II PP giải nhanh các dạng bài tập image marked image marked

CHUYÊN ĐỀ 1: ADN VÀ ARN II PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC DẠNG BÀI TẬP Bài tập ADN Bài 1: Một phân tử ADN có tổng số 60000 nuclêơtit Hãy xác định chiều dài số chu kì xoắn ADN Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh: Một phân tử ADN có tổng số nuclêơtit N số chu kì xoắn  N N ; Chiều dài ADN   3, 20 (tính theo đơn vị Å) Giải thích lí thuyết: - ADN có cấu trúc xoắn kép, chu kì xoắn có chiều dài 34Å có 10 cặp nuclêơtit Do đó, cặp nuclêơtit tương đương độ dài 3,4Å - Vì vậy, phân tử ADN có N nuclêơtit có chiều dài L  N  3, Đặt mua file Word link sau https://tailieudoc.vn/phankhacnghe/ - Một phân tử ADN có N nuclêơtit có số chu kì xoắn  N 20 Áp dụng công thức giải nhanh vào tốn, ta có: - Chiều dài ADN  N 60000  3,   3,  102000 (Å) 2 Trang - Số chu kì xoắn ADN  N 60000   3000 (chu kì xoắn) 20 20 Ví dụ vận dụng: Ví dụ 1: Một phân tử ADN có chiều dài 9160 nm Hãy xác định tổng số nuclêôtit ADN số chu kì xoắn ADN Hướng dẫn giải Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có: - Chiều dài ADN, L  N L2  3,  N  3, - ADN có chiều dài 9160 nm = 91600Å  Tổng số nuclêôtit ADN  - Số chu kì xoắn ADN  91600   48000 (nu) 3, N 48000   2400 (chu kì xoắn) 20 20 Ví dụ 2: Một gen có 220 chu kì xoắn Hãy xác định tổng số nuclêôtit chiều dài gen Hướng dẫn giải Gen đoạn ADN áp dụng công thức giải nhanh ADN, ta có: - Chiều dài ADN, L  số chu kì xoắn 34  220  34  7480 (Å) - Tổng số nuclêôtit ADN  số chu kì xoắn 20  220  20  4400 (chu kì) Bài 2: Một phân tử ADN có tổng số 480000 nuclêôtit số nuclêôtit loại G chiếm 22% tổng số nuclêôtit ADN Hãy xác định số nuclêôtit loại tổng liên kết hiđrô ADN Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh Tổng số loại nuclêôtit không bổ sung chiếm 50% tổng số nuclêôtit ADN A + G = A + X = T + G = T + X = 50% Tổng số liên kết hiđrô phân tử ADN = 2A + 3G = Tổng số nuclêôtit ADN + Gcủa ADN Giải thích lí thuyết: - Vì A  T  G  X  100% Mà A  T G  X A  T  A; G  X  2G  A  T  G  X  A  2G  100%  A  G  50% - Trên phân tử ADN mạch kép, A liên kết với T liên kết hiđrô; G liên kết với X liên kết hiđrô Do đó, đâu có A T có liên kết hiđrơ, đâu có G X có liên kết hiđrơ  Số liên kết hiđrô  A  3G - H  A  3G  A  2G  G Vì A  2G  N  H  N G Trang Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có: G  22%  A  50%  22%  28% - Số nuclêôtit loại A  T  28%  480000  134400 - Số nuclêôtit loại G  X  22%  480000  105600 - Số liên kết hiđrô ADN H  A  3G  N  G  480000  105600  585600 (liên kết) Bài 3: Một phân tử ADN có tổng số 310000 nuclêôtit 390000 liên kết hiđrô Hãy xác định số nuclêôtit loại ADN Hướng dẫn giải Cơng thức giải nhanh: Một phân tử ADN có tổng số nuclêôtit N; tổng liên kết hiđrô H số nuclêơtit loại G = H – N; số nu loại A = 1,5N – H Giải thích: a) Chứng minh G  H  N Tổng số nuclêôtit ADN N  A  2G Tổng liên kết hiđrô ADN H  A  3G Vì vậy, lấy H  N ta có: H  N  A  3G   A  2G   G  Số nuclêôtit loại G  H  N b) Chứng minh A  1,5N  H N  A  2G  1,5 N  A  3G Do đó, 1,5 N  H  A  3G   A  3G   A  Số nuclêôtit loại A  1,5N  H Áp dụng công thức giải nhanh, ta có: N  310000; H  390000  A  T  H  N  390000  310000  80000  G  X  1,5 N  H  1,5  310000  390000  465000  390000  75000 Ví dụ vận dụng: Một gen có tổng số 5100 nuclêơtit 6050 liên kết hiđrô Hãy xác định số nuclêôtit loại gen Hướng dẫn giải Áp dụng công thức giải nhanh, ta có: N  5100; H  6050  A  T  H  N  6050  5100  950  G  X  1,5 N  H  1,5  5100  6050  7650  5100  2550 Trang Bài 4: Trên mạch một phân tử ADN có tỉ lệ AG  Tỉ lệ mạch thứ hai bao nhiêu? TX Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh: Ở phân tử ADN mạch kép, tỉ lệ hai loại nuclêôtit không bổ sung mạch thứ  hai loại nuclêôtit mạch thứ  a tỉ lệ b b a Minh họa công thức: - Nếu A1  G1 a A  G2 b  tỉ lệ  T1  X b T2  X a - Nếu A1  X a A  X2 b  tỉ lệ  T1  G1 b T2  G2 a - Nếu T1  X a T  X2 b  tỉ lệ  A1  G1 b A2  G2 a Giải thích: A1  G1 a A  G2 b   T1  X b T2  X a - Vì hai mạch ADN liên kết bổ sung với A mạch  T mạch kia; G mạch  X mạch Do đó, A2  G2  T1  X ; T2  X  A1  G1 1 A2  G2 T1  X A1  G1 a b - Ta có     T2  X A1  G1 T1  X b a Áp dụng công thức giải nhanh, ta có tỉ lệ AG mạch  TX Ví dụ vận dụng: Trên mạch một gen có tỉ lệ A X  0,3 Tỉ lệ mạch thứ hai bao T G nhiêu? Hướng dẫn giải Gen đoạn ADN, áp dụng công thức giải nhanh ADN, ta có: Mạch có tỉ lệ A X A  X 10  0,3   mạch 2, tỉ lệ T G 10 T G Bài 5: Một phân tử ADN có tổng số 24000 nuclêơtit mạch ADN có tỉ lệ A : T : G : X  : : : Hãy xác định số nuclêôtit loại mạch ADN Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh: Một phân tử ADN mạch kép có tổng số nuclêôtit N mạch ADN có tỉ lệ loại Trang nuclêơtit A : T : G : X = a : t : g : x, số nuclêơtit loại mạch là: A1  a N tN ; T1  ; 2a  t  g  x 2a  t  g  x G1  gN x N ; X1  2a  t  g  x 2a  t  g  x Chứng minh công thức: - Tổng số nuclêôtit mạch  N - Tỉ lệ A1 : T1 : G1 : X  a : t : g : x N A T G X A  T  G1  X N  1 1 1 1 1   a t g x at  g  x a  t  g  x 2a  t  g  x  A1  a N tN ; T1  ; 2a  t  g  x 2a  t  g  x gN x N ; X1  2a  t  g  x 2a  t  g  x G1  Vận dụng công thức giải nhanh, ta có: A1   24000 96000   2000 ;     9 48 T1   24000 144000   3000 ;     9 48 G1   24000 120000   2500 ;     9 48 X1   24000 216000   4500     9 48 Ví dụ vận dụng: Ví dụ 1: Một gen có tổng số 2400 nuclêơtit mạch gen có tỉ lệ A : T : G : X  1: : : Hãy xác định số nuclêôtit loại mạch gen Cách tính: Vận dụng cơng thức giải nhanh, ta có: A2   2400 2400   100 ; 1     24 T2   2400 7200   300 ; 1     24 G2   2400 9600   400 ; 1     24 Trang X2   2400 9600   400 1     24 Ví dụ 2: Một gen có