Bai 1Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi của ADN

Khái niệm - Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hóa một chuỗi polipeptit hay một phân tử ARN... Cấu trúc chung của một gen cấu trúc- Mỗi gen cấu trúc gồm 3 vùng trình tự

PHẦN NĂM: DI TRUYỀN HỌC

Chương I Cơ chế di truyền và biến dị

10 bài

6 bài lý thuyết 1 bài thực hành

Bài 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ

TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN

I GEN

1 Khái niệm

- Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông

tin mã

hóa một chuỗi polipeptit hay một phân tử ARN.

hồng cầu

2 Cấu trúc chung của một gen cấu trúc

- Mỗi gen cấu trúc gồm 3 vùng trình tự nuclêôtit.

Vùng điều hòa Vùng mã hóa Vùng kết thúc

Mạch mã gốc 3’

Mạch bổ sung 5’

5’

3’

ARN polimeraza

Trình tự nu đặc biệt

Nhân biết và liên kết

Vùng điều hòa Vùng mã hóa Vùng kết thúc

Mạch mã gốc 3’

Mạch bổ sung 5’

5’

3’

Vùng khởi đô ̣ng

intron intron

Vùng mã hóa liên tu ̣c (gen không phân mảnh)

Mã hóa a.a

Không M.Ha.a

Vùng mã hóa không liên tu ̣c

(gen phân mảnh)

M.H a.a

Không M.H

Vùng điều hòa Vùng mã hóa Vùng kết thúc

Mạch mã gốc 3’

Mạch mã gốc 5’

Mang tín hiê ̣u kết thúc phiên mã

Vùng điều hòa:

-Nằm ở đầu 3’của mạch mã gốc của gen,

-Có trình tự Nu đặc biệt giúp ARN polimeraza nhận biết

và liên kết để khởi động quá trình phiên mã đồng thời

chứa trình tự Nu điều hòa quá trình phiên mã.

Vùng mã hóa: mang thông tin mã hóa các axit amin.

+ Gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa liên tục (gen không phân mảnh)

+ Gen ở sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục (gen phân mảnh)

Bao gồm đoạn mã hóa axit amin (exon) và

các đoạn không mã hóa axit amin (intron).

Vùng kết thúc:

-Nằm ở cuối gen, mang trình tự kết thúc quá trình phiên mã

codon

NTBS

64 bô ̣ ba

Mã mở đầu

Foocmin

mêtionin

Mã kết thúc

Không mã hóa a.a

II MÃ DI TRUYỀN

-64 bô ̣ ba trên mARN (côđon) tương ứng với 64 bô ̣ ba trên ADN(triplet) mã hóa 20 loa ̣i a.a

- 3 nu đứng liền nhau mã hóa 1 a.a

-Bô ̣ AUG: mã mở đầu →khởi đầu di ̣ch mã và mã hóa a.a mêtiôin (SVnhân sơ foocmin mêtiôin)

- 3 bô ̣ ba không mã hóa cho a.a nào/64 bô ̣ ba: UAA, UAG, UGA=bô ̣ ba kết thúc→ tín hiê ̣u kết thúc quá trình di ̣ch

mã

2 Đặc điểm:

- Mã di truyền được đọc từ 1 điểm xác định và liên tục

từng bộ ba Nu (không gối đầu lên nhau)

- Mã di truyền có tính đặc hiệu: 1 bô ̣ ba → mã hóa 1 loa ̣i a.a

-Mã di truyền có tính phổ biến: tất cả các loài đều có

chung 1 bô ̣ mã di truyền, trừ 1 vài ngoa ̣i lê ̣

- Mã di truyền có tính thoái hóa: nhiều bô ̣ ba khác nhau → cùng xác đi ̣nh 1 loa ̣i a.a, trừ AUG, UGG

III Cơ chế nhân đôi của ADN

1 Nguyên tắc:

- Quá trình nhân đôi ADN ở tế bào sinh vật nhân sơ,

nhân thực và ADN của virut (dạng sợi kép) đều theo nguyên tắc bổ sung và bán bảo tồn → 2 phân tử AND con đươ ̣c ta ̣o ra hoàn toàn giống nhau và giống với phân tử ADN me ̣

- Quá trình nhân đôi AND diễn ra trước khi TB vào

giai đoa ̣n phân chia.Giúp ta ̣o 2 crômatic/NST kép

→ chuẩn bi ̣ phân chia TB

2 Cơ chế

a Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ (E coli)

ADN mẹ

ADN polimeraza

ARN polimeraza tổng hợp mồi

Enzim nối

ligaza

ADN polimeraza

Đoạn mồi

Enzim mở xoắn

2 Cơ chế:

Bước 1: Tháo xoắn pt ADN

2 ma ̣ch tách ra

Cha ̣c hình chữ Y và lô ̣ ra 2 ma ̣ch

khuôn

Enzim tháo

xoắn

2 ma ̣ch đơn

của pt ADN

xoắn nhau

Bước 2: tổng hợp các ma ̣ch AND mới

-Enzim ADN-polimeraza sử du ̣ng 1 ma ̣ch làm khuôn tổng hơ ̣p nên ma ̣ch mới theo NTBS (A=T, G=X)

-ADN-polimeraza chỉ tổng hợp ma ̣ch mới theo chiều 5’ → 3’nên:

+ ma ̣ch khuôn 3’ → 5’ → ma ̣ch bổ sung đươ ̣c tổng hơ ̣p liên tu ̣c

+ ma ̣ch khuôn 5’ → 3’ → ma ̣ch bổ sung đươ ̣c tổng hơ ̣p ngắt quảng →ta ̣o đoa ̣n Okazaki → enzim nối các đoa ̣n la ̣i với nhau.

Bước 3: 2 pt AND được ta ̣o thành

Trong mỗi pt ADN đươ ̣c ta ̣o thành có: 1 ma ̣ch mới tổng

hơ ̣p và 1 ma ̣ch ban đầu (NT bán bảo tồn)

* Hiê ̣n nay người ta có thể nhân 1 đoa ̣n ADN nào đó

trong ống nghiê ̣m → vô số bản sao trong thời gian

ngắn → phu ̣c vu ̣ nghiên cứu & ứng du ̣ng thực tiễn