Gen (1 đoạn ADN) � mARN � Prôtêin � Tính trạng.
Mối liên hệ:
- Thông tin cấu trúc prôtêin được xác định bởi dãy nuclêôtit trong phân tử ADN - Gen (1 đoạn ADN) là khuôn mẫu để tổng hợp ra mạch mARN, diễn ra trong nhân - Mạch mARN lại làm khuôn mẫu để tổng hợp chuỗi aa (cấu trúc bậc 1 của prôtêin)
diễn ra ở tế bào chất, diễn ra ở tế bào chất.
- Prôtêin tham gia vào thành phần cấu trúc và hoạt động sinh lí của tế bào, từ đó biểu hiện thành tính trạng của cơ thể.
Bản chất của mối liên hệ:
- Gen (1 đoạn ADN), chứa thông tin di truyền quy định cấu trúc của 1 phân tử prôtêin, được mã hóa dưới dạng trình tự sắp xếp của các nuclêôtit.
- Trình tự các nuclêôtit trong mạch khuôn của ADN quy định trình tự các nuclêôtit trong phân tử mARN.
- Trình tự các nuclêôtit trong phân tử mARN quy định trình tự các axit amin trong cấu trúc bậc I của prôtêin.
- Prôtêin trực tiếp tham gia vào thành phần cấu trúc và hoạt động sinh lí của tế bào, từ đó biểu hiện thành tính trạng của cơ thể.
- Vậy thông qua prôtêin, giữa gen và tính trạng có mối quan hệ mật thiết với nhau, cụ thể là gen qui định tính trạng
CÂU HỎI ÔN TẬP
Câu 1: Nêu đặc điểm cấu tạo hóa học và cấu trúc không gian của ADN ? Vì sao ADN có tính đa đạng và đặc thù ? Tính chất đặc trưng của ADN ở mỗi loài sinh vật được thể hiện như thế nào? Vì sao nói cấu trúc của AND chỉ có tính chất ổn định tương đối ?
Tính ổn định của ADN chỉ có tính chất tương đối:
- Cấu trúc ADN ổn định nhờ:
+ Trên hai mạch đơn các nuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết hoá trị bền vững.
+ Giữa hai mạch đơn các nuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô có số lượng rất lớn.
- Tính ổn định của ADN chỉ có tính tương đối vì:
+ Liên kết hiđrô có số lượng lớn nhưng là liên kết yếu nên khi khi cần liên kết hiđrô có thể đứt, hai mạch đơn của ADN tách nhau ra để ADN tái sinh và sao mã.
+ ADN có khả năng đột biến (đột biến gen).
+ ở kì đầu giảm phân I có thể xảy ra hiện tượng bắt chéo trao đổi đoạn tạo thông tin di truyền mới.
Câu 2: Mô tả sơ lược quá trình tự nhân đôi của ADN ? Giải thích vì sao 2 ADN con được tạo ra qua cơ chế tự nhân đôi lại giống ADN mẹ ?
Câu 3: Vì sao prôtêin có tính đa dạng và đặc thù? Prôtêin thực hiện chức năng của mình chủ yếu ở những bậc cấu trúc nào? (3 , 4)
Câu 4:
a. Nêu bản chất mối quan hệ giữa gen và tính trạng qua sơ đồ:
Gen (1 đoạn ADN) � mARN � Prôtêin � Tính trạng b. Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong mối quan hệ ở sơ đồ dưới đây ntn ?
Gen (1 đoạn ADN) � mARN � Prôtêin
Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong mối quan hệ gen � mARN:
các nucleotit trên mạch khuôn của gen liên kết với các nucleotit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc : A liên kết với U, T liên kết với A, G liên kết với X và X liên kết với G.
Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong mối quan hệ mARN � Prôtêin: nucleotit của tARN liên kết bổ sung với nucleotit trên mARN theo nguyên tắc: A liên kết với U, G liên kết với X và ngược lại
Câu 5 :
a, Nguyên tắc bổ sung trong cấu trúc của ADN được thể hiện như thế nào ? Từ nguyên tắc đó có thể suy ra được những điều gì về cấu tạo của ADN ?
b, Nguyên tắc kết cặp bổ sung giữa các nuclêôtit có vai trò như thế nào trong tự nhân đôi (sao chép) ADN ?
Trả lời
a, Nguyên tắc bổ sung thể hiện trong cấu trúc của ADN:
- Trong ADN, các nuclêôtit giữa hai mạch đơn liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô theo nguyên tắc: A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô và ngược lại.
- Hệ quả của nguyên tắc bổ sung:
+ Số nuclêôtit loại A = T; G = X; A + G = T + X
+ Biết số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các nuclêôtit của một mạch thì suy ra được mạch kia.
b, Nguyên tắc kết cặp bổ sung:
- Mạch mới của ADN con được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của ADN mẹ. Các nuclêôtit ở mạch khuôn liên kết với các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc: A liên kết với T hay ngược lại, G liên kết với X hay ngược lại (bán bảo toàn)
- Nguyên tắc kết cặp bổ sung giữa các nuclêôtit đảm bảo cho hai phân tử ADN con được tạo ra giống nhau và giống ADN mẹ.
Câu 6: Hàm lượng ADN trong nhân tế bào lưỡng bội của một loài sinh vật là 6,6.10-12g.
Xác định hàm lượng ADN có trong nhân tế bào ở các kì giữa, kì sau và kì cuối khi một tế bào lưỡng bội của loài đó nguyên phân bình thường ?
- Kì giữa: 13,2.10-12g - Kì sau: 13,2.10-12g - Kì cuối: 6,6.10-12g
Câu : Hàm lượng ADN trong nhân của một tế bào lưỡng bội của người là 6,6.10-12 g.
Trình bày những diễn biến cơ bản của nhiễm sắc thể trong quá trình hình thành tế bào có hàm lượng ADN là 3,3.10-12 g ? (cơ chế giảm phân)
Câu 7: Bằng thực nghiệm, người ta biết được tỉ lệ A T G X
ở ADN của loài B là 1,52 và loài D là 0,79. Có thể rút ra kết luận gì từ kết quả này ?
- Tỉ lệ A T G X
đặc trưng cho loài
- loài B số nuclêôtit loại A nhiều hơn loại G. Ở loài D số nuclêôtit loại A ít hơn loại G Câu 8: Nguyên tắc bổ sung là gì ? Nguyên tắc bổ sung thể hiện như thế nào trong cơ chế di truyền?
Trả lời
- Nguyên tắc bổ sung là nguyên tắc kết cặp giữa một nucleotit có kích thước lớn với một nucleotit có kích thước bé, cụ thể: A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô và ngược lại
- Nguyên tắc bổ sung thể hiện trong cơ chế di truyền :
+ Nhân đôi ADN: Sau khi 2 mạch của ADN được tách ra thì các nucleotit tự do trong môi trường nội bào sẽ liên kết với các nucleotit trên 2 mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T và ngược lại, G liên kết với X và ngược lại
+ Tổng hợp ARN: Sau khi gen được tháo xoắn, 2 mạch đơn tách nhau ra. Các nucleotit trên mạch khuôn của gen liên kết với các nucleotit tự do của môi trường theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với U, T liên kết với A, G liên kết với X và X liên kết với G
- Tổng hợp protein: Khi các tARN mang các axit amin vào riboxom, thì bộ ba nucleotit của tARN liên kết bổ sung với bộ ba trên mARN theo nguyên tắc: A liên kết với U, G liên kết với X và ngược lại
Câu 9:
1. Nguyên tắc bổ sung là gì ? Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong những cấu trúc vật chất di truyền ở cấp độ phân tử như thế nào? (biết rằng không có đột biến)
2. So sánh nguyên tắc tổng hợp ADN và ARN ? Trả lời
- Nguyên tắc bổ sung: câu 8
- Trong cấu trúc di truyền, nguyên tắc bổ sung được thể hiện:
+ Trong cấu trúc của ADN: Các nuclêôtit giữa hai mạch đơn liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô theo nguyên tắc: A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô và ngược lại.
