VietJack com Facebook Học Cùng VietJack Học trực tuyến khoahoc vietjack com Youtube VietJack TV Official XÁC SUẤT TRONG DI TRUYỀN PHÂN TỬ VÀ BIẾN DỊ DẠNG BÀI XÁC SUẤT TRONG DI TRUYỀN PHÂN TỬ A LƯU Ý L[.]
Trang 1XÁC SUẤT TRONG DI TRUYỀN PHÂN TỬ VÀ BIẾN DỊ
DẠNG BÀI: XÁC SUẤT TRONG DI TRUYỀN PHÂN TỬ
A LƯU Ý LÝ THUYẾT
- Theo lí thuyết ngẫu nhiên, sự xuất hiện của các bộ ba trên mARN tuân theo quy luật toán học Vận dụng lí thuyết này có thể dự đoán được trên một phân tử mARN có thể có bao nhiêu lần xuất hiện 1 loại
bộ ba nào đó
- Ở di truyền phân tử, enzym cắt giới hạn là loại enzym cắt phân tử ADN ở những vị trí đặc hiệu
Vị trí đặc hiệu thường là một đoạn trình tự nucleotit Mỗi loại enzym cắt giới hạn nhận biết đoạn trình
tự nucleotit và cắt ở vị trí đặc hiệu Theo lí thuyết ngẫu nhiên thì dựa vào đoạn trình tự nucleotit đặc hiệu mà enzym nhận biết cắt để dự đoán được độ dài của đoạn ADN được cắt ra
B MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP
Ở di truyền phân tử, xác suất được sử dụng khi tính các bộ ba xuất hiện trên mARN theo lí thuyết ngẫu nhiên hoặc xác suất để cắt các phân tử ADN bằng các enzym cắt hạn chế
Khi giải bài toán dạng này thì nên tiến hành theo 2 bước sau đây:
Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
Bài 1: Trong một ống nghiệm, có tỉ lệ 4 loại nucleotit A, U, G, X lần lượt là 10%; 20%; 30%; 40% Từ 4 loại
nucleotit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Theo lí thuyết, trên phân tử mARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba AAA là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
Tỉ lệ của nucleotit loại A là = 10% = 0,1
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
Xác suất xuất hiện bộ ba AAA = (0,1)3 = 0,001 = 10-3
Bài 2: Trong một ống nghiệm, có 4 loại nucleotit A, U, G, X với tỉ lệ lần lượt là A:U:G:X = 2:2:1:2 Từ 4 loại
nucleotit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo
Trang 2a Theo lí thuyết, trên phân tử mARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba AUG là bao nhiêu?
b Nếu phân tử mARN này có 3000 nucleotit thì sẽ có bao nhiêu bộ ba AAG?
Hướng dẫn giải Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
- Tỉ lệ của nucleotit loại A là
- Tỉ lệ của nucleotit loại U là
- Tỉ lệ của nucleotit loại G là
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
a Theo lí thuyết, trên phân tử mARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba AUG là
b Số bộ ba AAG trên phân tử mARN này:
- Theo lí thuyết, trên phân tử mARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba AAG là
- Phân tử mARN nhân tạo có 3000 nucleotit thì theo lí thuyết ngẫu nhiên sẽ có số bộ ba AAG
Như vậy, theo lí thuyết ngẫu nhiên thì trên mARN nhân tạo này sẽ có khoảng 34 đến 35 bộ ba AAG
Bài 3: Trong một ống nghiệm, có tỉ lệ 4 loại nucleotit A, U, G, X với tỉ lệ lần lượt là A : U : G : X = 2 : 1 : 3 :
2 Từ 4 loại nucleotit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Theo lí thuyết, trên phân
tử ARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba kết thúc là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
Trên mARN có 3 bộ ba kết thúc là UAA, UAG, UGA Vì vậy cần phải tính tỉ lệ của 3 loại nucleotit A, U, G có trong các bộ ba này
2 2 1 2 7
+ + +
2 2 1 2 7
+ + +
2 2 1 2 7
+ + +
2 2 1 4
7 7 7 343
= =
2
2 1 4
7 7 343
= =
4
3000 34, 985
343
Trang 3- Tỉ lệ của nucleotit loại A là
- Tỉ lệ của nucleotit loại U là
- Tỉ lệ của nucleotit loại G là
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
- Xác suất xuất hiện bộ ba UAA
- Xác suất xuất hiện bộ ba UAG
- Xác suất xuất hiện bộ ba UGA
Xác suất xuất hiện bộ ba kết thúc
Như vậy, trên phân tử ARN nhân tạo này, trung bình cứ 32 bộ ba thì có 1 bộ ba kết thúc
Bài 4: Nếu các nucleotit được xếp ngẫu nhiên trên một phân tử ARN có 105 nucleotit, chứa 30%A, 20%X, 10%U, 40%G Số lần trình tự 5’-GXXA-3’ được trông đợi xuất hiện là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
- Tỉ lệ của nucleotit loại G = 40% = 0,4
- Tỉ lệ của nucleotit loại X = 20% = 0,2
- Tỉ lệ của nucleotit loại A = 30% = 0,3
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
Xác suất xuất hiện trình tự 5’-GXXA-3’
2 1 3 2 8 4
+ + +
2 1 3 2 8
+ + +
2 1 3 2 8
+ + +
2
1 1 1
4 8 128
= =
1 1 3 3
4 8 8 256
= =
1 3 1 3
4 8 8 256
= =
128 256 256 256 32
0, 4 0, 2 0, 3 0, 0048
625
Trang 4- Theo lí thuyết ngẫu nhiên thì trên một phân tử ARN có 103 nucleotit, chứa 30%A, 20%X, 10%U,
40%G Số lần trình tự 5’-GXXA-3’ được trông đợi xuất hiện là (lượt)
- Như vậy trên phân tử ARN này, theo lí thuyết thì sẽ có từ khoảng 4 đến 5 lượt trình tự 5’-GXXA3- ’ được xuất hiện
Bài 5: Có một enzym cắt giới hạn cắt các đoạn ADN mạch kép ở đoạn trình tự nucleotit AGGXT Khi sử
dụng enzym này để cắt một phân tử ADN có tổng số 3.107 cặp nucleotit (bp) thì theo lí thuyết phân tử ADN này sẽ bị cắt thành bao nhiêu đoạn ADN?
Hướng dẫn giải Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
Theo lí thuyết thì ở trong tự nhiên, tỉ lệ của 4 loại nucleotit ở trên ADN là tương đương nhau, mỗi loại
chiếm tỉ lệ
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
- Đoạn trình tự AGGXT có 5 nucleotit nên có xác suất
- Có một enzym cắt giới hạn cắt các đoạn ADN mạch kép ở đoạn trình tự nucleotit AGGXT Khi sử dụng enzym này để cắt một phân tử ADN có tổng số 3.107 cặp nucleotit (bp) thì theo lí thuyết phân tử
- Với 29296 vị trí cắt ,thì sẽ có số đoạn ADN là 29296 + 1 = 29297 đoạn
C BÀI TẬP VẬN DỤNG
1 Bài tập tự luận Bài 1 Trong một ống nghiệm, có 4 loại nucleotit A, U, G, X với tỉ lệ lần lượt là A:X:U:G=1 : 2 : 1 : 2 Từ 4
loại nucleotit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Nếu phân tử mARN này có 2500 nucleotit thì sẽ có bao nhiêu bộ ba UXA?
Bài 2 Trong một ống nghiệm, có tỉ lệ 4 loại nucleotit A, U, G, X lần lượt là 20%; 30%; 25%; 25% Từ 4 loại
nucleotit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Theo lí thuyết, trên phân tử mARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba UUG là bao nhiêu?
