợp 112 mạch pơlinuclêơtit lấy ngun liệu hồn tồn từ mơi trường nội bào Số lần tự nhân đôi phân tử ADN A B C D Câu (ĐH 2010): Biết hàm lượng ADN nhân tế bào sinh tinh thể lưỡng bội x Trong trường hợp phân chia bình thường, hàm lượng ADN nhân tế bào kì sau giảm phân I A.1x B 0,5x C 4x D 2x Câu (ĐH 2010): Cho kiện diễn trình dịch mã tế bào nhân thực sau: (1) Bộ ba đối mã phức hợp Met – tARN (UAX) gắn bổ sung với côđon mở đầu (AUG) mARN (2) Tiểu đơn vị lớn ribôxôm kết hợp với tiểu đơn vị bé tạo thành ribơxơm hòan chỉnh (3) Tiểu đơn vị bé ribôxôm gắn với mARN vị trí nhận biết đặc hiệu (4) Cơđon thứ hai mARN gắn bổ sung với anticôđon phức hệ aa – tARN (aa1: axit amin gắn liền sau axit amin mở đầu) (5) Ribôxôm dịch côđon mARN theo chiều 5’→ 3’ (6) Hình thành liên kết peptit axit amin mở đầu aa1 Thứ tự kiện diễn giai đoạn mở đầu giai đoạn kéo dài chuỗi pôlipeptit là: A (1)→ (3) →(2)→ (4)→ (6)→ (5) B (3)→ (1)→ (2)→ (4)→ (6) →(5) C (2)→ (1)→ (3)→ (4)→ (6)→ (5) D (5)→ (2) →(1) →(4)→ (6)→ (3) Câu (ĐH 2010): Khi nói q trình nhân đơi ADN (tái ADN) tế bào nhân thực, phát biểu sau khơng đúng? A Trong q trình nhân đôi ADN, enzim ADN pôlimeraza không tham gia tháo xoắn phân tử ADN B Trong q trình nhân đơi ADN, có liên kết bổ sung A với T, G với X ngược lại C Trong trình nhân đơi ADN, enzim nối ligaza tác động lên hai mạch đơn tổng hợp từ phân tử ADN mẹ 34 D Sự nhân đôi ADN xảy nhiều điểm phân tử ADN tạo nhiều đơn vị nhân đôi (đơn vị tái bản) Câu (ĐH 2011): Một gen sinh vật nhân thực có 3900 liên kết hidrơ có 900 nuclêơtit loại Guanin Mạch gen có số nuclêôtit loại ađênin chiếm 30% số nuclêôtit loại Guanin chiếm 10% tổng số nuclêôtit mạch Số nuclêôtit loại mạch gen là: A A = 450; T = 150; G = 150; X = 750 B A = 750; T = 150; G = 150; X = 150 C A = 450; T = 150; G = 750; X = 150 D A = 150; T = 450; G = 750; X = 150 Câu (ĐH 2011): Cho kiện diễn q trình phiên mã: (1) ARN pơlimeraza bắt đầu tổng hợp mARN vị trí đặc hiệu (khởi đầu phiên mã) (2) ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ mạch gốc có chiều 3’ → 5’ (3) ARN pơlimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc gen có chiều 3’ → 5’ (4) Khi ARN pôlimeraza di chuyển tới cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc dừng phiên mã Trong trình phiên mã, kiện diễn theo trình tự A (1) → (4) → (3) → (2) B (1) → (2) → (3) → (4) C (2) → (1) → (3) → (4) D (2) → (3) → (1) → (4) Câu (ĐH 2011): Gen A sinh vật nhân sơ dài 408nm có số nuclêơtit loại timin nhiều gấp lần số nuclêôtit loại guanin Gen A bị đột biến thành gen a Alen a có 2798 liên kết hidrơ Số lượng nuclêôtit loại alen a là: A A = T = 800; G = X = 399 B A = T = 801; G = X = 400 C A = T = 799; G = X = 401 D A = T = 799; G = X = 400 Câu (ĐH 2012): Các ba mARN có vai trò quy định tín hiệu kết thúc trình dịch mã