1. Nguyờn tắc tổng hợp ADN
a. Quỏ trỡnh tổng hợp:
- Địa điểm: diễn ra trong nhõn tế bào, tại NST, ở kỡ trung gian (pha S). - Diễn biến:
+ Cả phõn tử ADN mẹ thỏo xoắn và tỏch dần 2 mạch nhờ một loại enzim.
+ Nhờ một loại enzim khỏc mà cỏc nuclờụtit trờn mỗi mạch đơn của phõn tử ADN mẹ lần lượt liờn kết với cỏc nuclờụtit tự do trong mụi trường nội bào theo NTBS:
Học sinh: Nguyễn Chõu An - 63 - Trường THCS Nguyễn Du
A liờn kết với T
G liờn kết với X
+ 2 mạch đơn mới được tổng hợp ngược chiều nhau. Mạch đơn mới và mạch khuụn (mạch gốc) của phõn tử ADN mẹ xoắn lại tạo nờn cỏc phõn tử ADN con.
- Kết quả:
Từ 1 phõn tử ADN mẹ tạo ra 2 phõn tử ADN con giống hệt nhau và giống phõn tử ADN mẹ. Mỗi phõn tử ADN con nhận 1 mạch của ADN mẹ và 1 mạch mới tổng hợp. - Quỏ trỡnh tổng hợp cú sự tham gia của hệ enzim ADN pụlimeraza và một số yếu tố khỏc.
b.Nguyờn tắc tổng hợp:
- Nguyờn tắc khuụn mẫu: mỗi mạch đơn của phõn tử ADN mẹ là khuụn mẫu tổng hợp nờn mạch đơn mới.
- Nguyờn tắc bổ sung (NTBS): cỏc nuclờụtit trờn mạch đơn của phõn tử ADN mẹ lần lượt liờn kết với cỏc nuclờụtit tự do trong mụi trường nội bào theo NTBS:
+ A liờn kết với T + G liờn kết với X
-
- Nguyờn tắc bỏn bảo toàn (nguyờn tắc giữ lại một nửa): mỗi phõn tử ADN con giữ lại 1 mạch của phõn tử ADN mẹ và 1 mạch mới tổng hợp.
2. Gen - bản chất của gen
- Khỏi niệm:
Gen là một đoạn xoắn kộp của phõn tử ADN cú chức năng di truyền xỏc định. Gen cấu trỳc mang thụng tin di truyền, quy định cấu trỳc của một loại Prụtờin.
Gen trội được quy ước bằng chữ cỏi in hoa (A, B, C, D, E, ...) cũn gen lặn được quy ước bởi chữ thường (a, b, c, d, e, ...).
- Phõn loại: gồm 2 loại:
+ Gen alen: chứa 2 alen quy định cựng một loại tớnh trạng là trội hay lặn.
VD: A và a, B và b, ...
+ Gen khụng alen: gồm 2 alen quy định 2 tớnh trạng khỏc nhau.
VD: A và b, e và d, ...
- Số lượng:
Trung bỡnh mỗi gen cú từ 600 - 1500 cặp nuclờụtit. Mỗi tế bào của mỗi loài cú nhiều gen.
Dựa vào khỏi niệm của gen, hóy nờu bản chất của gen? Lấy vớ dụ về số lượng của gen. Nờu vai trũ thực tiễn của gen?
Trả lời:
- Vỡ gen là một đoạn xoắn kộp của phõn tử ADN nờn bản chất của gen là ADN. Vỡ vậy, gen cũng cú cấu trỳc 2 mạch xoắn, tuõn theo Nguyờn tắc đa phõn và cú NTBS trong cấu trỳc.
- Vớ dụ về số lượng của gen:
+ Trực khuẩn đường ruột (E.coli) cú 2500 gen. + Ruồi giấm cú khoảng 4000 gen.
+ ở người cú khoảng 3,5 vạn gen.
- Vai trũ của gen: cú ý nghĩa rất to lớn trong chọn giống, y học và kĩ thuật di truyền. và ngược lại.
Học sinh: Nguyễn Chõu An - 64 - Trường THCS Nguyễn Du
4. Chức năng của ADN
- Lưu giữ thụng tin di truyền: ADN là cấu trỳc mang gen chứa đựng thụng tin di truyền, quy định ra tớnh trạng ở sinh vật.
- Truyền đạt thụng tin di truyền: ADN cú khả năng tự nhõn đụi, phõn li và tổ hợp cựng với NST trong quỏ trỡnh Nguyờn phõn, Giảm phõn và Thụ tinh. Nhờ đú, thụng tin di truyền được sao chộp và duy trỡ ổn định từ thế hệ này qua thế hệ khỏc.
AND cũng như NST, cú thể bị thay đổi về số lượng, cấu trỳc, làm thay đổi đặc tớnh di truyền ở sinh vật.
1. Giải thớch vỡ sao hai ADN con được tạo ra qua cơ chế nhõn đụi lại giống nhau và giống ADN mẹ? và giống ADN mẹ?
Trả lời:
Quỏ trỡnh tự nhõn đụi diễn ra theo Nguyờn tắc bổ sung, Nguyờn tắc khuụn mẫu và Nguyờn tắc bỏn bảo toàn (Nguyờn tắc giữ lại một nửa). Đặc biệt, sự hỡnh thành 2 mạch mới ở hai ADN con dựa trờn mạch khuụn của ADN mẹ nờn phõn tử ADN được tạo ra qua cơ chế nhõn đụi lại giống hệt nhau và giống ADN mẹ.
2. Tại sao núi: Tớnh đa dạng và đặc thự của ADN mang tớnh ổn định và tương đối? đối?
Trả lời:
- Tớnh đa dạng và đặc thự của ADN mang tớnh ổn định vỡ ADN cú khả năng nhõn đụi, phõn ly, tổ hợp cựng với NST trong quỏ trỡnh Nguyờn phõn, Giảm phõn và Thụ tinh. Nhờ vậy, thụng tin di truyền được duy trỡ và truyền đạt ổn định qua cỏc thế hệ.
- Tớnh đa dạng và đặc thự của ADN chỉ mang tớnh tương đối vỡ ADN cú thể bị đột biến làm thay đổi đặc tớnh di truyền ở sinh vật. Ngoài ra, số lượng liờn kết hiđrụ giữa cỏc nuclờụtit trờn 2 mạch đơn của phõn tử ADN kộm bền cú thể làm 2 mạch đơn của phõn tử AND bị rời nhau trong quỏ trỡnh phõn bào (cũng là cơ chế tỏch rời 2 mạch đơn tham gia vào quỏ trỡnh tỏi bản của ADN mẹ) tớnh tương đối trong cấu trỳc phõn tử của ADN.
3. Nờu 2 nguyờn tắc cơ bản của quỏ trỡnh tỏi bản (tổng hợp ADN)?
Trả lời:
2 nguyờn tắc cơ bản của quỏ trỡnh tỏi bản (tổng hợp ADN) là:
- Nguyờn tắc bổ sung.
- Nguyờn tắc bỏn bảo toàn (nguyờn tắc giữ lại một nửa).
4. Tại sao núi: ADN là vật chất Di truyền ở cấp độ phõn tử?
Trả lời:
AND là vật chất Di truyền ở cấp độ phõn tử được giải thớch trờn cơ sở:
- ADN là thành phần chớnh của NST mà NST là vật chất chủ yếu của hiện tượng Di truyền và Biến dị ở cấp độ tế bào. Vỡ vậy, ADN được coi là vật chất chủ yếu của hiện tượng Di truyền và Biến dị ở cấp độ phõn tử.
- ADN chứa thụng tin di truyền đặc trưng cho loài bởi số lượng, thành phần và trỡnh tự sắp xếp cỏc nuclờụtit.
- ADN cú khả năng tự nhõn đụi, đảm bảo cho NST hỡnh thành quỏ trỡnh Nguyờn phõn, Giảm phõn xảy ra bỡnh thường thụng tin di truyền của loài được đảm bảo ổn định ở cấp độ tế bào và cấp độ phõn tử.
Học sinh: Nguyễn Chõu An - 65 - Trường THCS Nguyễn Du
- ADN chứa cỏc gen thực hiện cỏc chức năng di truyền khỏc nhau thụng qua cơ chế phiờn mó và dịch mó.
- ADN cũng cú thể bị biến đổi (đột biến) làm thay đổi đặc tớnh di truyền ở sinh vật.