Đề cương của Q ADN và gen Sinh học 9

Qui mô Diễn ra trên cả 2 mạch đơn của ADN Diễn ra trên một đoạn của ADN gen và trên một mạch đơnKết quả Mỗi lần tự nhân đôi tạo ra 2 phân tử ADN con.. + Hai mạch mới của ADN con đang dàn

CHUYÊN ĐỀ 4: SINH HỌC 9

Câu 1: a/ So sánh quá trình tự nhân đôi của ADN với quá trình tổng hợp ARN.

b/ Vì sao ADN được xem là cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử

a, - Sự giống nhau:

+ Đều xảy ra ở kì trung gian, lúc NST ở dạng sợi mảnh

+ Đều dựa trên mạch khuôn của ADN

+ Đều hình thành mạch mới theo NTBS và nguyên tắc khuôn mẫu

+ Đều có sự duỗi xoắn của ADN và sự xúc tác của các enzim

Qui mô Diễn ra trên cả 2 mạch đơn của

ADN

Diễn ra trên một đoạn của ADN (gen) và trên một mạch đơnKết quả Mỗi lần tự nhân đôi tạo ra 2 phân

tử ADN con

Mỗi lần tổng hợp tạo ra một phân tử ARN

b, - Vì ADN có các chức năng quan trọng:

+ ADN là cấu trúc mang thông tin di truyền ở cấp độ phân tử: ADN là cấu trúc mang gen qui định cấu trúc prôtêin

+ Các gen trên ADN có khả năng tự sao và sao mã nên thông tin di truyền được truyền đạt từ nhân đến prôtêin và truyền đạt qua các thế hệ tế bào và cơ thể

+ ADN có khả năng xảy ra đột biến, làm tăng tính đa dạng và khả năng thích nghi của loài

Câu 2: Giải thích vì sao hai ADN con được tạo ra qua cơ chế nhân đôi lại giống hệt

ADN mẹ? Có trường hợp nào qua nhân đôi ADN con lại khác ADN mẹ không?

TL: Hai ADN con sau nhân đôi giống ADN mẹ do quá trình nhân đôi diễn ra theo cácnguyên tắc:

- Nguyên tắc bổ sung: Sự liên kết các nu ở mạch khuân với các Nu tự do là cố định: A liênkết với T hay ngược lại; G liên kết với X hay ngược lại

- Nguyên tắc giữ lại một nửa (bán bảo toàn): Trong mỗi ADN con có 1 mạch của ADN mẹ

- Nguyên tắc khuôn mẫu: Đều dùng mạch ADN làm mạch khuôn để tổng hợp

- Nguyên tắc bổ sung: Là nguyên tắc cặp đôi giữa các bazơnitric

* Khác nhau:

- Cả hai mạch đơn của ADN dùng

làm khuôn 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 một

mạch ADN mẹ còn mạch mới được

Câu 4 Mô tả cấu trúc không gian của AND ?

- Cấu trúc không gian của AND :

+ AND là chuỗi xoắn gồm hai mạch song song, xoắn đều Mỗi chu kì cao 34A0 , gồm 10 cặp nuclêôtit, đường kính 20A0

+ Các nuclêôtit giữa hai mạch đơn liên kết với nhau thành từng cặp theo nguyên tắc bổ sung A - T, G – X và ngược lại A liên kết với T bàng hai liên kết hidrô, G liên kết với X bằng 3 liên kết hidrô

+ Theo nguyên tắc bổ sưng ta có A = T, G = X, A+T = G+X

+ Tỉ lệ A+T / G+X trong các ADN khác nhau thì khác nhau và đặc trưng cho từng loài

Câu 5 Trình bày quá trình tự nhân đôi của ADN ? Cho một mạch đơn của phân tử ADN, viết đoạn mạch đơn bổ sung với nó ?

- Quá trình nhân đôi của ADN trong nhân tế bào, tại các nhiễm sắc thể ở kì trung gian :

+ Khi bắt đầu nhân đôi phân tử ADN tháo xoắn, hai mạch đơn tách dần nhau ra

+ Các nuclêôtit ở mạch khuôn liên kết với các nuclêôtit trong môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung : A liên kết với T, G liên kết với X và ngược lại

+ Hai mạch mới của ADN con đang dàn được hình thành dựa trên hai mạch khuôn ADN mẹ và ngượcchiều nhau

+ Kết quả : Hai phân tử ADN con được hình thành giống nhau và giống ADN mẹ

- ADN tự nhân đôi theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc giữ lại một nữa

Câu 6 Nêu những điểm khác nhau cơ bản trong cấu trúc ADN và ARN ? Cho một đoạn mạch của

phân tử ARN Xác định trình tự các nuclêôtit trong đoạn gen tổng hợp ra doạn mạch ARN trên ?

