bài 22 sinh 9.đột biến gen(cực hot)

Nếu đoạn ADN trên tự nhân đôi 3 lần thì tỉ lệ phần trăm từng loại nucleotit môi trường nội bào cung cấp là bao nhiêu?. Tính số nucleotit mỗi loại mà môi trường nội bào cần cung cấp cho g

CHƯƠNG III : ADN VÀ GEN A/ Tóm tắt lí thuyết:

- Mỗi chu kì xoăn có 10 cặp nucleotit và cao 34 AO, nên kích thước của mỗi cặp nucleotit là 3,4Ao Một Nucleotit có khối lượng khoảng 300 đvc

- Theo nuyên tắc bổ sung : A liên kết với T, G liên kết với X Vì vậy A=T, G=X Từ đó suy ra:

+ Số lượng nucleotit của cả ADN hoặc gen kí hiệu là: N= 2A+2X

+ Số lượng nucleotit ở 1 mạch của ADN hay gen: N/2= A+X

+ % Của 2 loại nucleotit không bổ sung : %A+%X=50%

+ chiều dài của phân tử ADN hay gen: L= N/2 x 3,4A0

- Gọi k là số lượt tự sao từ 1 phân tử ADN(gen) ban đầu Số phân tử được tạo ra ở đợt tự sao cuối cùng là 2k

- 1 axit amin được mã hóa bởi 3 nucleotit trên mARN Khối lượng của 1 aa là 110 đvc

2 Mối liên quan về số lượng từng loại nucleotit trong 2 mạch đơn của ADN

+ Số lượng: mạch 1 : A 1 T 1 G 1 X 1

5 Số chu kì xoắn của ADN (hoặc GEN)

L = S x 34 A 0 => S x = L : 34 A 0 (S x là số chu kì xoắn ) cũng có thể áp dụng công thức : S x = 20N

vịng xoắn: C= 20N [ N = C 20

6 Số nucleotít môi trường nội bào cung cấp cho ADN ( hoặc GEN ) sau k lần nhân đôi:

- Tổng số nucleotít tự do môi trường nội bào cung cấp :

+ AND tự nhân đôi 1 lần: N u, = N u ADN

+ ADN tự nhân đôi k lần: N u, = N u ( 2 k – 1 )ADN

- Số nucleotít mỗi loại môi trường nội bào cung cấp :

+ ADN tự nhân đôi 1 lần: A ’ = T ’ = (2 k – 1) A

G ’ = X ’ = (2 k – 1) G + AND tự nhân đôi k lần: A ’ = T ’ = A (2 k – 1)AND

G ’ = T ’ = G (2 k – 1)ADN

7 Số liên kết hiđro : H = 2A + 3G gọi H là số liên kết hiđrô trong phân tử AND

A liên kết với T = 2 liên kết hiđrô; G liên kết với X = 3 liên kết hiđrô

8 Tìm khối lượng phân tử: MADN = N x 300đvC (M Nu = 300đvC)

C/Bài tập vận dụng:

Bài 1:

Một gen có chiều dài 5100A 0 tổng hợp được phân tử mARN co ùA m =150 ; U m = 300 ;

G m = 500 Tính số ribônuclêôtít loại X m và số nuclêôtít từng loại của gen ?

Một gen có chiều dài 0, 51 micromet có G = 900 Nu

a xác định chiều dài của gen

b tính khối lượng phân tử của gen ( biết rằng khối lượng phân tử của 1 nuclêôtít là 300 đ.v.C )

c tính số liên kết hyđro giữa các nuclêôtít của gen

Giải

a Chiều dài của gen 0, 51 micromet = 5100 A 0

Số nucleotit của gen là : N = 3,42L thay số vào ta có : 2(5100)3,4 = 3000 nuclêôtít

b khối lượng phân tử của gen là : 3000 x 300 đ.v.C = 9.10 5 đ.v.C

c Theo đề bài : G = 900

Theo NTBS ta có : số lượng từng loại nuclêôtít của gen là : G = X = 900

A = T = 1500 – 900 = 600 ( N )

- Số liên kết hiđro là : H = 2A + 3G -> Thay số vào ta có : 2(600) + 3(900) = 3900 liên kết

Bài 3:

Một đoạn ARN có cấu trúc :

– G – G – U – U – G – A – X – A – U – U – X – G – A – U – U – G – U – A – G – G – A –

a Tính số chu kì xoắn và chiều dài của đoạn ADN đã tổng hợp nên đoạn ARN trên

b Nếu đoạn ADN trên tự nhân đôi 3 lần thì tỉ lệ phần trăm từng loại nucleotit môi trường nội bào cung cấp là bao nhiêu ?

