- Thời gian tự nhân đôi của gen bằng tổng số nu của gen chia cho số nu lk được trên 2 mạch khuôn của gen trong 1 giây.. Thí dụ: Một gen có chiều dài o,51μm tự nhân đôi một lần.[r]
(1)PHẦN I: CƠ CHẾ TỰ NHÂN ĐÔI ADN Dạng 1 Tính số lượng nu mơ trường nội bào cung cấp cho gen nhân đôi:
1 Khi gen nhân đôi lần: Nmt = Nbđ
2 Khi gen nhân đôi nhiều lần:
- gen nhân đôi lần tạo = 21 gen con
- gen nhân đôi lần tạo = 22 gen con
- gen nhân đôi lần tạo = 23 gen con
- gen nhân đôi x lần tạo = 2x gen con
Nếu gen chưa N nu nhân đôi x lần số nu mơi trường cung cấp là: 2x N- N
Nmt = (2x -1).Nbđ
Amt= Tmt=(2x -1).Abđ gen
Gmt= Xmt=(2x -1).Gbđ gen
Thí dụ Một gen tái sinh số đợt sử dụng mơi trường 21000 nu, loại A chiếm 4200 Biết tổng số mạch đơn gen tạo thành nhiều gấp lần số mạch đơn mẹ lúc đầu
1- Tính số lần tái sinh gen
2- Tính số lượng tỷ lệ % loại nu gen Giải 1- số lần tái sinh gen:
Theo đề tổng số mạch đơn tạo gấp lần số mạch đơn lúc ban đầu gen mẹ mạch Vậy tổng số mạch đơn tạo x = 16 mạch tương ứng với số gen tạo 16: = gen
Gọi x số lần tái sinh gen Ta có Số gen : 2x = = 23 -> x = 3
Vậy gen tái sinh lần
2- số lượng tỷ lệ % loại nu gen: Gọi Nbđ số nu gen ta có:
(23 – 1) N
bđ = 21000
=> Nbđ = 21000 : (23 – 1) = 3000 nu
Gen tái sinh lần lấy mt 4200 nu loại A nên: (23 – 1) A
bđ = 4200
=> Abđ = 4200 : (23 – 1) = 600
Vậy số lượng tỷ lệ % loại nu gen là: A = T = 600 nu
A% = T% = (600/3000).100% = 20% G = X = (3000:2)- 600 = 900 nu
G% = X% = (900:3000).100% = 30%
Thí vụ 2: Một gen nhân đôi đợt liên tiếp lấy mt 36000 nu tự có 10800 nu loại G
Tính tỷ lệ % số lượng loại nu chứa gen bđ Giải
Gọi N số nu ban đầu gen ta có: (24 -1) N
bđ = Nmt
(24 -1) N
bđ = 36000 nu
(2)Trong tổng số 36000 nu mt cung cấp nu loại G chiếm 10800 nên tỉ lệ % nu loại G lấy mt tỷ lệ % loại G chứa gen
%G = (10800 : 36000) x 100% = 30%
Vậy tỷ lệ % số lượng loại nu gen ban đầu là: G = X = 30% = 30% x 2400 = 720 nu
=> A = T = 20% = 20% x 2400 = 480 nu
Dạng Tính số liên kết hyđrơ liên kết hóa trị bị phá vỡ hình thành trong
q trình nhân đơi gen
1 Tính số liên kết hyđrơ bị phá vỡ hình thành. Nếu liên kết hyđro gen H
Gen nhân đôi lần tạo = 21 gen số lần tách mạch = 21 – ta có
(21 – 1) H liên kết hydro bị phá vỡ.
Gen nhân đôi lần tạo = 22 gen số lần tách mạch = 22 – ta có
(22 – 1) H liên kết hydro bị phá vỡ.
Gen nhân đôi lần tạo = 23 gen số lần tách mạch = 23 – ta có
(23 – 1) H liên kết hydro bị phá vỡ.
