4- Trong các phân tử ADN con được tạo ra, có 14 phân tử cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu của môi trường nội bào. phân tử ADN này nhân đôi liên[r]
(1)eLib.vn: Thư viện trực tuyến miễn phí BÀI 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN 1 Lý thuyết
1.1 Khái niệm
Gen: đoạn phân tử ADN mang thơng tin mã hố cho chuỗi
polipeptid hay phân tử ARN Có hai loại gen: gen điều hồ (hình thành nên Pr) gen cấu trúc (hình thành thơng tin)
Mã di truyền: trình tự nucleotit gen quy định trình tự axit amin phân tử Pr Mã di truyền mã ba, 64 ba có ba khơng mã hố aa ba kết thúc: UAA, UAG, UGA, ba mở đầu: AUG
1.2 Cấu trúc chung gen cấu trúc
3’ (Mạch mã gốc)
Vùng điều hịa (Khởi động điều hồ q trình phiên mã ) – Vùng Mã hóa ( Mã hố aa ) – Vùng kết thúc (Tín hiệu kết thúc phiên mã)
(Mạch bổ sung) 5’
Lưu ý
Tất gen giống vùng điều hoà vùng kết thúc, khác vùng mã hoá
Ở sinh vật nhân sơ: tất Nu tham gia mã hoá aa gọi gen không phân mảnh
Ở sinh vật nhân thực: gen phân mảnh nằm xen kẻ đoạn mã hố (Exon) với đoạn khơng mã hoá (Intron)
1.3 Đặc điểm mã di truyền
Mã di truyền đọc từ điểm xác định theo ba, không gối lên
Mã di truyền có tính phổ biến
(2)eLib.vn: Thư viện trực tuyến miễn phí Mã di truyền có tính thối hố
1.4 Q trình nhân đơi ADN (tái ADN) 1.4.1 Nơi diễn q trình nhân đơi ADN
Ở tế bào nhân sơ: xảy tế bào chất
Ở tế bào nhân thực: xảy nhân tế bào, ti thể lục lạp
Thời điểm: Tại pha S (Kì trung gian lần phân bào) chu kì tế bào
1.4.2 Diễn biến q trình nhân đơi ADN Bước 1: Tháo xoắn ADN
Nhờ enzim Heliaza tháo xoắn, hai mạch đơn phân tử ADN tách tạo thành chạc chữ Y để lộ hai mạch khuôn
Bước 2: Tổng hợp mạch ADN mới
Thực theo nguyên tắc bổ sung: A-T, G-X
Trên mạch mã gốc (3'-5') tổng hợp ADN liên tục
Trên mạch bổ sung (5'-3') tổng hợp ngắt quảng tạo thành đoạn Okazaki, sau nhờ enzim nối Ligaza nối đoạn Okazaki lại với
Bước 3: Hai phân tử ADN tạo thành
Trong phân tử ADN tạo thành mạch tổng hợp, mạch ADN ban đầu (nguyên tắc bán bảo tồn)
1.4.3 Ý nghĩa q trình nhân đơi ADN
Truyền đạt thơng tin di truyền hệ gen từ tế bào sang tế bào khác, từ hệ sang hệ khác, đảm bảo cho sống trì liên tục, lồi có gen đặc trưng tương đối ổn định
2 Bài tập minh họa
2.1 Dạng 1: Xác đinh số lần tự nhân đôi,số phân tử ADN sỗ chuỗi polinucleotit được tạo q trình nhân đơi
2.1.1 Tính số phân tử ADN
ADN mẹ qua lần tự nhân đôi tạo 2= 21
ADN
ADN mẹ qua lần tự nhân đôi tạo 4= 22
ADN
ADN mẹ qua lần tự nhân đôi tạo 8= 23
ADN
ADN mẹ qua k lần tự nhân đôi tạo 2k
ADN
→ Qua k lần tự nhân đôi: Tổng số ADN tạo thành=2k
Trong 2k phân tử ADN tạo thành có phân tử ADN mẹ ban đầu Tổng số ADN =2k−1
(3)eLib.vn: Thư viện trực tuyến miễn phí
mới mơi trường nội bào
Số ADN có mạch hồn tồn =2k−2 2.1.2 Tính số chuỗi polinucleotit.
Mỗi phân tử ADN gồm có hai chuỗi polinucleotit Sau k lần nhân đơi số chuỗi polinucleotit tạo là: 2×2k
Sau k lần nhân đơi số chuỗi polinucleotit có ngun liệu hồn tồn từ mơi trường tổng hợp là: 2×(2k−1)
Phân tử ADN sau lần nhân đơi lấy từ môi trường chuỗi polinucleotit
Hướng dẫn giải
Số chuỗi polinucleotit phân tử ADN sau lần nhân đôi lấy từ môi trường x (25
– 1) = 62 chuỗi
Số chuỗi polinucleotit phân tử ADN sau lần nhân đôi lấy từ môi trường x x (25 – 1) = 124 chuỗi
2.2 Dạng tính số nucleotit mơi trường cung cấp cho q trình nhân đơi.
Phân tử ADN tạo có thành phần cấu tạo số lượng loại nucleotit giống với phân tử ADN ban đầu
Khi gen nhân đôi lần:
Nmt = Ngen
Amt = Tmt = Agen = Tgen
Gmt = Xmt = Ggen = Xgen
Từ phân tử ADN nhân đơi k lần
có: Nmt=N×(2k−1)Amt=Tmt=T×(2k−1)=(2k−1)Gmt=Xmt=G×(2k−1)=X×(2k−1)
Một gen có 150 chu kì xoắn G = 600 Khi gen nhân đôi liên tiếp lần, cần môi trường nội bào cung cấp số lượng nuclêôtit thuộc loại là?