Giải

a Đoạn ADN có số nucleotit mỗi loại là :

U m + A m = A = T = 12

G m + X m = X = G = 9

=> Số chu kì xoắn là : 2,1 ; chiều dài là : 71,4 A 0

b Đoạn ARN có U = 7 , A = 5 , X = 2 , G = 7 => Đoạn ADN có số nucleotit mỗi loại là :

U m + A m = A = T = 12

G m + X m = X = G = 9 Và có tổng số nucleotit là : A + T + G + X = 42 (N)

Số nucleotit mỗi loại mà môi trường cung cấp sau 3 lần tái bản là: A = T = ( 2 3 – 1 ) A = 84

G = X = ( 2 3 – 1 ) G = 63 Tổng số nucleotit của đoạn ADN sau 3 lần tái bản là:

số N của đoạn ADN gốc + số N của môi trường cung cấp = 42 + 2( 84 + 63 ) = 336 (N) = 100%

Đoạn ADN trên tự nhân đôi 3 lần thì tỉ lệ phần trăm từng loại nucleotit môi trường nội bào cung cấp là :

336 (N) = 100% => A = T = 84 = 25% ; G = X = 63 = 18,75%

Bài 4:

Một gen có 3000 nucleotit, trong đó có 900 A

1 Xác định chiều dài của gen

2 Sô nucleotit từng loại của gen là bao nhiêu?

3 Khi gen tự nhan đôi 1 lần đã lấy từ môi trường tế bào bao nhiêu nucleotit?

Giải:

1 Chiều dài của gen là: ( 3000:2) x 3,4 = 5100AO

2 Số nucleotit từng loại của gen: A = T = 900 nucleotit,

a Tính số lượng nucleotit gen

b Khối lượng phân tử của gen là bao nhiêu?

c Tính số nucleotit mỗi loại mà môi trường nội bào cần cung cấp cho gen tái bản

d Số lượng Nu mà môi trường nội bào cung cấp để các gen con tổng hợp tổûng hợp mARN là bao nhiêu?

e Tính số lượng phân tử Protein được tổng hợp, Số lượng axit amin mà môi trường cung cấp để tỏng hợp các phân tử Protein

Trong quá trình tổng hợp Protein đã giải phóng ra bao nhiêu phân tử nước, và hình thành bo số lượng phân tử prôtêin được tổng hợp từ 96 mARN là:

96 x 5 = 480 Protein-số lượng axit amin cần cung cấp để tổng hợp nên 1 phân tử prôtêin là:

G=X=20%, A=T=30% ==> Suy ra G=X= 1200 x 30 = 360 Nu ; A=T= 1200 x 20 = 240 Nu

-số lượng nuclêôtit mỗi loại môi trường cung cấp cho gen tái bản 5 đợt liên tiếp

A=T= ( 25 -1) 360 = 31 x 360 = 11160 NuG=X= ( 25 -1) 240 = 31 x 240 = 7440 Nu

d số lựong phân tử mARN Các gen con tổng hợp được :

32 x 3 = 96 mARN -số lượng ribônucleotit cần cung cấp để tổng hợp 1 phân tử mARN là:

1200 = 600 Ribo 2

-tổng số ribônucleotit cần cung cấp để tổng hợp 96 mARN là:

600(rib) x 96 = 57600 Riboe.-Mỗi phân tử mARN có 5 ribôxom trượt qua sẽ tổng hợp được 5 phân tử prôtein suy ra

(trong số 200 bộ ba trên phân tử mARN thì có 199 bộ ba mã hóa axit amin còn bộ ba cuối cùng của mARN gội là bộ 3 kết thúc không tham gia vaò quá trình giải mã vì vậy ,muốn xác định số lượng axit amin cần cung cấp để tổng hợp nên 1 phân tử prôtêin thì ta phải lấy tổng số bộ ba trên gen ( hoặc trên phân tử mARN) trừ đi 1 bộ ba kết thúc không tham gia quá trình giải mã)

- Số lượng axit amin cần cung cấp để tôûng hợp nên 480 Protein là:

199 x 480 = 95520 aa

f Để tổng hợp được 1 phân tử Protein gồm có 199 aa cần giải phóng ra 199 – 1 = 198 phân tử nước để hình thành

198 liên kết peptit Suy ra số lượng phân tử nước được giải phóng khi tổng hợp 480 phân tử Protein là:

Các phân tử ARN có chứa tất cả 24.000 ribo nucleotit.

a Tính số lần gen nhân đôi

b Số lượng nucleotit trong các gen con và số lượng nucleotit mà môi trường nội bào cung cấp cho gen nhân đôi?

