- ADN là đại phân tử có cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phõn mà mỗi đơn phân là một nuclêôtít gồm 4 loại A,T,G,X - Trên mạch đơn của ADN cỏc Nclờụtit liờn kết với nhau bằ
Trang 1Ngày soạn: 04.01.2010
Ngày giảng:05.01.2010
ễN TẬP
CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ
(ADN – ARN – PRễTấIN )
I Lý thuyết:
Cõu 1: nờu đặc điểm cấu tạo hoỏ học của ADN ? vỡ sao núi ADN cú cấu tạo
đa dạng và đặc thự?
- Phân tử ADN đợc cấu tạo từ C,H,O,N,P.
- ADN là đại phân tử có cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phõn
mà mỗi đơn phân là một nuclêôtít ( gồm 4 loại A,T,G,X )
- Trên mạch đơn của ADN cỏc Nclờụtit liờn kết với nhau bằng cỏcliờn kết hoỏ trị giữa Đường đờụxyribụzơ của nuclờụtớt này với phõn tử H3P04 của
nuclờụtớt
bờn cạnh
- trờn mạch kộp c ỏc nuclờụtớt li ờn kết với nhau theo NTBS A- T ;G- X trong đ ú
A LK T = 2 LK H ; G lk X = 3 LK H
- T ừ 4 loại nuclờụtớt đã tạo nên tất cả các ADN của các loài sinh vật khác nhau bởi số lợng thành phân và trật tự phân bố của các Nuclờụtớt
* ADN có cấu tạo đa dạng và đặc thù vì:
- Phân tử ADN đợc cấu tạo từ bốn loại nuclờụtớt các ADN của các loài sinh vật khác nhau thì khác nhau bởi số lợng ,thành phần và sự phân bố các nuclờụtớt , từ đó tạo nên tính đa dạng và đặc thù của các loài sinh vật
Câu: 2 Mô tả cấu trúc không gian của ADN, Hệ quả của NTBS đợc thể hiện nh thế nào? Tính đặc thù của ADN do yếu tố nào qui định?
- ADN gồm một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch đơn quấn // quang một trúc theo chiều từ trái qua phải và theo chu kỳ mỗi chu kỳ gồm 10 cặp Nuclêôtit cao 34A
- Trên mạch kép các Nuclêôtit liên kết với nhau theo NTBS A- T; G- X và ngợc lại
Do vậy khi biết cấu trúc của mạch này ta có thể suy ra mạch kia ví dụ:
- Trong cấu trúc phân tử các bazơ nitơ nằm phía trong cùng toạ nên các bậc thang.Đờng C5H10O4 nằm ở giữa tạo nên các tay thang phân tử H3P04 nằm phía ngoài cùng
- Tính đặc thù của ADN đợc qui định bởi số lợng thành phần và sự phân bố của các Nuclêôtit
Câu 3: Mô tả
- ADN tự nhân đôi vào kỳ trung gian của quá trình phân bào trên NST dói tác dụng cảu enzim hai mạch đfơn của ADN tách dần nhau ra Các Nuclêôtit trên mạch đơn lần lợc liên kết với các Nuclêôtit trong môi trờng nội bào theo NTBS A- T ; G- X
- Kết quả từ một ADN mẹ ban đầu tạo ra hai ADN con giồng hệt nhau và giống hệt ADN mẹ Nhờ đó thông tin di truyền từ bố mẹ truyền đạt nguyên ven lại cho con
* Hai And con đựoc tạo ra theo cơ chế tự nhân đôi giống AND mẹ vì:,
- Các Nuclêôtit trên mỗi mạch đơn đợc liên kết với các Nuclêôtit tự do trong môi truờng nội bào theo NTBS Vì vậy từ mỗi mạch đơn cũ tạo nên 1 mạch đơn mới Trong mỗi phân tử
- ADN vừa đợc tạo ra sẽ có 1 mạch cũ và một mạch mới giống hệt mạch c trớc
đây?
Câu: 4 Trình bày điểm khác nhau cơ bản giữa cấu trúc ADN và ARN?
- Chiều dài và khối lợng phân tử lớn - Chiều dài và khối lợng phân tử nhỏ hơn
Trang 2- Có hai mạch - Có một mạch
- nguyên liệu xây dựng là các Nuclêôtit
gồm: A, T,G,X - nguyên liệu xây dựng là các Nuclêôtit gồm: A, U,G, X
Câu 5: So sanh điểm khác nhau cơ bản giữa cơ chế tổng hợp ADN và cơ chế tổng hợp
ARN?
- xảy ra trên toàn bộ hai mạch đơn của phân
tử ADN
- Nguyên liệu để tổng hợp là A, T,G,X
- Nguyên tắc tổng hợp: NTBS và nguyên tắc
giữ lại một nửa Khuôn mẫu
- Enzim xúc tác chủ yếu: ADN- Polimelaza
- từ một ADN mẹ tạo ra 2 ADN con giống
nhau và giống mẹ
- Tổng hợp ADN là cơ chế truyền đạt thông
tin di truyền cho thế hệ sau đợc ổn định
- xảy ra trên một mạch đơn của phân tử ADN
- Nguyên liệu để tổng hợp là A, U,G,X
- Nguyên tắc tổng hợp: NTBS , Khuôn mẫu
- Enzim xúc tác chủ yếu: ARN- Polimelaza
- tạo ra một ARN có số lợng thành phần, trật
tự xắp xếp các Nclêôtit giống mạch bổ sung của ADN
- Tổng hợp ARN đảm bảo cho các gen cấu trúc riêng rẽ thực hiện việc tổng hợp Prôtêin
Bài tập
I Tớnh số nuclờụtit của ADN hoặc của gen
1 Đối với mỗi mạch của gen:
* Tính chiều dài:
- Trong ADN, 2 mạch bổ sung nhau, nờn số nu và chiều dài của 2 mạch bằng nhau
A 1 + T 1 + G 1 + X 1 = T 2 + A 2 + X 2 + G 2 =
2
N
- Trong cựng một mạch, A và T cũng như G và X, khụng liờn kết bổ sung nờn khụng nhất thiết phải bằng nhau Sự bổ sung chỉ cú giữa 2 mạch: A của mạch này bổ sung với T của mạch kia, G của mạch này bổ sung với X của mạch kia Vỡ vậy, số nu mỗi loại ở mạch 1 bằng số nu loại bổ sung mạch 2
A 1 = T 2 ; T 1 = A 2 ; G 1 = X 2 ; X 1 = G 2
2 Đối với cả 2 mạch:
- Số nu mỗi loại của ADN là số nu loại đú ở cả 2 mạch:
A =T = A 1 + A 2 = T 1 + T 2 = A 1 + T 1 = A 2 + T 2
G =X = G 1 + G 2 = X 1 + X 2 = G 1 + X 1 = G 2 + X 2
Chỳ ý: Khi tớnh tỉ lệ % : %A = % T = + =
2
2
% 1
2
2
% 1
=
2
2
% 1
2
2
% 1
= Ghi nhớ: Tổng 2 loại nu khỏc nhúm bổ sung luụn luụn bằng nửa số nu của ADN
hoặc bằng 50% số nu của ADN: Ngược lại nếu biết:
+ Tổng 2 loại nu =
2
N
hoặc bằng 50% thỡ 2 loại nu đú phải khỏc nhúm bổ sung
Trang 3+ Tổng 2 loại nu
2
N
≠ hoặc khác 50% thì 2 loại nu đó phải cùng nhóm bổ sung
3 TÝnh Tổng số nu của ADN (N)
Tổng số nu của ADN là tổng số của 4 loại nu A + T + G + X Nhưng theo nguyên tắc bổ sung (NTBS) A = T, G =X Vì vậy, tổng số nu của ADN được tính là:
N = 2A + 2G = 2T + 2X hay N = 2( A+ G)( 1)
Do đó Tæng sè Nu trªn mét m¹ch = A + G =
2
N
hoặc %A + %G = 50% Bài tập:1
Một gen có A = 600 Nu và Nu loại G băng ba phần hai Nu loại A
a Tính số Nu từng loại
b Tính tổng số Nu của phân tử ADN? Số Nu một mạch?
Giải
a
Ta có: G = 3 A thay A = 600
2
Ta có G = 900
vậy số Nu từng loại: A= T = 600 ( Nu)
G = X = 900 ( Nu)
b Tổng số Nu :
N= 2( A+G) = 2( 600+900) = 30.000( Nu)
* Số Nu 1 mạch là
2
N
= 30.000 = 1500 ( Nu) 2
4 Tính số chu kì xoắn (C)
Một chu kì xoắn gồm 10 cặp nu = 20 nu Khi biết tổng số nu (N) của ADN: nếu gọi C: là chu kỳ xoắn thì:
N = C x 20 => C =
20
N
5 Tính khối lượng phân tử ADN (M):
Một nu có khối lượng trung bình là 300 đvc Khi biết tổng số nu suy ra:
M = N x 300 đvc
6 Tính chiều dài của phân tử ADN (L):
Phân tử ADN là 1 chuỗi gồm 2 mạch đơn chạy song song và xoắn đều đặn quanh
1 trục Vì vậy, chiều dài của ADN là chiều dài của 1 mạch và bằng chiều dài trục của
nó Mỗi mạch có
2
N
nuclêôtit, độ dài của 1 nu là 3,4 A0
L =
2
N
3,4A 0 N= 2 L 3.4 Đơn vị thường dùng : 1 micrômet = 10 4 angstron ( A0 )
1 micrômet = 103 nanômet ( nm)
1 mm = 103 micrômet = 106 nm = 107 A0
Bài tập 2 : Một gen có chiều dài 4080 Ao , có A = 400 Nuclêôtit
Trang 4a Tớnh số lượng Nuclờụtit từng loại :
b Tính số chu kỳ xoắn của gen đó
Giải
a Số Nu từng loại :
- Tổng số Nu N= 2 L N= 4080 x 2 = 2.400 ( Nu)
3.4 3.4
2A + 2G = 2400 ( 1)
A= 400 ( 2)
Thay 2 vào 1 ta có 2.400 + 2G = 2400
2G = 2400 – 800 = 1600
G = 1600 = 800
2
Vậy theo NTBS: A= T = 400
G = X = 800
b Số chu kỳ xoắn: C= N = 2400 = 120 (Chu kỳ )
20 20
II Tớnh số liờn kết Hiđrụ và liờn kết Húa Trị Đ–P
1 Số liờn kết Hiđrụ (H)
- A của mạch này nối với T ở mạch kia bằng 2 liờn kết hiđrụ
- G của mạch này nối với X ở mạch kia bằng 3 liờn kết hiđrụ
Vậy số liờn kết hiđrụ của gen là:
H = 2A + 3 G hoặc H = 2T + 3X
2 Số liờn kết hoỏ trị (HT)
- Số liờn kết hoỏ trị nối cỏc nu trờn 1 mạch gen:
2
N
- 1
Trong mỗi mạch đơn của gen, 2 nu nối với nhau bằng 1 lk hoỏ trị, 3 nu nối nhau bằng 2 lk hoỏ trị …
2
N
nu nối nhau bằng
2
N
- 1
- Số liờn kết hoỏ trị nối cỏc nu trờn 2 mạch gen: 2(
2
N
- 1)
Do số liờn kết hoỏ trị nối giữa cỏc nu trờn 2 mạch của ADN: 2(
2
N
- 1)
- Số liờn kết hoỏ trị đường – photphỏt trong gen (HTĐ-P)
Ngoài cỏc liờn kết hoỏ trị nối giữa cỏc nu trong gen thỡ trong mỗi nu cú 1 lk hoỏ trị gắn thành phần của H3PO4 vào thành phần đường Do đú số liờn kết hoỏ trị Đ–P trong
cả ADN là: HT Đ-P = 2(
2
N
- 1) + N = 2 (N – 1)