Hướng dẫn giải
Tổng số nucleotit gen đó: N = C x 20 = 150 x 20 = 3000 nu
Theo nguyên tắc bổ sung số nu mạch
G = X = 600, A = T = (3000:2) – 600 = 900 nu
Số nu môi trường cung cấp loại gen nhân đôi liên tiếp lần Gmt = Xmt = 600 x (23 – 1) = 4200 nu
Amt = Tmt = 900 x (23 - 1) = 6300 nu
2.3 Dạng xác định số liên kết hiđrơ liên kết cộng hóa trị hình thành bị phá hủy nhân đơi.
2.3.1 Tính số liên kết hiđrơ (H).
(4)eLib.vn: Thư viện trực tuyến miễn phí Số liên kết H hình thành lần nhân đơi thứ k Hht = H× 2k
Tổng số liên kết hidro hình thành sau k lần nhân đôi (bao gồm lần nhân đơi từ → k) là: ∑H=H×(21
+22+ +2k)=2H×(2k−1)
Số liên kết H bị phá vỡ lần nhân đôi thứ k là: H = H× 2k –1
Tổng số liên kết hidro bị phá vỡ sau k lần nhân đôi là: ∑H=H×(20
+21+ +2k−1)=H×(2k−1)
1 gen có chiều dài 5100 Ao ribonucleit G chiếm 20% gen có liên kết hidro
Hướng dẫn giải
Tổng số nu gen: N = (2 x L) : 3,4 = (2 x 5100) : 3,4 = 3000 nu
Số nu loại G = X = 20% x 3000 = 600 nu
Số liên kết H gen = N + G = 3000 + 600 = 3600 liên kết
2.3.2 Tính số liên kết cộng hóa trị
Liên kết cộng hóa trị nucleotit mạch khơng bị phá vỡ, sau nhân đơi số lượng liên kết hóa trị tăng lên gấp đơi
Số liên kết cộng hóa trị gen HT = N -
Sau nhân đơi k lần số liên kết hóa trị phân tử HThinhthanh=HT×(2k−1)
1 gen có chiều dài 5100 Ao ribonucleit, tiến hành nhân đơi lần, tính tổng số liên kết
cộng hóa trị sau gen nhân đơi
Hướng dẫn giải
Tổng số nu gen: N = (2 x L) : 3,4 = (2 x 5100) : 3,4 = 3000 nu
Số liên kết hóa trị gen sau nhân đơi
HT = (N-2) X 22 = (3000 - 2) x = 11992 liên kết hóa trị
3 Luyện tập 3.1 Bài tập tự luận
Câu 1:Một phân tử ADN có chiều dài 4080 có A= 2G phân tử ADN nhân đôi liên tiếp lần Số nucleotit loại G mà môi trường cung cấp cho q trình nhân đơi bao nhiêu?
Câu 2: Một phân tử ADN có chiều dài 4080 A0 Phân tử ADN nhân đôi liên tiếp lần
số liên kết hóa trị hình thành nucleotit trình nhân đôi AND bao nhiêu?
Câu 3: Một phân tử ADN nhân thực có 50 chu kì xoắn Phân tử ADN nhân đôi liên
tiếp lần Số liên kết hóa trị hình thành nucleotit q trình nhân đơi bao nhiêu?
Câu 4: Một phân tử ADN mạch kép thẳng sinh vật nhân sơ có chiều dài 4080 Trên
(5)eLib.vn: Thư viện trực tuyến miễn phí Câu 5: Một gen tự nhân đơi tạo thành hai gen , hình thành nên 3800 liên kết
hidro số số liên kết hidro cặp G- X nhiều số liên kết cặp A-T 1000 Chiều dài gen bao nhiêu?
3.2 Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Một phân tử ADN mạch kép nhân đôi số lần liên tiếp tạo 30 mạch
polinucleotit Xét kết luận sau đây:
1- Nếu diễn theo nguyên tắc bổ sung tất ADN có cấu trúc giống 2- Trong phân tử ADN tạo ra, có 15 phân tử cấu tạo hồn tồn từ ngun liệu mơi trường nội bào
3- Phân tử ADN nói nhân đôi lần liên tiếp
4- Trong phân tử ADN tạo ra, có 14 phân tử cấu tạo hồn tồn từ ngun liệu mơi trường nội bào
Có kết luận ?
A. B. C. D.
Câu 2: Một phân tử ADN có chiều dài 4080 có A= 2G phân tử ADN nhân đôi liên
tiếp lần Số nucleotit loại G mà môi trường cung cấp cho q trình nhân đơi
A.12800 B. 12400 C. 24800 D.24400
Câu 3: Một phân tử ADN có chiều dài 4080 có A= 2G phân tử ADN nhân đôi liên
tiếp lần Số nucleotit loại G mà môi trường cung cấp cho q trình nhân đơi
A.12800 B. 12400 C. 24800 D.24400
Câu 4: Một gen có chiều dài 5270A0 Gen nhân dôi lần , số nucleotit môi trường cần
cung cấp cho q trình nhân đơi gen
A. 99200 B 96100 C.49600 D.48050
Câu 5: Một phân tử ADN có chiều dài 4080 A0 Phân tử ADN nhân đôi liên tiếp
lần số liên kết hóa trị hình thành nucleotit q trình nhân đơi AND
A.16786 B.19184 C.16800 D.19200
4 Kết luận