ADN ARN

- Cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, P - Cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N, P

- Là đại phân tử, có kích thước và khối

- Có bốn loại nuclêôtit : A, T, G, X - Có bốn loại nuclêôtit : A, U, G, X

- ADN là một chuối xoắn kép gồm hai

mạch song song, xoắn đều theo một trục

theo chiều từ trái sang phải

- Các nuclêôtit trên hai mạch đơn liên

kết với nhau thành từng cặp : A liên kết

với T, G liên kết với X

- Các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch khuôn của gen : A liên kết vơi U,

T liên kết với A, G liên kết với X và ngược lại

Câu 7 Trình bày quá trình tổng hợp ARN ? ARN được tổng hợp theo những nguyên tắc nào?

- Quá trình tổng hợp ARN :

+ ARN được tổng hợp trong nhân tế bào tại nhiễm sắc thể ở kì trung gian

+ Dưới tác dụng của enzim gen tháo xoắn tách dần hai mạch đơn

+ Các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch khuôn

của gen theo nguyên tắc bổ sung ( A-U, T-A, G-X, X-G )

+ Khi tổng hợp xong ARN tách khỏi gen đi ra chất tế bào

- ARN được tổng hợp dựa trên nguyên tắc :

+ Nguyên tắc khuôn mẫu : dựa trên một mạch đơn của gen

+ Nguyên tắc bổ sung : A-U, T-A, G-X, X-G

NHIỄM SẮC THỂ Câu 1 Nêu một ví dụ về tính đặc trưng của bộ NST ở mỗi loài sinh vật Phân biệt bộ NST

lưỡng bội và bộ NST đơn bội Tính đặc trưng về bộ NST ở tế bào mỗi loài sinh vật?

Trả lời

Bộ NST đặc trưng về hình dạng số lượng và cấu trúc

Ví dụ Bộ NST của ruồi giấm 2n=8

Có 2 cặp hình chữ V và 1 cặp hình hạt ở con cái

Con đực một cặp

Phân biệt bộ NST lưỡng bội và bộ NST đơn bội:

NST tồn tại thành từng cặp tương

đồng hoặc tương đồng không hoàn

toàn Mỗi cặp NST gồm 2NST đơn có

nguồn gốc khác nhau

Gen trên NST tồn tại thành từng cặp

alen

Tồn tại ở tế bào sinh dưỡng và mô tế

bào sinh dục nguyên thủy

Chỉ tồn tại thành từng chiếc và xuấtphát từ một nguồn gốc

Gen tồn tại thành từng chiếc cónguồn gốc xuất phát từ bố hoặc mẹTồn tại trong tế bào giao tử

Câu 2 Phân tích những chức năng các thành phần của tế bào tham gia vào quá trình phân

- Chức năng của tế bào chất và các bào quan

+ Tế bào chất: khi thoi vô sắc được hình thành hoàn chỉnh để tạo điều kiện các NST

phân li về 2 cực của tế bào, đến kì cuối các tơ vô sắc hòa tan trở lại vào tế bào chất Trongphân bào tế bào chất phân chia ngẫu nhiên cho các tế bào con

+ Bào quan: Các bào quan tăng lên để phân chia cho các tế bào con

Vào kì trung giản trung tử tự nhân đôi thành hai trung tử di chuyển về 2 cực của tế bào, tạođiều kiện để thoi vô sắc hình thành và lan dần vào giữa

- Chức năng của nhân

+ Màng nhân và nhân con biến mất hoàn toàn ở kì đầu, giúp NST hoạt dộng, biến đổi

và phân li về 2 cực của tế bào và hình thành trở lại vaò kí cuối góp phân tái tạo cấu trúc đặctrưng của tế bào

+ NST có những hoạt động mang tính chu kì giúp thông tin di truyền ổn định qua cácthế hệ

Câu 3: Nêu những điểm khác nhau cơ bản giữa đột biến NST và đột biến gen?

Gồm: mất cặp, thêm cặp, thay cặp,đảo cặp nuclêôtit

Hậu quả

Thay đổi cấu trúc , số lượngNST thay đổi KH của một

bộ phận hay toàn bộ cơ thể

Biến đổi cấu trúc gen và AND gián đoạn một hay một số tínhtrạng nào đó của sinh vật

Cõu 8 ADN cú những đặc điểm gỡ mà được xem là cơ sở vật chất di truyền ở cấp độ phõn

tử

- ADN là cấu trỳc mang gen: gen mang thụng tin quy định cấu trỳc của phõn tử Prụtein

do đó lưu trữ thụng tin di truyền

- ADN có đặc tính tự nhân đôi đúngng mẫu:

+ Trong nguyên phân: Hai phân tử ADN con được tạo thành qua quỏ trình tự nhânđôi sẽ đi vào hai tế bào con, như vậy thông tin di truyền đó được truyền đạt qua các thế hệ tếbào

+ Trong giảm phân: Hai phân tử ADN con được tạo thành qua quá trình tự nhân đôi

sẽ đi vào các giao tử, rụ̀i hợp tử trong quá trình thụ tinh, nhờ vậy thông tin di truyền đó đượctruyền đạt qua các thế hệ cơ thể

Câu 6 Giải thích tại sao 2 ADN đợc tạo ra qua quá trình nhân đôi lại giống AND mẹ

1 Nêu các yếu tố và cơ chế đảm bảo tính đặc trng và ổn định của ADN ở mỗi loài sinhvật

2 Vì sao tính đặc trng và ổn định của ADN chỉ có tính chất tơng đối?

3 Cho biết:

Đoạn mạch gốc ADN gồm 5 bé ba:

AAT TAA AXG TAG GXX (1) (2) (3) (4) (5)

Hãy viết bé ba thứ (3) tơng ứng trên mARN

- Nếu tARN mang bé ba đối mã là UAG thì sẽ ứng với bé ba thứ mấy trên mạch gốc?

Tự nhân đôi, phân ly và tổ hợp của ADN trong quá trình nguyên phân,

giảm phân và thụ tinh xảy ra bình thờng

2 Có tính chất tơng đối vì:

- Có thể xảy ra đét biến do tác nhân vật lý, hoá học của môi trờng làm

thay đổi cấu trúc ADN

- Có thể xảy ra trao đổi chéo trong giảm phân dẫn đến thay đổi cấu

trúc ADN

3 - Bé ba thứ 3 trên mARN là: UGX

- ứng với bé ba thứ 4 (TAG) trên mạch gốc

a Những nguyên tắc nào trong cơ chế tự nhân đôi của ADN đã bảo đảm cho phân

tử ADN con có trình tự nuclêôtít giống phân tử ADN mẹ?

b Nêu ý nghĩa sinh học của quá trình nhân đôi ADN; quá trình tổng hợp ARN thôngtin?

II BÀI TẬP VỀ DI TRUYỀN PHÂN TỬ

Vấn đề 1 Bài tập về cấu trúc và cơ chế nhân đôi của ADN

CÊu tróc cña Adn

1 Các công thức cơ bản

- Số nucleotit mỗi loại trong ADN: A = T G = X

- Số nucleotit mỗi loại trong từng mạch đơn ADN

G % + G % G% = X% =

- Chiều dài của ADN

o

N

L = 3,4 A 2

- Khối lượng phân tử ADN

2 Các dạng bài tập cơ bản

Bài 1 Một gen có 120 chu kỳ xoắn và tỷ lệ giữa hai loại nucleotit bằng 2

3 Xác định

1 Tổng số nucleotit có trong gen?

2 Chiều dài của gen?

3 Số nucleotit mỗi loại có trong gen?

Bài 2 Một gen cú tổng số 2 loại nucleotit bằng 40% và số liờn kết hydro bằng 3240 Xỏc

định:

1 Số nucleotit mỗi loại cú trong gen?

2 Số chu kỳ xoắn của gen?

3 Số liờn kết húa trị trờn từng mạch đơn và của cả hai mạch của gen?

Bài 3 Một đoạn ADN cú số liờn kết húa trị giữa cỏc nucleotit là 1789 và tổng số hai loại

nucleotit là 1800

1 Tớnh tổng số liờn kết hidro của ADN ? Biết rằng H > N

2 Phõn tử chứa đoạn ADN núi trờn gụ̀m một số đoạn Chiều dài cỏc đoạn theo thứ tựtăng đần đều Trong đú đoạn ADN đó cho là đoạn cú chiều dài ngắn nhất Sự chờnh lệchchiều dài giữa đoạn ADN dài nhất và đoạn ADN ngắn nhất là 510 o

A Khối lượng phõn tử củaADN là 2340 103 đvC Xỏc định số đoạn ADN cú trong phõn tử ADN núi trờn? Sự chờnhlệch chiều dài giữa 2 đoạn ADN liờn tiếp là bao nhiờu o

A?

Bài 4 Trờn một đoạn ADN xét phõn tử ADN cú 2 gen Gen 1 cú sú nucleotit loại T nhiều gấp

1,5 lần nuleotit loại khỏc, số liờn kết hydro giữa cỏc cặp A  T là 900 Trờn mạch 1 của gen cú

G = 10%, mạch 2 cú A = 20%

Gen 2 cú số liờn kết hydro nhiều hơn gen 2 là 2100 và hiệu số giữa G với một loạinucleotit khỏc là 10% Trờn mạch 1 của gen 2 cú thương số giữa nucleotit loại G với nucleotit

loại X là 1

5 Hiệu số giữa nuleotit loại A với T là 150

1 Xỏc định chiều dài của mỗi gen

2 Tớnh số lượng và tỷ lệ phần trăm mỗi loại nucleotit trờn từng mạch đơn của mỗi gen

3 Tổng số liờn kết húa trị cú trong đoạn ADN

Bài 5 Trong một tế bào cú hai gen dài bằng nhau Gen 1 tớch số % giưa A với loại nucleotit

khụng bổ sung với nú bằng 4% Gen 2 cú tớch số % giữa G với nuleotit khụng bổ suung với

nú là 9% Tổng số liờn kết hydro của gen 1 nhiều hơn gen 2 là 150 Nếu xét riờng mỗi mạch

gen người ta nhõn thấy: Trờn mạch 1 của gen 1 cú %A %T = 0,84% và G = 2

X 3 Trờn mạch

1 của gen 2 cú cỏc nucleotit A : T : G : X lần lượt phõn chia theo tỷ lệ 1 : 3 : 2 : 4

1 Tớnh chiều dài của gen bằng micromet?

2 Tớnh số liờn kết hydro của mỗi gen?

3 Tớnh số nucleotit mỗi; loại trờn từng mạch đơn của mỗi gen?

Quá trình nhân đôi của ADN

1 Các cụng thức cơ bản

- Số phân tử ADN con được tạo ra: 2x

- Số phân tử ADN con được tạo thêm: 2x – 1

- Số lượng ADN con được tạo ra hoàn toàn từ nucleotit tự do của môi trường là:

2x – 2

- Tỷ lệ số mạch đơn ADN ban đầu so với tổng số mạch đơn ADN trong các phân tử

ADN được tạo ra:

x

1 2

- Tổng số nucleotit các loại môi trường phải cung cấp tạo ra ADN mới hoàn toàn từnucleotit dự do:

Atd = Ttd = A (2x – 2)Gtd = Xtd = G ( 2k – 2)

- Tổng số liên kết hydro bị phá hủy là: H (2k - 1)

- Tổng số liên kết hydro được hình thành là: H 2k

2 Các dạng bài tập cơ bản:

Bài 1 Một gen có số chu kỳ xoắn là 120 và số liên kết hydro là 3120 Quá trình tự sao của

gen làm phá vở 21840 liên kết hydro Xác định:

1 Số lần tự sao của gen?

2 Số nuleotit mỗi loại mà môi trường nội bào phải cung cấp cho quá trình tự sao củagen để tạo ra các gen con được cấu tạo hoàn toàn từ nucleotit tự do của môi trường?

3 Số liên kết hydro được hình thành thêm trong đợt phân bào cuối cùng của gen?

Bài 2 Gen 1 và gen 2 đều có chiều dài 0, 2754 micromet.

Gen 1 có thương số giữa G với một loại nucleotit khác là 0,8

Gen 2 có hiệu số giữa G với một loại nuleotit khác là 630 Trong cùng một thời gianhai gen nói trên đã tự sao một số đợt không bằng nhau và tổng số nucleotit loại G của các gencon là 4320

1 Xác định số lần tự sao của mỗi gen?

2 Tổng số nucleotit mỗi loại mà môi trường nội bào phải cung cấp cho mỗi gen đểhoàn tất quá trình tự sao nói trên?

3 Tính số liên kết hydro bị phá hủy trong quá trình tự sao của 2 gen và số liên kếthydro được hình thành trong các gen con được tạo ra khi kết thúc quá trình tự sao của 2gen?

Bài 3 Một gen chứa 1725 liên kết hydro Khi gen tự sao một lần, hai mạch đơn của gen tách

rời nhau, người ta nhận thấy trên mỗi mạch đơn chỉ có 2 loại nucleotit Số nucleotit loại Acủa môi trường đến liên kết với mạch đơn 1 của gen là 525

a Tính số nucleotit mỗi loại trên tưng mạch gen và trong cả gen?

b Nếu quá trình tự sao của gen nói trên Môi trường đã phải cung cấp 1575 nucleotitloại G để tạo ra các gen con thì:

- Gen tự sao bao nhiêu lần?

- Số liên kết hydro và số liên kết hóa trị trong các gen con được tạo ra hoàn toàn từnucleotit tự do của môi trường khi kết thúc đợt phân bào cuối cùng là bao nhiêu?

Vấn đề 2 Bài tập về cấu trúc ARN, cơ chế sao mã, (cơ chế tổng hợp ARN)

Bµi tËp vÒ cÊu tróc cña ARN

1 Các công thức cơ bản

- Tổng số ribonucleotit các loại trong mARN: rN = Am + Um +Gm + Xm

- Chiều dài mARN: LmARN = rN 3,4 o

A

- Khối lượng phân tử ARN: M mARN = rN 300 đvC

- Tổng số liên kết hóa trị trong ARN: HT = rN - 1

- Tương quan giữa nuleotit của gen và và ribonucleotit mARN: rN = N

2

- Tương quan giữa Nu mỗi loại và ribonu mỗi loại

A = T = Am + Um G = X = Gm + Xm

2 Các dạng bài tập cơ bản

Bài 1 Một phân tử ARN có 4 loại ribo nucleotit Am : Um : Gm : Xm phân chia theo tỷ lệ 2 :

4 : 6 : 3 Tổng số liên kết hóa trị trong ARN nói trên bằng 1499 Xác định:

1 Chiều dài phân tử mARN ?

2 Số ribo nucleotit mỗi loại của mARN?

Bµi tËp vÒ c¬ chÕ sao m·

1 Các công thức cơ bản

- Nếu mạch 1 của gen là mạch gốc để tổng hợp ARN:

A1 = Um; T1 = Am; G1 = Xm; X1 = Gm

- Mối liên hệ giữa nu t

Bài 1 Một gen có chiều dài 0,408 micromet, có hiệu số giữa A với một loại nucleotit khác là

450 Mạch 1 của gen có T1 =10% số nucleotit của mạch, còn mạch 2 của gen có G2 = 1

4X2.Khi gen sao mã, môi trường nội bào đã phaari cung cấp 450 G

1 Xác định số nucleotit mỗi loại trên từng mạch đơn của gen?

2 Các định mạch mang mã gốc và số lần sao mã của gen?

3 Số ribonu mỗi loại trong phân tử mARN tương ứng ?

4 Số ribonu mỗi loại còn lại môi trường nội bào phải cung cấp cho gen để hoàn tất quátrình sao mã?

Bài 2 Trong quá trình sao mã của một gen môi trường nội bào đã phải cung cấp 1440 ribo

nucleotit loại X và 540 ribo nucleotit loại U Mạch 1 của gen có G1 = 360, A1 = 180 Mạch 2của gen có G2 = 288, A2 = 108

1 Xác định mạch gốc và số lần sao mã của gen

2 Tính số ribo nucleotit mỗi loại của phân tử ARN ?

3 Có bao nhiêu liên kết hydro bị phá hũy? Bao nhiêu liên kết hóa trị được hình thànhtính đến khi gen kết thúc đợt sao mã cuối cùng

Bài 3 Hai gen trong một tế bào đều dài 0,408 micromet Gen 1 có 15% Adenin, Hai gen đó

nhân đôi một lần cần môi trường cung cấp thêm 1320 Guanin Phân tử mARN 1 sinh ra từmột trong 2 gen có 35% Uraxin và 15% Xitozin sao mã và đòi hỏi môi trường nội bào cungcấp 2040 Uraxin

1 Số lượng từng loại nucleotit của gen?

2 Số lượng từng loại ribo nucleotit của mỗi phân tử mARN?

3 Số lần sao mã của mỗi gen?

CHUYÊN ĐỀ 6