chiều dài 510nm mạch gen có tỉ lệ A : T : G : X  : : : Hãy xác định số nuclêôtit loại mạch gen Cách tính: - Gen có chiều dài 510nm  Tổng số nuclêôtit gen  5100   3000 3, Vận dụng cơng thức giải nhanh, ta có: A1   3000 9000   300 ;     3 30 T1   3000 15000   500 ;     3 30 G1   3000 12000   400 ;     3 30 X1   3000 9000   300     3 30 Bài 6: Một đoạn phân tử ADN có tổng số 1200 nuclêơtit mạch đoạn ADN có tỉ lệ A : T : G : X  : :1: a Hãy xác định số nuclêôtit loại mạch đoạn ADN b Hãy xác định số nuclêôtit loại đoạn ADN Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh: Hai mạch phân tử ADN có chiều ngược liên kết theo nguyên tắc bổ sung, AADN = TADN = A1 + T1; GADN = XADN = G1 + X1 Giải thích: - ADN có mạch số nuclêơtit loại A ADN tổng số nuclêôtit loại A mạch với loại A mạch  A1  A2 - Vì mạch ADN liên kết bổ sung số nuclêôtit loại A mạch số nuclêôtit loại T mạch  A2  T1   AADN  A1  A2  A1  T1 Suy luận tương tự trên, ta có GADN  G1  G2  G1  X a Xác định số nuclêôtit loại mạch đoạn ADN Vận dụng cơng thức giải nhanh, ta có số nuclêơtit loại mạch đoạn ADN này: A1  1200 2400 1200 3600   120 ; T1    180 ;     4 20     4 20 Trang G1  11200 1200 1200 4800   60 ; X    240     4 20     4 20 b Xác định số nuclêôtit loại đoạn ADN Vận dụng công thức giải nhanh, ta có: AADN  TADN  A1  T1  120  180  300 GADN  X ADN  G1  X  60  240  300 Ví dụ vận dụng: Một gen có tổng số 120 chu kì xoắn mạch đoạn gen có tỉ lệ A : T : G : X  : :1: Hãy xác định số nuclêôtit loại gen Cách tính: - Gen có 120 chu kì xoắn  Tổng số nuclêôtit gen  120  20  2400 - Muốn xác định số nuclêôtit loại gen phải tính số nuclêơtit loại mạch Vận dụng cơng thức giải nhanh, ta có số nuclêôtit loại mạch gen này: A1   2400 4800  2400 7200   240 ; T1    360 ;     4 20     4 20 G1  1 2400 2400  2400 9600   120 ; X    480     4 20     4 20 - Xác định số nuclêôtit loại gen Vận dụng cơng thức giải nhanh, ta có: AADN  TADN  A1  T1  240  360  600 GADN  X ADN  G1  X  120  480  600 Bài 7: Một gen có tổng số 3900 liên kết hiđrô mạch đoạn gen có tỉ lệ A : T : G : X  1: : : Hãy xác định số nuclêôtit loại gen Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh: Một phân tử ADN có tổng số liên kết hiđrơ H; có tỉ lệ loại nuclêơtit mạch A:T:G:X=a:t:g:x thì: - Số nuclêơtit loại mạch là: A1  a.H a.H ; A1  ;  a  t   3 g  x  a  t   3 g  x G1  g.H x.H ; X1   a  t   3 g  x  a  t   3 g  x - Số nuclêôtit loại ADN là: AADN  TADN   a  t  H ; GADN  a  t   3 g  x  X ADN   g  x  H  a  t   3 g  x Trang Chứng minh công thức: - Tỉ lệ A1 : T1 : G1 : X  a : t : g : x  A1 T1 G1 X    a t g x Đưa đại lượng T1 , G1 , X ẩn A1 Ta có: T1  t A1 g A1 x A1 ; G1  ; X1  a a a - Tổng liên kết hiđrô ADN  A  3G Mà AADN  A1  T1  A1  GADN  G1  X  t A1 a A1  t A1 A1   a  t  a a a g A1 x A1 g A1  x A1 A1     g  x a a a a  Tổng liên kết hiđrô ADN H  A  3G  A1 A A  a  t    g  x    2a  2t  3g  3x  a a a - Số nuclêôtit loại mạch ADN là: A1  a.H t.H ; T1  ;  2a  2t  3g  3x   2a  2t  3g  3x  G1  g H x.H ; X1   2a  2t  3g  3x   2a  2t  3g  3x  - Số nuclêôtit loại ADN là: AADN  TADN   a  t  H a.H t.H   ;  2a  2t  3g  3x   2a  2t  3g  3x   2a  2t  3g  3x  GADN  X ADN   g  x  H g H x.H    2a  2t  3g  3x   2a  2t  3g  3x   2a  2t  3g  3x  Cách tính: Ta có H  3900; a  1; t  3; g  2; x  Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có số nuclêôtit loại gen là: AADN  TADN   a  t  H 1  3  3900  15600  600   a  t    g  x   1  3      26 GADN  X ADN   g  x  H     3900  23400  900   a  t    g  x   1  3      26 Ví dụ vận dụng: Mơt đoạn phân tử ADN có tổng số 1288 liên kết hiđrơ mạch đoạn ADN có số nuclêơtit loại T  1,5 A ; có G  A  T ; có X  T  A Hãy xác định: a Số nuclêôtit loại mạch đoạn ADN b Số nuclêôtit loại đoạn ADN Hướng dẫn giải Trang H  1288 ; T1  1,5 A1 ; G1  A1  T1 ; X  T1  A1  G1  A1  1,5 A1  2,5 A1 X  1,5 A1  A1  0,5 A1  Tỉ lệ loại nuclêôtit mạch  A1 : T1 : G1 : X  A1 :1,5 A1 : 2,5 A1 : 0,5 A1  1:1,5 : 2,5 : 0,5 a Số nuclêôtit loại mạch đoạn ADN Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có: A1  a.H 11288 1288 1288     92  2a  2t  3g  3x  1  1,5   2,5   0,5   7,5  1,5 14 T1  t.H 1,5 1288 1932 1932     138  2a  2t  3g  3x  1  1,5   2,5   0,5   7,5  1,5 14 G1  g H 2,5 1288 3220 3220     230  2a  2t  3g  3x  1  1,5   2,5   0,5   7,5  1,5 14 X1  x.H 0,5 1288 644 644     46  2a  2t  3g  3x  1  1,5   2,5   0,5   7,5  1,5 14 - Số nuclêôtit loại mạch là: A1  92; T1  92 1,5  138 ; G1  92  2,5  230; X  92  0,5  46 b Số nuclêôtit loại đoạn ADN A  T  A1  T1  92  138  230 G  X  G1  X  230  46  276 Bài 8: Một phân tử ADN có tỉ lệ % loại nuclêôtit mạch 15%A; 20%T; 32%G; 33%X Hãy xác định tỉ lệ % loại nuclêôtit ADN Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh: Tỉ lệ % số nuclêôtit loại A ADN trung bình cộng tỉ lệ % số nuclêơtit A T mạch % AADN  % A1  %T1 ; %GADN  %G1  % X Chứng minh: Về số lượng, ta có A1  T1  AADN Gọi N tổng số nuclêôtit ADN tổng số nuclêơtit mạch  Ta có: % A1  %T1  N A1 T A  T  A1  T1  AADN   1   2.% AADN N /2 N /2 N /2 N N Trang  % A1  %T1  2.% AADN  % AADN  %G1  % X  % A1  %T1 G1 X G  X  G1  X  2GADN      2.%GADN N /2 N /2 N /2 N N  %G1  % X  2.%GADN  %GADN  %G1  % X Áp dụng công thức giải nhanh, ta có: % AADN  %TADN  % A1  %T1 15%  20%   17,5% 2 %GADN  % X ADN  %G1  % X 32%  33%   32,5% 2 Ví dụ vận dụng: Trên mạch hai gen có tỉ lệ loại nuclêôtit A : T : G : X  1: : : Hãy xác định tỉ lệ % loại nuclêôtit gen Cách tính: % AADN  %TADN  1  3 100%  20%  1     %GADN  % X ADN     100%  30%  1     Bài 9*: Có enzym cắt giới hạn cắt đoạn ADN mạch kép đoạn trình tự nuclêơtit AGGXT Khi sử dụng enzym để cắt phân tử ADN có tổng số 3.107 cặp nuclêơtit (bp) theo