+ Trong cấu trúc của tARN: Trên những đoạn xoắn kép tạm thời, các nuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với U bằng 2 liên kết hiđrô, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô và ngựơc lại.
So sánh nguyên tắc tổng hợp ADN và ARN.
Giống nhau:
- Nguyên tắc khuôn mẫu: Đều dùng mạch ADN làm mạch khuôn để tổng hợp.
- Nguyên tắc bổ sung.
Khác nhau:
Tổng hợp ADN Tổng hợp ARN
- Cả hai mạch đơn của ADN dùng làm khuôn mẫu tổng hợp hai phân tử ADN mới.
- Nguyên tắc bổ sung: A mạch khuôn liên kết với T môi trường.
- Nguyên tắc bán bảo toàn: Trong mỗi phân tử ADN con có 1 mạch ADN mẹ, một mạch mới được tổng hợp.
- Chỉ một mạch trong 2 mạch của ADN (một đoạn ADN tương ứng với với một gen) làm mạch khuôn tổng hợp ARN.
- A mạch khuôn liên kết với U môi trường.
- Không có nguyên tắc bán bảo toàn: Mạch ARN được tổng hợp mới hoàn toàn.
Câu 10: So sánh quá trình tự nhân đôi của ADN với quá trình tổng hợp ARN ? Tại sao mARN được xem là bản sao của gen cấu trúc ?
Trả lời:
So sánh quá trình tự nhân đôi của ADN với quá trình tổng hợp ARN
Giống nhau:
- Đều xẩy ra trong nhân tế bào, chủ yếu vào kỳ trung gian.
- Đều dựa trên khuôn mẫu của ADN.
- Đều diễn biến tương tự: ADN tháo xoắn, tách mạch, tổng hợp mạch mới - Sự tổng hợp mạch mới đều diễn ra theo NTBS.
- Đều cần nguyên liệu, năng lượng và sự xúc tác của Enzim.
Khác nhau:
Cơ chế tự nhân đôi của ADN Cơ chế tổng hợp ARN
- Diễn ra suốt chiều dài của phân tử ADN - Diễn ra trên từng đoạn của phân tử ADN, tương ứng với từng gen hay từng nhóm gen
- Các nuclêotit tự do liên kết với các nuclêtit của ADN trên cả hai mạch khuôn; A liên kết với T và ngược lại
- Các nuclêtit tự do chỉ liên kết với các nuclêtit trên mạch mang mã gốc của ADN; A liên kết với U
- Hệ enzim ADN-Pôlimeraza - Hệ enzim ARN-Pôlimeraza - Từ một phân tử ADN mẹ tạo ra hai ADN
con giống hệt nhau và giống ADN mẹ
- Từ một phân tử ADN mẹ có thể tổng hợp nhiều loại ARN khác nhau, từ một đoạn ADN có thể tổng hợp được nhiều phân tử ARN cùng loại
- Sau khi tự nhân đôi ADN con vẫn ở trong nhân
- Sau khi được tổng hợp các phân tử ARN được ra khỏi nhân
- Chỉ xẩy ra trước khi tế bào phân chia - Xẩy ra trong suốt thời gian sinh trưởng của tế bào
mARN được xem là bản sao của gen cấu trúc vì:
Trình tự các nuclêôtit của mARN bổ sung với trình tự các nuclêôtit trên mạch khuôn của gen cấu trúc (mạch tổng hợp mARN) và sao chép nguyên vẹn trình tự các nuclêôtit trên mạch đối diện (mạch bổ sung) trừ một chi tiết là T được thay bằng U
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP