CHƯƠNG III: ADN- GEN 1. Vì sao ADN là cơ sở vật chất di truyền ở sinh vật? Vì ADN là thành phần quan trọng cấu tạo nên NST, mỗi đơn vị hoạt động của ADN là gen. Mỗi ADN có nhiều gen. Gen hình thành nên tính trạng cho sinh vật, quy định tính di truyền của sinh vật nên ADN được xem là cơ sở vật chất của di truềyn và biến dị ở sinh vật. 2. Nêu các tính chất của ADN. - ADN rất đa dạng: 4 loại Nuclêôtit sắp xếp ngẫu nhiên trong mạch đơn khác nhau và 2 mạch đơn liên kết nhau tạo thành mạch xoắn kép, nên có nhiều phân tử ADN khác nhau. - ADN có tính đặc trưng: mỗi loài có sự khác biệt về thành phần, số lượng, trình tự sắp xếp của các Nuclêôtit. 3. Tại sao nói: “Tính đa dạng và đặc thù của ADN là cơ sở phân tử cho tính đa dạng và đặc thù của các loài sinh vật? - Tính đa dạng và đặc trưng của ADN là cơ sở phân tử cho tính đa dạng và đặc trưng của các loài sinh vật, vì ADN là thành phần quan trọng cấu tạo nên NST, mỗi đơn vị hoạt động của ADN là gen. Mỗi ADN có nhiều gen. - Mỗi gen là một đoạn mạch của phân tử ADN mang thông tin quy định cấu trúc của một loại protein nhất định và biểu hiện thành tính trạng, kiểu hình của sinh vật. Nên tính đa dạng và đặc thù của ADN là cơ sở phân tử cho tính đa dạng và đặc thù của các loài sinh vật. 4. Trình bày hoạt động của ADN trong nguyên phân, giảm phân và thụ tinh. - Trong quá trình nguyên phân, ADN tự nhân đôi là cơ sở giúp NST tự nhân đôi. Khi NST được phân chia đồng đều về 2 tế bào con thì ADN mang thông tin di truyền được truyền đạt qua các thế hệ tế bào trong cùng một cơ thể. - Quá trình giảm phân và thụ tinh giúp cho thông tin di truyền trên ADN có trong NST đựơc truyền đạt qua các thế hệ sinh vật và mọi tế bào trong cơ thể con đều có bộ NST lưỡng bội mang các yếu tố di truyền của cả cha và mẹ. - Quá trình sao mã và giải mã trong tế bào đảm bảo thông tin di truyền được truyền đạt từ ADN trong nhân đến prôtêin trong tế bào chất và biểu hiện thành tính trạng ở cơ thể sinh vật. 5. So sánh quá trình tự sao ADN và quá trình tổng hợp ARN: a. Giống nhau: - Xảy ra ở kì trung gian của quá trình phân bào. - Do phân tử ADN làm khuôn mẫu. - Lắp ghép các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung. - Có sự tham gia của các enzim và tiêu thụ năng lượng. b. Khác nhau: Tự sao ADN Tổng hợp ARN Enzim ADN polimelaza ARN polimelaza Nguyên liệu A, T, G, X A, U, G, X Cơ chế - ADN tháo xoắn toàn bộ. - Nhân đôi theo cơ chế bán bảo toàn. - Cả 2 mạch ADN đều sử dụng làm khuôn mẫu - ADN tháo xoắn từng đoạn. - Cả 2 mạch ADN đều sử dụng làm khuôn mẫu Kết quả sau k lần 2 k ADN mới giống nhau k phân tử ARN Ý nghĩa Truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và sinh vật nhờ các cơ chế nguyên phân, giảm phân và thụ tinh. Truyền đạt thông tin di từ nhân ra chất tế bào nhờ cơ chế sao mã và giải mã 6. Mã bộ ba là gì? Có bao nhiêu loại? Kể tên. - Mã bộ ba là mã di truyền. Mỗi bộ ba gồm 3 nuclêôtit liên tiếp nhau trong mạch đơn của axitnuclêic, mã hóa cho một axitamin trong phân tử protein. - Có 4 3 =64 bộ ba mật mã, trong đó gồm 3 mã kết thúc (UAA,UAG,UGA) và 61bộ ba mã hóa cho 20 loại axit amin 7. Mối quan hệ giữa ARN và prôtêin? Tương quan về số lượng giữa axitamin và Nuclêôtit của mARN khi ở ribôxôm. • Mối quan hệ giữa ARN và protein: mARN sau khi được hình thành rời khỏi nhân ra chất tế bào để tổng hợp axit amin, xác định trình tự sắp xếp của các axit amin. • Tương quan về số lượng giữa axitamin và Nuclêôtit của mARN khi ở ribôxôm: Trình tự các Nuclêôtit trên mARN quy định trình tự các axit amin trên protein (3 nuclêôtit một axit amin) 8. Mối quan hệ giữa gen và tính trạng. Trình tự các Nuclêôtit trong mạch khuôn của ADN quy định trình tự sắp xếp của các Nuclêotit trên mARN, sau đó trình tự này quy định trình tự sắp xếp của các axit amin trong cấu trúc bậc 1 của prôtêin. Prôtêin trực tiếp tham gia vào cấu trúc và hoạt động sinh lí của tế bào và biểu hiện thành tính trạng. 9. So sánh đặc điểm cấu tạo của phân tử ADN, ARN và protein? • Giống nhau : -Đều có kích thước khối lượng lớn, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân do nhiều đơn phân. -ADN, ARN, protein bậc 1, 2, 3 đều có cấu trúc mạch đơn. -Có tính đa dạng và đặc thù do thành phần, số lượng và trình tự sắp xếp của các đơn phân. - Đều có vai trò trong quá trình truyền đạt tính trạng và thông tin di truyền. * Khác nhau ADN ARN Prôtêin Cấu tạo Luôn có cấu tạo gồm 2 mạch song song, xoắn lại Luôn có cấu tạo gồm 1 mạch đơn Có cấu tạo bởi 1 hay nhiều chuỗi axit amin Đơn phân là các Nuclêôtit Đơn phân là các Nuclêôtit Đơn phân là các axitamin Có kích thước và khối lượng lớn ARN Có kích thước và khối lượng lớn prôtêin Có kích thước và khối lượng nhỏ hơn ADN, ARN Thành phần hoá học cấu tạo là C, H, O, N, P Thành phần hoá học cấu tạo là C, H, O, N, P Thành phần hoá học cấu tạo là C, H, O, N Chức năng Chứa gen quy định cấu trúc của prôtêin Trực tiếp tổng hợp prôtêin Prôtêin được tạo ra trực tiếp biểu hiện thành tính trạng của cơ thể MỘT SỐ CÔNG THỨC ỨNG DỤNG GIẢI BÀI TẬP 1. Tính chiều dài, số vòng xoắn, khối lượng của ADN N. 3,4A 0 2. l l ADN = N= 2 3,4A 0 N l C= = N=20. C l = 34A 0 . C 20 34A 0 M M= N.300đ.v.C N= 300đ.v.C 2. Số lượng Nuclêôtit do MT nội bào cung cấp khi có a gen nhân đôi x lần phân bào: (2 x – 1). a, N = Tổng số Nuclêôtiti môi trường nội bào cung cấp Số Nuclêtôtit có trong gen con là: 2 x . N 3. Số liên kết Hiđrô của ADN: H= 2A+ 3G BÀI TẬP ÁP DỤNG: 1. Một gen có chiều dài 3060 A 0 , xác định: a. Số lượng Nuclêôtit và số vòng xoắn của gen. b. Số lượng Nuclêôtit môi trường cung cấp khi gen đó nhân đôi 4 lần. c. Số lượng Nuclêôtit trong các gen con được tạo thành sau nhân đôi 2. Có 5 gen có cấu trúc giống nhau đều nhân đôi với số lần bằng nhau, các gen con tạo ra chứa tất cả 60000 Nuclêôtit, biết chiều dài mỗi gen là 5100A 0 , hãy xác định: a. Số lần nhân đôi của mỗi gen. b. Số lượng nuclêôtit môi trường cung cấp cho các gen nhân đôi 3. Hai gen có tổng số 210 vòng xoắn, số Nuclêôtit của gen I bằng 2 /5 số nuclêôtiti của gen II. Hai gen nhân đôi với tổng số 8 lần, riêng gen I đã nhận của MT nội bào 8400 Nuclêôtit, xác định: a. Chiều dài mỗi gen và số lần nhân đôi mỗi gen. b. Số lượng Nuclêôtit MT cung cấp cho quá trình nhân đôi của 2 gen và số lượng Nuclêôtit có trong tất cả các gen con được tạo ra. l: Chiều dài. N: Tổng số Nuclêôtit. C: Chu kì xoắn. M: Khối lượng . chế bán bảo toàn. - Cả 2 mạch ADN đều sử dụng làm khuôn mẫu - ADN tháo xoắn từng đoạn. - Cả 2 mạch ADN đều sử dụng làm khuôn mẫu Kết quả sau k lần 2 k ADN. của các đơn phân. - Đều có vai trò trong quá trình truyền đạt tính trạng và thông tin di truyền. * Khác nhau ADN ARN Prôtêin Cấu tạo Luôn có cấu tạo gồm