lí thuyết phân tử ADN bị cắt thành đoạn ADN? Hướng dẫn giải Bước 1: Tìm tỉ lệ loại nuclêôtit liên quan đến ba cần tính xác suất Theo lí thuyết tự nhiên, tỉ lệ loại nuclêôtit ADN tương đương nhau, loại chiếm tỉ lệ  Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất 1 - Đoạn trình tự AGGXT có nuclêơtit nên có xác suất     4 - Có enzym cắt giới hạn cắt đoạn ADN mạch kép đoạn trình tự nuclêơtit AGGXT Khi sử dụng enzym để cắt phân tử ADN có tổng số 3.107 cặp nuclêơtit (bp) theo lí thuyết phân tử ADN có số vị trí bị cắt   3.107  29296,875  29296 (vị trí cắt) - Với 29296 vị trí cắt có số đoạn ADN 29296   29297 đoạn Bài tập ARN: Bài 1: Một phân tử mARN có 720 đơn phân, tỉ lệ A : U : G : X  1: : : Trang 10 a Theo lí thuyết, phân tử mARN có tối đa ba? b Tính số nuclêơtit loại mARN Hướng dẫn giải a Cứ nuclêôtit quy định ba ba đọc liên tục, không gối lên có tối đa số ba rN 720   240 3 Cần ý rằng, ba mở đầu ba kết thúc không nằm hai đầu mút mARN (sau trình tự nuclêơtit làm tín hiệu mở đầu đến ba mở đầu sau mã kết thúc có nhiều nuclêơtit khác) Do phân tử mARN có 720 đơn phân tối đa có 240 ba b Theo ta có A U G X A  U  G  X 720       72 1   10  A  72.U  3.72  216.G  2.72  144 X  4.72  288 Cứ ba nuclêôtit đứng quy định ba Bộ ba mở đầu nằm đầu 5 mARN, ba kết thúc nằm đầu 3 mARN Bài 2: Phân tích vật chất di truyền chủng gây bệnh cúm gà thấy vật chất di truyền phân tử axit nuclêic cấu tạo loại đơn phân với tỉ lệ loại 21%A, 24%U, 27%G, 28%X a Xác định tên loại vật chất di truyền chủng gây bệnh b Mầm bệnh virut hay vi khuẩn gây ra? Hướng dẫn giải a - Axit nuclêic có loại ADN ARN Phân tử axit nuclêic cấu tạo loại đơn phân A, U, G, X chứng tỏ ARN ADN - Ở phân tử ARN này, số lượng nuclêôtit loại A không số lượng nuclêôtit loại U số lượng nuclêôtit loại G không số lượng nuclêôtit loại X chứng tỏ phân tử ARN có cấu trúc mạch đơn b Chỉ có virut có vật chất di truyền ARN Vậy, chủng gây bệnh virut vi khuẩn (vi khuẩn có vật chất di truyền ADN mạch kép) Vật chất di truyền có đơn phân loại U ARN, có đơn phân loại T ADN Vật chất di truyền có cấu trúc mạch kép A  T , G  X (hoặc A  U , G  X ) Bài 3: Trong ống nghiệm, có tỉ lệ loại nuclêôtit A, U, G, X 10%; 20%; 30%; 40% Từ loại nuclêôtit người ta tổng hợp nên phân tử ARN nhân tạo Theo lí thuyết, phân tử mARN nhân tạo này, xác suất xuất ba AAA bao nhiêu? Hướng dẫn giải Xác suất xuất ba tích tỉ lệ nuclêơtit có ba Bước 1: Tìm tỉ lệ loại nuclêơtit liên quan đến ba cần tính xác suất Tỉ lệ nuclêơtit loại A  10%  0,1 Bước 2: Sử dụng tốn tổ hợp để tính xác suất Trang 11 Xác suất xuất ba AAA   0,1  0, 001  103 Bài 4: Trong ống nghiệm, có loại nuclêơtit A, U, G, X với tỉ lệ A : U : G : X  : :1: Từ loại nuclêôtit người ta tổng hợp nên phân tử ARN nhân tạo a Theo lí thuyết, phân tử mARN nhân tạo này, xác suất xuất ba AUG bao nhiêu? b Nếu phân tử mARN có 3000 nuclêơtit có ba AAG? Hướng dẫn giải Bước 1: Tìm tỉ lệ loại nuclêơtit liên quan đến ba cần tính xác suất - Tỉ lệ nuclêôtit loại A  2   1 - Tỉ lệ nuclêôtit loại U  2   1 - Tỉ lệ nuclêôtit loại G  1   1 Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất 2 a Theo lí thuyết, phân tử mARN nhân tạo này, xác suất xuất ba AUG     7 343 b Số ba AAG phân tử mARN này: 2 - Theo lí thuyết, phân tử mARN nhân tạo này, xác suất xuất ba AAG        343 - Phân tử mARN nhân tạo có 3000 nuclêơtit theo lí thuyết ngẫu nhiên có số ba AAG   3000  34,985 343 Như vậy, theo lí thuyết ngẫu nhiên mARN nhân tạo có khoảng 34 đến 35 ba AAG Bài 4: Một phân tử mARN có tỉ lệ loại nuclêôtit là: A : U : G : X  1: : : Hãy tính số nuclêơtit loại Biết phân tử mARN có 70 nuclêơtit loại G Hướng dẫn giải Theo ra, tỉ lệ loại nuclêôtit là: A : U : G : X  1: : :  A  Mà G  70  A  35 G U  Mà G  70  U  105 G X  Mà G  70  X  140 G Bài 5: Một phân tử mARN có 1200 nuclêơtit, tỉ lệ A : U : G : X  1: : : a Theo lí thuyết, phân tử mARN có tối đa ba? b Tính số nuclêơtit loại mARN Hướng dẫn giải Trang 12 a Cứ nuclêôtit quy định ba ba đọc liên tục, không gối lên có tối đa số ba  rN 1200   400 3 Cần ý rằng, ba mở đầu ba kết thúc không nằm hai đầu mút mARN (sau trình tự nuclêơtit làm tín hiệu mở đầu đến ba mở đầu sau mã kết thúc có nhiều nuclêơtit khác) Do vậy, phân tử mARN có 720 đơn phân tối đa có 240 ba b Theo ta có A U G X A  U  G  X 1200       120 1   10  A  120; U   120  360; G   120  240; X   120  480 Cứ ba nuclêôtit đứng quy định ba Bộ ba mở đầu nằm đầu 5 mARN, ba kết thúc nằm đầu 3 mARN Bài 6: Từ loại nuclêôtit A, U, G, X Hãy cho biết: a Có tối đa loại ba khơng chứa A G? b Có tối đa loại ba mà ba ln có G loại nuclêơtit khác? Hướng dẫn giải a Bộ ba không chứa U G có nghĩa từ loại nuclêơtit A X tạo tối đa loại ba?  Sẽ có số ba  23  loại b Mỗi ba có nuclêôtit loại G loại nuclêôtit khác gồm trường hợp: - Bộ ba chứa G, A, U có số ba 3!   1  ba (gồm có GAU, GUA, AUG, AGU, UAG, UGA) - Bộ ba chứa G, U, X có số ba 3!   1  ba (gồm có GXU, GUX, XUG, XGU, UXG, UGX) - Bộ ba chứa G, A, X có số ba 3!   1  ba (gồm có GXA, GAX, XAG, XGA, AXG, AGX) - Vậy có tổng số ba    18 ba Trang 13 Trang 14 ... thức giải nhanh, ta có tỉ lệ AG mạch  TX Ví dụ vận dụng: Trên mạch một gen có tỉ lệ A X  0,3 Tỉ lệ mạch thứ hai bao T G nhiêu? Hướng dẫn giải Gen đoạn ADN, áp dụng cơng thức giải nhanh. .. 105600  585600 (liên kết) Bài 3: Một phân tử ADN có tổng số 310000 nuclêơtit 390000 liên kết hiđrô Hãy xác định số nuclêôtit loại ADN Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh: Một phân tử ADN có tổng... gen Hướng dẫn giải Áp dụng công thức giải nhanh, ta có: N  5100; H  6050  A  T  H  N  6050  5100  950  G  X  1,5 N  H  1,5  5100  6050  7650  5100  2550 Trang Bài 4: Trên