Tài liệu thông tin kiến thức ôn Sinh học bậc THPT về di truyền phân tử, nhân đôi ADN và đột biến gen; cơ chế biểu hiện của gen. Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu để hỗ trợ quá trình học tập, chuẩn bị chu đáo cho kì thi sắp diễn ra.
DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT ADN VÀ ARN I. TRỌNG TÂM LÝ THUYẾT Nhiễm sắc thể là cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền ở cấp tế bào, axit nuclêic là cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền ở cấp phân tử. Axit nuclêic có 2 loại là ADN và ARN Kiến thức về ADN ADN được cấu trúc theo ngun tắc bổ sung, ngun tắc đa phân mà đơn phân là 4 loại nu A, T, G, X. Nhờ được cấu tạo theo ngun tắc đa phân cho nên chỉ với 4 loại nu nhưng có thể tạo ra vơ số loại ADN khác nhau. Phân tử ADN mạch kép ln có số nu loại A = T ; G = X Ngun nhân là vì ở ADN mạch kép, A của mạch 1 ln liên kết với T của mạch 2 và G của mạch 1 ln liên kết với X của mạch 2. Vì vậy, nếu 1 phân tử ADN có số nu loại A T hoặc G X thì chứng tỏ đó là ADN mạch đơn A+T Vì hai mạch của ADN liên kết bổ sung cho nên tỉ lệ ở đoạn mạch thứ nhất đúng bằng tỉ lệ G+ X A+T A+T ở đoạn mạch thứ hai và đúng bằng tỉ lệ của cả ADN. Nguyên nhân là vì G+ X G+ X A1 + T1 = A2 + T2 = AADN Phân tử ADN có cấu trúc xoắn kép. Trong các dạng xoắn kép của ADN thì cấu trúc xoắn kép dạng B là dạng phổ biến nhất. Ở cấu trúc khơng gian dạng B, mỗi chu kì xoắn có độ dài 34Å và có 10 cặp nu. Vì vậy, N L = số chu kì xoắn của ADN = (N là tổng số nu, L là chiều dài của ADN theo đơn vị Å) 20 34 ADN của sinh vật nhân thực và ADN của sinh vật nhân sơ đều có cấu trúc mạch kép. Tuy nhiên, ADN sinh vật nhân thực có dạng mạch thẳng cịn ADN của sinh vật nhân sơ có dạng mạch vịng và khơng liên kết với prơtêin histon. ADN của ti thể, lục lạp có cấu trúc mạch vịng tương tự như ADN của vi khuẩn Ở trong cùng 1 lồi, hàm lượng ADN ở trong nhân tế bào là đại lượng ổn định và đặc trưng cho lồi. Vì vậy, nếu tế bào gan có hàm lượng ADN ở trong nhân là x pg thì tế bào mắt cũng có hàm lượng ADN trong nhân là x pg Hàm lượng ADN ở trong tế bào chất khơng ổn định cho nên khơng có tính đặc trưng cho lồi. Hàm lượng ADN trong tế bào chất khơng ổn định vì số lượng bào quan ti thể, lục lạp khơng ổn định, thay đổi tùy từng loại tế bào Kiến thức về gen Gen là 1 đoạn phân tử ADN mang thơng tin mã hóa cho 1 sản phẩm. Sản phẩm mà gen mã hóa là ARN (tARN, rARN) hoặc chuỗi pơlipeptit. Như vậy, về cấu trúc thì gen là 1 đoạn ADN; Về chức năng thì gen mang thơng tin di truyền mã hóa cho 1 loại sản phẩm Dựa vào chức năng của sản phẩm người ta chia gen thành 2 loại là gen điều hịa và gen cấu trúc. Nếu phân tử prơtêin do gen quy định tổng hợp làm nhiệm vụ điều hịa hoạt động của gen khác thì đó là gen điều hịa 1 đoạn ADN mang thơng tin mã hóa cho 1 chuỗi pơlipeptit hoặc 1 loại ARN thì được gọi là 1 gen Kiến thức về ARN ARN là viết tắt của Axit Ribo Nucleic. Trong tế bào, ARN có cấu trúc 1 mạch, được cấu tạo từ 4 loại nu A, U, G, X mARN: được dùng để làm khn cho q trình dịch mã, bộ ba mở đầu (AUG) nằm ở đầu 5’ của mARN tARN: Vận chuyển axit amin trong q trình dịch mã. Mỗi tARN chỉ có 1 bộ ba đối mã, chỉ gắn đặc hiệu với 1 loại aa rARN: kết hợp với prơtêin để tạo nên ribơxơm. Ribơxơm thực hiện dịch mã để tổng hợp prơtêin Trong 3 loại ARN thì phân tử mARN có dạng mạch thẳng nên khơng có cấu trúc theo ngun tắc bổ sung; Phân tử tARN và rARN có hiện tượng cuộn xoắn hoặc gấp khúc nên ở 1 số vị trí có liên kết theo ngun tắc bổ sung (A liên kết với U, G liên kết với X) Trong 3 loại ARN thì mARN có nhiều loại nhất (có tính đa dạng cao nhất) nhưng hàm lượng ít nhất (chiếm khoảng 5%); rARN có ít loại nhất nhưng hàm lượng cao nhất II. CƠNG THỨC VÀ BÀI TẬP 1A0 = 101nm = 104µm = 107mm DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT 1. Tương quan giữa khối lượng (M) Chiều dài(L) Số chu kỳ xoắn(C) Số nucleotit(N): M = N. 300 đvc L = (N : 2).3,4 Å C = N:20 = L:34 Å = M:6000 2. Tính số lượng và tỉ lệ % các loại nucleotit trong ADN (gen): *Số lượng các loại Nu: (theo NTBS thì: A=T, G=X ) N= A+T+G+X = 2A+2G =2T+2X N:2 = A+G = T+X = A + X = T + G *Tỉ lệ % các loại Nu:( theo NTBS thì: A%=T%, G%=X%) 100% =(A+T+G+X)% =(2A+2G)% = (2T+2X)% 50%=(A+G)% = (T+X)% => A%=T%= 50% G% ; G%=X%= 50% A% *Liên quan giữa số lượng và tỉ lệ %: A = T=A%.N=T%.N A%=T%=(A:N).100% =(T:N).100% G = X= G%.N=X%.N G%=X%=(G:N).100%=(X:N).100% 3. Tính số lượng và tỉ lệ % các loại nucleotit trong mỗi mạch đơn của ADN (gen): Mạch 1 Mạch 2 A1 = T2 A=T=A1 +A2 =T1 + T2 = A1+T1 = A2 +T2 T1 = A2 G=X=G1+G2 = X1+X2 =G1 + X1= G2+ X2 G1 = X 2 A% =T%=(A1+T1)% :2 =(A2+T2)% :2 =(A1+A2)% :2 X 1 = G 2 G%=X%=(G1+X1)% :2 =(G2+X2)% :2 =(G1+G2)% :2 5. TÍNH SỐ ĐOẠN MỒI HOẶC SỐ ĐOẠN OKAZAKI S : ố đoạn mồi = Số đoạn okazaki + 2 6. TÍNH SỐ ĐOẠN INTRON VÀ EXON Số đoạn Exon = số Intron+1 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1 1 phân tử ADN mạch kép có số nu loại G chiếm 20% và có 3600 ađênin. Tổng liên kết hiđrơ của ADN là A. 14400 B. 7200 C. 12000 D. 1440 Câu 2 1 gen có chiều dài 3570Å và số nu loại ađênin (loại A) chiếm 20%. Số nu mỗi loại của gen là A. A = T = 420; G = X = 630 B. A = T = 714; G = X = 1071 C. A = T = 210; G = X = 315 D. A = T = 