A.. Người ta sử dụng phân tử mARN này làm khuôn để tổng hợp nhân tạo một đoạn ADN có chiều dài bằng chiều dài phân tử mARN. Tính theo lí thuyết, số lượng nuclêôtit mỗi loại cần phải cung[r]
(1)CHUYÊN ĐỀ CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ
GV : Lê Ngọc Bích_ TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN QUANG DIÊU A. MỘT SỐ CÔNG THỨC CƠ BẢN:
PHẦN I: CẤU TRÚC CỦA PHÂN TỬ ADN
1. Đối với mạch: Trong ADN, mạch bổ sung nên số nu chiều dài mạch
Mạch 1: A1 T1 G1 X1
Mạch 2:
T2 A2 X2 G2
2. Đối với mạch: Số nu loại ADN số nu loại mạch
+ Do chu kì xoắn gồm 10 cặp nu = 20 nu nên ta có:
A1 = T2 ; T1 = A2 ; G1 = X2 ; X1 = G2
A = T = A1 + A2 = T1 + T2 = A1 + T1 = A2+ T2
G = X = G1 + G2 = X1 + X2 = G1 + X1 = G2 + X2
%A + %G = %T + %X= 50% A + G = T + X = N/2
%A1 + %A2 = %T1 + %T2 = %A = %T
2
%G1 + %G2 = %X1 + % X2 = %G = %X
N = 20 x Số chu kì xoắn ADN
(2)+Mỗi nu có khối lượng 300 đơn vị cacbon nên ta có:
3. Chiều dài phân tử ADN:
Mỗi mạch có N/2 nu, chiều dài nu 3,4 A0
4. Số liên kết Hidro:
Theo nguyên tắc bổ sung (NTBS):
A mạch liên kết với T mạch liên kết hidro G mạch liên kết với X mạch liên kết hidro → A = T; G = X
5. Số liên kết cộng hóa trị:
- Trong mạch đơn, nu nối với liên kết hóa trị, N/2 nu có số liên kết hóa trị N/2 – liên kết
→ Số liên kết hóa trị nu mạch ADN là: ( N/2 – )2 = N –
- Trong nu có liên kết hóa trị axit photphoric với đường C5H10O4 Số liên kết hóa trị mạch ADN = ( N/2 – 1) + N/2 = N -1
→ Số liên kết hóa trị phân tử ADN là:
Thí dụ l Một gen có 3000 nuclêơtit, chiều dài gen : L = N x 3,4 A0
1A0 = 10-4 micromet(µm) = 10-1nanomet(nm) = 10-7 milimet(mm) = 10-10met(m)
N = Khối lượng phân tử ADN 300
H = 2A + 3G= 2T +3X
(3)A 2040 Ao B 3060 Ao C 4080 Ao D 5100 Ao. Giải Áp dụng công thức L =
N
x 3,4Ao = 3000
2
Nu
x 3,4Ao = 5100 Ao. Thí dụ 2 Một gen có chiều dài 0,408m Số chu kì xoắn gen :
A 60 B 90 C 120 D 150 Giải Áp dụng công thức C =
L 34Ao =
4
0, 408 10 34
o o
x A
A = 120.
Thí dụ 3 Một gen có khối lượng x 105 đvC Gen có số nuclêơtit :
A 3000Nu B 2400Nu C 1800Nu D 1500Nu Giải Áp dụng công thức N =
M
300 dvC =
5
9 10 300
x dvC
dvC = 3000Nu.
Thí dụ 4 Một gen có 3000 Nu Gen có hiệu số Xitôzin với loại nuclêôtit khác 20% số nuclêôtit gen Tỉ lệ phần trăm loại nuclêôtit gen :
A %A=%T=20%, %G=%X=30% B %A=%T=30%, %G=%X=20% C %A=%T=35%, %G=%X=15% D %A=%T=15%, %G=%X=35% Giải Theo NTBS ta có phương trình %X + %A = 50% (1)
Theo giả thiết ta có phương trình %X - %A = 20% (2) Ta có hệ phương trình
% % 50% % 35%
% % 20% % 15%
X A X
X A A
Thí dụ 5 Một gen có 3000 Nu Gen có hiệu số Xitôzin với loại nuclêôtit khác 10% số nuclêôtit gen Số lượng loại nuclêôtit gen :
A A = T = 1050Nu, G = X = 450Nu B A = T = 450Nu, G = X = 1050Nu C A = T = 900Nu, G = X = 600Nu D A = T = 600Nu, G = X = 900Nu Giải Theo NTBS ta có phương trình %X + %A = 50% (1)
Theo giả thiết ta có phương trình %X - %A = 10% (2) Ta có hệ phương trình
% % 50% % 30%
% % 10% % 20%
X A X
X A A
(4)Thí dụ 6 Một gen có khối lượng 9.105 đvC Tích số phần trăm Timin với loại nuclêơtit khác khơng bổ sung với 4% Biết số lượng Timin nhiều số lượng nuclêôtit không bổ sung Tỉ lệ phần trăm loại nuclêơtit gen :
A %A = %T = 40%, %G = %X = 10% B %A = %T = 30%, %G = %X = 20% C %A = %T = 35%, %G = %X = 15% D %A = %T = 10%, %G = %X = 40% Giải N =
M
300 dvC =
5
9 10 300
x dvC
dvC = 3000Nu.
Theo NTBS ta có phương trình %T + %G = 50% (1) Theo giả thiết ta có phương trình %T x %G = 4% (2) Áp dụng định lý Vi-et ta có phương trình %T2 – 0,5%T + 0,04 = Suy %T = %A = 40%, %G = %X = 10%
Thí dụ 7 Một gen có khối lượng 9.105 đvC Tích số phần trăm Timin với loại nuclêơtit khác khơng bổ sung với 4% Biết số lượng Timin nhiều số lượng nuclêôtit không bổ sung Số lượng loại nuclêơtit gen :
A A = T = 900Nu, G = X = 600Nu B A = T = 1200Nu, G = X = 300Nu C A = T = 1050Nu, G = X = 450Nu D A = T = 600Nu, G = X = 900Nu Giải Tương tự thí dụ ta có %A = %T = 40%, %G = %X = 10%
Mà N = 3000Nu %N = 100% T = A = 3000100 % x 40% = 1200Nu G = X = N2 - A G = X = 30002 - 1200 = 300Nu
Thí dụ 8 Một gen có 150 vịng xoắn hiệu bình phương Ađênin với loại không bổ sung 15% tổng số nuclêôtit gen Số nuclêôtit loại gen :
A A = T = 900Nu, G = X = 600Nu B A = T = 600Nu, G = X = 900Nu C A = T = 1050Nu, G = X = 450Nu D A = T = 1200Nu, G = X = 300Nu Giải Ta có N = 20.C = 20 x 150 = 3000Nu
Theo NTBS ta có phương trình %A + %G = 50% (1) Theo giả thiết ta có phương trình %A2 - %G2 = 15% (2)
Thế (1) vào (2) ta 50%(%A - %G) = 15% %A - %G = 30% (2’) Kết hợp (1) với (2’) ta
% % 50%
% % 30%
A G A G
(5)Mà N = 3000Nu, tính 100% A = T = 3000100 % x 40% = 1200Nu Do G – X = N2 - A Vậy G = X = 30002 - 1200 = 300Nu
*Mối tương quan số lượng gen mạch đơn
A T G X
gen
T A X G
Do gen có hai mạch đơn, mà hai mạch đơn, nuclêôtit liên kết theo NTBS, suy A1 = T2, Tl = A2, Gl = X2, Xl = G2
Mặt khác ta có A = T= A1 + A2 = A1 + Tl = A2 + T2 = Tl + T2 = Tương tự G = X = Gl + G2 = Gl + X1 = G2 + X2 = Xl + X2
Thí dụ 9 Một gen có 900 Guanin tỉ lệ A/G = 2/3 Mạch thứ gen có 250 Ađênin Mạch thứ hai có 400 Guanin Số lượng loại nuclêôtil mạch đơn gen :
A A1 = T2 = 250Nu, T1 = A2 = 350Nu, G1= X2 = 400Nu, X1 = G2 = 500Nu B A1 = T2 = 350Nu, T1 = A2 = 250Nu, G1= X2 = 500Nu, X1 = G2 = 400Nu C A1 = T2 = 250Nu, T1 = A2 = 350Nu, G1= X2 = 500Nu, X1 = G2 = 400Nu D A1 = T2 = 350Nu, T1 = A2 = 250Nu, G1= X2 = 400Nu, X1 = G2 = 500Nu Giải Theo giả thiết, ta có G = 900Nu.