là: A 3’GAU5’; 3’AAU5’; 3’AUG5’ B 3’UAG5’; 3’UAA5’; 3’AGU5’ C 3’UAG5’; 3’UAA5’; 3’UGA5’ D 3’GAU5’; 3’AAU5’; 3’AGU5’ Câu (ĐH 2012): Một gen có tổng số 2128 liên kết hiđrô Trên mạch gen có số nuclêơtit loại A số nuclêơtit loại T; số nuclêôtit loại G gấp lần số 35 nuclêôtit loại A; số nuclêôtit loại X gấp lần số nuclêôtit loại T Số nuclêôtit loại A gen A 112 B 448 C 224 D 336 Câu 10 (ĐH 2012): Trong q trình nhân đơi ADN, vai trò enzim ADN pơlimeraza A nối đoạn Okazaki để tạo thành mạch liên tục B tổng hợp mạch theo nguyên tắc bổ sung với mạch khuôn ADN C tháo xoắn làm tách hai mạch phân tử ADN D bẻ găy liên kết hiđrô hai mạch phân tử ADN Câu 11 (ĐH 2013): Cho thành phần: (1) mARN gen cấu trúc; (3) ARN pôlimeraza; (2) Các loại nuclêôtit A, U, G, X; (4) ADN ligaza; (5) ADN pơlimeraza Các thành phần tham gia vào q trình phiên mã gen cấu trúc opêron Lac E.coli A (1), (2) (3) B (2) (3) C (3) (5) D (2), (3) (4) Câu 12 (ĐH 2014): Ở sinh vật nhân thực, nguyên tắc bổ sung G - X, A - U ngược lại thể cấu trúc phân tử trình sau đây? (1) Phân tử ADN mạch kép (2) Phân tử tARN (3) Phân tử prôtêin (4) Quá trình dịch mã A (2) (4) B (1) (2) C (3) (4) D (1) (3) Câu 13 (ĐH 2015): Khi nói q trình nhân đôi ADN, phát biểu sau sai? A Enzim ADN pôlimeraza tổng hợp kéo dài mạch theo chiều 3’ → 5’ B Enzim ligaza (enzim nối) nối đoạn Okazaki thành mạch đơn hoàn chỉnh C Q trình nhân đơi ADN diễn theo ngun tắc bổ sung nguyên tắc bán bảo tồn D Nhờ enzim tháo xoắn, hai mạch đơn ADN tách dần tạo nên chạc chữ Y Câu 14 : Một phân tử mARN dài 3060Å tách từ vi khuẩn E.coli có tỉ lệ loại nuclêơtit A, G, U X 25%, 20%, 35% 20% Tính theo lý thuyết, số lượng nuclêơtit loại gen tổng hợp phân tử mARN 36 A G = X = 400, A = T = 500 B G = X = 420, A = T = 480 C G = X = 360, A = T = 540 D G = X = 540, A = T = 360 Câu 15: Quan sát q trình tự nhân đơi bình thường phân tử ADN ban đầu, người ta thấy số mạch đơn phân tử ADN ban đầu chiếm 6,25% tổng số mạch đơn tạo phân tử ADN Trong tồn q trình tự nhân đơi ADN nói trên, mơi trường nội bào cung cấp nguyên liệu tương đương với 104160 nuclêôtit Chiều dài phân tử ADN ban đầu A 25296Å B 5712Å C 11067Å D 11804,8 Å -HẾT 37 ... bào Hình Các loại ARN tế bào B CÁC CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIỂU HIỆN CỦA LIÊN KẾT PHOTPHODIESTE VÀ NGUYÊN TẮC BỔ SUNG TRONG CÁC CƠ CHẾ DI TRUYỀN PHÂN TỬ I Các chế di truyền cấp độ phân tử Q trình... cấu trúc axit nucleic với chế di truyền cấp độ phân tử (tự nhân đôi, phiên mã, dịch mã) - Từ kiến thức cấu trúc ADN, ARN chế di truyền cấp độ phân tử xây dựng hệ thống công thức giải tập liên. .. mục đích chia sẻ với đồng nghiệp, nhằm giúp em HS có kiến thức hiểu rõ chế di truyền phân tử xây dựng chuyên đề Mối liên hệ cấu trúc axit nuclêic với chế di truyền cấp độ phân tử Mục đích xây