600; G = X = 900 A+T = 0,5 Số nu mỗi loại của gen là Câu 3 1 gen có chiều dài 5100Å và số tỉ lệ G+ X A. A = T = 500; G = X = 1000 B. A = T = 1000; G = X = 500 C. A = T = 250; G = X = 500 D. A = T = 500; G = X = 250 A+T = 1,5 Số liên kết hiđrơ của gen là Câu 4 1 gen có chiều dài 4080Å và số tỉ lệ G+X A. 2400 B. 2880 C. 720 D. 480 A+T Câu 5 Trên mạch 1 của gen có tỉ lệ A : T : G : X = : : :1 Tỉ lệ của gen là G+ X A. ¼ B. 3/5 C. 3/8 D. 5/3 Câu 6 1 gen có chiều dài 4080Å và trên mạch thứ hai của gen có tỉ lệ A : T : G : X = :1: : Số nu loại A của gen là A. 720 B. 960 C. 480 D. 1440 Câu 7 1 gen có chiều dài 1360Å. Trên mạch hai của gen có số nu loại A = 2T ; có G = A + T ; có X = 4T Số nu loại A của gen là bao nhiêu? A. 120 B. 80 C. 952 D. 408 Câu 8 1 gen có tổng số 90 chu kì xoắn. Trên 1 mạch của gen có số nu loại A = 4T ; có G = 3T ; có X = T Tổng số liên kết hiđrơ của gen là A. 2200 B. 2520 C. 4400 D. 1100 Câu 9 1 gen có chiều dài 4080Å và có số nu loại ađênin bằng 20% tổng nu của gen. Mạch 1 của gen có A = 25% , mạch 2 của gen có X = 40% số lượng nu của mỗi mạch. Số nu loại T trên mạch 1 của gen A. 135 B. 225 C. 300 D. 180 DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT Câu 10 1 gen có tổng số 4256 liên kết hiđrơ. Trên mạch hai của gen có số nu loại T bằng số nu loại A; số nu loại X gấp 2 lần số nu loại T; số nu loại G gấp 3 lần số nu loại A. Số nu loại T của gen là A. 448 B. 224 C. 112 D. 336 A+T = 0,5 Số nu mỗi loại của gen là Câu 11 1 gen có chiều dài 3570Å và số tỉ lệ G+ X A. A = T = 350; G = X = 700 B. A = T = 1000; G = X = 500 C. A = T = 250; G = X = 500 D. A = T = 500; G = X = 250 Câu 12 1 gen có chiều dài 408nm và số nu loại A chiếm 20% tổng số nu 1 của gen. Trên mạch 1 của gen có 200T và số nu loại G chiếm 15% tổng số nu của mạch. Có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng? G1 G1 + T1 23 A1 + T1 T +G = = =1 I. Tỉ lệ = II. Tỉ lệ III. Tỉ lệ IV. Tỉ lệ A1 14 A1 + X 57 G1 + X A+ X A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 L=408 N=2400, A=20%>A=480 G=720 T1=200 A1=280; G=15%=180 X1=720180=540 G1/A1=9/14 I đúng G1+T1/A1+X1=19/41 II sai A1+T1/G1+X1=2/3 III sai T+G/A+X=1 luôn đúng Câu 13 1 gen có tổng số 1824 liên kết hiđrơ. Mạch 1 của gen có T = A; X = 2T ; G = A Chiều dài của gen là A. 2284,8 Å B. 4080 Å C. 1305,6 Å D. 5100 Å Tổng số liên kết hiđrơ của gen là: 2A + 3G = 1824 MÀ A = A1 + T1, G =G1 +X1 Nên ta có: 2A + 3G = 2(A1 + T1) + (G1 + X1) = 1824 Bài ra cho biết trên mạch 1 có: T1 = A1; X1 = 2T1; G1 = 3A1 →→ G1 = 3T1 Nên ta có: 2(A1 + T1) + 3(G1 + X1) = 2(T1 + T1) + 3(2T1 + 3T1) = 19T1 = 1824 →→ T1=1824 : 19 = 96 →→ A = A1 + T1 = 96 + 96 =192. G = G1 +X1 = 5T1 = 5 X 96 = 480 Tổng số nuclêơtit của gen: 2(192 +480) = 1344 Chiều dài của gen: (1344 x 3,4) : 2 = 2284,8 A0 A+T = 25% thì tỉ lệ nu Câu 14 1 phân tử ADN có cấu trúc xoắn kép, giả sử phân tử ADN này có tỉ lệ G+ X loại G của phân tử ADN này là A. 10% B. 40% C. 20% D. 25% Câu 15 1 phân tử ADN mạch kép có số nu loại X chiếm 12% và trên mạch 1 của ADN có A = G = 20% tổng số nu của mạch. Tỉ lệ các loại nu A : T : G : X trên mạch 1 của ADN là A. :14 : :1 B. 14 : :1: C. :1: :14 D. 1: : :14 DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT NHÂN ĐƠI ADN VÀ ĐỘT BIẾN GEN I. TRỌNG TÂM LÝ THUYẾT Thơng tin di truyền trên ADN được truyền lại cho tế bào con thơng qua q trình nhân đơi ADN, thơng tin đó được biểu hiện thành tính trạng thơng qua q trình phiên mã và dịch mã Kiến thức về nhân đơi ADN Được gọi là nhân đơi ADN là vì từ 1 phân tử tạo thành 2 phân tử và cả 2 phân tử này hồn tồn giống với phân từ ban đầu Q trình nhân đơi ADN cần nhiều loại enzym khác nhau, trong đó mỗi loại enzym chỉ có một hoạt tính nhất định + Enzym tháo xoắn làm nhiệm vụ tháo xoắn và tách 2 mạch của ADN + Enzym ADN pơlimeraza làm nhiệm vụ gắn các nuclêơtit tự do vào đầu 3’OH để kéo dài mạch pơlinuclêơtit theo chiều từ 5’ đến 3’ + Enzym ligaza làm nhiệm vụ nối các đoạn Okazaki để tạo mạch pơlinuclêơtit hồn chỉnh Mạch mới ln được tổng họp kéo dài theo chiều từ 5’ đến 3’ là vì enzym ADN pơlimeraza có chức năng gắn nuclêơtit tự do vào đầu 3’OH của mạch pơlinuclêơtit Trong q trình nhân đơi, trên mỗi phễu tái bản thì một mạch được tổng hợp liên tục, một mạch được tổng hợp gián đoạn. Nếu tính trên cả phân tử thì mạch nào cũng được tổng hợp gián đoạn (đầu này gián đoạn, đầu kia liên tục) Q trình nhân đơi được tiến hành suốt chiều dọc của phân tử ADN. Do đó, tất cả các gen trên một phân tử ADN ln có số lần nhân đơi bằng nhau. Ví dụ, hai gen A và B cùng thuộc một phân tử ADN thì nếu gen A nhân đơi 10 lần thì gen B cũng nhân đơi 10 lần Q trình nhân đơi ADN là cơ sở cho sự nhân đơi của NST, từ đó dẫn tới sự phân chia tế bào và sự sinh sản của cơ thể sinh vật * Các lưu ý để giải nhanh về nhân đơi ADN Mỗi loại enzym chỉ có một chức năng (ADN pơlimeraza chỉ có chức năng tổng hợp nuclêơtit mới; Ligaza chỉ có chức năng nối các đoạn Okazaki để tạo mạch hồn chỉnh). Nếu thấy đề nêu chức năng khác thì đó là phát biếu sai Q trình nhân đơi ln diễn ra theo ngun tắc bán bảo tồn; Có khi khơng theo ngun tắc bố sung Trong điều kiện khơng có đột biến thì các phân tử ADN ở trong nhân tế bào sẽ có số lần nhân đơi bằng nhau. Các phân tử ADN