Vì A/G = 2/3 nên A = 23G = 9003 = 600Nu Mặt khác Al = 250Nu ; G2 = 400Nu
Dựa vào mối tương quan số lượng loại nuclêôtit gen mạch đơn, kết hợp NTBS ta có :
Mạch : Al = 250Nu; Tl = A – Al = 600Nu - 250Nu = 350Nu Xl = G2 = 400Nu; Gl = G – Xl = 900Nu – 400Nu = 500Nu Từ mạch theo NTBS ta có mạch gen :
A2 = Tl = 350Nu; T2 = Al = 250Nu; G2 = 400Nu, X2 = Gl = 500Nu
Thí dụ 10 Một gen dài 3386,4 A, có 2739 liên kết hidrơ Gen tái sinh tạo mạch đơn thứ lấy từ môi trường nội bào nuclêơtit tự do, có 149 Ađênin 247 Xitơzin để góp phần hình thành gen Số lượng loại nuclêôtit mạch đơn gen :
(6)C A1= T2 = 149Nu, T1 = A2 = 100Nu, G1 = X2 = 247Nu, X1 = G2 = 500Nu D A1= T2 = 249Nu, T1 = A2 = 100Nu, G1 = X2 = 400Nu, X1 = G2 = 247Nu Giải N =
2 3, o
L
A = 2x3386,4A
o
3,4Ao = 1992Nu
Mặt khác H = N + G G = X = H – N = 2739 – 1992 = 747Nu Ta lại có N = 2(A + G) A = T = N2 −G = 19922 - 747 = 249Nu Mạch đơn mạch gen Al = l49Nu; Xl = 247Nu
Dựa vào mối tương quan số lượng nuclêơtit gen mạch đơn, ta có :
Mạch gen : Al = l49Nu ; Tl = A – Al = 249 – 149 = 100Nu ; Xl = 247Nu ; Gl = G – Xl = 747 – 247 = 500Nu
Theo NTBS ta có mạch :
A2 = Tl = 100Nu; T2 = Al = l49Nu; G2 = X1 = 247Nu; X2 = Gl = 500Nu *Mối tương quan tỉ lệ phần trăm gen mạch đơn :
100% A T G X
gen
100% T A X G
Toàn gen tính 100%, mạch đơn gen tính 100% %A1 + %T1 + %G1 + %X1 = %A2 + %T2 + %G2 + %X2 = 100%
Nên tính phần trăm gen dựa vào mạch đơn ta phải chia hai
Từ số lượng nuclêôtit mạch đơn gen ta suy : số lượng tỷ lệ phần trăm (nhưng tỷ lệ phần trăm số lượng bội số nhau)
%A1 = %T2 ; %Tl = %A2 ; %G1 = %X2 ; %Xl = %G2 %A= %T= %A1+%A2
2 =
%A1+%T1
2 =
%A2+%T2
2 =
%T1+%T2
%G = X= %G1+%G2
2 =
%G1+%X1
2 =
%G2+%X2
2 =
%X1+%X2
Thí dụ 11 Một gen dài 3383 A có 2388 liên kết hidrô Gen tái sinh tạo mạch đơn lấy từ nuclêôtit tự mơi trường nội bào, có 199 Ađênin 199 Xitơzin để góp phần hình thành gen Tỉ lệ phần trăm loại nuclêôtit mạch đơn gen :
(7)C %A1= %T2= 40%, %T1 = %A2 = 20%, %G1 = %X2 = 20%, %X1 = %G2 = 20% D %A1= %T2= 15%, %T1 = %A2 = 35%, %G1 = %X2 = 30%, %X1 = %G2 = 20% Giải N =
2 3, o
L A = 3383 3, o o x A
A = 1990Nu
Mặt khác H = N + G G = X = H – N = 2388 – 1990 = 398Nu Ta lại có N = 2(A + G) A = T =
N
2 −G =
1990
2 - 398 = 597Nu Mạch đơn mạch gen Al = l99Nu ; Xl = 199Nu Dựa vào mối tương quan số lượng nuclêôtit gen mạch đơn, ta có :
Mạch gen : Al = l99Nu; Tl = A – Al = 597Nu – 199Nu = 398Nu; Xl = 199Nu; Gl = G – Xl = 398Nu – 199Nu = 199Nu
Mỗi mạch đơn chiếm tỉ lệ 100%, suy : %A1=
199
995x100% = 20%, %T1= 398
995x100%=40%. %G1=%X1=20% (vì A1 = G1 = X1 = 199Nu)
Theo NTBS ta có mạch 2: %A2 = %Tl = 40%; %T2 = %X2 = %G2 = 20%
Thí dụ 12 Mạch đơn thứ gen có 10% Adênin, 30% Guanin Mạch đơn thứ hai gen có 20% Ađênin Tỉ lệ phần trăm loại nuclêôtit mạch
đơn :
A %A1 = %T2 = 20%, %T1 = %A2 = 10%, %G1 = %X2 =30%, %X1 = %G2 = 40% B %A1 = %T2 = 10%, %T1 = %A2 = 20%, %G1 = %X2 =40%, %X1 = %G2 = 30% C %A1 = %T2 = 10%, %T1 = %A2 = 20%, %G1 = %X2 =30%, %X1 = %G2 = 40% D %A1 = %T2 = 10%, %T1 = %A2 = 30%, %G1 = %X2 =30%, %X1 = %G2 = 30% Giải Theo giả thiết ta có %Al = 10% ; %Gl = 30% ; %A2 = 20%
Theo NTBS : %Tl = %A2 = 20% Mà mạch đơn gen tính 100% Suy %X1 = 100% - (%A1 + %Tl + %G1) = 100% - (l0% + 20% + 30%) = 40% Từ mạch ta có mạch :
% A2 = %Tl = 20% ; %T2 = %Al = 10% ; %G2 = %Xl = 40% ; %X2 = %Gl = 30%
Thí dụ 13 Xét cặp nhiễm sắc thể tương đồng chứa cặp gen dị hợp, gen dài 4080 Angstron Gen trội A có 3120 liên kết hydrơ Số lượng loại nuclêôtit gen :
(8)C A = T = 720Nu, G = X = 480Nu D A = T = 525Nu, G = X = 975Nu Giải N =
2L 3,4Ao =
2 4080 3,
o o
x A
A = 2400 Nu Gen A có số liên kết hiđrơ H = N + G
G = X = H – N = 3120 – 2400 = 720Nu A = N = N2 −G=2400
2 −720=480 Nu
Thí dụ 14 Một gen có 20% Ađênin so với số nuclêơtit gen 3120 liên kết hydrô Số lượng loại nuclêôtit gen là:
A A = T = 350Nu, G = X = 250Nu B A = T = 525Nu, G = X = 975Nu C A = T = 250Nu, G = X = 350Nu D A = T = 480Nu, G = X = 720Nu Giải Ta có %A + %G = 50% %G = 50% - %A %G = 50% - 20% = 30% H = 100 %2%A.N+2%G.N
100 % =
2 20 %.N
100 % +
3 30 %.G.N 100 %
3120 = 40 %.100 %N +90 %.N
100 % N =
3120 100 %
130 % = 2400Nu
Mà %N = 100% A = T = 2400100 % x20 %=480 Nu G = X = N2 − A=2400
2 −480=¿ 720Nu
Thí dụ 15 Một gen có 2346 liên kết hyđrơ Hiệu số Ađênin gen với loại nuclêôtit khác 20% tổng số nuclêơtit gen Chiều dài gen là:
A 3060A B 3468A C 4080A D 5100A Giải Theo NTBS ta có phương trình %A + %G = 50% (1)
Theo giả thiết ta có phương trình %A - %G = 20% (2) Kết hợp lại ta có hệ phương trình
% % 50%
% % 20%
A G A G
Suy %A = %T = 35% ; %G = %X = l5% Ta có H = 100 %2%A.N+3%G.N
100 % 2346 =
2x35 % N+3x15%N 100 %
N = 2364115%x100 %=2040 Nu
Chiều dài gen : L = N2 x 3,4Ao = 2040
2 x 3,4ªo = 3468ªo
(9)Giải Số liên kết hóa trị gen tổng số liên kết hóa trị ngang dọc. Ta có N = 20.C = 20 x 120 = 2400 Nu ; Lk = 2(N-1)= 2(2400-1)
Thí dụ 17 Một gen sinh vật nhân thật có chiều dài 0,51m Số liên kết phosphodieste nuclêôtit gen :
A 5998 B 6000 C 2998 D 300 Giải Đây số liên kết hóa trị dọc gen
Ta có N=
2L 3,4Ao =
4
2.0,51.10 3,
o o
A
A = 3000Nu Mà Lk dọc = N – = 3000 – = 2998.
PHẦN II: QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN ( tự sao, tái bản, chép) Khi phân tử ADN nhân đơi x lần liên tiếp thì:
a. Qua đợt nhân đôi:
b. Qua nhiều đợt tự nhân đôi: - Tổng số ADN tạo thành:
- Số ADN có mạch hồn toàn mới:
- Số ADN tạo thêm:
- Số nu tự môi trường cung cấp: Amt = Tmt = A( 2x – )
= T ( 2x – )
Gmt = Xmt = G( 2x – )=
X(
Nmt = N( 2x – ) Amt = Tmt = A = T
Gmt = Xmt = G = X
ADN tạo thành = 2x
ADN có mạch hồn tồn = 2x –
(10)- Số nu ADN tạo thành:
- Mối qua hệ số đoạn Okazaki số đoạn mồi:
Gọi O số đoạn Okazaki, M số đoạn mồi Đ số đơn vị tái - chạc chữ Y: M = O +
- đơn vị tái bản: M = O +
- Số đoạn mồi tổng hợp: ΣM = (O + 2.Đ)(2x – 1) - Tỉ lệ Nu mạch ADN
A1 + G1 = a A2 + G2 = b
T1 + X1 b T2 + X2 a
A1 + T1 = a A2 + T2 = a
G1 + X1 b G2 + X2 b
- Số liên kết hóa trị hình thành nu sau k lần nhân đôi : + Đối với ADN mạch thẳng : (N-2)(2k-1)
+ Đối với ADN mạch vòng : N(2k-1).
Thí dụ Một gen nhân đơi liên tiếp lần Số gen hoàn toàn là: A 30 B 32 C 14 D 16 Giải Áp dụng công thức 2x – với k = 4, ta có 24 – = 14.
c) Số mạch đơn hình thành sau x lần tự nhân đôi gen
Do gen cấu tạo từ hai mạch đơn, suy số mạch đơn tạo thành 2.2x = 2x + Thí dụ Một gen nhân đơi liên tiếp lần Số mạch đơn gen là:
A 30 B 32 C 14 D 16 Giải Áp dụng công thức 2.2x với k = 4, ta có 2.24 = 32.
Gmt = Xmt = G( 2x – )=
X(
A = T = A 2x = T 2x G = X = G 2x= X 2x
X(
(11)d) Số mạch đơn hoàn toàn mới
Số mạch đơn hoàn toàn số mạch đơn tổng hợp từ nuclêôtit môi trường nội bào hay số nuclêôtit đánh dấu gen nhân đôi môi trường chứa nuclêôtit đánh dấu
2.2x – = 2(2x – 1)
Thí dụ Một gen nhân đơi liên tiếp lần Số mạch đơn gen hoàn toàn là: A 30 B 32 C 14 D 16
Giải Áp dụng công thức 2(2x – 1) với x = 4, ta có 2(24 – 1) = 30.
Số nuclêôtit môi trường nội bào cung cấp cho q trình tự nhân đơi gen
Thí dụ 1 Một gen tự lấy từ môi trường nội bào 9000 nuclêôtit, có 2700 Ađênin Số lượng loại nuclêơtit gen là:
A A = T = 700Nu, G = X = 1400Nu B A = T = 800Nu, G = X = 700Nu C A = T = 600Nu, G = X = 900Nu D A = T = 900Nu, G = X = 600Nu Giải Do gen có số lượng nuclêơtit dao động từ 1200Nu đến 3000Nu
Gọi x số lần tự gen, N số lần nuclêôtit gen Áp dụng công thức N = Nmt
2x−1
Lập bảng biến thiên:
x
N >lim 3000 lẽ <lim
Ta nhận thấy số lần tự gen x = số nuclêôtit gen 3000Nu Nuclêôtit loại gen : A =
Amt
2x−1 =
2700
Nu
= 900Nu = T.
G = X =
N
2 - A = 3000
2
Nu
- 900Nu = 600Nu
Thí dụ 2 Gen tế bào dài 4080 Ăngstron Gen có 15% Ađênin Khi gen nhân đôi hai lần cần môi trường nội bào cung cấp số lượng loại nuclêôtit :
A Amt=Tmt=2520Nu, Gmt=Xmt=1080Nu B Amt=Tmt=1080Nu, Gmt=Xmt=2520Nu C.Amt=Tmt=1440Nu,Gmt=Xmt=2160Nu D Amt=Tmt=2160Nu, Gmt=Xmt=1440Nu Giải Ta có N =
2 3, o
L A = 4080 3, o o x A
(12)A = T = 100%
N
x %A = 2400
100%
Nu
x15% = 360Nu Amt=Tmt=A(2k -1) = 2520Nu, G = X =
N
- A = 2400
2
Nu
- 360Nu = 840Nu Gmt=Xmt= G(2k -1) = 1080Nu B. BÀI TẬP TỰ LUẬN
Bài tập1: Một phân tử ADN có chiều dài 1,02 micromet có số Nu loại A chiếm 20% tổng số Nu Tính tỷ lệ số lượng Nu loại Nu phân tử ADN
Giải: Tỷ lệ loại Nu: T%=A%=20% G%=X%=(50%-20%)=30% Số lượng loại Nu Áp dụng công thức LADN = 3.4
N
x A
0
N =
4
2 1,02 10 3,
x x
= 600000 nu
Từ tổng số nu dựa vào tỷ lệ tính số lượng cá loại nu: A =T = 600000 x 20% = 120000 nu
G =X = 600000 x 30% = 180000 nu Bài tập2: Một gen có: L = 5100 A0 , tỉ lệ
A G =
2
3 Tính: a Số lượng loại nu gen
b Khối lượng phân tử gen
c Số liên kết hydrơ hình thành mạch đơn gen,
d Số liên kết phospho dieste mạch đơn mạch gen Giải:
(13)A G =
2
3 → A% = 20% G % = 30% a.Số nu loại là:
A = T = 20 % x 3000 nu = 600 nu G = X = 30% x 3000 nu = 900 nu b Khối lượng phân tử gen : M = 3000 x 300đvC = 9.105 đvC
c Số liên kết hidro mạch đơn:2A + 3G = (2 x 600)+(3x 900) = 3900 liên kết d.Nếu tính số liên kết hóa trị nu - nu để hình thành mạch đơn
* số liên kết este mạch đơn :=số nu mạch đơn – = 1500 – = 1499 l.kết * số liên kết este mạch đơn = 1499 x2 hay =3000 – 2= 2998 l.kết
Nhưng tính liên kết hố trị đường axit phosphoric nu thì * số liên kết este mạch đơn :=(N/2 – 1) + N/2 = 1500 – 1+ 1500 = 2999 l.kết * số liên kết este mạch đơn = 2(N - 1) = (3000 - 1) = 5998 liên kết
Bài tập 3: Một gen có 3120 liên kết hydrô mạch 2398 liên kết hóa trị để hình thành mạch đơn Trên mạch gen biết số Nu G - A =15% số Nu mạch X= 450Nu Tính :
a Chiều dài gen, số chu kì xoắn gen
b Số Nu loại gen, số Nu loại mạch đơn gen Giải :
a Chiều dài gen= N/2 x 3,4 Ao = (2398 +2) / x 3,4 = 4080 Ao Số chu kì xoắn = N / 20 = 120 chu kì
b.Số Nu loại gen
2A + 3G = 3120(1) 2A + 2G = 2400(2) → G=X = 720 Nu, A=T = 480 Nu Số Nu loại mạch đơn gen
X1 = G2 = 450 ; X2 = G1 = 270
G1 – A1 = 15% x 1200 = 180 → A1 = T2 = 90; T1 = A2 = 480 – 90 = 390 C. LUYỆN TẬP
1. TỰ LUẬN:
(14)a Xác định khối lượng phân tử số vòng xoắn gen b Tỉ lệ % số nu loại gen
c Gen có liên kết hidro?
d Gen tự đợt liên tiếp, môi trường cung cấp nu tự loại?