Với biện luận tương tự ta có:
Gen chứa H liên kiết hydro nhân đơi x lần thì:
*
* Có 2x gen tạo nên
Σ lk hyđrơ hình thành = 2x H
Tính số liên kết hóa trị hình thành:
Số liên kết hóa trị hình thành sau q trình nhân đơi tổng số liên kiết hóa trị nối nu lấy từ mt tạo thành chuỗi pơlynu
Trong mạch đơn pơlynu có (N: 2) – liên kết hóa trị nu
Gen nhân đôi x lần, tạo 2x gen có tổng số x 2x mạch pơlynu Trong số có
2 mạch cũ lấy từ gen mẹ
Vậy số mạch pôlynu tạo từ nu mt là: (2 x 2x) – 2
Và số lkht nu hình thành sau q trình nhân đơi x lần gen là: (2 x 2x– 2)(N:2-1)
Hay:
Thí dụ: Một gen nhân đôi liên tiếp lần lấy mt 16800nu Gen có tỷ lệ A:G =3 : 7 Tính số lk hyđro bị phá vỡ hình thành q trình nhân đơi
gen
2 Tính số liên kết hóa trị hình thành Giải
1 Số lien kết hyđro bị phá vỡ hình thành: Gọi N số nu gen, ta có:
(23 -1)N = 16800 nu.
=> N = 16800: (23 – 1) = 2400 nu
Gen có A : G = : => A = (3 : 7)G A + G = N:2 = 2400:2 = 1200 nu (3 : 7)G + G = 1200 hay 10G = 8400 Số lượng loại nu gen
G = X = 8400 : 10 = 840 nu A = T = 1200 – 840 = 360 nu
Σ lk hyđrô bị phá vỡ = (2x – 1) H
(3)Số liên kết hyđrô gen
H = 360 x + 840 x = 3240 Vậy gen nhân đơi lần liên tiếp
* Số liên kết hyđro bị phá vỡ:
(23 - 1) 3240 = 22680 liên kết
* Số lk hyđro hình thành
23 3240 = 25920 liên kết
2 Số lk hóa trị hình thành: (23 – 1) (2400 – 2) = 16786 liên kết
Dạng 3: Tính thời giang nhân đơi gen.
Trong q trình nhân đơi gen, xem lk nu mt vào mạch khn đồng thời Có nghĩa mạch lk nu mt mạch lại gen lk bầy nhiêu nu mt
1 Tốc độ nhân đôi gen:
Tốc độ nhân đơi gen tình số nu mt lk vào mạch khuôn của gen giây.
2 Thời gian tự nhân đơi gen:
Có thể tình thời gian tính thời gian tự nhân đôi gen cách sau đây:
- Thời gian tự nhân đôi gen số nu mạch gen chia cho số nu lk mạch giây.
- Thời gian tự nhân đôi gen tổng số nu gen chia cho số nu lk được mạch khuôn gen giây
Thí dụ: Một gen có chiều dài o,51μm tự nhân đôi lần thời gian để tách lk nu mt 1chu kì xoắn 0,05 giây Biết tốc độ lắp ghép nu điều Tính tốc độ nhân đơi thời gian nhân đơi gen
Giải
Hồn thành việt nhân đơi chu kì xoắn, mổi mạch gốc gen lk 10 nu thời gian 0,05 giây
Vậy tốc độ nhân đôi gen là: 10 : 0,05 = 200 nu/giây Mổi mạch gen có:
0,51 x 104 : 3,4 =1500 nu
Thời gian tự nhân đôi gen: 1500 : 200 = 7,5 giây
PHẦN II: ARN VÀ CƠ CHẾ SAO MÃ
Dạng 1: Tính số lượng ribônuclêôtit phân tử ARN
Phân tử ARN tổng hợp từ mạch gen theo nguyên tắc bổ sung Vì sơ ribơnu (rN) phân tử ARN số nu mạch gen tổng hợp ná
rN = rA + rU + rG + rX = N/2
- Tương quan số lượng loại ribônu phân tử ARN với số lượng loại nu gen:
Theo nguyên tắc bổ sung dựa vào chế mã, ta có: rA = Tmạch gốc ; rU = Amach gốc
(4)Ta có: Agen = Tgen = Agốc + Abổ sung = Agốc + Tgốc
Mà Agốc = rU Tgốc = rA
=>
Với cách biện luận tương tự ta có
- Tương quan tỷ lệ % loại ribônu phân tử ARN với tỷ lệ % loại nu gen:
Do %A = %T = (%Agốc+ %Tgốc):2
Và %G = %X = (%Ggốc+ %Xgốc):2
Nên %A = %T = (%rU + %rA):2
%G = %X = (%rG + %rX):2
Thí dụ 1: Một gen dài 0,51μm Trên mạch gen có 150 A 450 T Trên mạch 2 gen có 600 G
Tính số lượng tỷ lệ % loại ribônu phân tử mARN tổng hợp mạch gen gốc mã
Giải
Số lượng nu mổi mạch gen số lượng ribônu phân tử ARN: N/2 = rN = L/3,4 = 0,51 104 / 3,4 = 1500
Theo đề bài, ta có:
A1 = T2 = 150 nu = (150/1500).100% = 10%
T1 = A2 = 450 nu = (450/1500).100% = 30%
X1 = G2 = 600 nu = (600/1500).100% = 40%
=> G1 = X2 = 100% - (10% + 40% + 30%) = 20%
= 20% x 1500 = 300nu
Vậy mạch gen mạch gốc thực mã số lượng tỉ lên loai mARN là:
Mạch gốc mARN Số lượng %
A1 = rU = 150 = 10%
T1 = rA = 450 = 30%
X1 = rG = 600 = 40%
G1 = rX = 300 = 20%
Thí dụ 2: Phân tử ARN có 18% U 34% G Mạch gốc gen điều khiển tổng hợp phân tư ARN có 20% T
1 Tính tỷ lệ % tường loại nu gen tổng hợp phân tử ARN nói
Agen = Tgen = rU + rA
(5)2 Nếu gen dài 0,408μm số lượng loại nu gen số lượng loại Ribônu phân tử ARN ?
Giải 1 Tỷ lệ % loại nu gen:
Theo đề Phân tử ARN có: rU = 18% ; rG = 34% T1 = rA = 20% = A2
rX = 100% - (18% + 35% + 20%) = 28%
Dựa vào nguyên tắc bổ sung, tỉ lệ % loại gen tổng hợp phân tử ARN là:
A = T = (%rU + %rA)/2 = (18%+ 20%)/2 = 19% G = X = (%rG + % rX)/2 = (34% + 28%)/2 = 31% Số lượng loại nu gen ribônu ARN:
a Xét gen :
Số lượng nu gen :
(0,408 104 2)/34 = 2400 nu
Gen có :
A = T = 19% 2400 = 456 nu G = X = 31% 2400 = 744 nu
b Xét phân tử ARN :
Phân tử ARN có : = N/2 = 2400 : = 1200 ribônu Số lượng tường loại ribônu phân tử ARN là:
rU = 18% 1200 = 216 ri bônu rA = 20% 1200 = 240 ribônu rG = 34% 1200 = 408 ribônu rX = 28% 1200 = 336 ribơnu
Dạng : Tính chiều dài, khối lượng số liên kết hóa trị phân tử ARN. 1 Tính chiều dài phân tử ARN :
Do chép từ mạch gen nên chiều dài phân tử ARN chiều dài gen tổng hợp
LARN = Lgen = N : 3,4A0 = rN 34A0
Khối lượng phân tử ARN:
Do số ribơnu phân tử ARN băng ½ số nu gen nên khối lượng phân tử ARN ½ khối lượng gen tổng hợp
Một nu ribơnu có khối lượng trung bình 300 đơn vị cacbon Nếu goi M khối lượng tính đơn vị cacbon
MARN = rN 300 = N : 300 = Mgen:2
=>
Tính số LKHT đường axit ΣLKHTARN = 2rN -1 = N -
Thí dụ : phân tử ARN thơng tin có A = 2U = 3G = 4X có khối lượng 27 104 dvc
(6)1 Tính chiều dài gen tổng hợp nên mARN bao nhiêu?
2 Tính số lượng loại nu
3 Phân tử mARN nói có liên kết hóa trị đường với axit?
4 Khi gen nhân đơi 3lần số nu mơi trường cung cấp ? Biết mơi ribơnu có khối lượng trung bình 300dvc
Giải 1 Chiều dài gen :
Số lượng ribônu phân tử mARN :
rN = 27 104 : 300 = 900 ribônu
Chiều dài gen = chiều dài phân tử mARN mà tổng hợp
900 x 34 A0 = 3060 A0
2 Số lượng loại ribônu phân tử mARN:
Phân tử mARN có: rA = 2rU = 3rG = 4rX
Nên rU = rA/2 : rG = rA/3 rX = rA/4 rA + rU + rG + rX = 900
rN = rA + rA/2 + rA/3 + rA/4 = 900 25rA = 10800 Vậy số lượng loại ribônu
rA = 10800 : 25 = 432 ribônu rU = 432 : = 216 ribônu rG = 432 : = 144 ribônu rX = 432 : = 108 ribônu 3 Số liên kết hóa trị
2rN -1 = (2 x 900) – = 1799 lk
4 Số lượng loại nu môi trường cung cấp Số lượng loại nu gen:
A = T = rU + rA = 432 + 216 = 648 nu G = X = rG = rX = 144 + 108 = 252 nu
Số nu loại môi trường cung cấp gen nhân đôi lần: A = T = ( 23 – 1) 648 = 4536 nu
G = X = ( 23 – 1) 252 = 1764 nu