GIẢI:

a Đổi 0,51 (µ m) = 0,51.104 (Ao) = 5.100(Ao)

Chiều dài của gen là: L = 5.100(Ao)

Số Nucleotit của gen là:

Gọi x là số lần nhân đôi của gen:

Vậy số gen con là: 2x

Mỗi gen con tổng hơp 1 ARN  Số ARN là 2x

Số Ribonucleotit trong các phân tử ARN là:

Vậy gen nhân đôi 4 1ần

b Số lượng Nucleotit trong các gen con

2x.N = 16.3000 = 48.000 (Nucleotit)

Số lượng Nucleotit môi trường nội bào cung cấp cho gen nhân đôi là:

(2x- 1)N = (16 - 1)3000 = 45.000 (Nucleotit)

Bài 7:

Trong một tế bào chứa hai gen có chiều dài bằng nhau Số liên kết hiđrô của gen thứ nhất nhiều hơn số liên kết hiđrô của gen thứ hai là 160 Khi tế bào chứa hai gen trên nguyên phân 4 lần thì môi trường đã cung cấp cho gen thứ nhất 3000 nuclêôtít loại A và môi trường cung cấp cho gen thứ hai 6750 nuclêôtít loại G Hãy xác định:

a Số nuclêôtít mỗi loại của mỗi gen?

b Chiều dài của mỗi gen?

c Số chu kỳ xoắn và số liên kết hiđrô của mỗi gen?

GIẢI:

a Vì l1 = l2 => N1 = N2

2A1 + 2G1 = 2A2 + 2G2 (1)

2G1 – 2G2 = 2A2 – 2A1 <=> G1 – G2 = A2 – A1 (2)

Theo đề: H1 = H2 + 160 2A1 + 3G1 = 2A2 + 3G2 + 160 (3)

Từ (1) và (3) => G1 – G2 = 160

Và từ (2) => G1 – G2 = A2 – A1 = 160

Mà: A1 = 3000 : (24 -1) = 200

=> A2 = 200 + 160 = 360

G2 = 6750 : (24 – 1) = 450

=> G1 = 450 + 160 = 610

Vậy số nu mỗi loại của các gen: Gen 1: A = T = 200 (nu) và G = X = 610 (nu)

Gen 2: A = T = 360 (nu) và G = X =450 (nu)

b l1 = l2 = (200 + 610) 3,4 = 2754 (A0)

c C1 = C2 = (200 + 610) 2 : 20 = 81 (chu kỳ xoắn)

H1 = (2 x 200) + (3 x 610) = 2230 (liên kết hiđrô)

H2 = 2230 – 160 = 2070 (liên kết hiđrô)

Bài 8:

Một đoạn phân tử ADN có 2 gen:

- Trên một mạch của gen I có A= 15%, T= 25%, gen đó có 3900 liên kết hyđrô

- Gen thứ II dài 2550 A0 và có tỷ lệ từng loại nu clêôtít trên mạch đơn thứ 2: A = T : 2 = G : 3 =X : 4 Xác định:

1 Số lượng và tỷ lệ từng loại nuclêôtít của mỗi gen?

2 Số liên kết hyđrô và số liên kết hoá trị của đoạn phân tử ADN nói trên?

Số lượng nu của cả gen thứ II : 750 x 2 = 1500 nu

Số lượng và tỉ lệ từng loại nu của gen II:

A = T = 75 + 150 = 225 nu = (225 : 1500) x 100% = 15%

G = X = 50% - 15% = 35% x 1500 = 525 nu

2 Số liên kết H và liên kết hoá trị của đoạn phân tử ADN:

- Số liên kết H của gen II: 2 x 225 + 3 x 525 = 2025

- Số liên kết H của đoạn ADN : 3900 + 2025 = 5925

- Tổng số nu của đoạn ADN : 3000 + 1500 = 4500

- Số liên kết hoá trị của đoạn ADN : 2 x 4500 – 2 = 8998

Bài 9:

Một gen có số liên kết hyđrô là 4140 và có hiệu số giữa Ađênin với một loại Nuclêôtit khác là 20%

1 Tính số lượng từng loại Nuclêotit của gen?

2 Khi gen đó nhân đôi 3 lần, các gen con đều tham gia phiên mã 5 lần tạo thành các mARN, mỗi mARN đều có 2 Riboxom trượt hết một lượt để giải mã tạo thành các chuỗi polipeptit Hỏi quá trình đó môi trường nội bào cần cung cấp bao nhiêu axit amin?