trong tế bào chất có sổ lần nhân đơi khơng bằng nhau. Vì vậy, nếu đề Bài nói rằng: “tất cả các phân tử ADN trong tế bào đều có số lần nhân đơi bằng nhau” thì đó là phát biểu sai Trên mỗi ADN dạng vịng thì chỉ có một điểm khỏi đầu nhân đơi ADN; Trên mỗi ADN mạch thẳng thì có nhiều điểm khói đầu nhân đơi ADN. Vì vậy, ADN của vi khuẩn, ADN của tế bào chất chỉ có 1 điểm khỏi đầu nhân đơi Kiến thức về đột biến gen Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen, gồm có mất cặp, thêm cặp, thay thế cặp nuclêơtit Đột biến điểm là loại đột biến chỉ liên quan tới 1 cặp nuclêơtit. (Có 3 dạng đột biến điểm là: Mất, thêm, thay thế một cặp nuclêơtit) Đột biến gen tạo ra các alen mới nhưng khơng tạo ra gen mới. Đột biến gen có thể được di truyền cho đời sau nhưng cũng có nhiều trường hợp đột biến gen khơng được di truyền cho đời sau Tần số đột biến gen thường rất thấp (106 đến 104). Tất cả các gen đều có thể bị đột biến nhưng thường có tần số đột biến khác nhau. Tần số đột biến gen phụ thuộc vào loại tác nhân gây đột biến, cường độ tác nhân và đặc điếm cấu trúc của gen Cá thể mang đột biến đã được biểu hiện ra kiểu hình được gọi là thể đột biến. Đột biến gen lặn ở trạng thái dị hợp chưa được gọi là thể đột biến. Tất cả các đột biến trội đều được biểu hiện thành thể đột biến Trong các loại đột biến gen thì đột biến dạng thay thế một cặp nuclêơtit là loại phổ biến Tác nhân đột biến 5BU và các bazơ nitơ dạng hiếm gây đột biến dạng thay thế cặp nuclêơtit Tác nhân đột biến tác động vào giai đoạn ADN đang nhân đơi thì dễ làm phát sinh đột biến gen. Do đó, DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT người ta sử dụng tác nhân đột biến để tác động vào pha S của chu kì tế bào (giai đoạn nhân dơi ADN). Tuy nhiên, khi khơng có tác nhân đột biến thì vẫn có thể phát sinh đột biến gen Đa số đột biến gen là có hại, một số có lợi hoặc trung tính Trong các dạng đột biến gen thì đột biến mất hoặc thêm một cặp nuclêơtit thường gây hậu quả nghiêm trọng hơn so với đột biến thay thế một cặp nuclêơtit. Ngun nhân là vì mã di truyền là mã bộ ba cho nên khi mất hoặc thêm một cặp nuclêơtit sẽ làm thay đổi tồn bộ các bộ ba từ vị trí đột biến cho đến cuối gen. Do đó sẽ làm thay đổi tồn bộ cấu trúc của prơtêin. Đột biến thay thế một cặp nuclêơtit chỉ làm thay đổi 1 bộ ba ở vị trí đột biến. Vì vậy, muốn gây đột biến gen thì phải sử dụng tác nhân đột biến tác động vào giai đoạn ADN đang nhân đơi (vào pha S của chu kì tế bào) Đột biến gen cung cấp ngun liệu cho tiến hố và chọn giống. Đột biến là nguồn ngun liệu chủ yếu của tiến hố vì nó tạo ra các alen mới; Qua giao phối, các alen mới sẽ tổ họp với nhau để tạo nên các kiểu gen *Lưu ý Đột biến gen có tính vơ hướng, có nghĩa là: bất kì gen nào cũng có thể bị đột biến; bất kì lúc nào cũng có thể bị đột biến (khơng có tác nhân cũng có thế bị đột biến); gen đột biến có thế biểu hiện có lợi, có hại hoặc trung tính; Gen đột biến có thể được di truyền hoặc khơng được di truyền Đột biến gen có thể tạo ra alen mới (Nếu a đột biến thành A thì khơng tạo ra alen mới, vì A đã có trong quần thể); Đột biến gen cung cấp ngun liệu sơ cấp cho tiến hóa và chọn giống Đột biến điểm chỉ liên quan tới 1 cặp nuclêơtit, do đó gen đột biến có tổng số nuclêơtit bằng gen khơng đột biến hoặc nhiều hơn, ít hơn gen bình thường 2 nuclêơtit Chuỗi pơlipeptit do gen đột biến quy định tổng hợp có thể khơng thay đổi hoặc thay đổi nhiều axit amin so với chuỗi pơlipeptti do gen ban đầu quy định tổng hợp. Cùng là đột biến thay một cặp nuclêơtit nhưng hệ quả có thế rất khác nhau. Vì vậy, khi nói về những thay đổi trong chuỗi pơlipeptit thì mọi khả năng đều có thể xảy ra II. CƠNG THỨC VÀ BÀI TẬP 1. Một phân tử ADN tiến hành nhân đơi k lần thì: Số phân tử ADN được tạo ra = 2k Số phân tử ADN có cấu trúc hồn tồn từ ngun liệu mơi trường = số phân tử ADN được tạo ra 2 = 2k 2 Số nuclêơtit mỗi loại cần cung cấp = số nuclêơtit loại đó (2k l) AMT = TMT = AẠDN (2k 1); GMT =XMT =GADN (2k 1) Câu 1 Một phân tử ADN nhân đơi 5 lần. Hãy xác định: a Số phân tử ADN được tạo ra b Trong số các phân tử ADN được tạo ra, có bao nhiêu phân tử mang 1 mạch của ADN ban đầu? c Số phân tử ADN được cấu trúc hồn tồn từ ngun liệu mơi trường a Phân tử ADN nhân đơi 5 lần thí sẽ tạo ra số phân tử ADN = 25 = 32 b Vì q trình nhân đơi diễn ra theo ngun tắc bán bảo tồn cho nên trong số các phân tử ADN con ln có 2 phân tử ADN mang một mạch của ADN ban đầu = 2 c Số phân tử ADN được cấu trúc hồn tồn từ ngun liệu mơi trường: k 2 = 25 2 = = 322 = 30 Câu 2 Một phân tử ADN có tổng số 20000 nuclêơtit và có 20% số nuclêơtit loại A. Phân tử ADN này nhân đơi 4 lần. Hãy xác định: a Số nuclêơtit mỗi loại của phân tử ADN b Số nuclêơtit mỗi loại mà mơi trường cung cấp cho q trình nhân đơi c Số phân tử ADN được cấu tạo hồn tồn từ ngun liệu mơi trường a Số nuclêơtit mỗi loại của phân tử ADN A = T = 20% 20000 = 4000; G = X = 30% 20000 = 6000 b Số nuclêơtit mỗi loại mà mơi trường cung cấp cho q trình tự nhân đơi Amt = Tmt = AADN (2k 1) = 4000 (24 1) = 60000 Gmt = Xmt= GADN (2k 1) = 6000 (24 1) = 90000 c Số phân tử ADN được cấu tạo hồn tồn từ ngun liệu mơi trường = 2k 2 = 24 2 = 14 (phân tử) DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT 2. Một