Bài 2: Một gen có chiều dài 0,255micromet G = 150 nu
a/ Tính số liên kết phosphodieste ( liên kết hóa trị Đ-P), số vịng xoắn khối lượng phân tử gen
b/ Tìm tỉ lệ số lượng loại nu gen
c/ Trên mạch thứ gen có T = 450, G = 30 Hãy tính số nu loại mạch gen
Bài 3: Một gen gồm 150 chu kì xoắn có 3500 liên kết hidro a/ Tìm tỉ lệ % số nu loại gen
b/ Trên mạch thứ gen có A + G = 850 A – G = 450 Tìm số nu loại mạch đơn gen
c/ Gen thứ hai có số liên kết hidro gen nói có chiều dài ngắn chiều dài gen 51nm Tìm số nu loại gen
Bài 4: Một gen có số liên kết hidro 3120 có liên kết hóa trị Đ-P gen 4798 a/ Tìm chiều dài khối lượng phân tử gen
b/ Xác định số nu loại gen
c/ Trên mạch gen có hiệu G với T = 15%, tổng G với T = 30% số nu mạch Hãy tìm tỉ lệ phần trăm số nu loại mạch gen
d/ Xác định số nu loại gen tạo thành gen tái lần liên tiếp Bài 5:Một đoạn ADN dài 0,51 micromet Ở mạch có tỷ lệ
A : T :G:X =1:2:3:4.Tính :
(15)b.Số liên kết hóa trị Nu đoạn c.Số liên kết Hidro
d.Số vòng xoắn
Bài 6: Một gen gồm 120 chu kì xoắn có hiệu số % A với loại khơng bổ sung 20 %.Trong mạch có X=120, A=240.Tính
a.Số lượng, tỷ lệ loại Nu mạch b.Số liên kết Hidro,liên kết hóa trị gen
c Nếu gen nhân đơi liên tiếp lần môi trường nội bào cần cung cấp Nu loại
d.Số liên kết Hidro bị phá vỡ trình
Bài 7:Một gen có số Nu loại X 2/3 số Nu loại A Khi gen tự nhân đơi đợt liên tiếp địi hỏi mơi trường nội bào cung cấp 1800 Nu lọai G
a.Tính số lượng Nu loại gen b.Tính chiều dài gen
c.Tính số liên kết Hidro gen
Bài 8:Một gen có A = 20 % tổng số Nu gen G = 900 Khi gen tự nhân đôi số lần môi trường nội bào phải cung cấp 9000 Nu loại A
a.Xác định số lần gen tự nhân đôi
b Số gen tạo thêm c.Tính chiều dài gen
d.Tính số Nu loại mơi trường cần cung caapscho q trình tự nhân đơi nói Bài 9:Khối lượng đoạn ADN 9.105 đvC Đoạn ADN gồm gen cấu trúc Gen thứ dài gen thứ 0,102 micromet
Biết khối lượng phân tử trung bình Nu 300 đvC a.Xác định chiều dài gen
(16)c Đoạn ADN tái lần liên tiếp, môi trường cung cấp nu tự loại?
Bài 10: Một đoạn phân tử ADN chứa gen
Gen thứ dài 0,51 Micromet có tỉ lệ loại Nu mạch đơn thứ sau: A:T:G:X = 1:2:3:4
Gen thứ dài nửa chiều dài gen thứ có số lượng loại Nu mạch đơn thứ là:
A = T/2 = G/3 = X/4
a Tính số lượng tỉ lệ % loại Nu mạch đơn gen b Đoạn ADN có số lượng tỉ lệ loại Nu
c Tính số liên kết Hidro số liên kết hóa trị đường axit photphoric đoạn ADN nói
2 TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Một gen có hiệu số guanin với ađênin 15% số nuclêotit gen Trên mạch thứ gen có 10% timin 30% xitơzin Kết luận sau gen nói là:
A A2 = 10%, T2 = 25%, G2= 30%, X2 = 35% B A1 = 7,5%, T1 = 10%, G1= 2,5%, X1 = 30% C A1 = 10%, T1 = 25%, G1= 30%, X1 = 35% D A2 = 10%, T2 = 7,5%, G2= 30%, X2 = 2,5%
Câu 2. Một gen có khối lượng 540000 đvC có 2320 liên kết hidrơ Số lượng loại nuclêơtit nói bằng:
A A = T = 380, G = X = 520 B A = T = 520, G = X = 380 C A = T = 360, G = X = 540 D A = T = 540, G = X = 360
Câu 3. Trên mạch gen có 150 ađênin 120 timin Gen nói có 20% guanin Số lượng loại nuclêôtit gen là:
(17)Câu 4. Trên mạch gen có 25% guanin 35% xitôzin Chiều dài gen 0,306micrômet Số lượng loại nuclêôtit gen là:
A.A = T = 360; G = X = 540 B.A = T = 540; G = X = 360 C.A = T = 270; G = X = 630 D.A = T = 630; G = X = 270
Câu 5. Một gen có khối lượng phân tử 72.104 đvC Trong gen có X = 850 Gen nói trên tự nhân đơi lần số lượng loại Nu tự môi trường cung cấp :
A ATD = TTD = 4550, XTD = GTD = 3850 B ATD = TTD = 3850, XTD = GTD = 4550 C ATD = TTD = 5950, XTD = GTD = 2450 D ATD = TTD = 2450, XTD = GTD = 5950 Câu 6. Trong đoạn phân tử ADN có khối lượng phân tử 7,2.105 đvC, mạch có A1 + T1 = 60%, mạch có G2 – X2 = 10%, A2 = 2G2 Nếu đoạn ADN nói tự nhân đơi lần số lượng loại Nu mơi trường cung cấp :
A ATD = TTD = 22320, XTD = GTD = 14880 B ATD = TTD = 14880, XTD = GTD = 22320 C.ATD = TTD = 18600, XTD = GTD = 27900 D ATD = TTD = 21700, XTD = GTD = 24800
Câu 7. Một gen có chiều dài 1938 ăngstron có 1490 liên kết hiđrơ Số lượng loại nuclêôtit gen là:
A A = T = 250; G = X = 340 B.A = T = 340; G = X = 250 C.A = T = 350; G = X = 220 D.A = T = 220; G = X = 350
Câu 8. Một gen có số liên kết hiđrơ 3450, có hiệu số A với loại Nu không bổ sung 20% Gen nói tự nhân đơi liên tiếp đợt số lượng loại Nu mơi trường cung cấp cho q trình tự nhân đơi gen :
A ATD = TTD = 13950, XTD = GTD = 32550 B ATD = TTD = 35520, XTD = GTD = 13500 C ATD = TTD = 32550, XTD = GTD = 13950 D ATD = TTD = 13500, XTD = GTD = 35520
Câu 9. Phân tử ADN gồm 3000 nuclêơtit có số T chiếm 20%, A ADN dài 10200Ǻ với A=T=600, G=X=900
(18)C ADN dài 10200Ǻ với G=X=600, A=T=900 D ADN dài 5100Ǻ với G=X=600, A=T=900
Câu 10. Nếu nuôi cấy ADN mơi trường có nitơ phóng xạ 15N, chuyển sang mơi trường (chỉ có 14N), ADN đ1o tự lần liên tiếp, sinh số mạch đơn chứa 15N
A B 64 C D 128
Câu 11. Có phân tử ADN có khối lượng 75.107 đơn vị cacbon tỉ lệ
3
A
G tự nhân đôi lần
Số lượng loại nuclêôtit môi trường cung cấp cho trình nhân đơi nói là: A G = X = 3,5.106, A = T = 5,25.106. B G = X = 3,25.106, A = T = 5,5.106.
C G = X = 3,25.106, A = T = 5,5.105. D G = X = 3,5.105, A = T = 5,25.105.
Câu 12. Trên mạch phân tử ADN có số nuclêơtit loại: A=60; G=120; X=80; T=30 Một lần nhân đôi phân tử ADN địi hỏi mơi trường nội bào cung cấp cho loại nuclêôtit gen là:
A A = T = 90; G = X = 200 B A = G = 180; T = X = 110 C A = T = 180; G = X = 110 D A = T = 150; G = X = 140 Câu 13. Một mạch đơn phân tử ADN có trình tự nuclêơtit sau: ….A T G X A T G G X X G X …
Trong q trình nhân đơi ADN hình thành từ đoạn mạch có trình tự A.….T A X G T A X X G G X G… B….A T G X A T G G X X G X… C….U A X G U A X X G G X G… D….A T G X G T A X X G G X T… Câu 14 Người ta sử dụng chuỗi pơlinuclêơtit có TA+X
+G = 0,25 làm khuôn để tổng
(19)A A + G = 25%, T + X = 75% B A + G = 80%, T + X = 20% C A + G = 75%, T + X = 25% D A + G = 20%, T + X = 80% Câu 15. Phân tử ADN vùng nhân vi khuẩn E coli chứa N15 phóng xạ Nếu chuyển vi khuẩn E coli sang mơi trường có N14 tế bào vi khuẩn E coli sau lần nhân đôi tạo phân tử ADN vùng nhân hoàn toàn chứa N14 ?
A 16 B C 32 D 30 CHUYÊN ĐỀ CẤU TRÚC ARN VÀ QUA TRÌNH PHIÊN MÃ
GV: PHẠM QUỐC ĐỘ_TRƯỜNG THPT HỒNG NGỰ 1
I TÓM TẮC LÍ THUYẾT VỀ CỞ CHẾ SAO MÃ. 1)Cấu tạo chung ARN :
- Ở sinh vật như: thực khuẩn thể, virus động vật, virus của thực vật vật liệu di truyền ARN Ở sinh vật bậc cao có ARN là bản mãcủa ADN.
- Phân tử ARN có cấu tạo đa phân gồm nhiều đơn phân ribônu Mỗi ribơnu có cấu tạo thành phần :
-Đường riboz C5H10O5
-Axit photphoric H3PO4
-Một loại bazơ nitric: A ,U ,G ,X , ngồi cịn gặp số bazơ giả khác như Uridin giả , Ribôtimindin , Inozin , , tỉ lệ bazơ ARN nhiều ADN .
(20)+ Pirimidin: Nucleotit có kích thước nhỏ hơn: U (Timin) X (Xitozin)
- Vì thành phần đường photphat chung cho rNu, nên người ta phân biệt gọi tên rNu theo thành phần bazơ nitơ : rNu loại A, U, T, X
- Bazo nito liên kết với đường tai vị trí C thứ 1; nhóm photphat liên kết với đường tại vị trí C thứ tạo thành cấu trúc Nucleotit
* CẤU TRÚC BẬC : phân tử ARN cấu tạo chuỗi poliribonuclêotit nối với nhau liên kết photphođieste.Các phân tử ARN thường chuỗi mạch đơn chứa khoảng từ 50 -6000 ribơnu, ngồi số lồi virut có ARN mạch kép * CẤU TRÚC BẬC 2:nhiều phân tử ARN uốn cong gấp khúc thành dạng đặc biệt tạo nên cấu trúc bậc ( tARN ) Ngồi cịn có cấu trúc bậc 3.
2) Phân loại ARN :
- ARN di truyền : ARN mang thông tin di truyền gặp đa số virus thực vật một số thực khuẩn thể Dạng ARN dạng mạch đơn hay mạch kép - ARN không di truyền : tổng hợp từ ADN , gồm loại : +ARN thơng tin (mARN) :có cấu trúc mạch đơn kích thước khơng đồng tổng hợp từ gen cấu trúc hay gen điều hịa dùng làm khn để tổng hợp prơtêin ,gồm khoảng từ 75 -3000 ribônu mARN chiếm từ -10% tổng số ARN tế bào
+ ARN vận chuyển(tARN) : phân tử nhỏ có khoảng từ 73 -90 ribơnu có cấu trúc bậc có chiều Mỗi phân tử tARN liên kết tạm thời với loại axit
(21)+ ARN riboxom(rARN): chiếm tới 80% tổng số ARN tế bào thành phần chủ yếu cấu tạo thành riboxom ngồi cịn tìm thấy bào quan ti thể , lạp thể Được cấu tạo từ 160-13000 ribônu.
3 Phiên mã( mã):quá trình tổng hợp ARN
a) Thời điểm, nguyên tắc:
- Thời điểm :diễn nhân tế bào, vào kì trung gian, lúc NST dạng dãn xoắn cực đại.
- Nguyên tắc : BS (A-U ; G-X)
b) Cơ chế phiên mã :
- MĐ: Đầu tiên ARN pơlimeraza bám vào vùng điều hồ làm gen tháo xoắn để lộ
ra mạch mã gốc (có chiều 3’
5’) bắt đầu tổng hợp mARN vị trí đặc hiệu.
- Kéo dài: ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc gen có chiều 3’ 5’
để tổng hợp nên mARN theo nguyên tắc bổ sung (A - U ; G - X) theo chiều 5’
3’ - KT: Khi enzim di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc phiên mã kết thúc, phân tử mARN giải phóng Vùng gen vừa phiên mã xong mạch đơn gen xoắn lại.
* Ở sinh vật nhân sơ:
+ mARN sau phiên mã sử dụng trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp
prôtêin, từ gen mARN dịch mã thành chuỗi pơlipeptit (phiên mã
đến đâu dịch mã đến đó).
(22)* Sinh vật nhân thực :
+ Ở sinh vật nhân thực, mARN sau phiên mã phải chế biến lại cách loại bỏ đoạn khơng mã hố (intrơn), nối đoạn mã hoá (êxon) tạo mARN trưởng thành.
+mARN tổng hợp từ gen tế bào thường mã hố cho chuỗi pơlipeptit
■ Có loại ARN(mARN; tARN; rARN) có cấu trúc gồm mạch pơlinu
Lưu ý: Khi nói q trình phiên mã xảy theo chiều 5'-3' mạch mới, hay mạch
khuôn 3'-5' khơng có nghĩa rằng mạch 3'-5' ADN ln mạch khuôn Phân
tử ARN pol hoạt động đơn vị gen Nếu ADN có mạch 2, gen này, mạch gốc mạch 1, cịn gen mạch gốc lại mạch Nắm rõ điều này, ta thấy, đột biến đảo đoạn NST Nếu đoạn đảo chứa gen nguyên vẹn, khơng ảnh hưởng tới q trình phiên mã gen (bỏ qua ảnh hưởng yếu tố điều hồ)
II CƠNG THỨC
Dạng : Tính số lượng ribonuclêơtit ARN:
- rN = rA + rU + rG + rX = N
- rA = T gốc ; rU = A gốc; rG = X gốc; rX = Ggốc
(23)+ Số lượng :A = T = rA + rU G = X = rR + rX
+ Tỉ lệ % : % A = %T =
% %rA rU
%G = % X =
% %rG rX
Bài 1: Một gen có L= 0,408µm, có 720 loại A mạch mARN tổng hợp từ gen có 240 Um có 120 Xm Xác định số ribơNu cịn lại mARN?
Giải
A + G = 1200 rA = T gốc = 480 rU = A gốc = 240 rG = X gốc = 360 rX = Ggốc = 120
Bài 2: Một gen L= 0,51µm Mạch có A = 150, T = 450 mạch có G = 600 tính số
lượng ty l % loại riboNu mARN?ê
Giải N = 3000
(24)rG = X 1= 600 = 40% rX = G1 = 300 = 20%
Bài : Phân tử ARN có U = 18% mạch gốc gen điều khiển tổng hợp ARN có T = 20%.
a Tính ty l % loại Nu gen tổng hợp ARN nói trên?ê
b Nếu gen có L = 0,408µm số lượng loại ribơNu ARN, số lượng loại Nu của gen bao nhiêu?
Giải
a % A = %T = % rA+% rU2 = 19%
%G = % X = 31% b rN = 1200 A = T = 456 G = X = 744
Bài 4: Gen có klượng 504.103 đvC G=20% Mạch thứ gen có 126 Nucleotit
loại T 5% N loại X Khi gen phiên mã tạo phân tử mARN có U = 15% 1 Tính số Nucleotit loại gen ?
(25)1)Số nuclêôtit gen: N = 504000 : 300 đvC = 1680 (nu)
Số nuclêôtit loại gen: G=X= 1680 x 20% = 336(nu); A = T = 1680 x 30 % = 504(nu)
2)Số nuclêôtit loại mạch thứ hai:
A2 = T1 = 126 (nu); T2= A1 = A – A2 = 504 – 126 = 378 (nu)
G2= X1 = % x 840 = 42 (nu ) ; X2 = G1 = X – X1 = 336 – 42 = 294 (nu )
3) Tỉ lệ % loại nuclêôtit mạch gen : G2= X1 = % ; X2 = G1 = ( 294 x 100%) : 840 = 35 %
A2 = T1 = (126 x 100%) : 840 = 15 %; T2= A1 = (378 x 100%) : 840 = 45 %
mARN có U = 15% ; chứng tỏ pt mARN phiên mã từ mạch gen. Vậy: tỉ lệ % rN loại A, U, G, X mARN là:
rU = A2 = 15 %; rA = T2 = 45 % ; rG = X2 = 35 %; rX = G2= %
Bài 5: Một phân tử mARN dài 2040 A0 , có A= 40%, U=20%, X= 10% Số Nu
phân tử mARN
a.Xác định loại riboNu phân tử mARN b.Phân tử mARN chứa ba?
Giải
a rN = 1200
(26)rU = A1 = 20% x 1200/100 = 240 rG = X 1= 10% x 1200/100 = 120 rX = G1 = 30% x 1200/100 = 360
b Bộ = 1200/3 = 400
Bài 6:mARN có rG – rA = % rX – rU = 15 % Tỉ lệ % số nuclêôtit loại gen phiên mã nên mARN:
Giải: Theo đề, ta có: rG – rA = % (1) rX – rU = 15 % (2) (1) + (2) vế theo vế, ta được:( rG + rX) – (rA + rU) = 20 % (3) Theo chế phiên mã: A = T = (rA + rU); G = X = ( rG + rX) Nên: (3) viết lại G – A = 20 % (4) mà: G + A = 50% (5) (4) + (5) vế theo vế, ta được: G = 35 % A = 15%
Bài 7: Gen có klượng 504.103 đvC G=20% Mạch thứ gen có 126 Nucleotit
loại T 5% N loại X Khi gen phiên mã tạo phân tử mARN có U = 15% 1 Tính số Nucleotit loại gen ?
2 Tính số Nucleotit loại mạch thứ hai gen? 3 Tính tỉ lệ % rN loại A, U, G, X mARN ?
Bài giải:
(27)Số nuclêôtit loại gen: G=X= 1680 x 20% = 336(nu); A = T = 1680 x 30 % = 504(nu)
2)Số nuclêôtit loại mạch thứ hai:
A2 = T1 = 126 (nu); T2= A1 = A – A2 = 504 – 126 = 378 (nu)
G2= X1 = % x 840 = 42 (nu ) ; X2 = G1 = X – X1 = 336 – 42 = 294 (nu )
3) Tỉ lệ % loại nuclêôtit mạch gen : G2= X1 = % ; X2 = G1 = ( 294 x 100%) : 840 = 35 %
A2 = T1 = (126 x 100%) : 840 = 15 %; T2= A1 = (378 x 100%) : 840 = 45 %
mARN có U = 15% ; chứng tỏ pt mARN phiên mã từ mạch gen. Vậy: tỉ lệ % rN loại A, U, G, X mARN là:
rU = A2 = 15 %; rA = T2 = 45 % ; rG = X2 = 35 %; rX = G2= % Dạng 2:
a Tính khối lượng ARN (MARN)
- MARN = rN 300đvc =
N
300 đvc
- LARN = LADN = rN 3,4A0 =
N
3,4 A0
b Tính chiều dài :
- ARN gồm có mạch rN ribơnu với độ dài nu 3,4 A0 Vì chiều dài ARN
(28)- Vì LADN = LARN = rN 3,4A0 =
N
2 3,4 A0
c Tính số liên kết hoá trị Đ –P:
+ Trong chuỗi mạch ARN : ribônu nối liên kết hố trị , ribơnu nối
nhau liên kết hố trị …Do số liên kết hố trị nối ribơnu mạch ARN
rN –
+ Trong ribơnu có liên kết hố trị gắn thành phần axit H3PO4 vào thành phần
đường Do số liên kết hóa trị loại có rN ribơnu Rn Vậy số liên kết hố trị Đ –P ARN :
HT ARN = rN – + rN = rN -1
Bài :M t pt ARN có A = 2U = 3G = 4X có khối lượng 27.10ơ 4 đvc
a. Tính chiều dài ARN ăngtron?
b Tính số lượng ribơNu ARN tạo ra?
c PT ARN có liên kết c ng hóa trị?ơ
Giải
a - MARN = rN 300đvc → rN = 27.104 : 300 = 900
- LARN = LADN = rN 3,4A0 = 3060A0 b. rU = rA2 ; rG = rA3 ; rX = rA4
(29)rA = 432 rU = 216 rG = 144 rX = 108
c rN – = 900 – = 899
Bài 2: Một gen L= 0,408µm thực mã.
a Tính chiều dài số lượng ribôNu ARN tạo ra?
b Tính liên kết cộng hóa trị đường axit photphoric?
Giải
a L = 4080 A0 rN = 1200
b 2 rN -1 = 2.1200 – = 3399
Bài 3. Phân tử mARN trưởng thành tạo chứa 20%U, 10%A, 40%X 450G Các đoạn intron bị cắt bỏ có tổng chiều dài 30,6µm, có tỉ lệ G = 2U = 3X = 4A.
1 Tính số nuclêơtit gen tổng hợp mARN trên.
2 Tính số lượng loại nuclêôtit phân tử mARN sơ khai tương ứng. 3 Tính tỷ lệ loại nuclêơtit mạch mã gốc gen.
(30)1 Tính số nuclêơtit gen tổng hợp mARN trên. %U + %A + %X + %G = 100% => %G = 30%. => Số nuclêôtit mARN = 450x100/30 = 1500. Số nuclêôtit đoạn bị cắt bỏ 306000/3,4 = 90.000.
=> Số nuclêôtit gen 1500x2 + 90.000x2 = 93.000 (nu)
2 Tính số lượng loại nuclêôtit phân tử mARN sơ khai tương ứng. Số nuclêôtit loại đoạn intron là:
G = 43200; U = 21600; X = 14400; A = 10800 Số nuclêôtit loại mARN trưởng thành:
A = 150; U = 300; X = 600; G = 450. Số nuclêôtit loại mARN sơ khai A = 10800 + 150 = 10950;
U = 21600 + 300 = 21900; X = 600 + 14400 = 15000; G = 43200 + 450 = 43650;
(31)G = rX = 15000 = %G = 15000/91500*100 = 16,4 X = rG = 100 -%A-%T-%G-%X = 47,8
Dạng 3:
a Qua lần mã :
Khi tổng hợp ARN , mạch gốc ADN làm khuôn mẫu liên ribônu tự theo NTBS :
AADN nối U ARN ; TADN nối A ARN
GADN nối X ARN ; XADN nối G ARN
Vì : + Số ribơnu tự loại cần dùng số nu loại mà bổ sung
mạch gốc ADN
rAtd = Tgốc ; rUtd = Agốc
rGtd = Xgốc ; rXtd = Ggốc
+ Số ribônu tự loại cần dùng số nu mạch ADN
rNtd =
N
b Qua nhiều lần mã ( k lần )
Mỗi lần mã tạo nên phân tử ARN nên số phân tử ARN sinh từ gen bằng số lần mã gen
(32)+ Số ribônu tự cần dùng số ribônu cấu thành phân tử ARN Vì qua K lần mã tạo thành phân tử ARN tổng số ribơnu tự cần dùng là:
∑❑ rNtd = K rN
+ Suy luận tương tự , số ribônu tự loại cần dùng : ∑❑ rAtd = K rA = K Tgốc
∑❑ rUtd = K rU = K Agốc
∑❑ rGtd = K rG = K Xgốc
∑❑ rXtd = K rX = K Ggốc
* Chú ý : Khi biết số ribônu tự cần dùng loại :
+ Muốn xác định mạch khuôn mẫu số lần mã chia số ribơnu cho số nu loại bổ sung mạch mạch ADN => Số lần mã phải ước số số ribbơnu số nu loại bổ sung mạch khuôn mẫu
+ Trong trường hợp vào loại ribônu tự cần dùng mà chưa đủ xác định mạch gốc , cần có số ribơnu tự loại khác số lần mã phải ước số chung giữa só ribơnu tự loại cần dùng với số nu loại bổ sung mạch gốc
c Tính số lần mã gen K = rNmtrN
(33)Bài 1: Một gen L= 0,408µm thực mã mơi trường cung cấp 4800 ribơNu Tính số pt ARN tổng hợp?
Giải rN = 1200
K = rNmtrN = 4800 : 1200 = 4
Bài 2: Mạch gốc gen có số Nu N/2 = 1500Nu A1 = 200, T1 = 300, G1
= 400, X1 = 600 mã lần, tổng hợp pt mARN Xác định số lượng
loại ribôNu mARN?
Giải
rA = T1 = 300 x = 900 rU = A1 = 200 x = 600 rG = X 1= 600 x = 1800 rX = G1 = 400 x = 1200
Bài 3: Hai gen có chiều dài 4080A0
1 Gen thứ có H = 3120 mạch thứ gen có A1 = 120 G1 = 480. tính số lượng loại Ribonu môi trường cung cấp gen mã lần? 2 Gen thứ có hiệu giuwac Nu loại A với loại Nu khác 20% gen Trên mạch gốc gen có A = 300 G = 210 trình mã gen môi trường cung cấp 1800 ribonu loại U
(34)b Xác định số lần mã gen?
c tính số lượng loại ribonu ARN môi trường cung cấp?
Giải
1 N = 2400 2A + 3G = 3120 2A + 2G = 2400 A = 480
G = 720 rA = T1 = 360 rU = A1 = 120 rG = X 1= 240 rX = G1 = 480 2
(35)G = x = 360 rA = T1 = 540 rU = A1 = 300 rG = X 1= 150 rX = G1 = 210 b.
1800: 300 = 6 c
rA = T1 = 540 x = 3240 rU = A1 = 1800
rG = X 1= 150 x6 = 900 rX = G1 = 210 x = 1260
Bài 4: một gen có A = 450, tỉ lệ G / T = / Gen phiên mã tổng hợp mARN được môi trường nội bào cung cấp 500 ribonu tự loại X, mặt khác mạch của gen có A = 270, mạch có X = 135(nu) Tính số lần phiên mã gen?
Giải:
Số nu loại gen: A = T = 450(nu);
(36)A1 =T2 = 270 (nu); T1 =A2 = T- T2 = 450 - 270 = 180 (nu)
G1 =X2 = 135(nu); X1 =G2 = G- G1 = 300 - 135 = 165 (nu)
ribonu tự loại X tổng hợp từ G1 hoặc G2 gen:
Đối chiếu với mạch 2: 540/165 = 3,3 lẽloại.
Đối chiếu với mạch : 540/135 = nhận
Vậy: mạch gen mạch mã gốc gen phiên mã lần
Bài 5: Trên mạch gen có loại nuclêôtit sau:
A = 15%, T = 20%, G = 30%, X = 420 nuclêôtit
Gen nhân đôi số đợt nhận môi trường 2940 timin
1 Tính số lượng loại nuclêôtit mạch gen cá gen 2 Tính số lượng loại nuclêơtit mơi trường cung cấp cho gen nhân đôi 3 Tất gen tạo mã lần phân tử ARN tạo ra, chứa 13440 xitozin Xác định số lượng loại ribônuclêôtit mỗi phân tử ARN số lượng loại ribônuclêôtit môi trường cung cấp cho sao mã
GIẢI
1 Số lượng loại nuclêơtit :
(37)A1= T2= 15% T1= A2= 20% G1= X2= 30%
X1= G2= 100% - (15% + 20% + 30%) = 35% X1= 35% = 420 (nu)
Suy số lượng nuclêôtit mạch gen : 420 x 100/35 = 1200 nu
° Số lượng loại nuclêôtit mạch gen : A1= T2= 15% 1200 = 180 nu
T1= A2= 20% 1200 = 240 nu G1= X2= 30% 1200 = 360 nu X1= G2= 420 nu
° Số lượng loại nuclêôtit gen: A = T = A1+ A2= 180 + 240 = 420 nu G = X = G1+ G2= 360 + 420 = 780 nu
2 Số lượng loại nuclêôtit môi trường cung cấp cho gen nhân đôi:
(38)Tmt= (2x - 1) T = 2940 → 2x = → x = 3
Số lượng loại nuclêôtit môi trường cung cấp cho gen nhân đôi : Amt= Tmt= 2940 nu
Gmt= Xmt= (2x - 1) G = (23 - 1) 780 = 5460 nu.
3 Số lượng loại nuclêôtit phân tử ARN: Số gen tạo sau nhân đôi : 23 =
Gọi K số lần mã gen Suy số lượng xitôzin chứa phân tử ARN: K rX = 13440
K = 13440/ rX = 1680/ rX = 1680/ Gmạch gốc Nếu mạch gen mạch gốc, ta có:
K = 1680/ G1= 1680 / 360 = 4,66, lẻ loại
Suy ra, mạch gen mạch gốc số lần mã gen là: K = 1680/ G2= 1680 / 420 =
Vậy, số lượng loại ribônuclêôtit củamỗi phân tử ARN theo nguyền tắc bổ sung vớimạch :
(39)rX = G2= 420 riboânu
Tổng số lần mã gen: K = x = 32
Số lượng loại ribônuclêôtit môi trường cung cấp cho gen mã: rAmt= rA x 32 = 180 x 32 = 5760 ribônu
rUmt= rU x 32 = 240 x 32 = 7680 riboânu rGmt= rG x 32 = 360 x 32 = 11520 riboânu rXmt= rX x 32 = 420 x 32 = 13440 riboânu
Bài 6: Một phân tử ARN có chứa 2519 liên kết hóa trị có loại
ibônuclêôtit với số lượng phân chia theo tỉ lệ sau : rA : rU : rG : rX = : : 4 :
1 Gen tạo phân tử ARN nói nhân đơi số lần gen có chứa tổng số 109440 liên kết hyđrơ Xác định số lượng loạinuclêôtit môi trường cung cấp cho gen nhân đôi
2 Tất gen tạo nói mã số lần Các phân tử ARN tạo chứa 120960 ribơnuclêơtit Tính số lần mã củamỗi gen và số ribônuclêôtit mà môi trườngcung cấp cho gen mã
GIAÛI :
(40)Gọi rN số ribônuclêôtit phân tử mARN, suy số liên kết hóa trị phân tử ARN :
2rN - = 2519 => rN = 1260 riboânu
Số lượng loại ribônuclêôtit phân tử ARN : rA = 1260 / 1+3+4+6 = 90 ribônu
rU = 90 x = 270 riboânu rG = 90 x = 360 riboânu rX = 90 x = 540 riboânu
Số lượng loại nuclêôtit gen : A = T = 90 + 270 = 360 nu
G = X = 360 + 540 = 900 nu Số liên kết hrô gen : H = 2A + 3G
= x 360 +3 x 900 = 3420 liên kết
Gọi x số lần nhân đôi gen, suy sốliên kết hyđrơ chứa gen
con : 2x H = 109440 → 2x = 32 → x = 5
(41)Gmt= Xmt = ( 2x -1 ) G = ( 32 -1 ).900 = 27900 nu
2 Số lần mã số lượng loại ribônuclêôtit môi trường
Gọi K số lần mã gen, suy tổng số phân tử ARN tổng hợp : 32 x K
Số lượng ribônuclêôtit chứa cácphân tử ARN : 32 x K x 1260 = 120960 Vậy số lần mã gen :
K = 120960 / ( 32 x 1260 ) = laàn
Số lượng loại ribônuclêôtit mà môi trường cung cấp cho gen mã : rAmt= rA x K = 90 x = 270 ribônu
rUmt= rU x K = 270 x = 810 riboânu rGmt= rG x K = 360 x = 1080 riboânu rXmt= rX x K = 540 x = 1620 ribônu
Bài 7: Cho loại ribonu A,U,G,X phân tử ARN theo tỉ lệ 2:4:3:6 Số
liên kết hóa trị đường phân ARN 2999.
a, Tính số riboNu loại ARN , suy số nu loại gen
b, Gen thứ có chiều dài tỉ lệ loại Nu chiều dài tỉ lệ loại Nu của gen tổng hợp ARN nói ARN tổng hợp từ loại gen thứ có
(42)Giải
a)số nu mARN:2999+1=3000 -số nu loại cuả mARN:
rA=2*3000/15=400 rU=4*3000/15=800 rG=3*3000/15=600 rX=6*3000/15=1200 Agen=Tgen=rA+rU=1200 Ggen=Xgen=1800
b)gen có chiều dài nên có số nu
gen có tỉ l loại nu gen nên: A=T=1200, G=X=1800ê
rA+rU=A=1200 rA=1/4rT, giải h được: rA=240, rT=960ê
rG+rX=G=1800 rX=1/3rG, giải h được: rG=1350, rX=450ê
Dạng 4:
1 TÍNH SỐ LIÊN KẾT HIĐRƠ VÀ LIÊN KẾT HOÁ TRỊ Đ – P : a Qua lần mã :
- Số liên kết hidro :H đứt = H ADN
H hình thành = H ADN
=> H đứt = H hình thành = H ADN
- Số liên kết hố trị : HT hình thành = rN –
(43)∑❑ H phá vỡ = K H
- Tổng số liên kết hố trị hình thành :
∑❑ HT hình thành = K ( rN – 1) 2 TÍNH THỜI GIAN SAO MÃ :
* Tốc độ mã : Số ribônu tiếp nhận liên kết giây
*Thời gian mã :
- Đối với lần mã : thời gian để mạch gốc gen tiếp nhận liên kết các ribônu tự thành phân tử ARN
a Khi biết thời gian để tiếp nhận ribơnu dt thời gian mã :
TG mã = dt rN
b Khi biết tốc độ mã ( giây liên kết ribơnu ) thời gian sao mã :
TG mã = r N : tốc độ mã
- Đối với nhiều lần mã ( K lần ) :
+ Nếu tgian chuyển tiếp lần mã mà không đáng kể thi thời gian mã nhiều lần :
TG mã nhiều lần = K TG mã lần
+ Nếu TG chuyển tiếp lần mã liên tiếp đáng kể t thời gian mã
(44)TG mã nhiều lần = K TG mã lần + (K-1) t
Bài 1: M t gen có L = 0,51 µm , tiến hành mã lần Biết thời gian để tách vàơ liên kết riboNu vịng xoắn 0,01 giây, cho biết trình liên tục.
a Tính tốc đ mã thời gian mã?ô
b. Giữa pt ARN tổng hợp có quãng thời gian bị gián đoạn là
0,75 giây thời gian trình mã bao nhiêu?
Giải
a Số ribonu lắp ghép giây 10 x 0,01 = 1000 ribonu/giây
Gen mã lần tạo phân tử ARN (1500/ 1000) x = giây
b TG mã nhiều lần = K TG mã lần + (K-1) t 6 + (4 – 1)0,75 = 8,25 giây
Bài 2: Một gen có 136 vịng xoắn, có Nu loại A = 25%, gen nhân đôi liên tiếp lần.
Mỗi gen mã số lần lấy môi trường 10880 riboNu thu c loại U, biếtô
tốc đ lắp ghép 10 riboNu 0,01 giâyô
a thời gian mã gen con?
b Giữa pt ARN tổng hợp có quãng thời gian bị gián đoạn là 0,05 giây?
(45)a Số ribonu ARN
(136 x 20): = 1360 ribonu rU = 360
K = 32
Số lần mã gen = 32: = 4 Số ribonu lắp ghép giây (10 : 0,01)x 1360 = 1,36 ribonu/giây
TG mã nhiều lần = K TG mã lần = x 1,36 = 5,44 giây
b TG mã nhiều lần = K TG mã lần + (K-1) t 1,36 x + (4 – 1)0,5 = 6,94 giây
Dạng 5:
1 Mối quan hệ ARN sơ khai ARN trưởng thành sinh vật nhân thực:
Gọi E số đoạn exon ; rNI,rNE số rNu đoạn intron exon
- Số loại phân tử mARN trưởng thành: (E – 2)! <nếu tất đoạn exon lắp ráp lại>
- Số rNu phân tử mARN trưởng thành: rNE
- Số rNu phân tử mARN sơ khai: rNI + rNE
2 Tìm số nu loại mARN trường hợp đề cho mUmt1 mUmt2 (hoặc mAmt1 mAmt2…)
(46)mUmt2 = mU x k2 => mU = mUmt2/k2
mUmt1/k1= mUmt2/k2
k1 = mUmt1 x k2/mUmt2
Chạy nghiệm tìm k1, k2 (k1 k2 số nguyên dương).
BÀI TẬP PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ Câu 1: Q trình tởng hợp ARN xảy ở:
A ribôxôm. B tế bào chất. C nhân tế bào. D ti thể.
Câu 2: Làm khn mẫu cho q trình phiên mã nhiệm vụ của
A mạch mã hoá. B mARN. C mạch mã gốc. D tARN.
Câu 3: Đặc điểm thuộc về cấu trúc mARN?
A mARN có cấu trúc mạch kép, dạng vịng, gồm loại đơn phân A, T, G, X. B mARN có cấu trúc mạch kép, gồm loại đơn phân A, T, G, X.
C mARN có cấu trúc mạch đơn, gồm loại đơn phân A, U, G, X.
D mARN có cấu trúc mạch đơn, dạng thẳng, gồm loại đơn phân A, U, G, X.
Câu 4:Quá trình phiên mã xảy ở
A sinh vật nhân chuẩn, vi khuẩn. B sinh vật có ADN mạch kép.
C sinh vật nhân chuẩn, vi rút. D vi rút, vi khuẩn.
(47)A codon. B axit amin. B anticodon. C triplet.
Câu 6:ARN tổng hợp từ mạch gen?
A Từ mạch có chiều 5’ → 3’. B Từ hai mạch đơn.
C Khi từ mạch 1, từ mạch 2. D Từ mạch mang mã gốc.
Câu 7: Loại axit nuclêic tham gia vào thành phần cấu tạo nên ribôxôm là
A rARN. B mARN. C tARN. D ADN.
Câu 8:Phiên mã q trình tởng hợp nên phân tử
A ADN ARN B prôtêin C ARN D ADN
Câu 9:Đơn vị mã hoá cho thông tin di truyền mARN gọi là
A anticodon. B codon. C triplet. D axit amin.
Câu 10: Trong q trình phiên mã, chuỗi poliribơnuclêơtit tổng hợp theo chiều nào?
A 3’ → 3’. B 3’ → 5’. C 5’ → 3’. D 5’ → 5’.
Câu 11:Cặp bazơ nitơ sau khơng có liên kết hidrơ bở sung?
A U T B T A C A U D G X
Câu 12:Nhận định sau về phân tử ARN?
A Tất loại ARN có cấu tạo mạch thẳng.
(48)C mARN y khuôn từ mạch gốc ADN. D Trên tARN có anticodon giống nhau.
Câu 13 Enzim xúc tác cho trình tổng hợp ARN
A ARN pôlimeraza B amilaza C ligaza D. ADN
pơlimeraza
Câu 14 Một gen có đoạn mạch bở sung có trình tự nuclêơtit AGXTTAGXA. Đoạn phân tử ARN sau tổng hợp từ gen có đoạn mạch bở sung trên
A AGXUUAGXA B UXGAAUXGU C TXGAATXGT D AGXTTAGXA
Câu 15: Ở sinh vật nhân thực, trình sau không xảy nhân tế bào.
A Nhân đôi nhiễm sắc B Phiên mã
C Dịch mã D Tái ADN (nhân đôi ADN)
Câu 16: Trình tự sau phù hợp với trình tự nuclêơtit phiên mã từ một gen có đoạn mạch bổ sung AGX TTA GXA?
A TXG AAT XGT. B UXG AAU XGU.
C AGX TTA GXA. D AGX UUA GXA.
Câu 17:Phiên mã q trình:
A Tổng hợp chuổi pơlipeptit B Nhân đơi ADN
C Duy trì thơng tin di truyền qua hệD Truyền thông tin di truyền từ trong nhân tế bào
(49)1 : xúc tác tách mạch gen 2 : xúc tác bổ sung nu- vào liên kết với mạch khuôn
3 : nối đoạn ôkazaki lại với nhau 4 : xúc tác q trình hồn thiện mARN
Phương án trả lời : A ; ; 3 B ; ; 4 C ; ; ; 4
D ; 2
Câu 19:Thứ tự chiều mạch khuôn tổng hợp mARN chiều tổng hợp mARN lần lượt :
A 5,→3,và 5,→3, B 3,→3, và 3,→3, C.5,→3, và 3,→5, D 3,→5, và 5,→3, Câu 20 Quá trình phiên mã tạo ra:
A tARN. B mARN. C rARN. D tARNm, mARN, rARN
Câu 21: Một phân tử ADN có 200 nucleotit tiến hành phiên mã lần liên tiếp Hỏi có phân tử mARN tạo thành phân tử mARN có nucleotit ?
A 100 B 200 C 200 D 100
Câu 22: Giả sử phân tử mARN gồm hai lọai nuclêơtit A U số lọai cơđon mARN tối đa :
A loại B loại C lọai D 3loại
Câu 23 : Một phân tử ADN có 1000 nu tham gia vào trình phiên mã tạo ARN, số nu phân tử ARN :
(50)Câu 24 : Một phân tử ADN có 3000 nu tham gia phiên mã liên tục lần , số phân tử ARN tạo thành :
A B C D 8
Câu 25 : Một phân tử ADN có 2000 nu tham gia vào trình phiên mã tạo ARN, số nu phân tử ARN :
A 1000 B 2000 C 250 D 500
Câu 26: Một phân tử ADN có 6000 nu tham gia phiên mã liên tục lần , số phân tử ARN tạo thành :
A B C 10 D 32
Câu 27: Hai phân tử ADN tham gia phiên mã liên tục lần , số phân tử ARN tạo thành :
A B 10 C D 20
Câu 28 Một pt mARN có số ribơNu A = 3000 chiếm 20% số rbôNu pt. a Số Nu gen tởng hơp mARN.
A 15000 B 30000 C 3000
D.150000
b Số Nu loại gen ( ribôNu phân bố U = 2A, G = 3X)
A A = T = 9000 ; G = X = 1500 B A = T = 9000 ; G = X = 3000
(51)Câu 29 Một pt mARN có tỉ lệ ribôNu A = 2U = 3G = 4X Tính tỉ lệ % loại A, U, G, X?
A 40%; 20 ;30%; 10% B 20%; 15% ;10%; 5%
C 30%; 22.5% ;15%; 7,5% D 48%; 24%; 16%; 12-%
Câu 30 Một pt mARN có A – X =450 ; U – X = 300 mạch khơn có T – X = 20% số Nu mạch biết gen tổng hơp mARN L = 6120 A0
a Tính chiều dài mARN?
A 12240 A0 B.6120 A0 C 3060 A0
D.4080 A0
b.Số lượng loại ribôNu mARN?
A 690; 540; 330;240 B 690; 330;540 ;240
C.540;330;690.;240 D.240; 690; 330; 540
Câu 31: Một mARN nhân tạo có loại nu với tỉ lệ A:U:G = 5:3:2. a/ Tỉ lệ mã chứa loại nu nói :
A 66% B 68% C 78% D 81%
b/ Tỉ lệ mã có chứa đủ loại nu trên:
A 3% B 9% C 18% D 50%
A= 5/10; U = 3/10; G = 2/10
(52)=1- TL(AAA+UUU+GGG+AUG) = 1- [ (5/10)3+(3/10)3+(2/10)3+
5/10.3/10.2/10.3! = 66% b/ 5/10.3/10.2/10.3! = 18%
Câu 32. Một gen có 450 Ađênin 1050 Guanin Mạch mang mã gốc gen có 300 Timin 600 Xitơzin Phân tử ARN tổng hợp từ gen có số lượng từng loại: rA, rU, rG, rX là:
A 300, 150, 600, 450 B 150, 300, 600, 450
C 300, 150, 450, 600 D 300, 450, 600, 150.
Câu 33: Một gen dài 0,51 micrômet, gen thực phiên mã lần, môi trường nội bào cung cấp số ribônuclêôtit tự
A 1500 B 3000 C 6000 D. 4500. L = 0.51µm = 5100A
N = 3000 nuclêơtit rN = 1500
Vậy số nuclêôtit môi trường cung cấp cho gen phiên mã lần là: 1500x3 = 4500
Câu 34: Phân tử mARN có tỉ lệ loại Nu sau: A:U:G:X=1:2:3:4 Tính theo lý
thuyết tỉ lệ ba chứa 2A là:
A /1000 B 1/ 1000 C 3/ 64 D 27 /000
(53)+ Xét 2A – 1U có cách sắp: AAU, AUA, UAA -> TL: 3(1/10)2 x (2/10) = 3/500
+ Xét 2A – 1G -> TL: 3(1/10)2 x (3/10) = 9/1000
+ Xét 2A – 1G -> TL: 3(1/10)2 x (4/10) = 3/250
-> Tính theo lí thuyết tỉ lệ ba chứa A là: 3/500 + 9/1000 + 3/250 = 27/1000
Bạn giải tắt: 3(1/10)2 (2/10+3/10+4/10) = 27/1000
Câu 35: Một phân tử mARN dài 2040Å tách từ vi khuẩn E coli có tỉ lệ các 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 bằng chiều dài phân tử mARN Tính theo lí thuyết, số lượng nuclêơtit loại cần phải cung cấp cho q trình tổng hợp đoạn ADN là:
A G = X = 360, A = T = 240
B G = X = 320, A = T = 280.
C G = X = 240, A = T = 360
D. G = X = 280, A = T = 320.
rN = 2040/3.4 = 600 nuclêôtit
rA = 20%x600 = 120 nuclêôtit = T1 (trên ADN) = A2 (trên ADN) rG = 15%x600 = 90 nuclêôtit = X1 (trên ADN) = G2 (trên ADN)
rU = 40%x600 = 240 nuclêôtit = A1 (trên ADN) = T2 (trên ADN) rX = 25%x600 = 150 nuclêôtit = G1 (trên ADN) = X2 (trên ADN)
(54)G = X = G1 + G2 = 240
Bài 36: mARN có rG – rA = % rX – rU = 15 % Tỉ lệ % số nuclêôtit loại gen phiên mã nên mARN:
A A= T = 35 %; G = X = 15 % B A = T = 15 %;G = X = 35 %
C.A = T = 30 %; G = X = 20 % D.A = T = 20 %;G = X = 30 %
Giải: Theo đề, ta có: rG – rA = % (1) rX – rU = 15 % (2) (1) + (2) vế theo vế, ta được:( rG + rX) – (rA + rU) = 20 % (3) Theo chế phiên mã: A = T = (rA + rU); G = X = ( rG + rX) Nên: (3) viết lại G – A = 20 % (4) mà: G + A = 50% (5) (4) + (5) vế theo vế, ta được: G = 35 % A = 15%
PRÔTÊIN VÀ ĐỘT BIẾN GEN
GV: NGUYỄN KINH KHA_TRƯỜNG THPT LẤP VÒ 2
A Protein: I Lí thuyết 1 Cơ sở vật chất: a) Cấu trúc
+ Cấu trúc hóa học:
- Là đại phân tử mà đơn phân axít amin liên kết với liên kết peptit Liên kết peptit liên kết nhóm cacbơxyl axit amin trước với nhóm amin axit amin sau & giải phóng phân tử nước
(55)Gốc R NH2 Nhóm amin (NH2) R
Nhóm cacbơxyl (COOH) COOH
- Prơtêin có cấu trúc đa phân nên 20 loại axit amin cho 1014 lọai prôtêin khác số lượng, thành phần, trật tự xếp cấu trúc không gian
+ Cấu trúc không gian:
- Bậc 1: Dạng mạch thẳng
- Bậc 2: Dạng xoắn anpha gấp nếp bêta - Bậc 3: Do xoắn bậc cuộn xoắn tạo nên hình cầu - Bậc 4: Do hay nhiều chuỗi pôlipeptit kết hợp lại
b) Chức năng
- Là thành phần cấu trúc TB - Tham gia vào trình TĐC (enzim) - Điều hòa sinh trưởng (hoocmon) - Bảo vệ tế bào (kháng thể)
- Giá đở, thụ thể, vận động
2 Cơ chế di truyền:
- Cơ chế dịch mã :
Gồm hai giai đoạn : + Hoạt hoá axit amin :
Axit amin + ATP + tARN aa – tARN + Tổng hợp chuỗi pôlipeptit :
(56) Mở đầu : Tiểu đơn vị bé ribôxôm gắn với mARN vị trí nhận biết đặc hiệu (gần ba mở đầu) di chuyển đến ba mở đầu (AUG), aamở đầu - tARN tiến vào ba mở đầu (đối mã khớp với mã mở đầu mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau tiểu phần lớn gắn vào tạo ribơxơm hồn chỉnh
Kéo dài chuỗi pôlipeptit : aa1 - tARN tiến vào ribơxơm (đối mã khớp với mã thứ mARN theo nguyên tắc bổ sung), liên kết peptit hình thành axit amin mở đầu với axit amin thứ Ribôxôm chuyển dịch sang ba thứ 2, tARN vận chuyển axit amin mở đầu giải phóng Tiếp theo, aa2 - tARN tiến vào ribơxơm (đối mã khớp với ba thứ hai mARN theo nguyên tắc bổ sung), hình thành liên kết peptit axit amin thứ hai axit amin thứ Ribôxôm chuyển dịch đến ba thứ ba, tARN vận chuyển axit amin mở đầu giải phóng Q trình tiếp tục đến ba tiếp giáp với ba kết thúc phân tử mARN
Kết thúc : Khi ribôxôm chuyển dịch sang ba kết thúc trình dịch mã ngừng lại, tiểu phần ribôxôm tách Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu giải phóngchuỗi pơlipeptit
3 Cơng thức tính:
Tính số ba mã hóa – Số axit a min:
+ Cứ nu kết tiếp mạch mã gốc gen hợp thành ba mã gốc ribônu mạch ARN thông tin (mARN ) hợp thành ba mã sao.Vì số ribơnu mARN với số nu mạch gốc, nên số ba mã gốc gen bằn số ba mã mARN
Số ba = =
+ Trong mạch gốc gen số mã mARN có ba mã kết thúc khơng mã hố axit amin Các ba cịn lại mã hoá a xit amin
Số ba mã hó axit amin( chuỗi pơlipettit) = - = -
+ Ngồi mã kết thúc khơng mã hố axit amin mã mở đầu có mã hố axit amin , amin bị cắt bỏ không tham gia vào cấu trúc prôtein
Số axit amin phân tử prôtein (a amin prôtein hồn chỉnh) = - = -
Tính số liên kết peptit
- Số liên kết peptit hình thành = số phân tử H2O tạo
(57)Số liên kết peptit = m-
Tính số cách mã hoá ARN số cách đặt a chuỗi pôlipeptit
- Các loại amin ba mã hố : Có 20 loại a thường gặp phân tử prôtein sau:
- 1)Glixêrin: Gly 2) Alanin: Ala3) Valin: Val 4)Lơxin: Leu 6) Xeri : Ser 7)Treonin : Thr 8) Xisterin: Cys 9) Metionin: Met 10)Aspratic: Asp 11)Asparagin: Asn 12)Glutamic: Glu 13)Glutamin: Gln 14)Arginin: Arg 15)Lizin: Lys 16)Phenilalanin: Phe 17)Tirozin: Tyr 18)Histidin: His 19)Triptofan: Trp 20)Prôlin: Prô
Tính số axit amin tự cần dùng:
1) Giải mã tạo thành phân tử prôtein :
- Khi ribôxôm chuyển dịch từ đầu đến đầu mARN để hình thành chuỗi pơlipeptit số a amin tự cần dùng ARN mang đến để dịch mã mở đầu mã kế tiếp, mã cuối cung khơng giải Vì số a tự cần dung để tổng hợp chuỗi pôlipeptit la:
Số a tự cần dùng: Số aatd =-1 =-1
- Khi rời khỏi ribơxơm
Trong chuỗi pơlipeptit khơng cịn amin tương ứng với mã mở đầu
Do số a tự cần dung để cấu thành phân tử prôtein(tham gia vào cấu trúc prôtein thể chức sinh học)
Số a tự cần dùng để cấu thành prơtein hồn
Số aaprơtein = - = - 2
2) Dịch mã tạo thành nhiều phân tử prôtein:
- Trong trình phiên mã, tổng hợp prơtein,mỗi lượt chuyển dịch ribôxôm phân tử mARN tạo thàn chuỗi pôlipepttit
(58)- Một gen phiên mã nhiều lần tạo nhiều phân tử mARN Mỗi loại ARN có n lượt trượt qua q trình dịch mã K phân tử mARN tạo số prôtein:
∑Số prôtein = ∑số lượt trượt ribôxôm = Kn
- Tổng số amin tự thu hay huy động vừa để tham gia vào cấu trúc phân tử prơtein vừa tham gia mã mở đầu)Vì vậy:
- Tổng số a tự dùng cho trình dịch mã số amin tham gia cấu trúc phân tử prôtein số amin tham gia vào việc dịch mã mở đầu(được dùng lần mở mà thôi)
∑aatd = Số prôtein (- 1) = Kn (- 1)
- Tổng số amin tham gia cấu trúc prôtein để thực chức sinh học (không kể amin mở đầu)
∑aa prôtein = Số prơtein ( - )
Tính số phân tử nước liên kết peptit:
- Trong qtrình dịch mã chuỗi pơlipeptit hình thành axit amin nối liên kết peptit đồng thời giải phóng phân tử nước,3 axit amin nối liên kết peptit, đồng thời giải phóng phân tử nước…Vì vậy:
- Số phân tử nước giải phóng trình dịch mã tạo chuỗi pơlipeptit là: Số phân tử H2o giải phóng = - 2
- Tổng số phân tử nước giải phóng q trình tổng hợp nhiều phân tử prôtein (mỗi phân tử prôtein chuỗi pơlipeptit)
∑H2o giải phóng = Số phân tử prôtein - 2
- Khi chuỗipôlipeptit rời khỏi ribơxơm tham gia chức axit amin mở đầu tách mố liên kết peptit với aix amin khơng cịn
-> Số liên kết peptit thực tạo -3 = Số aaprôtein – 1.Vì tổng số liên kết peptit hình thành phân tử prôtein là:
∑Peptit =tổng số phân tử prôtein ( -3) = số prôtein (số aaprôtein - 1)
(59)Gọi n số ribôxôm trượt qua mARN lần
Số liên kết hidrơ hình thành = đứt ba đối mã với ba mã sao: - Nếu mã kết thúc mARN UAA: n[2.(Um+Am) + 3.(Gm+Xm) - 6]
- Nếu mã kết thúc mARN UAG UGA: n[2.(Um+Am) + 3.(Gm+Xm) - 7]
2 Chiều dài
Lp = aa (Ǻ)
aa = p
L
3 (aa)
3 Phân tử lượng
Mp = aa 110 (đvC)
aa = p
110
M
(aa)
4 Tìm số nu loại ba đối mã tARN Gọi số nu loại mARN mA, mU, mG, mX Số nu loại tARN tA, tU, tG, tX
+ Trường hợp ba kết thúc UAA ta có tA = mU -1
tU = mA -2 tG = mX tX = mG
(60)tU = mA -1 tG = mX tX = mG - 1
II Bài tập
Câu 1: Đơn vị sử dụng để giải mã cho thông tin di truyền nằm chuỗi polipeptit là
A anticodon B axit amin B codon C triplet
Câu 2: Trong trình dịch mã, mARN thường gắn với nhóm ribơxơm gọi là
poliribôxôm giúp
A tăng hiệu suất tổng hợp prơtêin B điều hồ tổng hợp prơtêin C tổng hợp prôtêin loại D tổng hợp nhiều loại prôtêin
Câu 3: Các chuổi pôlipeptit tạo ribôxôm trượt m t khuônô mARN giống về:
A Cấu trúc B Thành phần axitamin C Số lượng axitamin D Số lượng thành phần axitamin
Câu 4:Các chuỗi polipeptit tổng hợp tế bào nhân thực đều
A kết thúc Met B bắt đầu axit amin Met
C bắt đầu axit foocmin-Met D phức hợp aa-tARN
(61)A rARN B mARN C tARN D ARN
Câu 6:Làm khuôn mẫu cho trình dịch mã nhiệm vụ của
A mạch mã hoá B mARN C tARN D mạch mã gốc
Câu 7:Giai đoạn hoạt hoá axit amin trình dịch mã diễn ở:
A nhân B tế bào chất C nhân D màng nhân
Câu 8:Sản phẩm giai đoạn hoạt hoá axit amin là
A axit amin hoạt hoá B axit amin tự C chuỗi polipeptit D phức hợp aa-tARN
Câu 9:Giai đoạn hoạt hoá axit amin trình dịch mã nhờ lượng từ phân giải
A lipit B ADP C ATP D glucôzơ
Câu 10: Thông tin di truyền ADN biểu thành tính trạng đời cá thể nhờ chế
A nhân đôi ADN phiên mã B nhân đôi ADN dịch mã C phiên mã dịch mã D nhân đôi ADN, phiên mã dịch mã
Câu 11:Dịch mã trình tổng hợp nên phân tử
A mARN B ADN C prôtêin D mARN
prôtêin
(62)A loại riboxom có sinh vật nhân chuẩn B loại riboxom có sinh vật nhân sơ
C loại enzim có vai trị xúc tác cho q trình tổng hợp protein
D nhóm riboxom hoạt động phân tử mARN vào thời điểm định
Câu 13:Trong trình dịch mã, liên kết peptit hình thành giữa
A hai axit amin kế B axit amin thứ với axit amin thứ hai
C axit amin mở đầu với axit amin thứ D hai axit amin loại hay khác loại
Câu 14 Bộ ba mở đầu với chức qui định khởi đầu dịch mã mã hóa axit amin mêtiơnin (ở sinh vật nhân thực)
A AUX B AUA C AUG D AUU
Câu 15 Quá trình dịch mã kết thúc
A ribôxôm tiếp xúc với côđon AUG mARN B ribôxôm rời khỏi mARN trở trạng thái tự
C ribôxôm tiếp xúc với mã ba: UAA, UAG, UGA
D ribơxơm gắn axit amin mêtiơnin vào vị trí cuối chuỗi pôlipeptit
Câu 16:Đơn phân prôtêin
A peptit B nuclêôtit C nuclêôxôm D axit amin
Câu 17:Khi nói về chế dịch mã sinh vật nhân thực, nhận định sau không đúng?
(63)B Khi dịch mã, ribôxôm chuyển dịch theo chiều 3'→5'trên phân tử mARN
C Trong thời điểm có nhiều ribơxơm tham gia dịch mã phân tử mARN
D Axit amin mở đầu q trình dịch mã mêtiơnin
Câu 18:Anticơdon có nhi m vụê :
A Xúc tác liên kết axitamin với tARN
B Xúc tác v n chuyển axitamin đến nơi tổng hợpâ C Xúc tác hình thành liên kết peptit
D Nh n biết côdon đ c hi u mARN nhờ liên kết bổ sung q trình tổng hợpâ ă ê prơtêin
Câu 19:Anticơđon phức hợp Met-tARN gì?
A AUX B TAX C AUG D UAX
Câu 20: Bào quan trực tiếp tham gia tổng hợp Prôtêin?
A Perôxixôm B Lizôxôm C Pôlixôm D Ribôxôm
Câu 21:Quan hệ sau đúng:
A ADN tARN mARN Prôtêin B ADN mARN Prơtêin Tính trạng C mARN ADN Prơtêin Tính trạng D ADN mARN Tính trạng
Câu 22:Phát biểu sau nhất?
(64)B ADN chứa thơng tin mã hố cho việc gắn nối axitamin để tạo nên prôtêin C ADN biến đổi thành prôtêin
D ADN xác định axitamin prôtêin
Câu 23:Thành phần sau không tham gia trực tiếp trình dịch mã ?
A ADN B mARN C tARN D
Ribôxôm
B Đột biến gen: I Lí thuyết.
1 Khái niệm :
- Đột biến gen biến đổi cấu trúc gen Đột biến gen thường liên quan tới cặp nuclêôtit (gọi đột biến điểm) số cặp nuclêôtit xảy điểm phân tử ADN
- Có dạng đột biến gen (đột biến điểm) : Mất, thêm, thay cặp nuclêôtit
+ Đột biến thay làm thay đổi axit amin vị trí bị đột biến.
+ Đột biến thêm làm thay đổi mã hố từ vị trí bị đột biến có thể làm thay đổi axit amin chuỗi pơlipeptit tương ứng từ vị trí bị đột biến.
+ Biến đổi dãy nuclêôtit gen cấu trúc Biến đổi dãy nuclêôtit mARN
Biến đổi dãy axit amin chuỗi pơlipeptit tương ứng Có thể làm thay đổi cấu trúc prơtêin Có thể biến đổi đột ngột, gián đoạn tính trạng cá thể quần thể
2 Nguyên nhân :
Do ảnh hưởng tác nhân hố học, vật lí (tia phóng xạ, tia tử ngoại …), tác nhân sinh học (virút) rối loạn sinh lí, hố sinh tế bào
3 Cơ chế phát sinh :
(65)Gen tiền đột biến gen đột biến gen
+ Lấy ví dụ chế phát sinh đột biến kết cặp không nhân đôi ADN (G – X A – T), tác động tác nhân hoá học – BU (A – T G – X) để minh hoạ
- Cơ chế biểu : Đột biến gen phát sinh tái qua chế nhân đơi của ADN Đột biến phát sinh giảm phân (đột biến giao tử), phát sinh ở những lần nguyên phân hợp tử (đột biến tiền phơi), phát sinh q trình ngun phân tế bào xôma (đột biến xôma)
4 Hậu :
- Đột biến gen có hại, có lợi trung tính thể đột biến
- Mức độ có lợi hay có hại đột biến phụ thuộc vào tổ hợp gen, điều kiện môi trường
Khẳng định phần lớn đột biến điểm thường vô hại
5 Ý nghĩa : Đột biến gen nguồn nguyên liệu sơ cấp q trình chọn giống tiến hố
A Gọi x số lần nhân đôi ADN
- Nếu tự đột biến (dạng hiếm) số gen đột biến sinh ra: 2x –
– 1(x>1) - Nếu có phân tử 5-BU số gen đột biến sinh ra: 2x –
– (x>2) B Các dạng đột biến: có dạng
I Đảo vị trí cặp Nu 1.Nhận biết
- N
- L Không đổi - H
- A/G
(66)II Thay cặp Nu 1.Nhận biết
- N: không đổi
- L: không đổi A – T = T - A Không đổi: loại
- H: G – X = X - G
G - X A- T =
Thay đổi: khác loại X - G G - X T- A =
X - G - A/G: Không đổi: thay loại
Thay đổi: thay khác loại 2.Hậu quả: Đồng nghĩa, sai nghĩa, vô nghĩa III Mất cặp Nu:
1.Nhận biết
- N
(67)- L
- A/G: tăng giảm 2.Hậu quả:
* Nếu số cặp Nu bội số (3, 6, …, 3n): - Số lượng:
aaĐB = aaBT -
3(3,6, ,3 )
n
= aaĐB - n - Thành phần: <3 cặp Nu> + Thuộc 3: Khơng có aa + Thuộc 3:
Cách … (liên tiếp) …… n
aa …… n +
Hoặc dùng công thức:
Nếu cặp nu n ba liên tiếp => aa có n – aa IV Thêm cặp Nu
1.Nhận biết - N
- H tăng - L
- A/G: tăng giảm 2.Hậu quả:
(68)* Thêm cặp Nu bội số (3, 6, …, 3n): -Số lượng:
aaĐB = aaBT +
3(3,6, ,3 )
n
-Thành phần:<3 cặp Nu>
+ Thuộc : aa (các thêm nằm xen kẽ) + Thuộc :
Cách … (liên tiếp) …… n
aa …… n +
C Chú ý:
Tên gen: ban đầu = bình thường = trước đột biến = cũ Còn lại = đột biến = sau đột biến =
Đoạn mất: Nmất = aamất
Tần số = tỉ lệ = xác suất đột biến:
F =
B B BT
gen gen
Đ Đ
II Bài tập
Bài 1: Một gen A dài 4080Aº bị đột biến thành gen a Khi gen a tự nhân đôi lần môi trường nội bào cung cấp 2398 nu đột biến thuộc dạng nào?
(69)Bài 3: Một gen bình thường điều khiển tổng hợp prơtêin có 498 axit amin Đột biến tác động cặp nuclêôtit sau đột biến tổng số nuclêôtit gen 3000 Xác định dạng đột biến gen xảy ra?
Bài 4: Gen A có khối lượng phân tử 450000 đơn vị cacbon có 1900 liên kết hydrơ Gen A bị thay cặp A - T cặp G - X trở thành gen a, thành phần nuclêôtit loại gen a ?
Bài 5: Một gen tổng hợp phân tử prơtêin có 498 axit amin, gen có tỷ lệ A/G = 2/3 Nếu sau đột biến, tỷ lệ A/G = 66,85% Đây dạng đột biến gen nào?
Bài 6: Một gen có 1200 nuclêơtit có 30% A Gen bị đoạn Đoạn chứa 20 nuclêôtit loại A có G= 3/2 A Số lượng loại nuclêôtit gen sau đột biến bao nhiêu?
Bài 7: Một gen có 1200 nuclêơtit có 30% ađênin Do đột biến chiều dài gen giảm 10,2 A0 liên kết hydrô Số nuclêôtit tự loại mà môi trường phải cung cấp gen đột biến tự nhân đôi liên tiếp hai lần ?
Bài 8: Gen có 1170 nuclêơtit có G = 4A Sau đột biến, phân tử prôtêin giảm xuống axit amin Khi gen đột biến nhân đôi liên tiếp lần, nhu cầu nuclêôtit loại A giảm xuống 14 nuclêôtit loại G giảm nuclêôtit, số liên kết hyđrô bị phá huỷ trình bao nhiêu?
Bài 9: Phân tử mARN tổng hợp từ gen bị đột biến chứa 150 uraxin, 301 guanin, 449 ađênin, 600 xytôzin Biết trước chưa bị đột biến, gen dài 0,51 micrơmét có A/G = 2/3 Xác định dạng đột biến?
Bài 10: Một cặp gen dị hợp, alen dài 5100 ăngstrong Gen A có số liên kết hydro 3900, gen a có hiệu số phần trăm loại A với G 20% số nu gen Do đột biến thể dị bội tạo tế bào có kiểu gen Aaa Số lượng nuclêôtit loại kiểu gen
Bài 11: Một gen có tổng số nu 3000, Nu loại A = 500 gen bị đột biến lien quan tới ba Số liên kết hiđrô gen đột biến 4009 Xác định dạng đột biến?
Bài 12: Một phân tử ARN tổng hợp từ gen B có số ribơnu loại A = 200, U = 300, G = 400, X = 600 gen B bị đột biến thành gen b, gen b có chiều dài gen B có số liên kết hiđrơ 4000 Xác định dạng đột biến trên?
Bài 13: Một gen có 120 chu kì xoắn có số nu loại G = 450, gen đột biến thành gen khác có chiều dài 4076,6 A0 Tính số liên kết hiđrô gen đột biến?
Bài 14: Gen A đột biến thành gen a, gen a gen A 6,8 A0 liên kết hiđrô Xác định dạng đột biến?
Bài 15: Hãy tìm dạng đột biến làm thay đổi cấu trúc gen trường hợp sau :
(70)- Số liên kết hiđrô gen giảm bớt liên kết - Số liên kết hiđrô gen giảm bớt liên kết - Số liên kết hiđrô gen không thay đổi - Không làm thay đổi chiều dài gen
- Không làm thay đổi chiều dài gen làm số liên kết hiđrô gen tăng thêm liên kết
- Không làm thay đổi chiều dài gen làm số liên kết hiđrô gen tăng thêm liên kết
- Không làm thay đổi chiều dài gen làm số liên kết hiđrô gen giảm liên kết - Không làm thay đổi chiều dài gen làm số liên kết hiđrô gen giảm liên kết
Bài 16: Khi gen S đột biến thành gen s Khi gen S s tự nhân đôi liên tiếp lần nu tự mơi ttrường nội bào cung cấp cho gen s so với cho gen S 28 nuclêôtit Dạng đột biến xẩy với gen S gì?
Bài 17: Một gen có 3000 liên kết hiđrơ có số nuclêơtit loại G (guanine) gấp lần loại A (ađênin) Một đột biến xảy làm cho chiều dài gen giảm 85Ao biết số nuclêôtit bị có nuclêơtit loại X (xitơzin) Tính số nuclêơtit loại gen sau đột biến?
Bài 18: Một gen có chiều dài 0,255 µm, có hiệu Ađênin guanin 10% Gen nhân đôi đợt số gen tạo chứa tất 600 ađênin 2401 guanin:
Xác định dạng đột biến, tỉ lệ gen đột biến so với tổng số gen tạo thành
Xác dịnh số lượng loại nuclêôtit môi trường cung cấp cho gen đột biến nhân đôi lần
Bài 19: Dưới tác dụng tia phóng xạ, gen bị đột biến dẫn đến hậu làm a.a thứ 12
Xác định dạng đột biến gen trên? Vị trí xẩy đột biến gen?
Số nuclêôtit loại số liên kết hiđrơ gen thay đổi nào?
Bài 20: Một gen đột biến mã hố cho phân tử prơtêin hồn chỉnh có 198 aa Phân tử mARN tổng hợp từ gen đột biến nói có tỉ lệ A:U:G:X 1:2:3:4, số lượng nucleotit phân tử mARN bao nhiêu?
A 60A; 180U; 120G; 260X B 180G; 240X; 120U; 60A
(71)