GIẢI:

1 Số lượng từng loại Nu của gen :

Gọi N là số Nuclêôtit của gen Gen có hiệu số giữa guanin với 1 loại Nuclêôtit khác bằng 10% ta có:

2 Số axit amin môi truờng cần cung cấp cho quá trình giải mã:

Tổng số Nu có trong một phân tử mARN tạo ra từ gen đã cho là:

Ngen/2 = 3600/2 = 1800 Nu

Số ADN con tạo thành sau 3 lần nguyên phân là: 23 = 8 phân tử

Số mARN tạo ra từ các phân tử AND con phiên mã 5 lần là: 8 5 =40 phân tử

Số axit amin cần cung cấp cho 1 riboxom trượt 1 lượt trên 1 phân tử mARN là:

NmARN/3 – 1 = 1800/3 – 1 = 599 aa

Số axit amin cần cung cấp cho 2 riboxom trượt 1 lượt trên 1 phân tử mARN là :

599 2 = 1198 aaVậy số axit amin cần cung cấp cho cả quá trình giải mã là :

40 1198 = 47920 aa

Bài 10:

Một tế bào chứa một cặp gen dị hợp dài 5100 A0 nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng Gen trội A nằm trên nhiễm sắc thể thứ nhất có1200 Ađênin, gen lặn a nằm trên nhiễm sắc thể thứ hai có 1350 Ađênin

a Tính số nuclêôtit mỗi loại trên mỗi gen

b Nếu tế bào giảm phân tạo giao tử xảy ra đột biến dị bội ở cặp nhiễm sắc thể chứa gen nói trên thì khi kết thúc giảm phân số lượng từng loại nuclêôtit trong mỗi loại giao tử là bao nhiêu?

GIẢI:

1 Tính số nuclêôtit mỗi loại trên mỗi gen.

- Tổng số nu của mỗi gen là: (5100 : 3,4) 2 = 3000 (nu)

- Số nuclêôtit mỗi loại của gen trội A là:

2 - Nếu tế bào xảy ra đột biến dị bội ở cặp nhiễm sắc thể chứa gen nói trên thì khi kết thúc quá trình giảm phân sẽ tạo ra 2

loại giao tử không bình thường Aa và O

- Số Nu mỗi loại trong các giao tử là:

+ Giao tử Aa: A = T = 1200 + 1350 = 2550 (nu)

G = X = 300 + 150 = 450 (nu)

+ Giao tử O: A = T = 0 (nu)

G = X = 0 (nu)

Bài 11:

Một cặp gen dài 0,408 Mi crômét : Gen A có 3120 liên kết hidrô, gen a có 3240 liên kết hiđrô

1 Tính số lượng nuclêôtit từng loại của mỗi gen

2 Do bị đột biến cặp gen trên đã xuất hiện thể 2n+1 và có số nuclêôtit thuộc các gentrên là : A=1320 và G = 2280 Cho biết kiểu gen của thể dị bội nói trên ?

3 Cho thể dị bội nói trên lai với cơ thể bình thường có kiểu gen Aa Hãy xác định tỷ lệ các loại giao tử và hợp tử tạo thành ?

GIẢI :

1 Số nucleotit từng loại của mỗi gen trên

- Chiều dài của gen là : L = 0,408 Micrômet = 4080 ( A0 )

-Vì 2 gen A và a có chiều dài bằng nhau nên có số nucleotit bằng nhau :

Gọi số nucleotit của mỗi gen là :

2 Xác định kiểu gen của thể dị bội :

Kiểu gen của thể dị bội có thể xảy ra 1 trong các trường hợp sau:

AAA , Aaa , Aaa , aaa

- Nếu thể dị bội có kiểu gen : AAA thì số Nu loại A và G của thể dị

bội phải gấp 3 lần số Nu A và G của gen A

Ta có : Số nu A = 1320: 3 = 660 và G = 2280 : 3 = 760 ( Nu )

Không phù hợp đề bài

- Nếu thể dị bội có kiểu gen là AAa

Ta có : số nu của thể dị bội AAa là :

A = Agen A 2 + Agen a = 480 2 + 360 = 1320 ( Nu)

a Tính số nuclêôtit mỗi loại trên gen và trên từng mạch đơn của gen?

b mARN được tổng hợp từ gen trên được môi trường nội bào cung cấp nuclêôtit loại U = 450 Tính số nuclêôtit mỗi loại trên mARN?

c Gen trên tự nhân đôi một số lần tạo ra 32 gen con Tính số lần nhân đôi của gen?

Trong một phân tử AND, số liên kết hyđrô giữa 2 mạch đơn là 531.104 và số liên kết hyđrô trong các cặp A- T bằng số chu

kì xoắn của nó trong phân tử

1- Tính số lượng từng loại nuclêôtit trong phân tử AND trên

2- Tính khối lượng và chiều dài của AND trên (theo micrômét)

3- Phân tử AND trên tái bản một số lần và môi trường nội bào đã phải cung cấp 1143.104 Ađênin tự do Xác định số lần tái bản của AND (Cho biết khôi slượng 1 nuclêôtit trung bình bằng 300 đơn vị C)

2.Khèi lîng cña ADN : N.300C = 2( 9.104 + 171 104) x 300 = 108.107®vC

3 Sè lÇn t¸i b¶n cña ADN:

Gäi k lµ sè lÇn t¸i b¶n cña ADN

Sè A cung cÊp: 9.104 ( 2k - 1) = 1143 104 2k = 128 k = 7

Bài 14:

Một phân từ AND ,có 360 nuclêôtit loại guanin và 480 nuclêôtit loại ađênin (5 đ)

a/ Tính số lượng các loại nuclêôtit còn lại ?

b/ Tính tỉ lệ phần trăm các loại nuclêôtit ?

GIẢI:

a Số lượng các loại nuclêôtit còn lại:

Trong phân tử AND ,các cặp nuclêôtit giữa hai mạch đơn liên kết nhau theo nguyên tắc bổ sung (A=T; G=X)

a Giả sử 1 mạch đơn của phân tử ADN có tỉ lệ (A+G): (T+X) = 0,5 thì tỉ lệ này trên mạch bổ sung và trên cả phân tử

ADN là bao nhiêu?

b Người ta làm thí nghiệm, sử dụng 2 loại enzym khác nhau để cắt đôi một đoạn phân tử ADN theo một đường thẳng

sao cho số lượng nuclêôtit của 2 nửa bằng nhau

- Với enzym 1 thu được số nuclêôtit của một nửa là: A = T = G = 1000, X = 1500

- Với enzym 2 thu được số nuclêôtit của một nửa là: A = T = 750, X = G = 1500

Hãy xác định cách cắt của mỗi loại enzym trên ?

GIẢI: - Tỉ lệ (A + G): (T + X) trờn mạch bổ sung:

Giả sử mạch đó cho là mạch 1, theo nguyờn tắc bổ sung ta cú:

(A1+G1): (T1+X1) = ( T2+X2): (A2+G2) = 0,5 => (A2+G2) : (T2+X2) = 2

Trong cả phõn tử ADN : (A+G) : (T+X) = 1

- Xỏc định cỏch cắt :

+ Enzym 1 : Cắt dọc ADN vỡ G khỏc X => G và X khụng cũn tuõn theo nguyờn tắc bổ sung

+ Enzym 2: Cắt ngang ADN vỡ A = T và G = X tuõn theo nguyờn tắc bổ sung

Bài 16 :

Gen D cú 186 Nu loại guanin và 1068 liờn kết hiđrụ Gen đột biến d hơn gen D một liờn kết hiđrụ nhưng chiều dài 2 gen bằng nhau

a Đột bến liờn quan đến bao nhiờu cặp Nu và thuộc dạng nào của đột biến gen ?

b Xỏc định số lượng cỏc loại Nu trong gen D, gen d

GIẢI :

a.Dạng đột biến gen :

- Chiều dài 2 gen D và d bằng nhau dạng đột biến thay thế

- Liên kết hiđrô tăng 1 1 cặp A – T đợc thay thế bằng 1 cặp G - X

b Xác định số lợng các loại Nu:

- Gen D :Theo NTBS ta có : G = X = 186 Nu

Mặt khác: H = 2 A + 3 G

2A + 3.186 = 1068

a Xác định số lần tự sao của mỗi gen?

b Số nu từng loại của mỗi gen, biết rằng gen I có số nuclêôtít loại A ít hơn số nuclêôtít của gen II là 120 nucêôtít

c Do bị tác nhân phóng xạ gen I bị đột biến có 3799 liên kết hiđro Hãy cho biết đây là dạng đột biến gì? Số nu từng loại của mỗi gen là bao nhiêu? Biết rằng chiều dài của gen không thay đổi

GIẢI :

a - Gọi k1 là số lần tự sao của gen I => Số gen con đợc tạo ra từ gen I là 2k1

- Gọi k2 là số lần tự sao của gen II => Số gen con đợc tạo ra từ gen II là 2k2

Theo đầu bài tổng số gen con đợc tạo ra là 2k1 + 2k2 = 24

b Tính số nu từng loại của gen

- Số nu loại A môi trờng cần cung cấp cho quá trình tự sao của gen I là:

AI ( 2k1 - 1)