gen nhân đơi k lần đã cần mơi trường cung cấp x nuclêơtit loại A/G/X/T thì số nuclêơtit loại đó x của gen là = k -1 Câu 3 Một phân tử ADN nhân đôi 3 lần đã cần môi trường cung cấp 28000 nuclêôtit loại A và 42000 nuclêôtit loại G. Hãy xác định số nuclêôtit mỗi loại của gen A. A=8000; G= 3000 B. A=4000; G=6000 C. A=4000; G=6000 D. A=8000; G=6000 Ở bài này, x = 28000; y = 42000; và k = 3 Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có: x 28000 28000 = = = 4000 Số nuclêôtit loại A của ADN = k -1 -1 42000 42000 = = 6000 Số nuclêôtit loại G của ADN = -1 Câu 4 Một gen nhân đơi 4 lần đã cần mơi trường cung cấp 9000 nuclêơtit loại A và 13500 nuclêơtit loại X. Hãy xác định tổng số liên kết hiđrơ của gen A. 3600 B. 3900 C. 7200 D. 7800 Ở bài này, x = 9000, y = 13500 và k = 4 Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có: 9000 9000 13500 13500 = = 600 Số nuclêôtit loại G của gen = = = 900 → Số nuclêôtit loại A của gen = -1 15 -1 15 Tổng liên kết hiđrơ của gen = 2A + 3G = 2 600 + 3 900 = 3900 3. Có a phân tử ADN được đánh dấu N 15 tiến hành nhân đơi k lần trong mơi trưừng chỉ có N 14 thì số phân tử ADN chỉ được cấu tạo từ N14 là = a (2k 2) Câu 5 Một phân tử ADN có N15, tiến hành nhân đơi 5 lần trong mơi trường chỉ có N14. Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ được cấu tạo từ N14? A. 31 B. 30 C. 32 D. 2 14 Số phân tử ADN chỉ có N = l (2 2) = 30 Câu 6 Có 10 phân tử ADN được cấu tạo từ các nguyên tử N 14, tiến hành nhân đơi 5 lân trong mơi trường chỉ có N15. Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ được câu tạo từ N15? A. 32 B. 30 C. 320 D. 300 15 Số phân tử ADN chỉ có N = 10 (2 2) = 300 4. Một phân tử ADN được cấu tạo từ các nuclêơtit có N15 nhân đơi m lần trong mơi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang mơi trường chỉ có N 15 và tiếp tục tiến hành nhân đơi n lần thì số phân tử ADN có N14 = 2m+1 2. Số phân tử ADN chỉ có N 15 = tổng số phân tử ADN con tổng số phân tử ADN có N14 = 2m+n (2m+1 2) = 2m+n + 2 2m+1 Câu 7 Một phân tử ADN được cấu tạo từ các nuclêơtit có N15 nhân đơi 3 lần trong mơi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang mơi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đơi 5 lần. Hãy xác định: a) Có bao nhiêu phân tử ADN có N14? A. 16 B. 15 C. 14 D. 2 Số phân tử ADN có N14 = 2m+l – 2 = 23+1 – 2 = 14 phân tử b) Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ có N15? A. 240 B. 300 C. 240 D. 242 Số phân tử ADN chỉ có: N15 = 2m+n + 2 – 2m+1 = 23+5 + 2 – 23+1 = 28 + 2 – 24= 242 Câu 8 Một phân tử ADN được cấu tạo từ các nuclêơtit có N15 nhân đơi 2 lần trong mơi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang mơi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đơi 3 lần. Hãy xác định: a) Có bao nhiêu phân tử ADN có N14? A. 16 B. 6 C. 4 D. 2 14 m+1 2+l Số phân tử ADN có N = 2 2 = 2 2 = 6 phân tử b) Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ có N15? A. 16 B. 6 C. 32 D. 26 DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT Số phân tử ADN chỉ có: N15 = 2m+n + 2 – 2m+1 = 22+3 + 2 – 22+1 = 25 + 2 23 = 26 5. Có a phân tử ADN được cấu tạo từ N 15 tiến hành nhân đơi m lần trong mơi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang mơi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đơi n lần thì số phân tử ADN có N14 = a (2m+1 2); Số phân tử chỉ có N15 = a (2m+n + 2 – 2m+1) Câu 9 Có 10 phân tử ADN được cấu tạo từ N 15 tiến hành nhân đơi 2 lần trong mơi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang mơi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đơi 3 lần. Hãy xác định: a) Số phân tử ADN có N14 là bao nhiêu? b) Số phân tử ADN chỉ có N15 là bao nhiêu? a.Số phân tử ADN có N14 = a (2m+1 2) = 10 (22+1 2) = 60 phân tử b. Số phân tử có N15 = a (2m+n + 2 – 2m+l) = 10 (22+3 + 2 22+l) = 260 phân tử Câu 10 Có 5 phân tử ADN được cấu tạo từ N 15 tiến hành nhân đơi 3 lần trong mơi trường chỉ có N 14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang mơi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đơi 5 lần. Hãy xác định: a) Số phân từ ADN có N14 là bao nhiêu? b) Số phân tử ADN chỉ có N15 là bao nhiêu? a) Số phân tử ADN có N14 = a (2m+1 — 2) = 5 (23+l 2) = 70 phân tử b) Số phân tử có N15 = a (2m+n + 2 2m+l) = 5 (23+5 + 2 23+l) = 1210 phân tử 6. Trong q trình nhân đơi của một gen, giả sử có 1 bazơ nitơ dạng hiếm thì trải qua k lần nhân đơi sẽ 2k tạo ra số gen đột biến = - Trong q trình nhân đơi ADN, nếu có 1 phân tử 5BU liên kết với A của mạch gốc thì trải qua k lần 2k nhân đơi sẽ tạo ra số gen đột biến = - Câu 11 Một gen tiến hành nhân đơi 6 lần. Khi bắt đầu bước vào nhân đơi lần thứ nhất, có một phân tử bazơ A của gen trở thành dạng hiếm và trạng thái dạng hiếm được dưy trì kéo dài suốt q trình nhân đơi nói trên Theo lí thuyết, sẽ tạo ra tối đa bao nhiêu gen đột biến? A. 32 B. 15 C. 16 D. 31 Câu 12 Một gen tiến hành nhân đơi 4 lần. Ở lần nhân đơi thứ nhất, có một phân tử 5BU bám vào và liên kết với A của mạch khn mẫu. Theo lí thuyết, sẽ tạo ra tối đa bao nhiêu gen đột biến? A. 3 B. 5 C. 6 D. 2 Câu 13 Một gen tiến hành nhân đơi 7 lần. Ở lần nhân đơi thứ nhất, có một phân tử 5BU bám vào và liên kết với A của mạch khn mẫu. Theo lí thuyết, sẽ tạo ra tối