Chuyên đề: Cơ sở vật chất và cơ chế di truyền cấp phân tử A . Quá trình nhân đôi ADN ________________________________________ ADN là vật chất di truyền nằm trong nhân tế bào và tế bào chất (ti thể hoặc lục lạp) của sinh vật nhân thực hoặc trong vùng nhân của tế bào nhân sơ . Nhân đôi ADN là quán trình tạo ra hai phân tử ADN con có cấu trúc giống hệt phân tử ADN mẹ ban đầu Quá trình nhân đôi có thể diến ra ở pha S kì trung gian của chu kì tế bào (ADN trong nhân của sinh vật nhân thực) hoặc ngoài tế bào chất (ADN ngoài nhân) để chuẩn bị cho phân chia tế bào Quá trình nhân đôi ADN là quá trình tổng hợp hai phân tử ADN mới có cấu trúc giống với tế bào mẹ ban đầu đó là do quá trình nhân đôi diễn ra theo các nguyên tắc • Nguyên tắc bổ sung • Nguyên tắc bán bảo toàn • Nguyên tắc nửa gián đoạn Hệ quả của việc thực hiện quá trình nhân đôi theo các nguyên tắc này là giúp cho thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được truyền đạt nguyên vẹn Thực hiện quá trình nhân đôi này có các thành phần sau : • Hai mạch đơn của phân tử ADN mẹ . • Các nucleotit tự do trong môi trường (A, T, G, X) để tổng hợp mạch mới và các ribonucleotit A, U, G, X để tổng hợp đoạn mồi. • Hệ thống các enzyme tham gia vào quá trình tái bản gồm: Quá trình nhân đôi ADN được diễn ra theo trình tự gồm 3 bước sau • Bước 1 : Phân tử ADN mẹ tháo xoắn : Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y và để lộ ra 2 mạch khuôn, trong đó một mạch có đâu 3’OH, còn mạch kia có đầu 5’P. • Bước 2 : Tổng hợp các mạch ADN mới: Enzim ADNpôlimeraza lần lượt liên kết các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung. Vì enzim ADNpôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’ • Trên mạch khuôn có đầu 3’ thì mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’→ 3’cùng chiều với chiều tháo xoắn, • Trên mạch khuôn có đầu 5’ thì mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn gọi là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’→ 3’ ngược chiều với chiều tháo xoắn, sau đó các đoạn này được nối lại với nhau nhờ enzim nối ADN ligaza Bước 3 : Hai phân tử mới được tạo thành Mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn ( một mạch được tổng hợp và một mạch cũ của phân tử ban đầu) đóng xoắn lại với nhau tạo thành hai phân tử ADN con Kết thúc quá trình nhân đôi : Hai phân tử ADN con được tạo thành có cấu trúc giống hệt nhau và giống ADN mẹ ban đầu Hình 1 : Quá trình nhân đôi ở 1 chạc chữ Y Ở sinh vật nhân thực, quá trình nhân đôi diễn ra ở nhiều điểm tái bản khác nhau (nhiều đơn vị tái bản). Ở sinh vật nhân sơ chỉ chỉ xảy ra tại một điểm( đơn vị tái bản). Hình 2 : Phân biệt nhân đôi ở sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ Chú ý : Mỗi đơn vị tái bản gồm có hai chạc chữ Y phát sinh từ một điểm khời đầu và được nhân đôi theo hai hướng. Trong một đơn vị tái bản số đoạn mồi cung cấp cho quán trình nhân đôi bằng số đoạn okazaki + 2. Ý nghĩa của quá trình nhân đôi : Nhân đôi ADN trong pha S của kì trung gian để chuần bị cho quán trình nhân đôi nhiễm sắc thể và chuẩn bị cho quán trình phân chia tế bào . Nhân đôi ADN giải thích chính xác sự truyền đạt thông tin di truyền một cách chính xác qua các thế hệ B . Phiên mã Phiên mã là quá trình tổng hợp nên các phân tử ARN để tham gia trực tiếp vào quá trình tổng hợp protein I. PHIÊN MÃ LÀ GÌ ? Phiên mã là quá trình tổng hợp phân tử ARN từ mạch mạch mã gôc của gen .Bản chất của quá trình phiên mã là truyền đạt thông tin trên mạch mã gốc sang phân tử ARN. Quá trình này diễn ra trong nhân, ở kì trung gian của tế bào đề chuẩn bị nguyên liệu cho quá trình phân bào II. CƠ CHẾ PHIÊN MÃ 1. Các thành phần tham gia vào quá trình phiên mã • Mạch mã gốc của gen mang thông tin tổng hợp phân tử ARN • Nguyên liệu để tổng hợp mạch là các ribonucleotit tự do trong môi trường (U, A,G,X) • ARN polimeaza nhận biết điểm khởi đầu phiên mã trên mạch mã gốc, bám vào và liên kết với mạch mã gốc, tháo xoắn phân tử ADN => lộ ra mạch mã gốc , tổng hợp nên mạch ARN mới. 2. Diễn biến Quá trình phiên mã diễn ra theo các bước : Bước 1. Khởi đầu: Enzym ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu. Bước 2. Kéo dài chuỗi ARN: Enzym ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và gắn các nuclêôtit trong môi trường nội bào liên kết với các nucluotit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung:Agốc Umôi trường, Tgốc Amôi trường, Ggốc – Xmôi trường, Xgốc – Gmôi trường Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gen đóng xoắn ngay lại. Bước 3. Kết thúc: Khi enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử ARN được giải phóng. Do gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa liên túc nên mARN sau phiên mã được dùng trực tiếp làm khuôn tổng hợp prôtêin. Ở sinh vật nhân thực, do vùng mã hóa của gen không liên tục nên mARN sau phiên mã phải cắt bỏ các đoạn intron, nối các đoạn êxôn tạo mARN trưởng thành rồi đi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng Kết quả :1 lần phiên mã 1 gen tổng hợp nên 1 phân tử ARN, có trình tự giống với mARN bổ sung nhưng thay T bằng U Ý nghĩa : hình thành các loại ARN tham gia trực tiếp vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin quy định tính trạng Hình 2 : Sơ đồ tư duy quá trình phiên mã ở II. BÀI TẬP TRẮC NGIỆM CÓ ĐÁP ÁN Câu 1 : Mục đích của quá trình tổng hợp ARN trong tế bào là: A. Chuẩn bị cho sự phân chia tế bào B. Chuẩn bị cho sự nhân đôi ADN C. Chuẩn bị tổng hợp prôtêin cho tế bào D. Tham gia cấu tạo nhiễm sắc thể Câu 2 : Trong quá trình tổng hợp ARN không xảy ra hiện tượng nào sau đây? A. G trên mạch gốc liên kết với X của môi trường nội bào B. X trên mạch gốc liên kết với G của môi trường C. A trên mạch gốc liên kết với T của môi trường D. T trên mạch gốc liên kết với A của môi trường Câu 3: Enzim tham gia vào quá trình phiên mã là: A. ADN polimeraza B. ADN ligaza C. ARN polimeraza D. enzim tháo xoắn Câu 4: Cho các sự kiện diễn ra trong quá trình phiên mã: 1. ARN polimeraza bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu (khởi đầu phiên mã). 2. ARN polimeraza bám vào vùng điều hòa làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’ – 5’ 3. ARN polimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc trên gen có chiều 3’ – 5’ 4. Khi ARN polimeraza di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình tổng hợp dừng. Trong quá trình phiên mã, trật tự diễn ra theo trình tự đúng là: A. 1 → 4 → 3 →2 B. 1 → 2 → 3 → 4 C. 2 → 1 → 3 → 4 D. 2 → 3 → 1 →4 Câu 5: Chuỗi nu của mạch ADN mã gốc có chiều 35 nào sau đây mã hoá cho chuỗi pôlipeptit pheprolys tương ứng với các codon trên mARN của nó là 5’UUXXXGAAG3’? A. 5’UUUGGGAAA3’ B. 5’AAAAXXTTT3’ C. 5’GAAXXXXTT3’ D. 5’XTTXGGGAA3’ Câu 6: Loại ARN nào sau đây có hiện tượng cắt bỏ intron rồi nối các exon với nhau? A. mARN sơ khai của sinh vật nhân thực B. mARN trưởng thành của sinh vật nhân thực C. mARN sơ khai của sinh vật nhân sơ D. mARN trưởng thành của sinh vật nhân sơ Câu 7: Phát biểu nào sau đây là sai: A. Phiên mã ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực tạo ra mARN sơ khai sau đó cắt bỏ các intron mới tạo thành mARN trưởng thành. B. Phiên mã và tái bản ADN ở sinh vật nhân sơ và nhân thực đều thực hiện ở nhân tế bào hoặc vùng nhân. C. Chiều mạch được tổng hợp trong quá trình phiên mã là chiều 5→→3’ D. ADN polimeraza không tham gia vào quá trình phiên mã. Câu 8 : Trên thực tế, người ta có thể chèn trực tiếp một gen của tế bào nhân chuẩn vào bộ gen của vi khuẩn và cho gen đó dịch mã thành prôtêin. Dự đoán nào sau đây không chính xác? A. Prôtêin đó có cấu trúc và chức năng tương tự như prôtêin bình thường được tổng hợp trong tế bào nhân chuẩn. B. Prôtêin đó có thể chứa nhiều axit amin như bình thường. C. Prôtêin đó có thể chứa ít axit amin như bình thường. D. Prôtêin đó có thể có trình tự các axit amin sai khác một phần so với prôtêin bình thường. Câu 9 : Một gen có 20% ađênin và trên mạch gốc có 35% xitôzin. Gen tiến hành phiên mã 4 lần và đã sử dụng mội trường tổng số 4800 ribônuclêôtit tự do. Mỗi phân tử mARN được tạo ra có chứa 320 uraxin. Số lượng từng loại ribônuclêôtit môi trường cung cấp cho phiên mã là: A. rA = 640, rU = 1280, rG = 1680, rX = 1200 B. rA = 480, rU = 960, rG = 1260, rX = 900. C. rA = 480, rU = 1260, rG = 960, rX = 900. D. rA = 640, rU = 1680, rG = 1280, rX = 1200. Câu 10 : Một gen dài 2448 Ao có A= 15% tổng số nucleotit, phân tử mARN do gen trên tổng hợp có U= 36 ribonucliotit và X = 30 % số ribonucleotit của mạch. Tỉ lệ phần trăm từng loại nucleotit A, T, G, X trong mạch khuôn của gen lân lượt là : A. 25 %, 5%, 30%, 40% B. 5%, 25 %, 30%, 40% C. 5%, 25%, 40%, 30% D. 25%, 5%, 40%, 30% Câu 11 : Một gen dài 2448 Ao có A= 15% tổng số nucleotit, phân tử mARN do gen trên tổng hợp có U= 36 ribonucliotit và X = 30 % số ribonucleotit của mạch. Số lượng các loại ribonucleotit A,U, G, X trên mARN lần lượt là : A. 216, 288, 36, 180 B. 180, 36, 288, 216 C. 216, 36, 288, 180 D. 180, 288, 36 và 216 Câu 12: Một gen dài 0.51 µm , khi gen này thực hiện sao mã 3 lần , môi trường nội bào đã cung cấp số ribonucleotit tự do là A. 4500 B. 3000 C. 1500 D. 6000 Câu 13: Một phân tử mARN có chiều dài 2040A0 có tỷ lệ các loại A,G,U,X lần lượt là 20% , 15% ,40% , 25% . Người ta dùng phân tử mARN này làm khuôn để tổng hợp nhân tạo một phân tử AND có chiều dài bằng phân tử mARN. Tính theo lí thuyết số loại Nu mỗi loại môi trường cần cung cấp cho quá trình tổng hợp phân tử ADN trên là
Trang 1Chuyên đề: Cơ sở vật chất và cơ chế di truyền cấp phân tử
A Quá trình nhân đôi ADN
ADN là vật chất di truyền nằm trong nhân tế bào và tế bào chất (ti thể hoặc lục lạp) của sinh vật nhân thực hoặc trong vùng nhân của tế bào nhân sơ
Nhân đôi ADN là quán trình tạo ra hai phân tử ADN con có cấu trúc giống hệt phân tử ADN mẹ ban đầu
Quá trình nhân đôi có thể diến ra ở pha S kì trung gian của chu kì tế bào (ADN trong nhân của sinh vật nhân thực) hoặc ngoài tế bào chất (ADN ngoài nhân) để chuẩn bị cho phân chia tế bào Quá trình nhân đôi ADN là quá trình tổng hợp hai phân tử ADN mới có cấu trúc giống với tế bào mẹ ban đầu đó là do quá trình nhân đôi diễn ra theo các nguyên tắc
Nguyên tắc bổ sung
Nguyên tắc bán bảo toàn
Nguyên tắc nửa gián đoạn
Hệ quả của việc thực hiện quá trình nhân đôi theo các nguyên tắc này là giúp cho thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được truyền đạt nguyên vẹn
Thực hiện quá trình nhân đôi này có các thành phần sau :
Hai mạch đơn của phân tử ADN mẹ
Các nucleotit tự do trong môi trường (A, T, G, X) để tổng hợp mạch mới và các ribonucleotit A, U, G, X để tổng hợp đoạn mồi
Hệ thống các enzyme tham gia vào quá trình tái bản gồm:
Quá trình nhân đôi ADN được diễn ra theo trình tự gồm 3 bước sau
Trang 2 Bước 1 : Phân tử ADN mẹ tháo xoắn :
Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y
và để lộ ra 2 mạch khuôn, trong đó một mạch có đâu 3’-OH, còn mạch kia có đầu 5’-P
Bước 2 : Tổng hợp các mạch ADN mới:
Enzim ADN-pôlimeraza lần lượt liên kết các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng
hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’
Trên mạch khuôn có đầu 3’ thì mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’→ 3’cùng chiều với chiều tháo xoắn,
Trên mạch khuôn có đầu 5’ thì mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn gọi là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’→ 3’ ngược chiều với chiều tháo xoắn, sau
đó các đoạn này được nối lại với nhau nhờ enzim nối ADN - ligaza
Bước 3 : Hai phân tử mới được tạo thành
Mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn ( một mạch được tổng hợp và một mạch cũ của phân tử ban đầu) đóng xoắn lại với nhau tạo thành hai phân tử ADN con
Kết thúc quá trình nhân đôi : Hai phân tử ADN con được tạo thành có cấu trúc giống hệt nhau
và giống ADN mẹ ban đầu
Hình 1 : Quá trình nhân đôi ở 1 chạc chữ Y
Ở sinh vật nhân thực, quá trình nhân đôi diễn ra ở nhiều điểm tái bản khác nhau (nhiều đơn vị
tái bản)
Ở sinh vật nhân sơ chỉ chỉ xảy ra tại một điểm( đơn vị tái bản).
Trang 3Hình 2 : Phân biệt nhân đôi ở sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ
Chú ý :
Mỗi đơn vị tái bản gồm có hai chạc chữ Y phát sinh từ một điểm khời đầu và được nhân đôi theo hai hướng
Trong một đơn vị tái bản số đoạn mồi cung cấp cho quán trình nhân đôi bằng số đoạn okazaki + 2
Ý nghĩa của quá trình nhân đôi :
Nhân đôi ADN trong pha S của kì trung gian để chuần bị cho quán trình nhân đôi nhiễm sắc thể
và chuẩn bị cho quán trình phân chia tế bào
Nhân đôi ADN giải thích chính xác sự truyền đạt thông tin di truyền một cách chính xác qua các thế hệ
B Phiên mã
Phiên mã là quá trình tổng hợp nên các phân tử ARN để tham gia trực tiếp vào quá trình tổng hợp protein
I PHIÊN MÃ LÀ GÌ ?
Phiên mã là quá trình tổng hợp phân tử ARN từ mạch mạch mã gôc của gen Bản chất của quá trình phiên mã là truyền đạt thông tin trên mạch mã gốc sang phân tử ARN
Quá trình này diễn ra trong nhân, ở kì trung gian của tế bào đề chuẩn bị nguyên liệu cho quá trình phân bào
II CƠ CHẾ PHIÊN MÃ
1 Các thành phần tham gia vào quá trình phiên mã
Mạch mã gốc của gen mang thông tin tổng hợp phân tử ARN
Nguyên liệu để tổng hợp mạch là các ribonucleotit tự do trong môi trường (U, A,G,X)
ARN polimeaza nhận biết điểm khởi đầu phiên mã trên mạch mã gốc, bám vào và liên kết với mạch mã gốc, tháo xoắn phân tử ADN => lộ ra mạch mã gốc , tổng hợp nên mạch ARN mới
2 Diễn biến
Quá trình phiên mã diễn ra theo các bước :
Trang 4Bước 1 Khởi đầu:
Enzym ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu
Bước 2 Kéo dài chuỗi ARN:
Enzym ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và gắn các nuclêôtit trong môi trường nội bào liên kết với các nucluotit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung:Agốc - Umôi trường, Tgốc - Amôi trường, Ggốc – Xmôi trường, Xgốc – Gmôi trường Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gen đóng xoắn ngay lại
Bước 3 Kết thúc:
Khi enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân
tử ARN được giải phóng
Do gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa liên túc nên mARN sau phiên mã được dùng trực
tiếp làm khuôn tổng hợp prôtêin
Ở sinh vật nhân thực, do vùng mã hóa của gen không liên tục nên mARN sau phiên mã phải
cắt bỏ các đoạn intron, nối các đoạn êxôn tạo mARN trưởng thành rồi đi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng
Kết quả :1 lần phiên mã 1 gen tổng hợp nên 1 phân tử ARN, có trình tự giống với mARN bổ
sung nhưng thay T bằng U
Ý nghĩa : hình thành các loại ARN tham gia trực tiếp vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin quy
định tính trạng
Trang 5Hình 2 : Sơ đồ tư duy quá trình phiên mã ở
II BÀI TẬP TRẮC NGIỆM CÓ ĐÁP ÁN
Câu 1 : Mục đích của quá trình tổng hợp ARN trong tế bào là:
A Chuẩn bị cho sự phân chia tế bào
B Chuẩn bị cho sự nhân đôi ADN
C Chuẩn bị tổng hợp prôtêin cho tế bào
D Tham gia cấu tạo nhiễm sắc thể
Câu 2 : Trong quá trình tổng hợp ARN không xảy ra hiện tượng nào sau đây?
A G trên mạch gốc liên kết với X của môi trường nội bào
B X trên mạch gốc liên kết với G của môi trường
C A trên mạch gốc liên kết với T của môi trường
D T trên mạch gốc liên kết với A của môi trường
Câu 3: Enzim tham gia vào quá trình phiên mã là:
A ADN polimeraza B ADN ligaza
C ARN polimeraza D enzim tháo xoắn
Câu 4: Cho các sự kiện diễn ra trong quá trình phiên mã:
1 ARN polimeraza bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu (khởi đầu phiên mã)
2 ARN polimeraza bám vào vùng điều hòa làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’ – 5’
3 ARN polimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc trên gen có chiều 3’ – 5’
4 Khi ARN polimeraza di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình tổng hợp dừng
Trong quá trình phiên mã, trật tự diễn ra theo trình tự đúng là:
A 1 → 4 → 3 →2 B 1 → 2 → 3 → 4
C 2 → 1 → 3 → 4 D 2 → 3 → 1 →4
Câu 5: Chuỗi nu của mạch ADN mã gốc có chiều 3'-5' nào sau đây mã hoá cho chuỗi pôlipeptit phe-pro-lys tương ứng với các codon trên mARN của nó là 5’UUX-XXG-AAG3’?
A 5’UUU-GGG-AAA3’ B 5’AAA-AXX-TTT3’
Trang 6C 5’GAA-XXX-XTT3’ D 5’XTT-XGG-GAA3’
Câu 6: Loại ARN nào sau đây có hiện tượng cắt bỏ intron rồi nối các exon với nhau?
A mARN sơ khai của sinh vật nhân thực B mARN trưởng thành của sinh vật nhân thực
C mARN sơ khai của sinh vật nhân sơ D mARN trưởng thành của sinh vật nhân sơ
Câu 7: Phát biểu nào sau đây là sai:
A Phiên mã ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực tạo ra mARN sơ khai sau đó cắt bỏ các
intron mới tạo thành mARN trưởng thành
B Phiên mã và tái bản ADN ở sinh vật nhân sơ và nhân thực đều thực hiện ở nhân tế bào hoặc
vùng nhân
C Chiều mạch được tổng hợp trong quá trình phiên mã là chiều 5→→3’
D ADN polimeraza không tham gia vào quá trình phiên mã.
Câu 8 : Trên thực tế, người ta có thể chèn trực tiếp một gen của tế bào nhân chuẩn vào bộ gen
của vi khuẩn và cho gen đó dịch mã thành prôtêin Dự đoán nào sau đây không chính xác?
A Prôtêin đó có cấu trúc và chức năng tương tự như prôtêin bình thường được tổng hợp trong
tế bào nhân chuẩn
B Prôtêin đó có thể chứa nhiều axit amin như bình thường.
C Prôtêin đó có thể chứa ít axit amin như bình thường.
D Prôtêin đó có thể có trình tự các axit amin sai khác một phần so với prôtêin bình thường Câu 9 : Một gen có 20% ađênin và trên mạch gốc có 35% xitôzin Gen tiến hành phiên mã 4
lần và đã sử dụng mội trường tổng số 4800 ribônuclêôtit tự do Mỗi phân tử mARN được tạo ra
có chứa 320 uraxin Số lượng từng loại ribônuclêôtit môi trường cung cấp cho phiên mã là:
A rA = 640, rU = 1280, rG = 1680, rX = 1200
B rA = 480, rU = 960, rG = 1260, rX = 900.
C rA = 480, rU = 1260, rG = 960, rX = 900.
D rA = 640, rU = 1680, rG = 1280, rX = 1200
Câu 10 : Một gen dài 2448 Ao có A= 15% tổng số nucleotit, phân tử mARN do gen trên tổng hợp có U= 36 ribonucliotit và X = 30 % số ribonucleotit của mạch
Tỉ lệ phần trăm từng loại nucleotit A, T, G, X trong mạch khuôn của gen lân lượt là :
A 25 %, 5%, 30%, 40% B 5%, 25 %, 30%, 40%
C 5%, 25%, 40%, 30% D 25%, 5%, 40%, 30%
Câu 11 : Một gen dài 2448 Ao có A= 15% tổng số nucleotit, phân tử mARN do gen trên tổng hợp có U= 36 ribonucliotit và X = 30 % số ribonucleotit của mạch
Số lượng các loại ribonucleotit A,U, G, X trên mARN lần lượt là :
A 216, 288, 36, 180 B 180, 36, 288, 216
C 216, 36, 288, 180 D 180, 288, 36 và 216
Câu 12: Một gen dài 0.51 µm , khi gen này thực hiện sao mã 3 lần , môi trường nội bào đã
cung cấp số ribonucleotit tự do là
Trang 7A 4500 B 3000 C 1500 D 6000 Câu 13: Một phân tử mARN có chiều dài 2040A0 có tỷ lệ các loại A,G,U,X lần lượt là 20% , 15% ,40% , 25% Người ta dùng phân tử mARN này làm khuôn để tổng hợp nhân tạo một phân tử AND có chiều dài bằng phân tử mARN Tính theo lí thuyết số loại Nu mỗi loại môi trường cần cung cấp cho quá trình tổng hợp phân tử ADN trên là
A G = X= 360, A = T = 240 B G = X= 320, A = T = 280
C G = X= 240, A = T = 360 D G = X= 280 , A = T = 320
Câu 14: Một phân tử mARN có chiều dài là 2142A0 và tỉ lệ các loại nucleotit lần lượt là A: U: G:X = 1:2:2:4 Nếu phân tử ADN dùng để tổng hợp phân tử mARN này có chiều dài bằng nhau thì số loại Nu mỗi loại của phân tử ADN là
A A= 140, T= 70, G= 280 X= 140 B A=T= 420, G=X= 210 C T= 140, A = 70,X= 280 G= 140 D.A=T= 210 G=X= 420
Câu 15: Trên mạch gốc của một gen ở vi khuẩn có 300A, 400G , 600T, 200X Gen phiên mã 5
lần, số ribonucleotit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho gen phiên mã là
A.3000A, 2000X, 1500U, 1000G B 3000U, 2000G, 1500A, 1000X
C.1860A, 12400X, 9300U, 6200G D 600A, 400X, 300U,200G
Câu 16: Một gen thực hiện phiên mã hai lần đòi hỏi môi trường cung cấp số lượng các loại
nucleotit các loại A=400 , U= 360 , G= 240 và X= 480 Số lượng nucleotit từng loại của mỗi gen là
A A=T=360, G=X=380 B A=T= 380, G=X= 360 C A=200, T= 180 , G= 120, X= 240 D A=180, T=200, G= 240, X= 120
Câu 17: Một gen thực hiện hai lần phiên mã đòi hỏi môi trường cung cấp các loại nucleotit với
số lượng như sau 360A, 460U, 520G, 480X Số lượng từng loại nucleotit của gen là
A A= 820, G= 1000 B A= 410, G= 500 C A= 480, G= 540 D A= 460,
G= 520
Câu 18: Một gen ở vi khuẩn E.coli có chiều dài 4080 A0 và có tổng hai loại nu bằng 40% số nu của gen Khi gen phiên mã tạo ra 1 phân tử mARN cần môi trường nội bào cung cấp 540 G và 120A Số lượng 2 loại nu còn lại của mARN là:
A 240X và 300U B 360U và 180 X C 360X và 180 U D 300X và
240G
ĐA: 1C- 2 C- 3C - 4 C-5D - 6C- 7 A -8A -9A - 10B -11B -12A- 13C-14D-15A-16B- 17B- 18B
C Dịch mã
Dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit dựa trên trình tự các nuclotit trên phân tử mARN Nhờ có quá trình dịch mã mà các thông tin di truyền trong các phân tử axit nucleotit được biểu hiện thành các tính trạng biểu hiện ở bên ngoài kiểu hình.Quá trình dịch mã diễn ra như thế nào chúng ta cùng tìm hiểu trong bài viết sau.
Trang 8I.Nơi xảy ra
Quá trình dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn ra trong tế bào chất
II Các thành phần tham gia và quá trình dịch mã
Mạch khuôn mARN mang thông tin mã hóa aa
Nguyên liệu gồm 20 loại aa tham gia vào quá trình trổng hợp chuỗi polipeptit
t ARN và riboxom hoàn chỉnh ( tiểu phần bé , tiểu phấn lớn liên kết với nhau)
Các loại enzyme hình thành liên kết gắn aa với nhau và aa với tARN
III Diến biến quá trình dịch mã.
Quá trình dịch mã có thể chia ra làm hai giai đoạn
Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin
Dưới tác động của 1 số enzim, các a.a tự do trong môi trường nội bào được hoạt hoá nhờ gắn với hợp chất ATP
aa + ATP → aa hoạt hoá
Nhờ tác dụng của enzim đặc hiệu, a.a được hoạt hoá liên kết với tARN tương ứng→ phức hợp a.a – tARN
aa hoạt hoá + tARN → Phức hợp aa - tARN
Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi pôlipeptit
Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn ra theo ba bước:
Hình 1 : Sơ đồ mô tả quá trình tổng hợp chuỗi pôlipeptit
Bước 1 Mở đầu
Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu (gần bộ ba mở
đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG).Ở sinh vật nhân thực bộ ba AUG mã hóa cho axit amin Met còn ở sinh vật nhân sơ mã AUG mã hóa cho axit amin f-Met
Trang 9 aamở đầu - tARN tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nó – UAX- khớp với mã mở đầu – AUG – trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo ribôxôm hoàn
chỉnh
Bước 2 Kéo dài chuỗi polipeptit
Phức hợp aa 1 - tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon tiếp sau mã mở đầu
trên mARN, 1 liên kết peptit được hình thành giữa aa mở đầu và aa 1
Ribôxôm dịch chuyển qua côđon tiếp theo, tARN mở đầu rời khỏi ribôxôm, phức hợp aa 2 - tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon đó, 1 liên kết peptit nữa được hình
thành giữa aa 1 và aa 2
Quá trình cứ tiếp diễn như vậy cho đến khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc (UGA, UAG hay UAA)
Bước 3 Kết thúc
Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dịch
mã ngừng lại, 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin
mở đầu và giải phóng chuỗi pôlipeptit, quá trình dịch mã hoàn tất.
Kết quả
Từ một phân tử mARN trưởng thành có 1 riboxom trượt qua sẽ tạo thành một chuỗi polipeptit cấu trúc bậc 1 hoàn chỉnh
Chuỗi polipeptit sau khi được tổng hợp thì tiếp tục biến đổi để hình thành các cấu trúc bậc 2 , 3 ,4 để thực hiện các chức năng sinh học
Chú ý: Trong dịch mã, mARN thường không gắn với từng riboxom riêng rẽ mà đồng thời gắn
với một nhóm ribôxôm (pôliribôxôm hay pôlixôm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp
Hình 2 : Các polixom cùng tổng hợp trên một phân tử mARN
Ý nghĩa
Từ trình tự sắp xếp các nucleotit trên mARN được chuyển đổi thành trình tự sắp xếp các
aa trong chuỗi polipeptit
Trang 10 Từ thông tin di truyềntrong axit nucleotit được biểu hiện thành các tính trạng biểu hiện ở bên ngoài kiểu hình
III Công thức liên quan đến quá trình dịch mã
Xét trong một chuỗi polipeptit thì ta có :
Số axit amin của phân tử prôtêin là: rN3rN3 - 2
Số axit amin môi trường cung cấp (số axit amin cần)= (số bộ ba –1)
Số liên kết peptit được hình thành trong quá trình dịch mã là = Số phân tử nước = (số bộ
ba –2)
Nếu có x riboxom trượt qua ⇔⇔ x lần dịch mã ⇔⇔ x chuỗi polipeptit.
IV Mối quan hệ của ADN → ARN → Prôtêin → tính trạng
Trình tự các nuclêôtit trên ADN qui định trình tự các ribônuclêôtit trên mARN nên phân
tử mARN là bản mã sao của gen cấu trúc Enzim ARN - pôlimeraza tách 2 mạch đơn của gen đồng thời liên kết các ribônuclêôtit tự do trong môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mạch
mã gốc của gen theo NTBS (A-U,G-X) tạo ra phân tử mARN
Trình tự các ribônuclêôtit trên mARN qui định trình tự các axit amin trong prôtêin Các ribôxôm tiếp xúc với mARN ở tế bào chất, tại từng bộ ba mã sao mà ribôxôm trượt qua trên mARN, các phức hợp aa - tARN vào ribôxôm so đối mã theo NTBS để gắn axit amin tạo thành chuỗi pôlipeptit Sau đó chuỗi pôlipeptit hình thành các bậc cấu trúc cao hơn để trở thành phân
tử prôtêin có hoạt tính sinh học
Prôtêin thực hiện chức năng theo từng loại và biểu hiện thành tính trạng
Khi ADN thay đổi cấu trúc do đột biến sẽ dẫn tới thay đổi cấu trúc của mARN và của prôtêin tương ứng rồi có thể kéo theo sự thay đổi tính trạng tương ứng
II BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM - CÓ ĐÁP ÁN
Câu 1: Quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide diễn ra ở đâu
A Trong ty thể của sinh vật nhân thực
B Trong lục lạp của tế bào
C Trong tế bào chất của tế bào
D Trong nhân tế bào của cả sinh vật nhân sơ và nhân thực
Câu 2:Khi nói về bộ ba mở đầu trên mARN hãy chọn kết luận đúng
A Trên mỗi phân tử mARN có nhiều bộ ba AUG nhưng chỉ có một bộ ba làm nhiệm vụ mở đầu
B Trên mỗi phân tử ARN có môt bộ ba mở đàu nằm ở đầu 3’ của mARN
C Trên mỗi phân tử mARN chỉ có duy nhất một bộ ba AUG
D Tất cả các mã AUG trên mARN đều là bộ ba mở đầu
Câu 3: Cho các thành phần sau:
1 tARN mang axit amin mở đầu
2 Tiểu phần bé của riboxom