CHUYÊN ĐỀ CẤU TRÚC ARN VÀ QUA TRÌNH PHIÊN MÃ
Bài 3: Hai gen có chiều dài 4080A 0
1. Gen thứ nhất có H = 3120. trên mạch thứ nhất của gen có A1 = 120 và G1 = 480.
tính số lượng từng loại Ribonu do môi trường cung cấp khi gen sao mã 1 lần?
2. Gen thứ 2 có hiệu giuwac Nu loại A với loại Nu khác là 20% của gen. Trên mạch gốc của gen có A = 300 và G = 210. trong quá trình sao mã của gen môi trường đã cung cấp 1800 ribonu loại U
a. tính số lượng từng loại ribonu của ARN?
b. Xác định số lần sao mã của gen?
c. tính số lượng từng loại ribonu của ARN do 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.
A – G = 20%
A + G = 50%
A = 35%
G = 15 A = T = 840
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 6 = 3240 rU = A1 = 1800
rG = X 1= 150 x6 = 900 rX = G1 = 210 x 6 = 1260
Bài 4: một gen có A = 450, tỉ lệ G / T = 2 / 3. Gen phiên mã tổng hợp mARN đã được môi trường nội bào cung cấp 500 ribonu tự do loại X, mặt khác trên mạch 1 của gen có A = 270, mạch 2 có X = 135(nu). Tính số lần phiên mã của gen?
Giải:
Số nu mỗi loại của gen: A = T = 450(nu);
G/T = 2/3 =>G =T = 2/3 T = 2/3 x 450 = 300(nu). Như vậy:
Số nu mỗi loại trên từng mạch của gen:
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 do loại X được tổng hợp từ G1 hoặc G2 của gen:
Đối chiếu với mạch 2: 540/165 = 3,3 lẽloại.
Đối chiếu với mạch 1 : 540/135 = 4 nhận
Vậy: mạch 1 của gen là mạch mã gốc và gen phiên mã 4 lần Bài 5: Trên một mạch của gen có từng loại nuclêôtit như sau:
A = 15%, T = 20%, G = 30%, X = 420 nucleâoâtit
Gen nhân đôi một số đợt và đã nhận của môi trường 2940 timin
1. Tính số lượng từng loại nuclêôtit trên mỗi mạch gen và của cá gen.
2. Tính số lượng từng loại nuclêôtit môi trường cung cấp cho gen nhân đôi.
3. Tất cả các gen con tạo ra đều sao mã một lần bằng nhau và trong các phân tử ARN tạo ra, chứa 13440 xitozin. Xác định số lượng từng loại ribônuclêôtit của mỗi phân tử ARN và số lượng từng loại ribônuclêôtit môi trường cung cấp cho sao mã.
GIẢI
1. Số lượng từng loại nuclêôtit :
Gọi mạch của gen đã cho là mạch 1, ta có:
A1= T2= 15%
T1= A2= 20%
G1= X2= 30%
X1= G2= 100% - (15% + 20% + 30%) = 35%
X1= 35% = 420 (nu)
Suy ra số lượng nuclêôtit trên mỗi mạch của gen : 420 x 100/35 = 1200 nu.
° Số lượng từng loại nuclêôtit trên mỗi mạch của 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 từng loại nuclêôtit của cả gen:
A = T = A1+ A2= 180 + 240 = 420 nu G = X = G1+ G2= 360 + 420 = 780 nu
2. Số lượng từng loại nuclêôtit môi trường cung cấp cho gen nhân đôi:
Gọi x là số lần nhân đôi của gen, suy ra số lượng timin môi trường cung cấp cho nhaõn ủoõi :
Tmt= (2x - 1) . T = 2940 → 2x = 8 → x = 3
Số lượng từng 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 từng loại nuclêôtit của mỗi phân tử ARN:
Số gen con được tạo ra sau nhân đôi : 23 = 8.
Gọi K là số lần sao mã của mỗi gen. Suy ra số lượng xitôzin chứa trong các phân tử ARN: 8. K . rX = 13440
K = 13440/ 8. rX = 1680/ rX = 1680/ Gmạch gốc Nếu mạch 1 của gen là mạch gốc, ta có:
K = 1680/ G1= 1680 / 360 = 4,66, lẻ loại
Suy ra, mạch 2 của gen là mạch gốc và số lần sao mã của mỗi gen là:
K = 1680/ G2= 1680 / 420 = 4
Vậy, số lượng từng loại ribônuclêôtit củamỗi phân tử ARN theo nguyền tắc bổ sung vớimạch 2 :
rA = T2= 180 riboânu rU = A2= 240 riboânu rG = X2= 360 riboânu
rX = G2= 420 riboânu
Tổng số lần sao mã của các gen: 8 . K = 8 x 4 = 32
Số lượng từng loại ribônuclêôtit môi trường cung cấp cho các gen sao mã:
rAmt= rA x 32 = 180 x 32 = 5760 riboânu 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 và có các loại
ibônuclêôtit với số lượng phân chia theo tỉ lệ như sau : rA : rU : rG : rX = 1 : 3 : 4 : 6
1. Gen tạo ra phân tử ARN nói trên nhân đôi một số lần và trong các gen con có chứa tổng số 109440 liên kết hyđrô. Xác định số lượng từng loạinuclêôtit môi trường cung cấp cho gen nhân đôi.
2. Tất cả các gen con tạo ra nói trên đều sao mã một số lần bằng nhau. Các phân tử ARN tạo ra chứa 120960 ribônuclêôtit. Tính số lần sao mã củamỗi gen và số ribônuclêôtit mà môi trườngcung cấp cho mỗi gen sao mã.
GIẢI :
1. Số lượng từng loại nuclêôtit môi trường cung cấp cho gen nhân đôi :
Gọi rN là số ribônuclêôtit của phân tử mARN, suy ra số liên kết hóa trị của phân tử ARN :
2rN - 1 = 2519 => rN = 1260 riboânu
Số lượng từng loại ribônuclêôtit của phân tử ARN : rA = 1260 / 1+3+4+6 = 90 riboânu
rU = 90 x 3 = 270 riboânu rG = 90 x 4 = 360 riboânu rX = 90 x 6 = 540 riboânu
Số lượng từng loại nuclêôtit của gen : A = T = 90 + 270 = 360 nu
G = X = 360 + 540 = 900 nu Soỏ lieõn keỏt hyủroõ cuỷa gen : H = 2A + 3G
= 2 x 360 +3 x 900 = 3420 lieân keát
Gọi x là số lần nhân đôi của gen, suy ra sốliên kết hyđrô chứa trong các gen con là : 2x . H = 109440 → 2x = 32 → x = 5
Số lượng từng loại nuclêôtit mà môi trườngcung cấp cho gen nhân đôi : Amt= Tmt = ( 2x -1 ).A = ( 32 -1 ) .360 = 11160 nu
Gmt= Xmt = ( 2x -1 ) .G = ( 32 -1 ).900 = 27900 nu
2. Số lần sao mã và số lượng từng loại ribônuclêôtit của môi trường
Gọi K là số lần sao mã của mỗi gen, suy ra tổng số phân tử ARN được tổng hợp : 32 x K
Số lượng ribônuclêôtit chứa trong cácphân tử ARN : 32 x K x 1260 = 120960 Vậy số lần sao mã của mỗi gen là :
K = 120960 / ( 32 x 1260 ) = 3 laàn
Số lượng từng loại ribônuclêôtit mà môi trường cung cấp cho mỗi gen sao mã : rAmt= rA x K = 90 x 3 = 270 riboânu
rUmt= rU x K = 270 x 3 = 810 riboânu rGmt= rG x K = 360 x 3 = 1080 riboânu rXmt= rX x K = 540 x 3 = 1620 riboânu
Bài 7: Cho 4 loại ribonu A,U,G,X của 1 phân tử ARN lần lượt theo tỉ lệ 2:4:3:6 Số liên kết hóa trị đường phân của ARN là 2999.
a, Tính số riboNu từng loại ARN , suy ra số nu mỗi loại gen
b, Gen thứ 2 có chiều dài và tỉ lệ từng loại Nu bằng chiều dài và tỉ lệ từng loại Nu của gen đã tổng hợp ARN nói trên . ARN tổng hợp từ loại gen thứ 2 này có
A=1/4T , =1/3G. Hãy tính số lượng từng loại riboNu của ARN dược tổng hợp từ gen thử 2
Giải
a)số nu của mARN:2999+1=3000 -số nu mỗi 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 2 có cùng chiều dài nên có cùng số nu
gen 2 có tỉ l từng loại nu bằng gen 1 nên: A=T=1200, G=X=1800ê rA+rU=A=1200 và rA=1/4rT, giải h được: rA=240, rT=960ê
rG+rX=G=1800 và rX=1/3rG, giải h được: rG=1350, rX=450ê Dạng 4:
1. TÍNH SỐ LIÊN KẾT HIĐRÔ VÀ LIÊN KẾT HOÁ TRỊ Đ – P : a . Qua 1 lần sao mã :
- Số liên kết hidro :H đứt = H ADN
H hình thành = H ADN
=> H đứt = H hình thành = H ADN
- Số liên kết hoá trị : HT hình thành = rN – 1 b. Qua nhiều lần sao mã ( K lần ) :
- Tổng số liên kết hidrô bị phá vỡ
∑❑ H phá vỡ = K . H - Tổng số liên kết hoá trị hình thành :
∑❑ HT hình thành = K ( rN – 1) 2. TÍNH THỜI GIAN SAO MÃ :
* Tốc độ sao mã : Số ribônu được tiếp nhận và liên kết nhau trong 1 giây .
*Thời gian sao mã :
- Đối với mỗi lần sao mã : là thời gian để mạch gốc của gen tiếp nhận và liên kết các ribônu tự do thành các phân tử ARN
a. Khi biết thời gian để tiếp nhận 1 ribônu là dt thì thời gian sao mã là : TG sao mã = dt . rN
b. Khi biết tốc độ sao mã ( mỗi giây liên kết được bao nhiêu ribônu ) thì thời gian sao mã là :
TG sao mã = r N : tốc độ sao mã - Đối với nhiều lần sao mã ( K lần ) :
+ Nếu tgian chuyển tiếp giữa 2 lần sao mã mà không đáng kể thi thời gian sao mã nhiều lần là :
TG sao mã nhiều lần = K .TG sao mã 1 lần
+ Nếu TG chuyển tiếp giữa 2 lần sao mã liên tiếp đáng kể là t thời gian sao mã nhiều lần là :
TG sao mã nhiều lần = K. TG sao mã 1 lần + (K-1) t
Bài 1: M t gen cú L = 0,51 àm , tiến hành sao mó 4 lần. Biết thời gian để tỏch vàụ liên kết riboNu ở mỗi vòng xoắn là 0,01 giây, cho biết quá trình này liên tục.
a. Tính tốc đ sao mã và thời gian sao mã?ô
b. Giữa các pt ARN được tổng hợp có 1 quãng thời gian bị gián đoạn đều nhau là 0,75 giây thì thời gian của quá trình sao mã là bao nhiêu?
Giải
a. Số ribonu lắp ghép trong 1 giây 10 x 0,01 = 1000 ribonu/giây
Gen sao mã 4 lần tạo ra 4 phân tử ARN (1500/ 1000) x 4 = 6 giây
b. TG sao mã nhiều lần = K. TG sao mã 1 lần + (K-1) t 6 + (4 – 1)0,75 = 8,25 giây