3
3
10 4,8 5
625 =
1
4
=
5 5
1 1
4 4
= =
5 5
1 3.10 29296,875 29296 4
Trang 5Bài 3 Có một enzym cắt giới hạn cắt các đoạn ADN mạch kép ở đoạn trình tự nucleotit 5’AGTTX3’ Khi
sử dụng enzym này để cắt một phân tử ADN có tổng số 5.108 cặp nuclcotit (bp) thì theo lí thuyết phân tử ADN này sẽ bị cắt thành bao nhiêu đoạn ADN?
Bài 4 Nếu các nucleotit được xếp ngẫu nhiên trên một phân tử ADN có106 cặp nucleotit, có tỉ lệ
Số lần trình tự 5’-XGXA-3’ được trông đợi xuất hiện là bao nhiêu?
Bài 5 Trong một ống nghiệm, có 4 loại nucleotit A, U, G, X với tỉ lệ bằng nhau Từ 4 loại nucleotit này
người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Theo lí thuyết, trên phân tử ARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba kết thúc là bao nhiêu?
2 Bài tập trắc nghiệm Câu 1: Trong một ống nghiệm, có 4 loại nucleotit A, U, G, X với tỉ lệ lần lượt là A:U:X:G = 2 : 1 : 2 : 3 Từ 4
loại nucleotit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Nếu phân tử ARN này có 1500 nucleotit thì sẽ có bao nhiêu bộ ba UAG?
Câu 2: Nếu các nucleotit được xếp ngẫu nhiên trên một phân tử ADN có 107 cặp nucleotit, có tỉ lệ
Số lần trình tự 5’-GGXA-3’ được trông đợi xuất hiện là
Câu 3: Trong một ống nghiệm, có tỉ lệ 3 loại nucleotit A, U, G với tỉ lệ lần lượt là A : U : G = 1 : 1 : 2 Từ 3
loại nucleotit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Theo lí thuyết, trên phân tử ARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba kết thúc là bao nhiêu?
Câu 4: Trong một ống nghiệm, có 3 loại nucleotit A, U, X với tỉ lệ lần lượt là A : U : X = 2 : 1 :2 Từ 3 loại
nucleotit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Theo lí thuyết, trên phân tử ARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba kết thúc là bao nhiêu?
Câu 5: Có một enzym cắt giới hạn cắt các đoạn ADN mạch kép ở đoạn trình tự nucleotit 5’AGTTXG3’ Khi
sử dụng enzym này để cắt một phân tử ADN có tổng số 2.106 cặp nucleotit (bp) thì theo lí thuyết phân
tử ADN này sẽ bị cắt thành bao nhiêu đoạn ADN?
2
3
A T
+ =
+
1
3
A T
+ =
+
5
64
5 192
1 32
1 64
2
125
8 125
12 125
4 125
Trang 6A 579 B 977 C 403 D 489
Câu 6: Trong một ống nghiệm, có tỉ lệ 3 loại nucleotit A, U, G với tỉ lệ lần lượt là A:U:G = 2:1:2 Từ 3 loại
nucleotit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Theo lí thuyết, trên phân tử ARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba AUG là bao nhiêu?
Câu 7: Trong một ống nghiệm, có 2 loại nucleotit A, U vói tỉ lệ lần lượt là A : U = 2 : 3 Từ 2 loại nucleotit
này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Nếu phân tử ARN này có 2500 nucleotit thì sẽ
có bao nhiêu bộ ba UAA?
Câu 8: Trong một ống nghiệm, có tỉ lệ 3 loại nucleotit A, U, G với tỉ lệ lần lượt là A : U : G = 2 : 2 : 1 Từ 3
loại nucleotit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo Theo lí thuyết, trên phân tử ARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba kết thúc là bao nhiêu?
Câu 9: Có một enzym cắt giới hạn cắt các đoạn ADN mạch kép ở đoạn trình tự nucleotit 5’ATXG3’ Khi sử
dụng enzym này để cắt một phân tử ADN có tổng số 104 cặp nucleotit (bp) thì theo lí thuyết phân tử ADN này sẽ bị cắt thành bao nhiêu đoạn ADN?
Câu 10: Nếu các nucleotit được xếp ngẫu nhiên trên một phân tử ADN có 3.105 cặp nucleotit, có tỉ lệ
Số lần trình tự 5’-GAXA-3’ được trông đợi xuất hiện là
3 Đáp án
a Các bài tự luận
Bài 1
Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
- Tỉ lệ của nucleotit loại U là
8
125
2 125
4 125
2 100
11
125
3 125
12 125
6 125
1
4
A T
+
=
+
1 2 1 2 6
+ + +
Trang 7- Tỉ lệ của nucleotit loại X là
- Tỉ lệ của nucleotit loại A là
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
- Theo lí thuyết, trên phân tử mARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba UXA là
- Phân tử mARN nhân tạo có 2500 nucleotit thì theo lí thuyết ngẫu nhiên sẽ có số bộ ba UXA
Như vậy, theo lí thuyết ngẫu nhiên thì trên mARN nhân tạo này sẽ có khoảng 23 bộ ba UXA
Bài 2
Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
- Tỉ lệ của nucleotit loại U = 30% = 0,3
- Tỉ lệ của nucleotit loại G = 25% = 0,25
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
Xác suất xuất hiện bộ ba UUG
Bài3
Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
Theo lí thuyết thì ở trong tự nhiên, tỉ lệ của 4 loại nucleotit ở trên ADN là tương đương nhau, mỗi loại
chiếm tỉ lệ
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
- Đoạn trình tự 5’-AGTTX-3’ có 5 nucleotit nên có xác suất
1 2 1 2 6 3
+ + +
1 2 1 2 6
+ + +
1 1 1 1
6 3 6 108
= =
2500 23
108 27
0, 3 0, 25 0, 0225
400
1
4
5 5
1 1
4 4
= =
Trang 8- Có một enzym cắt giới hạn cắt các đoạn ADN mạch kép ở đoạn trình tự nucleotit 5’-AGTTX-3’ Khi sử dụng enzym này để cắt một phân tử ADN có tổng số 5.108 cặp nucleotit (bp) thì theo lí thuyết
- Với 488281 vị trí cắt ,thì sẽ có số đoạn ADN là 488281 + 1 = 488282 đoạn
Bài 4
Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
Phân tử ADN này có tỉ lệ
- Tỉ lệ của nucleotit loại A = T = 20% = 0,2
- Tỉ lệ của nucleotit loại G = X = 30% = 0,3
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
Xác suất xuất hiện trình tự 5’-XGXA-3’
- Theo lí thuyết ngẫu nhiên thì trên một phân tử ARN có 106 nucleotit, có tỉ lệ Số lần
trình tự 5’-XGXA-3’ được trông đợi xuất hiện là
- Như vậy trên phân tử ARN này, theo lí thuyết thì sẽ có 5400 lượt trình tự 5’-XGXA-3’ được xuất hiện
Bài 5
Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotit liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
Trên mARN có 3 bộ ba kết thúc là UAA, UAG, UGA Vì vậy cần phải tính tỉ lệ của 3 loại nucleotit A, U, G có trong các bộ ba này
- Bốn loại nucleotit A, U ,G, X có tỉ lệ bằng nhau nên mỗi loại chiếm tỉ lệ
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
8 5
1 5.10 488281, 25 488281 4
2
3
A T
+ = → = = = = +
27
0, 3 0, 3 0, 3 0, 2 0, 0054
5000
2 3
A T
+ = +
6
27
10 5400
5000 =
1 4
=
Trang 9- Xác suất xuất hiện bộ ba UAA
- Xác suất xuất hiện bộ ba UAG
- Xác suất xuất hiện bộ ba UGA
Xác suất xuất hiện bộ ba kết thúc
Như vậy, trên phân tử ARN nhân tạo này, trung bình cứ 21 bộ ba thì có 1 bộ ba kết thúc
b Các bài trắc nghiệm
2
1 1 1
4 4 64
= =
1 1 1 1
4 4 4 64
= =
1 1 1 1
4 4 4 64
= =
1 1 1 3 1
64 64 64 64 21
= + + =