đa bao nhiêu gen đột biến? A. 32 B. 15 C. 16 D. 31 Câu 14 Giả sử trơng một gen có một bazơ ni tơ ađênin trở thành dạng hiếm (A*) thì sau 5 lần nhân đơi sẽ có tối đa bao nhiêu gen đột biến dạng thay thế cặp AT bằng cặp GX A 12 B. 13 C. 14 D.15 Số gen bị đột biến là − = 15 (gen). A+ T = , khi phân tử này nhân đôi liên tiếp 3 lần, tỉ lệ các loại Câu 15 Phân tử ADN mạch kép có tỉ lệ G+ X nuclêơtit mơi trường nội bào cung cấp cho q trình nhân đơi của gen là A A = T= 18,75%; G = X = 31,25% B. A + T = 31,25%; G + X = 18,75% C. A = T = 31,25%; G = X = 18,75% D. A + T = 18,75%; G + X = 31,25% A+ T A = � = � 3A 5G = Đáp án C. Vì (1) G+ X G Mặt khác ta lại có A + G = 0,5 (2) Giải (1), (2) ta được A = 31,25% và G = 18,75% Do đó khi gen này nhân đơi liên tiếp 3 lần thì tỉ lệ các loại nuclêơtit mà mơi trường cung cấp cho gen là: A = T = 31,25%; G = x = 18,75% A+ T = thì tỉ lệ nuclêơtit loại G của phân tử ADN Câu 16 Một phân tử ADN có cấu trúc xoắn kép có tỉ lệ G+ X DI TRUYỀN PHÂN TỬ ÔN THPT này là A. 10% B. 30% C. 20% D. 40% A+ T = A/G = 2/3. 2G = 3A Đáp án B. Vì tỉ lệ G+ X Mà ở ADN mạch kép, A + G = 50%. —> A = 20%; G = 30% Câu 17 Gen A có 6102 liên kết hiđrơ và trên mạch hai của gen có X = 2A = 4T; Trên mạch một của gen có X = A+T. Gen bị đột biến điểm hình thành nên alen a, alen a có ít hơn gen A 3 liên kết hiđrơ. Số nuclêơtit loại G của gen a là A. 1581.B. 678 C. 904 D. 1582 Trước hết, phải xác định số nuclêơtit mỗi loại của gen A, sau đó suy ra gen a Số nuclêơtit mỗi loại của gen A: Tổng số liên kết hiđrơ của gen là: 2Agen + 3Ggen = 6102 Mà Agen = A2 + T2, Ggen = G2 + X2 Nên ta có 2Agen + 3Ggen = 2(A2 + T2) + 3(G2 + X2) = 6102 Theo Bài ra, trên mạch 2 có: X2 = 2A2 = 4T2 → X2 = 4T2, A2 = 2 T2 Trên mạch 1 có X1 = Al + T1 mà Al = T2 và T1 = A2 nên X1 = T2 + 2T2 = 3T2. Vì X1 = G2 nên G2 = 3T Nên ta có 2(2T2 + T2) + 3(3T2 + 4T2) = 6T2 + 21T2 = 6102 6102 = 27T2 = 6102 ⇒ T2 = 226 27 Agen= A2 + T2 = 2T2 + T2 = 3T2 = 3 226 = 678 Ggen = G2 + X2 = 4T2 + 3T2 = 7T2 = 7 226 = 1582 Số nuclêơtit mỗi loại của gen a: Vì đột biến làm giảm 3 liên kết hiđrơ và đây là đột biến điểm nên suy ra đột biến mất 1 cặp GX Vậy, số nuclêơtit loại G của gen a giảm đi 1 so với gen A G = 1582 1 = 1581→ Đáp án A Câu 18 Một gen có tổng số 1500 cặp nuclêơtit và số nuclêơtit loại A = 20%. Trên mạch 1 của gen có 200T và số nuclêơtit loại G chiếm 15% tổng số nuclêơtit của mạch. Theo lí thuyết, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng? A1 16 A1 + X1 43 A1 + T1 A+ X = = = = I. Tỉ lệ II. Tỉ lệ III. Tỉ lệ IV. Tỉ lệ G1 G1 + T1 17 G1 + X1 T+ G A B. 2 C. 3 D.4 Cả 4 phát biểu đúng. → Đáp án D Cần phải xác định số nuclêơtit mỗi loại trên mạch 1, sau đó mới tìm các tỉ lệ theo u cầu của bài tốn Xác định số nuclêơtit mỗi loại của mạch 1: Agen = 20% 3000 = 600. Vì T1 = 200 → A1 = 400 Vì Agen = 20% → Ggen = 30% = 30% 3000 = 900 Vì G1 chiếm 15% → G1 = 15% 1500 = 225. → X1 = 900 225 = 675 Xác định các tỉ lệ theo u cầu của bài tốn A1 400 16 A1 + X1 400 + 675 43 = = → (I) đúng = = → (II) đúng + Tỉ lệ + Tỉ lệ G1 225 G1 + T1 225 + 200 17 A + T A gen A+ X = → (III) đúng + Tỉ lệ + Tỉ lệ 1 = luôn = 1. → (IV) đúng G1 + X1 G gen T+ G Câu 19 Người ta chuyển một số vi khuẩn E.coli mang các phân tử ADN vùng nhân chỉ chứa N 15 sang mơi trường chỉ có N14. Các vi khuẩn nói trên đều thực hiện tái bản 5 lần liên tiếp tạo được 480 phân tử ADN vùng nhân chỉ chứa N14. Sau đó chuyển các vi khuẩn này về mơi trường chỉ chứa N15 và cho chúng nhân đơi tiếp 2 lần nữa. Có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng? (1) Số phân tử ADN ban đầu là 16 (2) Số mạch pơlinuclêơtit chỉ chứa N15 sau khi kết thúc q trình trên là 2880 (3) Số phân tử ADN chỉ chứa N15 sau khi kết thức q trình trên là 1056 (4) Số phân tử ADN chứa cả hai loại N14 và N15 sau khi kết thúc q trình trên là 992 DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT A B. 2 C. 3 D.4 Có 3 phát biểu đúng, đó là (1), (3) và (4) → Đáp án C (1) Đúng. Vì khi nhân đơi 5 lần thì số phân tử ADN hồn tồn mới là: k.(25 – 2) = 480 → k = 480:30 = 16 (1) Sai. Vì khi kết thúc q trình nhân đơi (5 lần + 2 lần) thì tạo ra số phân tử ADN = 16 27 = 2048 phân tử Trong đó, số mạch phân tử có chứa N14 = 16 (26 2) = 992 → Số mạch pơlinuclêơtit chỉ chứa N15 sau khi kết thúc q trình trên 2 2048 – 992 = 2880 (2) Đúng. Vì số phân tử ADN chỉ chứa N15 = 2048 – 992 = 1056 (3) Đúng. Vì q trình nhân đơi diễn ra theo ngun tắc bán bảo tồn cho nên số phân tử ADN chứa cả hai 14 loại N và N15 = số phân tử ADN có N14 = 992 Câu 20 Khi nói về q trình nhân đơi ADN, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng? I.Ở mạch khn 5’ 3’, mạch mới được tổng hợp gián đoạn và cần nhiều đoạn mồi II Sự tổng hợp mạch mới trên cả hai mạch khn đều cần đoạn mồi III Enzym Ligaza hoạt động trên cả hai mạch khn IV Ở mạch khn 3’ – 5’, mạch mới được tổng hợp liên tục và khơng cần đoạn mồi A B. 2 C. 3 D.4 Có 3 phát biểu đúng, đó là I, II và III. →Đáp án D. Vì: I Vì mạch khn có chiều 5'→3' ngược chiều với chiều hoạt động cúa enzym ADN pôlimeraza nên mạch tổng hợp cách gián đoạn, gồm nhiều đoạn Okazaki, mỗi đoạn Okazaki cần một đoạn mồi II đúng. Vì enzym ADN pơlimeraza khơng tự tổng hợp được mạch pơlinuclêơtit mới nếu khơng có gốc 3'OH tự do, do đó cần đoạn mồi là một đoạn pơliribonuclêơtit do enzym ARN polmeraza tổng hợp nên III đúng. Vì mỗi đơn vị tái bản gồm 2 chạc chữ Y. các enzym ở mỗi chạc hoạt động ngược chiều nhau Ớ chạc thứ nhất nếu mạch khn này là mạch có mạch bổ sung được tống hợp gián đoạn thì ở chạc thứ hai, mạch khn kia lại là mạch có mạch bổ sung với nó đuợc tổng hợp gián đoạn. Do đó, cả 2 mạch khn đều có sự hoạt động của enzym ligaza IV sai. Vì tất cá các q trình khởi đầu tổng hợp ADN đều cần có đoạn mồi Câu 21 Một phân tử ADN mạch kép nhân đơi một số lần liên tiếp đã tạo ra được 62 mạch pơlinuclêơtit mới. Theo lí thuyết, có bao nhiêu phát biếu sau đây đúng? I.Phân tử ADN nói trên đã nhân đơi 5 lần liên tiếp II Tất cả các mạch đơn nói trên có trình tự bồ sung với nhau từng đơi một III Trong các phân tử ADN con đưọc tạo ra, có 31 phân từ cấu tạo hồn tồn từ ngun liệu cùa mơi trường nội bào IV Trong các phân tử ADN con được tạo ra. có 30 phân tử cấu tạo hồn tồn từ ngun liệu của mơi trường nội bào A B. 2 C. 3 D.4 Có 3 phát biểu đúng, đó là I, II và IV. →Đáp án C. Vì: Phân tử ADN sau khi nhân đơi đã tạo ra 62 mạch pơlinuclêơtit mới ⇒ tổng số mạch pơlinuclêơtit tạo ra sau khi nhân đơi là (62+2) = 64 mạch. Vậy sau khi nhân đơi đã tạo ra 32 phân tử ADN. ⇒ Phân từ ADN ban đầu đã nhân đơi 5 lần liên tiếp → I đúng Trong các ADN con được tạo ra có 2 phân tử ADN mang 1 mạch có nguồn gốc từ mơi trường ban đầu, do đó chỉ có 30 phân tử ADN được cấu tạo hồn tồn từ ngun liệu của mơi trường nội bào ⇒ IV đúng, III sai Tất cả các mạch đơn mới được tạo ra ở trên đều dược tạo thành nhờ ngun tắc bố sung và ngun tẳc bán bảo tồn trong q trình nhân đơi ADN do đó chúng sẽ có trình tự bổ sung từng đơi một với nhau ⇒ II đúng DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT CƠ CHẾ BIỂU HIỆN CỦA GEN I. TRỌNG TÂM LÝ THUYẾT 1. Kiến thức về phiên mã Phiên mã là q trình tổng hợp ARN dựa trên mạch gốc của gen Phiên mã diễn ra ở kì trung gian của q trình phân bào (ở pha G1 của chu kì tế bào). Ở đâu có gen thì ở đó có phiên mã. Vì vậy, trong tế bào chất của tế bào nhân thực có gen ở ti thể, lục lạp cho nên phiên mã cũng diễn ra ở ti thể, lục lạp. Do đó, ở tế bào nhân thực, phiên mã khơng chỉ diễn ra ở trong nhân mà cịn diễn ra ở cả tế bào chất Phiên mã chỉ sử dụng enzym ARN pơlimeraza. Do đó, enzym này vừa tháo xoắn ADN để lộ mạch khn, vừa xúc tác để tổng hợp mạch pơlinuclêơtit mới Gen có 2 mạch nhưng chỉ có mạch gốc (mạch có chiều 3’→ 5’ so với chiều trượt của enzym tháo xoắn) được dùng để làm khn tổng hợp ARN Một gen tiến hành phiên mã 10 lần thì sẽ tổng hợp được 10 phân tử mARN. Vì q trình phiên mã diễn ra theo ngun tắc bổ sung nên các phân tử mARN này đều có cấu trúc hồn tồn giống nhau Trên mỗi phân tử ADN có nhiều gen nhưng khơng phải gen nào cũng phiên mã. Sự phiên mã của gen tùy thuộc vào nhu cầu tổng hợp prơtêin của tế bào. Do đó các gen khác nhau thường có số lần phiên mã khác nhau Ở sinh vật nhân sơ, đang phiên mã tổng hợp mARN, mARN được tiến hành dịch mã ngay. Ở sinh vật nhân thực, mARN được loại bỏ các đoạn intron, sau đó nối các đoạn exon lại với nhau tạo ra mARN trưởng thành, mARN trưởng thành đi ra tế bào chất tham gia dịch mã tổng hợp prơtêin 2. Kiến thức về mã di truyền và dịch mã a) Mã di truyền (MDT): là trình tự sắp xếp các nuclêơtit trong gen quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong chuỗi pơlipeptit (prơtêin) MDT là mã bộ ba, cứ 3 nuclêơtit quy định 1 aa. (Nếu chỉ có 2 loại A và G thì có số loại bộ ba là: 23 = loại; Nếu có 3 loại A, U và X thì sẽ có 33 = 27 loại bộ ba). Nếu chỉ tính bộ ba mã hóa aa thì có 61 loại bộ ba MDT được đọc liên tục, từ một điểm xác định trên mARN và khơng gối lên nhau. Vì vậy, trên mỗi loại phân tử mARN thì mã di truyền chỉ được đọc từ một điểm cố định (trừ bộ ba mở đầu) MDT có tính phổ biến (trừ một vài ngoại lệ), có tính đặc hiệu và có tính thối hóa. Trong 64 mã di truyền thì có 2 bộ ba khơng có tính thối hóa, đó là AUG và UGG b) Dịch mã: (Dịch mã là q trình chuyển thơng tin từ các bộ ba trên mARN thành trình tự các axit amin trên chuỗi pơlipeptit) Có 4 thành phần tham gia dịch mã, đó là: mARN, tARN, ribơxơm, axit amin. Trong đó tARN đóng vai trị là nhân tố tiến hành dịch mã (dịch bộ ba trên mARN thành axit amin) Dịch mã có 2 giai đoạn chính là giai đoạn hoạt hóa axit amin và giai đoạn tổng hợp chuỗi pơlipeptit Ở giai đoạn hoạt hóa axit amin, sử dụng năng lượng ATP để hoạt hóa axi amin và gắn axit amin với tARN (ATP + aa + tARN →aa tARN) Ở giai đoạn tổng hợp chuỗi pơlipeptit, mỗi bộ ba trên mARN được dịch thành 1 axit amin. Trong đó, bộ ba đối mã của tARN khớp bổ sung với bộ ba mã hóa trên mARN Ở sinh vật nhân sơ, aa mở đầu chuỗi pơlipeptit là focmin Metiơnin; Ở sinh vật nhân thực, aa mở đầu là Metiơnin Khi dịch mã, ribơxơm trượt từ bộ ba mở đầu (AUG) ở đầu 5’ của mARN cho đến khi gặp bộ ba kết thúc ở đầu 3’ của mARN thì dừng lại. Trên mỗi mARN có thể có nhiều bộ ba AUG nhưng chỉ có một bộ ba làm nhiệm vụ mở đầu dịch mã Số lượng chuỗi pơlipeptit phụ thuộc vào số lượng ribơxơm tham gia dịch mã và số phân tử mARN. Ví dụ, nếu có x phân tử mARN và có y ribơxơm thì số chuỗi pơlipeptit được tạo ra = x.y * Sơ đồ mơ tả cơ chế di truyền ở cấp phân tử: AND → mARN → prơtêin → Tính trạng * Như vậy, thơng tin di truyền ở trên gen được biểu hiện thành tính trạng trên cơ thể sinh vật thơng qua cơ chế phiên mã và dịch mã 3. Kiến thức về điều hịa hoạt động gen * Điều hịa hoạt động gen là điều hịa lượng sản phẩm của gen được tạo ra. Ở sinh vật nhân sơ, sự điều hịa hoạt động của gen là điều hịa q trình phiên mã theo mơ hình operon Lac 10 DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT Operon Lac có 3 thành phần, đó là: Vùng khởi động (P), vùng vận hành (O), các gen cấu trúc Z, Y, A. Vùng khởi động là vị trí để enzym bám vào khởi động phiên mã; Vùng vận hành là vị trí để chất ức chế bám vào ức chế phiên mã. Các gen cấu trúc (Z, Y, A) quy định tổng hợp prơtêin tham gia chuyển hóa và sử dụng đường lactozơ Các gen trong một operon có chung một vùng khởi động, một vùng vận hành cho nên sẽ có số lần phiên mã bằng nhau. Ví dụ, nếu gen Z phiên mã 10 lần thì gen A cũng phiên mã 10 lần. Operon Lac sẽ khơng phiên mã khi có chất ức chế bám vào vùng vận hành (vùng O); Hoặc khi có đột biến làm mất vùng khởi động (P) của operon Operon Lac sẽ phiên mã khi: Vùng vận hành (O) được tự do và vùng khởi động (P) hoạt động bình thường 4. Kiến thức về mối quan hệ giữa gen, mARN, prơtêin Thơng tin di truyền ở trên gen được biểu hiện thành tính trạng trên cơ thể thơng qua 2 q trình là phiên mã và dịch mã. Cả phiên mã và dịch mã đều diễn ra theo ngun tắc bổ sung Một đặc điểm chỉ có ở phiên mã ở sinh vật nhân thực mà khơng có ở sinh vật nhân sơ, đó là sau phiên mã có sự hồn thiện ARN (cắt bỏ các đoạn intron và nối các đoạn exon để tạo nên mARN trưởng thành…) Trong các enzym tham gia cơ chế di truyền ở cấp phân tử thì chỉ có enzym ARN pơlimeraza có khả năng tháo xoắn phân tử ADN và tổng hợp mạch pơlinuclêơtit mới Vì mã di truyền có tính đặc hiệu cho nên biết được trình tự các bộ ba trên mARN sẽ suy ra trình tự các axit amin trên chuỗi pơlipeptit. Ngược lại, vì mã di truyền có tính thối hóa cho nên biết được trình tự các axit amin trên chuỗi pơlipeptit khơng thể suy ra trình tự các bộ ba ở trên mARN Q trình phiên mã khơng theo ngun tắc bổ sung thì sẽ tổng hợp ra phân tử ARN có cấu trúc khác với ARN lúc bình thường nhưng khơng làm phát sinh đột biến gen (vì khơng làm thay đổi cấu trúc của gen) *LƯU Ý Gen có 2 mạch nhưng ln ln chỉ có một mạch được dùng làm khn để tổng hợp ARN Phiên mã chỉ có enzym ARN pơlimeraza xúc tác. Do đó, ARN pơlimeraza vừa có chức năng tháo xoắn ADN, vừa có chức năng tổng hợp mạch pơlinuclêtit mới Vì mã di truyền có tính đặc hiệu cho nên với một loại phân tử mARN thì ln tổng hợp được 1 loại chuỗi pơlipeptit Vì mã di truyền có tính thối hóa cho nên khơng thể dựa vào trình tự các axit amin để suy ra trình tự các bộ ba trên mARN Nếu bài tốn cho một đoạn mạch ADN thì có thể dựa vào bộ ba mở đầu hoặc bộ ba kết thúc dịch mã để suy ra mạch nào là mạch gốc Ở trong operon Lac, các gen Z, Y, A có chung một cơ chế điều hịa (có chung vùng khởi động, vùng vận hành) cho nên số lần phiên mã bằng nhau, số lần dịch mã bằng nhau Một đột biến ở gen Z, gen Y hoặc gen A thì khơng làm ảnh hưởng đến số lần phiên mã, số lần dịch mã của các gen Z, Y, A. Chỉ khi vùng P hoặc vùng O của operon Lac bị biến đổi thì mới ảnh hưởng đến số lần phiên mã của gen Z, Y, A Một đột biến ở gen điều hồ (gen R) đều ảnh hưởng đến khả năng phiên mã của các gen Z, Y, A. Nếu đột biến làm cho prơtêin ức chế bám chặt vào vùng O thì các gen Z, Y, A mất khả năng phiên mã; Nếu đột biến làm cho prơtêin ức chế khơng bám được vào vùng O thì các gen Z, Y, A liên tục phiên mã II. CƠNG THỨC VÀ BÀI TẬP Gen phiên mã k lần, số nuclêôtit loại mà môi trường cung cấp cho trình phiên mã A mt =k.Tgo� ; Umt =k.A go� ; Gmt =k.X go� ; X mt =k.Ggo� c c c c Câu 1 Một gen phiên mã 3 lần đã cần môi trường cung cấp 450A; 600U; 900G; 1200X a) Hãy xác định số nuclêôtit mỗi loại trên mạch gốc của gen b) Xác định số nuclêôtit mỗi loại gen a) Số nuclêôtit mỗi loại trên mạch gốc của gen T =A MT =450 : =150 A =U MT =600: =200 X=GMT =900 : =300 G =X MT =1200 : =400 b) Số nuclêôtit mỗi loại của gen A = T = 150 + 200 = 350. G = X = 300 + 400 = 700 11 DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT Câu 2 Một phân tử mARN có tổng số 1500 nuclêơtit và tỉ lệ A:U:G:X = 1:2:3:4. Sử dụng phân tử mARN này làm khn để tổng hợp phân tử ADN mạch kép. Nếu phân tử ADN mạch kép có 3000 nuclêơtit thì số nuclêơtit loại A của phân tử ADN này là bao nhiêu? Xác định số nuclêơtit mỗi loại của mARN A = 1500 : 10 = 150 U = 150 × 2 = 300 G = 150 × 3 = 450 X = 150 × 4 = 600 Xác định số nuclêơtit loại A của ADN A = T = 150 + 300 = 450 Câu 3 Một phân tử mARN có tổng số 900 nuclêơtit và tỉ lệ A:U:G:X = 1:3:2:4. Sử dụng phân tử mARN này làm khn để tổng hợp phân tử ADN mạch kép. Nếu phân tử ADN mạch kép có 1800 nuclêơtit thì số nuclêơtit loại X của phân tử ADN này là bao nhiêu? Xác định số nuclêơtit mỗi loại của mARN A = 900 : 10 = 90 U = 90 × 3 = 270 G = 90 × 2 = 180 X = 90 × 4 = 360 Xác định số nuclêơtit loại X của ADN X = G = 180 + 360 = 540 2. Số nuclêơtit mỗi loại của mARN bổ sung với số nuclêơtit mỗi loại trên mạch gốc của gen A ARN =Tgo� ; GARN =X go� ; U ARN =A go� ; X ARN =Ggo� c c c c Số liên kết hóa trị được hình thành khi gen phiên mã k lần là (rN1).k (rN là tổng số nuclêơtit của ARN) Câu 4 Trên mạch gốc của một gen ở vi khuẩn có 300 ađênin, 600 timin, 400 guanin, 200 xitơzin. Gen phiên mã 5 lần, hãy xác định: a. Số nuclêơtit mỗi loại của phân tử ARN b. Số liên kết hóa trị được hình thành giữa các nuclêơtit trong q trình phiên mã a. Khi phiên mã, mạch gốc của gen được dùng để làm khn tổng hợp ARN, do vậy số nuclêơtit mỗi loại của ARN bổ sung với số nuclêơtit của mạch gốc Gen của vi khuẩn là gen khơng phân mảnh, do đó sau khi phiên mã thì phân tử mARN khơng bị sự cắt bỏ các nuclêơtit trên A ARN =Tgo� = 600; U ARN =A go� = 300; c c X ARN =Ggo� = 400; c GARN =X go� = 200 c b. Khi phiên mã, các nuclêơtit tự do của mơi trường nội bào liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị để tạo nên phân tử ARN. Liên kết hóa trị được hình thành giữa nuclêơtit này với nuclêơtit kế tiếp. Do vậy, tổng số liên kết hóa trị bằng tổng số nuclêơtit trừ 1 Tổng số nuclêơtit của phân tử ARN này là 600 + 300 + 400 + 200 = 1500 Tổng số liên kết hóa trị được hình thành giữa các nuclêơtit là 1500 1 = 1499 Khi gen phiên mã 1 lần thì số liên kết cộng hóa trị được hình thành là 1499. Gen phiên mã 5 lần thì số liên kết cộng hóa trị được hình thành là 5. 1499 = 7495 (liên kết) 3. Bài tập về mối quan hệ giữa gen, mARN, prơtêin Một phân tử mARN có m riboxom trượt qua thì sẽ tổng hợp được m chuỗi pơlipeptit Một phân tử mARN có n bộ ba khi dịch mã và có m riboxom trượt qua một lần thì số aa mà mơi trường cung cấp là m.(n – 1) Câu 5 Ở một phân tử mARN, tính từ mã mở đầu đến mã kết thúc có tổng số 900 nuclêơtit. Phân tử mARN này tiến hành dịch mã có 20 ribơxơm trượt qua 1 lần Hãy xác định: a. Số chuỗi pơlipeptit được tạo ra b. Số lượng axit amin (aa) mà mơi trường cung cấp cho q trình dịch mã a. Có 20 riboxom dịch mã trên 1 phân tử mARN thì sẽ có 20 chuỗi pơlipeptit b. Số aa mà mơi trường cung cấp: Phân tử mARN này có tổng số bộ ba là 900:3 = 300 (bộ ba) Khi dịch mã, mỗi bộ ba trên mARN quy định tổng hợp 1 aa (trừ bộ ba kết thúc). Do đó để tổng hợp 1 chuỗi pơlipeptit cần số aa là 300 – 1 = 299 12 DI TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT Cứ mỗi ribơxơm trượt qua 1 lần trên mARN thì sẽ tổng hợp được 1 chuỗi pơlipeptit cho nên số aa mà mơi trường cung cấp cho q trình dịch mã nói trên là 20 × 299 = 2990 (aa) 4. Bài tập về điều hịa hoạt động gen Các gen trong một opêron ln có số lần nhân đơi bằng nhau, số lần phiên mã bằng nhau Câu 6 Trong một vịng đời của vi khuẩn E.coli, gen Z của opêron Lac tiến hành nhân đơi 1 lần và phiên mã 22 lần. Hãy xác định: a. Số lần nhân đơi của gen A b. Số lần phiên mã của gen Y a. Các gen trong opêron Lac đều thuộc 1 phân tử ADN dạng vịng của vi khuẩn. Cho nên số lần nhân đơi của các gen này là như nhau. Vì vậy, gen Z nhân đơi 1 lần thì gen A cũng nhân đơi 1 lần b. Các gen trong opêron Lac đều có chung một cơ chế điều hịa (có chung vùng khởi động, vùng vận hành), do đó có số lần phiên mã giống nhau. Vì vậy, gen Z phiên mã 22 lần thì gen Y cũng phiên mã 22 lần TỰ LUYỆN o Câu 7 Một phân tử mARN có chiều dài 1904 A và tỉ lệ A : U : G : X = 1:2:1:4. Sử dụng phân tử mARN này làm khn để phiên mã ngược tổng hợp nên phân tử ADN mạch kép. Nếu phân tử ADN được tổng hợp có chiều dài bằng chiều dài phân tử ARN này thì số nuclêơtit mỗi loại của ADN là A. A = 70, T = 140, G = 280, X = 140 B. A = T = 420, G = X = 210 C. A = 70, T = 140, G = 140, X = 280 D. A = T = 210, G = X = 350 1902 = 560 Tổng số nuclêôtit của mARN là = 3, A U G X A + U + G + X 560 = = 70 Theo bài ra ta có = = = = 1 + 2 + 1 + 4 Số nuclêơtit mỗi loại của mARN là:A = G = 70; U = 70 × 2 = 140; X = 70 × 4 = 280 Số nuclêơtit mỗi loại của ADN được phiên mã ngược từ mARN này là A = T = A ARN + U ARN = 70 + 140 = 210 → Đáp án D G = X = G ARN + X ARN = 140 + 280 = 350 o Câu 8 Một phân tử mARN có chiều dài 3332 A trong đó tỉ lệ A:U:G:X = 1:3:2:4. Sử dụng phân tử mARN này làm khn để phiên mã ngược tổng hợp nên phân tử ADN mạch kép. Nếu phân tử ADN được tổng hợp có chiều dài bằng chiều dài phân tử ARN này thì số nuclêơtit loại A của ADN là A. 392 B. 98 C. 196 D. 294 3332 o = 980 Chiều dài = 3332 A → Số nuclêôtit của mARN là N = 3, A:U:G:X = 1:3:2:4 A m = 98; U m = 294; G m = 196; X m = 392 Suy ra số nuclêôtit từng loại trên mạch gốc của gen: Tgen = 98; A gen = 294; X gen = 196; G gen = 392 Số nuclêôtit loại A của ADN là A = A gen + Tgen = 294 + 98 = 392 → Đáp án A 13 ... Có bao nhiêu? ?phân? ?tử? ?ADN có N14? A. 16 B. 6 C. 4 D. 2 14 m+1 2+l Số? ?phân? ?tử? ?ADN có N = 2 2 = 2 2 = 6? ?phân? ?tử b) Có bao nhiêu? ?phân? ?tử? ?ADN chỉ có N15? A. 16 B. 6 C. 32 D. 26 DI? ?TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT... A = T = 150 + 200 = 350. G = X = 300 + 400 = 700 11 DI? ?TRUYỀN PHÂN TỬ ƠN THPT Câu 2 Một? ?phân? ?tử? ?mARN có tổng số 1500 nuclêơtit và tỉ lệ A:U:G:X = 1:2:3:4. Sử dụng? ?phân? ?tử? ? mARN này làm khn để tổng hợp? ?phân? ?tử? ?ADN mạch kép. Nếu? ?phân? ?tử? ?ADN mạch kép có 3000 ... Có bao nhiêu? ?phân? ?tử? ?ADN có N14? A. 16 B. 15 C. 14 D. 2 Số? ?phân? ?tử? ?ADN có N14 = 2m+l – 2 = 23+1 – 2 = 14? ?phân? ?tử b) Có bao nhiêu? ?phân? ?tử? ?ADN chỉ có N15? A. 240 B. 300 C. 240 D. 242 Số? ?phân? ?tử? ?ADN chỉ có: