- Sự bắt cặp bổ sung giữa snARN trong thành phần thể cắt nối (enzim cắt nối) với tiền mARN giúp định vị chính xác vị trí cắt bỏ các intron và nối các exon để tạo mARN trưởng thành để th[r]
Trang 1ARN VÀ CƠ CHẾ PHIÊN MÃ, DỊCH MÃ Câu 1
Vẽ hình mô tả cấu trúc phân tử tARN và chú thích Tại sao mỗi tARN lại mang được chính xác 1 axit min tương ứng với anticodon của nó?
Hướng dẫn giải
- Hình vẽ đủ các thùy, chú thích được các vị trí: chiều của phân tử, anticodon, vị trí gắn axit amin ở đầu 3’, trình tự AXX, thùy Ψ
- Do mỗi tARN có 1 enzyme aminoacyl-tRNA synthetase riêng có vai trò nhận diện đúng axit amin tương
ứng với tARN và xúc tác cho phản ứng tạo phức tARN-axit amin một cách chính xác
Câu 2
Bằng cách nào các đặc điểm cấu trúc của rARN có thể tham gia thực hiện chức năng của riboxom?
Hướng dẫn giải
- Cấu trúc và chức năng của riboxom dường như phụ thuộc vào các rARN nhiều hơn vào các protein của riboxom Do có cấu trúc mạch đơn, một phân tử ARN có thể liên kết hydro với chính nó hoặc với các phân
tử ARN khác
- Các phân tử ARN tạo ra bề mặt tiếp giáp giữa hai tiểu phần ribosome; vì vậy, có thể giả thiết chính liên kết ARN- ARN đã giữ các tiểu phần ribosome với nhau
- Việc đính kết vào mARN của ribosome là do khả năng liên kết giữa rARN với mARN
- Ngoài ra, liên kết bổ sung trong nội phân tử ARN giúp duy trì cấu hình không gian của ARN và các nhóm chức dọc phân tử của nó; điều này có thể cho phép rRNA xúc tác phản ứng hình thành liên kết peptit trong quá trình dịch mã
Câu 3
Tại sao tần số sai sót trong phiên mã cao hơn rất nhiều so với tự sao nhưng lại thường không gây hậu quả nghiêm trọng?
Hướng dẫn giải
- gen phiên mã nhiều lần, số lượng mARN có sai sót không nhiều nên hậu quả không đáng kể
- Số lượng mã di truyền dư thừa cho phép xảy ra một số lỗi
- Thường sự thay thế aa trong chuỗi polipeptit không phải bao giờ cũng làm thay đổi hoạt tính sinh học của
pr
Câu 4
So sánh quá trình phiên mã giữa sinh vật nhân sơ với sinh vật nhân thực, Những điểm khác nhau có ý nghĩa
gì cho sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực?
Trang 2Giống nhau:
- Một gen thì chỉ có một mạch làm khuôn mẫu
- ADN dạng xoắn cục bộ
- Nguyên liệu là các ribônclêôtit
- Đều có sự xúc tác của enzim ARN-pôlymeraza
- ARN được tổng hợp theo chiều 5'-3'
- Theo nguyên tắc bổ sung
Khác nhau:
Enzim Chỉ cần một loại enzim tổng hợp 3
loại ARN (rARN,mARN, tARN)
Cần 3 loại enzim khác nhau tổng hợp 3 loại ARN (ARN pol I tổng hợp rARN; ARN pol II tổng hợp mARN; ARN pol III tổng hợp tARN)
Đơn vị phiên mã Một đơn vị phiên mã gồm nhiều
gen (một gen điều hoà, một vùng điều hoà điều khiển sự phiên mã của cả một nhóm gen- operon)
Một đơn vị phiên mã chỉ gồm một gen (một gen điều hoà, một vùng điều hoà điều khiển sự phiên mã của một gen)
Hoàn thiện
mARN
ARN tổng hợp ra được dùng để dịch mã ngay mà không cần biến đổi
ARN tổng hợp ra cần phải được cắt bỏ intron
và nối các exon lại với nhau để tạo ra mARN;
ngoài ra, còn gắn thêm mũ 7 mêtyl G ở đầu 5' và đuôi poli A ở đầu 3' của mARN
* Ý nghĩa của sự khác nhau:
- Đối với sinh vật nhân sơ: Giúp tiết kiệm năng lượng và thời gian cho các quá trình phiên, dịch mã diễn ra nhanh hơn (phiên mã và dịch mã xảy ra gần như đồng thời), góp phần làm cho nhân sơ có thể sinh sản nhanh
- Đối với sinh vật nhân thực: Việc gắn mũ và đuôi poli A có tác dụng kích thích mARN đi ra tế bào chất để dịch mã và tránh khỏi sự phân huỷ của một số enzim, là tín hiệu để cho riboxom nhận biết gắn vào mARN
để dịch mã và tạo ra sự ổn định lâu dài hơn trong tế bào Việc cắt bỏ intron và nối exon có thể tạo ra các mARN trưởng thành khác nhau, từ đó qua dịch mã tạo ra được các chuỗi polipetit khác nhau để cấu trúc lên các loại protein khác nhau
Câu 5
So sánh giữa ADN polimeraza và ARN polimeraza dưới góc độ chúng hoạt động như thế nào, yêu cầu về mạch khuôn và các đoạn mồi, chiều tổng hợp và các loại nucleotit mà chúng sử dụng
Trang 3Hướng dẫn giải
Giống nhau:
- Cả hai enzym đều dựa trên mạch khuôn ADN để lắp ráp các chuỗi polynucleotit từ các đơn phân nucleotit theo nguyên tắc kết cặp bổ sung giữa các bazo
- Cả hai đều xúc tác phản ứng theo chiều 5’ – 3’, song song với mạch làm khuôn
Khác nhau:
sử dụng các nucleotide chứa thành phần đường
deoxy ribose va bazo T
sử dụng các nucleotide chứa thành phần đường ribose và bazo U
Câu 6
Khi ARN pol phiên mã trên ADN, chỉ một trong 2 sợi ADN của một gen được sử dụng làm khuôn Làm thế nào để ARN pol xác định được sợi nào là sợi làm khuôn, sợi nào là sợi mã?
Hướng dẫn giải
Trong thành phần cấu tạo của ARNpol có nhân tố sigma giúp ARN pol nhận biết và liên kết đặc thù với vùng Promoter của gen, bám vào vị trí 60 sau đó trượt về liên kết ở vị trí 10 (TATAAT) và vị trí -35(TTGACA), từ đó xác điịnh được mạch khuôn và mạch mã hóa
Câu 7
Ở loài động vật nguyên sinh Tetrahymena, phản ứng tự cắt nối ARN diễn ra trong quá trình tổng hợp các
rARN mà không cần bất cứ một loại protein nào khác Giải thích?
Hướng dẫn giải
- Các đoạn intron của ARN có chức năng như 1 ribozym - đó là các phân tử ARN có chức năng giống enzim, xúc tác quá trình cắt – nối
- ARN có các thuộc tính giúp nó biểu hiện chức năng như 1 enzim:
+ Do ARN có cấu trúc mạch đơn nên 1 vùn trên phân tử có khả năng bắt cặp với 1 vùng khác trên phân tử
đó, giúp ARN có cấu trúc không gian đặc thù
+ Một số nucleotit của ARN mang các nhóm chức có thể tham gia các phản ứng xúc tác
+ Các ARN có khả năng hình thành liên kết hidro với các phân tử axit nucleic khác (ARN hoặc ADN), làm tăng tính đặc hiệu trong hoạt động xúc tác của nó
Câu 8
Trang 4mã hóa cho các rARN, nhưng lại chỉ có một bản sao duy nhất của các gen mã hóa cho các prôtêin ribôxôm Giải thích vì sao số bản sao của hai nhóm gen trên khác nhau như vậy?
Hướng dẫn giải
Sự khác biệt về số bản sao của 2 nhóm gen là do:
- Sản phẩm cuối cùng của các gen rARN là một phân tử rARN Vì vậy, hệ gen sẽ cần nhiều bản sao để cùng lúc có thể tổng hợp được nhiều phân tử rARN
- Ngược lại, các prôtêin ribôxôm là sản phẩm của quá trình dịch mã trên mARN có thể được tổng hợp nhiều lần (lặp đi lặp lại) trên cùng một phân tử mARN để tạo ra nhiều phân tử prôtêin ribôxôm cần thiết để tổng
hợp ribôxôm
Câu 9
a) Các phân tử mARN, tARN và rARN có cấu trúc mạch đơn thuận lợi cho việc thực hiện được chức năng tổng hợp prôtêin như thế nào?
b) Có nhận định cho rằng tARN đóng vai trò thích ứng chuyển mã trong dịch mã Giải thích
Hướng dẫn giải
a) Cấu trúc mạch đơn thuận lợi cho việc thực hiện được chức năng tổng hợp prôtêin:
- Có khả năng hình thành các liên kết hidrô thông qua liên kết bổ sung với các phân tử axit nuclêic cùng hay khác loại tạo thuận lợi cho hoạt động chức năng của các ARN
- Sự liên kết rARN với nhau đưa đến sự tổ hợp các tiểu phần lớn và nhỏ tạo ra ribôxôm hoàn chỉnh để tổng hợp prôtêin; Sự liên kết giữa bộ ba đối mã (mã đối) của tARN với bộ ba mã sao của mARN để tổng hợp chuỗi polipeptit
- Sự bắt cặp bổ sung giữa snARN trong thành phần thể cắt nối (enzim cắt nối) với tiền mARN giúp định vị chính xác vị trí cắt bỏ các intron và nối các exon để tạo mARN trưởng thành để tham gia vào quá trình dịch
mã
- Có cấu trúc mạch đơn nên một vùng trên phân tử có thể bắt cặp bổ sung với một vùng khác của chính phân tử đó tạo nên cấu trúc không gian đặc thù để thực hiện chức năng nhất định Ví dụ: tARN có các thùy thực hiện các chức năng khác nhau, trong đó thùy mang bộ ba đối mã liên kết bổ sung với bộ ba mã sao
trên mARN để trực tiếp thực hiện quá trình dịch mã
b) Vai trò thích ứng chuyển mã của tARN
tARN là phân tử thích ứng chuyển mã, vì nhờ tARN mà mã di truyền được dịch chính xác, đồng thời nhờ
tARN với anticodon mà sự liên kết giữa một axit amin có kích thước nhỏ có thể hình thành với một codon
có kích thước lớn để đảm bảo mã bộ ba được dịch mà không bị cản trở bởi sự không tương đồng về cấu
hình phân tử hay khoảng cách không gian
Câu 10
Tại sao có 61 bộ ba mã hóa axit amin nhưng trên thực tế chỉ có khoảng 45 loại tARN
Trang 5Hướng dẫn giải
- một số tARN có thể liên kết vào nhiều hơn 1 bộ ba mã hóa
- Sự bắt cặp linh hoạt như vậy là do nguyên tắc bắt cặp bổ sung giữa bazơ thứ ba của bộ ba mã hóa trên mARN với bazơ tương ứng trên bộ ba đối mã là lỏng lẻo hơn so với hai bazơ đầu VD: bộ 3 đối mã của tARN là 3’UXU5’ có thể bắt cặp hoặc với bộ ba mã hóa 5’AGA3’ hoặc 5’AGG3’ và cả hai bộ này đều mã hóa cho Arg
+ Sự bắt cặp linh động trên giải thích tại sao nhiều bộ ba cùng mã hóa cho 1 loại aa chỉ khác nhau ở bazơ thứ ba
Câu 11
Ở sinh vật nhân thực, nếu mARN khi dịch mã được giữ ở dạng vòng tròn do tương tác giữa đuôi poliA ở đầu 3’ với mũ đầu 5’ qua protein thì có ảnh hưởng đến hiệu quả dịch mã không?
Hướng dẫn giải
Khi ribosome kết thúc dịch mã và hai tiểu phần của nó tách ly khỏi nhau thì chúng sẽ gần phần mũ đầu 5’ của mRNA Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc tái kết hợp của các tiểu phần ribosome và thúc đẩy
sử khởi đầu dịch mã một chuỗi polypeptide mới; nhờ vậy, hiệu quả dịch mã chung tăng lên
Câu 12
Nêu vai trò của các enzim tham gia trong dịch mã
Hướng dẫn giải
(1) Enzim aminoacyl-tARN synthetase
- Xúc tác cho sự kết cặp chính xác giữa tARN và axit amin tương ứng Trung tâm xúc tác của mỗi loại enzim chỉ phù hợp cho một sự kết cặp đặc thù giữa một loại axit amin với tARN Có 20 loại synthetase khác nhau, mỗi loại dành cho một axit amin, mỗi enzim synthetase có thể liên kết với nhiều tARN khác nhau cùng mã hóa cho một loại axit amin
- Synthetase xúc tác sự hình thành liên kết cộng hóa trị giữa axit amin với tARN qua một phản ứng được thúc đẩy bởi sự thủy phân ATP Phân tử aminoacyl-tARN thu được (còn được gọi là "tARN đã nạp axit amin") lúc này rời khỏi enzim và sẵn sàng cho việc vận chuyển axit amin của nó tới vị trí chuỗi polypeptit đang kéo dài trên ribôxôm
(2) Enzim peptidyl transferase
- Là một phần của tiểu phần lớn ribôxôm, có vai trò xúc tác cho sự tạo thành các liên kết peptit giữa các axit min trong quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit
- Enzim xúc tác cho phản ứng hình thành chuỗi polipeptit được dịch mã trên mARN Chuỗi polipeptit và axit
amin mới liên kết với nhau bằng liên kết peptit do enzim peptidyl transferase xúc tác
Câu 13
So sánh quá trình dịch mã ở sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ?
Hướng dẫn giải
Trang 6- Đều là quá trình truyền đạt TTDT từ gen đến protein
- Diễn ra ở TBC, gồm 3 giai đoạn: Khởi đầu, Kéo dài, kết thúc
- Đều sử dụng chung một bảng mã di truyền trừ một số ít ngoại lệ
* Khác nhau
Đặc điểm DM ở SV nhân sơ Dịch mã ở SV nhân thực
Khởi đầu DM - Tiểu phần nhỏ ribosome nhận ra và
liên kết vào mARN nhờ trình tự Shine-Daigano vùng 5’-UTR
- Axit amin mở đầu là foocmin metionin
- Tiểu phần nhỏ ribosome nhận ra và liên kết vào mARN nhờ mũ đầu 5’G
- Axit amin mở đầu là metionin
Mối liên quan
giữa phiên mã và
dịch mã
- Diễn ra đồng thời - Diễn ra không đồng thời
Điều hòa sau
dịch mã
Câu 14
EF-Tu là một yếu tố kéo dài với GTP tham gia giai đoạn kéo dài chuỗi pôlipeptit ở tế bào nhân sơ EF-Tu gắn với tất cả các phức hợp aminoaxyl-tARN(aa-tARN) với ái lực gần như nhau để đưa chúng đến ribôxôm với tần xuất giống nhau Sau đây là kết quả thí nghiệm xác định sự liên kết của EF-Tu và phức hợp aminoaxyl-tARN bắt cặp chính xác và không chính xác
Phức hợp aminoaxyl-tARN Hệ số phân ly(nM)
Trang 7a Dựa vào số liệu trên hãy giải thích vì sao hệ thống nhận biết tARN- EF-Tu có thể ngăn ngừa sự ghép sai axit amin trong quá trình dịch mã?
b Hãy chỉ ra vai trò của EF-Tu trong quá trình dịch mã
Hướng dẫn giải
a Phức hợp aminoaxyl-tARN bắt cặp chính xác (Ala-tARNAlavà Gln-tARNGln) có ái lực gần như nhau với EF-Tu và được chuyển đến vị trí A trên ribôxôm
- Phức hợp bắt cặp không chính xác Ala-tARNGln gắn với EF-Tu lỏng lẻo hơn nhiều và sẽ phân ly với EF-Tu trước khi tiến đến ribôxôm
- Phức hợp Gln-tARNAla gắn chặt với EF-Tu làm cho EF-Tu không tách được khỏi chúng tại ribôxôm
- Do đó, dù ái lực gắn kết cao hay thấp hơn đều ảnh hưởng đến hoạt động của EF-Tu và làm giảm tốc
độ gắn vào vị trí A trên ribôxôm của phức hợp aminoaxyl-tARN bắt cặp sai
b Vai trò của EF-Tu giúp sự bắt cặp chính xác bộ ba đối mã của tARN với bộ ba mã hóa của mARN
- Sự thủy phân GTP gắn với EF-Tu khi có sự cặp đôi chính xác tạo cấu hình phù hợp cho sự tương tác giữa côđon- anticôđon và đảm bảo cho sự hình thành liên kết peptit xảy ra tiếp theo
Câu 15
Trong phản ứng kéo dài các đại phân tử sinh học, có hai cơ chế cơ bản như hình dưới đây Ở dạng kéo dài loại I, gốc hoạt hóa (đánh dấu X) được giải phóng từ chuỗi đang kéo dài Ở dạng II, gốc hoạt hóa được giải phóng từ một đơn phân tham gia kéo dài chuỗi ADN và ARN được tổng hợp theo dạng nào? Giải thích
Hướng dẫn giải
- Dạng hoạt hóa của DNA và RNA tương ứng là dNTP và NTP sau khi được liên kết vào chuỗi polinu đang tổng hợp thì dNTP và NTP loại đi gốc pyrophosphate
Phương trình : NTP + chuỗi n nu chuỗi n+1 nu + pyrophosphate(2Pi)
=> gốc hoạt hóa được giải phóng từ đơn phân tham gia vào phản ứng kéo dài chuỗi => tương ứng với Type
II
- Type I gốc hoạt hóa giải phóng từ chuỗi đang kéo dài => tương ứng với quá trình tổng hợp protein:
Trang 8+ Phương trình : aa~tRNA + chuỗi polipep n aa chuỗi polipep n+1 aa+tRNA
Câu 16
Quá trình phiên mã và dịch mã của một gen ở tế bào 1 loài sinh vật được minh họa bởi hình vẽ sau:
Hãy cho biết:
a) Sinh vật trên thuộc nhóm nào?Giải thích
b) Quá trình phiên mã của gen trên thực hiện theo chiều nào? Giải thích
Hướng dẫn giải
- Sinh vật trên thuộc nhóm sinh vật nhân sơ
Giải thích: do trong hình vẽ, quá trình phiên mã, dịch mã xảy ra đồng thời, đặc điểm này chỉ có ở sinh vật nhân sơ, do chúng không có màng nhân và là gen không phân mảnh nên không cần hoàn thiện và vận chuyển mRNA ra khỏi nhân => dịch mã ngay trong khi phiên mã chưa kết thúc
- Quá trình phiên mã của gen trên thưc hiện theo chiều từ B A
Giải thích :
- mRNA đang được dịch mã theo chiều từ D E => từ D E là chiều 5’ 3’ của mRNA đó
=> tương ứng trên gen theo chiều từ B A là chiều 3’5’ cùng chiều với chiều phiên mã
=> chiều phiên mã là từ B A
Trang 9Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức
Tấn
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành
cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình,
TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩn
cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí