Hướng dẫn trả lời:
1. a) Sau: Phân tử xenllulôzơ gồm nhiều đơn phân cùng loại là glucozơ liên kết với nhau bằng liên két β1,4 glycôzít
b) Sai vì sáp là một loại lipit
c) Sai. Cấu trúc của phân tử photpholipít chỉ có 2 axit béo gắn với glyxenrol
d) Đúng: Cấu trúc bậc hai của prôtêin có sự tham gia của các liên kết hidrôgen giữa các nguyên tử của bộ khung của chuỗi pôlipeptit
2.- mARN đa dạng nhất vì tế bào có rất nhiều gen mã hoá prôtêin
- rARN chiếm tỉ lệ nhiều nhất vì trong tế bào nhân thực, gen mã hoá rARN thường được lặp lại rất nhiều lần. Số lượng ribôxôm trong tế bào rất lớn và các ribôxôm được dùng để tổng hợp tất cả các loại prôtêin của tế bào
Câu 11: 20 loại axit amin trong các phân tử prôtêin được hình thành qua quá trình chuyển hóa từ những loại axit amin cơ bản nào? Viết các phản ứng hình thành các loại axit amin cơ bản và cho biết nguồn gốc của các chất tham gia các phản ứng đó.
Hướng dẫn trả lời:
- 20 loại axit amin trong các phân tử prôtêin được hình thành qua quá trình chuyển hóa từ 3 loại axit amin cơ bản là:
Alanin, glutamin và aspactic.
- Các phản ứng:
(1) Axit piruvic + NH3 + 2H+ → Alanin + H2O.
(2) Axit α xêtôglutaric + NH3 + 2H+ → Glutamin + H2O.
(3) Axit fumaric + NH3 → Aspactic.
(3) Axit ôxalô axêtic + NH3 + 2H+ → Aspactic + H2O.
- Nguồn gốc của các chất tham gia các phản ứng là sản phẩm trung gian của quá trình hô hấp của cây.
26!
!
!
Câu 12: Lai phân tử là gì? Nêu vai tr của lai phân tử? Cơ sở khoa học của lai phân tử là gì? Hướng dẫn trả lời:
* Khái niệm: Lai phân tử là hiện tượng lai các phân tử ADN của các loài khác nhau hoặc ADN với ARN.
* Cơ sở:
- Các bazơ nitơ của các mạch đơn khi bắt cặp với nhau liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung A-T, G-X.
- Dựa vào thuộc tính biến tính và hồi tính ở ADN: Khi phân tử ADN vào môi trường làm tăng nhiệt độ dẫn thì các mạch đơn dần được tách ra, nhiệt độ nóng chảy cáo nhất là 950C → gọi là biến tính. C n khi hạ nhiệt độ từ từ thì 2 mạch đơn lại liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung trở lại trạng thái ban đầu gọi là hồi tính.
* Vai tr : Dựa vào khả năng bắt cặp ADN của 2 loài để xác định mối quan hệ họ hàng giữa các loài.
+ Dựa vào kết quả lai phân tử (tỉ lệ) xác định mối quan hệ họ hàng của các loài với nhau.
Căn cứ vào tỉ lệ % khả năng bắt cặp trong đó tỉ lệ bắt cặp càng cao thì quan hệ họ hàng càng gần.
+ Xác định vị trí của AND trên nhiễm sắc thể (lai mARN với ADN).
+ Xác định cấu trúc của gen sinh vật nhân thực (ở vùng mã hóa bao nhiêu exon và intron).
+ Trong công nghệ di truyền: AND tái tổ hợp dùng lai phân tử để phân lập d ng AND tái tổ hợp.
Câu 13: Nêu sự khác nhau trong cơ chế tái bản của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực?
Hướng dẫn trả lời:
Đặc điểm Sinh vật nhân sơ Sinh vật nhân thực Đơn vị sao chép 1 đơn vị sao chép Nhiều đơn vị sao chép
Thời gian sao chép Ngắn Dài hơn
Tốc độ sao chép Diễn ra nhanh: 850 – 1500 cặp nu/giây
Diễn ra chậm: 10 – 100 cặp nu/giây
Số enzim tham gia ít Nhiều hơn
Câu 14: Nêu những điểm chỉ có trong quá trình tái bản của sinh vật nhân thực mà không có ở sinh vật nhân sơ?
Hướng dẫn trả lời:
- ADN của sinh vật nhân thực: trong các tế bào soma có những đoạn mồi ở đầu mạch liên tục và mạch gián đoạn sau khi bị loại bỏ thì không có khả năng phục hồi lại
27!
!
đoạn ADN thay thế do vậy mà ADN bị ngắn dần qua mỗi lần nguyên phân nếu ảnh hưởng đến những gen quan trọng thì sẽ làm ảnh hưởng đến tuổi thọ và gây chết tế bào.
- ở các tế bào sinh dục hiện tượng ngắn dần đoạn ADN không xảy ra do hoạt động của enzim Telomeraza đã giúp cho nó tổng hợp được đoạn ADN thay thế đoạn mồi. C n ở sinh vật nhân sơ không có hiện tượng ADN bị ngắn đi vì nó có cấu trúc ADN mạch v ng do đó vẫn có hiện tượng AND polimelaza 1 tổng hợp đoạn ADN thay thế.
- Trong cơ chế tự sao của sinh vật nhân thực luôn gắn liền với tính chất cơ bản của nhiễm sắc thể giúp cho việc đóng, tháo xoắn của ADN gắn với nhiễm sắc thể trong chu kỳ tế bào.
Câu 15: Có quan niệm cho rằng cấu trúc gen của sinh vật nhân thực hơp lý hơn gen ở sinh vật nhân sơ. Đúng hay sai? Giải thích?
Hướng dẫn trả lời:
- Sai vì:
+ Nhân sơ kích thước tế bào nhỏ, thời gian tồn tại ngắn, mọi cấu trúc di truyền và cơ chế di truyền gọn nhẹ thích nghi với khả năng trao đổi chất với môi trường → hợp lí với hệ gen đơn giản.
+ Sinh vật nhân thực cấu trúc đa bào phức tạp, xoang hóa, thời gian tồn tại lâu dài kích thước tế bào lớn → cấu trúc của gen phức tạp hơn.
→ Sự khác nhau trong cấu trúc cũng giải thích tại sao phiên mã ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực khác nhau.
Câu 16: Cấu trúc gen ở sinh vật nhân thực tiến hóa hơn gen ở sinh vật nhân sơ, đúng hay sai? Giải thích.
Hướng dẫn trả lời:
- Cấu trúc gen ở sinh vật nhân thực là gen phân mảnh. Gen phân mảnh có tác dụng:
bảo lưu thông tin di truyền khi đột biến xảy ra (chủ yếu là đột biến thay thế) khi không có ảnh hưởng gì
- Do sự đan xen của các đoạn exon và intron làm AND dài ra dẫn đến NST dài ra tiếp hợp và trao đổi chéo thuận lợi dẫn tới tái tổ hợp gen → nguồn dự trữ vật chất di truyền. - Cơ chế cắt nối exon theo trình tự khác nhau khi dịch mã tạo nên nhiều chuỗi polipeptit khác nhau và tạo mARN trưởng thành có trình tự khác nhau → 1 gen có khả năng tổng hợp được một số loại protein khác nhau.
Chú ý: Ở một số sinh vật nhân thực hiện nay vẫn tồn tại một số gen không phân mảnh ví dụ gen tổng hợp protein loại histon (cấu trúc NST) → chứng minh nguồn gốc tiến hóa từ tế bào nhân sơ đến tế bào nhân thực.
Cấu trúc của hệ gen chia thế giới sinh vật thành 3 siêu giới:
- Vi khuẩn: Chưa có nhân , gen liên tục.
- Vi khuẩn cổ: của có nhân, gen phân mảnh.
- Sinh vật nhân thực: có nhân, gen phân mảnh.
28!
!
!
Câu 17: Sự khác nhau trong phiên mã ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực?
Hướng dẫn trả lời:
Phiên mã ở sinh vật nhân sơ Phiên mã ở sinh vật nhân thực Các gen sinh vật nhân sơ thường tồn tại
từng nhóm tạo thành 1 đơn vị phiên mã, nghĩa là mỗi mARN được tổng hợp mang cả các bản sao của cả nhóm gen.
Mỗi gen cấu trúc tồn tại thành đơn vị phiên mã riêng cho nên mỗi mARN được tạo ra mang bản mã sao của 1 gen.
Quá trình phiên mã và dịch mã ở sinh vật nhân sơ diễn ra đồng thời tại cùng không gian, phiên mã đến đâu dịch mã đến đó. Vì cấu trúc tế bào nhân sơ không có nhân hay màng nhân bao bọc đồng thời gen không phân mảnh, thời gian tồn tại ngắn.
Quá trình phiên mã diễn ra trước trong nhân, dịch mã diễn ra sau ngoài tế bào chất. 2 quá trình phiên mã và dịch mã diễn ra ở 2 không gian và thời gian khác nhau điều này là do sinh vật nhân thực có màng nhân bao bọc, cấu trúc gen phân mảnh, thời gian tồn tại trong tế bào lâu.
Quá trình phiên mã và dịch mà đơn giản, aa đầu tiên là foocmin metionin.
Quá trình phiên mã và dịch mã diễn ra rất phức tạp có các sự kiện như gắn chóp 7 metyl guanine, gắn đuôi poliA.
Có tác dụng là tín hiệu cho quá trình dịch mà và độ bền vững ổn định của ARN, đồng thời diễn ra sự cắt nội tạo ra các mARN trưởng thành khác nhau, từ đó có thể tạo nên các loại chuỗi polipeptit khác nhau. Axit amin mở đầu là metionin.
Câu 18: Nêu sự khác nhau trong cơ chế phiên mã và tự sao của sinh vật nhân sơ?
Hướng dẫn trả lời:
Nội dung Phiên mã ở sinh vật nhân sơ Tự sao ở sinh vật nhân sơ
Nguyên liệu A, U, G, X Nguyên liệu: A, T, G, X
29!
!
Mạch khuôn 1 đoạn mạch đơn làm khuôn tổng hợp mARN, chiều dài mạch đơn bằng chiều dài của nhóm gen cấu trúc
Mạch khuôn: cả 2 mạch dùng làm khuôn tổng hợp AND mới
Protein và enzim 1 loại ARN polimeraza Nhiều loại enzim ARN polimeraza có tác dụng tháo xoắn, tách mạch, tổng hợp đoạn mồi, tổng hợp đoạn mới … cùng với hệ thống protein khác đóng vai tr tháo xoắn giữ mạch
Phạm vi, mức độ: phiên mã diễn ra trên 1 đoạn AND tương ứng với 1nhóm gen cấu trúc
Diễn ra suốt cả 2 mạch đơn
Nguyên tắc - Bổ sung A-U, T-A, G- X
- Khuôn mẫu
- Bổ sung - Khuôn mẫu - Bán bảo toàn Kết quả có thể tạo ra 1 hoặc nhiều
mARN
Tạo ra 2 AND con, giống AND mẹ
Câu 19: Các trình tự nào không mã hóa di truyền? Vai tr của nó đối với tiến hóa?
Hướng dẫn trả lời:
- Trình tự lặp lại: không mã hóa di truyền vì dị nhiễm sắc.
- Intron:
+ Vai tr : bảo vệ hệ gen → đột biến không biểu hiện.
Củng cố vị trí trao đổi chéo.
Vai tr điều h a.
Đột biến → xuất hiện gen mới.
Xáo trộn exon → tính đa dạng di truyền.
- Gen giả.
- Vùng liên gen: Nối 5’ với 3’ của gen.
30!
!
!
- Vùng điều h a: P và O.
- Trình tự kết thúc.
- Tâm động: là các trình tự lặp lại giúp NST phân li.
Câu 20: Các yếu tố di truyền vận động đã góp phần vào sự tiến hóa của hệ gen như thế nào?
Hướng dẫn trả lời:
- Yếu tố di truyền vận động có trình tự tương đồng, phân tán khắp hệ gen, tạo điều kiện cho sự tái tổ hợp của các nhiễm sắc thể khác nhau (cung cấp yếu tố tái tổ hợp).
- Sự vận động của các yếu tố này xen vào vùng điều h a, xen vào vùng mã hóa làm thay đổi sự biểu hiện của gen.
- Các yếu tố di truyền vận động dịch chuyển có thể mang các gen đi theo hoặc các exon đi theo.
Câu 21: Nêu sự khác nhau trong cấu trúc của hệ gen mã hóa rARN và gen mã hóa protein globin ở người. Với mỗi hệ gen hãy giải thích lợi thế của kiểu cấu trúc của hệ gen đó?
Hướng dẫn trả lời:
- Gen mã hóa rARN có nhiều bản sao liên tiếp lặp lại (lớn hơn 200 bản sao lặp đi lặp lại) được phiên mã như 1 đơn vị phiên mã → thuộc đơn vị phiên mã đa cistron rồi sau đó mới được cắt và biến đổi thành các rARN khác nhau điều này có vai tr tổng hợp đồng bộ các loại rARN khác nhau và luôn tổng hợp được nhiều riboxom vốn là bộ máy của dịch mã có vai tr sống c n đối với sự sống của tế bào.
- Gen protein globin trong mỗi hệ gen này có tồn tại một số gen không hoàn toàn giống nhau. Sự khác biệt của các loại protein – globin do các gen này mã hóa tạo ra các loại phân tử hemoglobin phù hợp cho từng giai đoạn phát triển khác nhau của cơ thể.
Câu 22: Trình bày các đặc điểm cơ bản của phản ứng trùng hợp ADN khi tái bản?
Hướng dẫn trả lời:
- Tại đầu mà ADN đang kéo dài, mọi enzim AND polimeraza đều xúc tác phản ứng hình thành liên kết phophodieste gắn nhóm 3’ OH của nu cuối cùng trong chuỗi với đầu 5’P của tiền chất dNTP. Năng lượng hoạt hóa phản ứng này thu được từ chính sự giải phóng nhóm P ~P của các dNTP, lúc này mạch ADN đang kéo dài chính là mỗi để ADN polimeraza có thể xúc tác gắn 1 nu mới vào đầu 3’OH tự do.
- Tại mỗi mức quá trình kéo dài chuỗi ADN, ADN polimeraza tìm đúng tiền chất dNTP tường ứng với nu trên 2 mạch khuôn rồi lắp ráp với mạch đang kéo dài với tốc độ 850nu/giây (sinh vật nhân sơ) 60-90 nu/giây (sinh vật nhân thực).
- Chiều tổng hợp mạch ADN mới luốn là 5’ - 3’ do thuộc tính của ADN polimeraza và phù hợp với xu hướng hóa năng của phân tử đứt gẫy P ~P của các dNTP.
31!
!
Câu 23: Vì sao các gen của sinh vật nhân thực không bị mất đi sau các chu kỳ sao chép ADN nối tiếp nhau ở các tế bào soma?
Hướng dẫn trả lời:
Vùng đầu mút nhiễm sắc thể không tồn tại các gen thay vào đó là các trình tự nucleoit ngắn, lặp lại nhiều lần trình tự đó là 6 nu TTAGGG lặp lại tới hàng trăm, hàng nghìn lần nhớ đó nó bảo vệ được các gen ở đầu mút nhiễm sắc thể không bị xâm phạm. Ngoài ra các protein đặc hiệu liên kết với AND ở đầu mút có tác dụng ngăn cản các đầu sole của AND con.
Câu 24: Gen giả là gì? Hãy cho biết gen giả được hình thành trong quá trình tiến hóa từ gen bình thường bằng cách nào?
Hướng dẫn trả lời:
- Gen giả về cơ bản có trình tự nucleotit giống gen bình thường và không được phiên mã.
- Gen giả có thể được hình thành theo những cơ chế sau:
+ Do trao đổi chéo không cân giữa các nhiễm sắc tử chị em và không chị em của các nhiễm sắc tử tương đồng hoặc cặp tương đồng → hiện tượng lặp gen. Sau đó đột biến xảy ra làm mất hoặc hỏng đoạn promoter khiến ARN không được phiên mã được gen này.
+ Trong quá trình trao đổi chéo không cân gen được lặp lại bị mất mất đoạn Promoter.
Câu 25: Nêu tác động của gen nhảy trong tế bào? Gen nhảy có tác động gì tới sự tiến hóa của các hệ gen?
Hướng dẫn trả lời:
- Gen nhảy (yếu tố di truyền vận động) có trình tự tương đồng phân tán các loại gen tạo điều kiện cho sự tái tổ hợp có thể xảy ra của các nhiễm sắc thể không tương đồng. - Sự vận động của gen nhảy vào các vùng điều h a hay mã hóa của gen có thể làm thay đổi sự biểu hiên của gen.
- Các gen nhảy có thể mang theo các gen khác → sự phân tán mới của các gen và trong một số trường hợp ảnh hưởng đến sự biểu hiện kiểu hình của chúng.
- Nếu gen nhảy mang theo exon và cài nó vào một gen thì có thể bổ sung thêm một chức năng mới vào vùng phân tử protein ban đầu. Đây là sự xáo trộn exon.
Câu 26: Trong tế bào sinh vật nhân thực làm thế nào để ARN polimeraza có thể nhận biết được gen nào cần phiên mã?
Hướng dẫn trả lời:
- ADN pol tự mình không thể nhận biết gen nào cần phiên mã. ARN pol luôn chạy dọc theo phân tử ADN và nó chỉ liên kết được promter của gen cần phiên mã khi có protein đặc biệt, c n gọi là yếu tố phiên mã bám và promoter của gen.
32!
!
!
- ARN pol kết hợp với các yếu tố phiên mã tạo nên phức hợp phiên mã và sau đó gen được phiên mã.
Câu 27: ARN có thể thực hiện chức năng của các enzim như thế nào?
Hướng dẫn trả lời:
ARN có thể thực hiện chức năng của các enzim nhờ các vai tr sau:
- Có cấu trúc mạch đơn nên của phân tử có thể kết hợp bổ sung với một vùng của phân tử đó tạo nên 1 cấu trúc không gian đặc thù là điều kiện tạo nên chức năng xúc tác của ribozim.
- Một số nucleotit của ARN mang theo nhóm chức có thể tham gia vào các hoạt động xúc tác giống như một số axit amin trong một số enzim.
- Có khả năng hình thành một số liên kết hirdro với các phân tử axit nucleic khác (ADN, ARN) làm tăng tính đặc hiệu trong hoạt động xúc tác của nó.
- Sự bắt cặp bổ sung của các cặp bazơ nitơ trong thành phần ADN có thể cắt nối phân tử trên mARN giúp định vị chính xác vị trí mà các riboxom sẽ xúc tác phân tử mARN. Câu 28: Trong quá trình phiên mã có thể tạo ra mARN đột biến không?
Nếu có thì mức độ giới hạn của nó như thế nào?
Hướng dẫn trả lời:
Có:
- Trong quá trình phiên mã có sự lắp ráp nhầm các nu có thể xảy ra đột biến
- Những sai sót trong quá trình phiên mã ít gây hại cho cơ thể sinh vật vì quá trình phiên mã tạo ra nhiều phân tử mARN, trong số đó mARN đột biến liên tiếp là rất ít so với bình thường do vậy số chuỗi polipeptit bị đột biến là rất ít vì vậy không ảnh hưởng gì đến chức năng nói cung của phân tử protein.
Câu 29: Phân biệt các loại gen nhảy (yếu tố di truyền vận động – transposon).
Hướng dẫn trả lời:
- Gen nhảy hay yếu tố di truyền vận động là các trình tự ADN có thể di chuyển trong genom, có thể tạo ra hoặc làm mất đi các đột biến, thay đổi cấu trúc, kích thước genom của tế bào.
- Gen nhảy được chia thành 2 nhóm, dựa trên cơ chế di chuyển.
+ Nhóm I (retrotransposon): gen nhảy thuộc nhóm này có cơ chế phiên mã từ ADN sang ARN, sản phẩm ARN sẽ được phiên mã ngược tạo ra ADN. Sau đó, đoạn ADN mới này được chèn vào vị trí mới trong genom. Hình thức di truyền vận động này tương đồng với hoạt động của retro-virus như HIV. Retrotransposon được chia thành 3 nhóm chính: TEs, LINEs, SINEs.
+ Nhóm II (ADN transposons): gen nhảy thuộc nhóm này bản chất chính là vùng trình tự ADN và có phương thức vận động không liên quan tới ARN mà phụ thuộc vào hoạt
33!
!