CƠ CHẾ DI TRUYỀN và BIẾN dị CHUYÊN ĐỀ DNA

Liên kết hóa học Lưu Tăng Phúc Khang – Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh... Liên kết hóa học Lưu Tăng Phúc Khang – Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh... - Acid amin cấu tạo bởi 3

Trang 1

- Có chứa các nguyên tố chủ yếu: C, H, O, N, P

I Cấu trúc

Lưu Tăng Phúc Khang

Trang 2

22/07/2021 2

CHUYÊN ĐỀ 1 DNA

Lưu Tăng Phúc Khang – Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh

Trang 3

22/07/2021 3

- Trên mạch đơn của phân tử DNA, các nucleotide liên kết với nhau bằng mối liên kết giữa đường của nucleotide này với phân tử H3PO4 của nucleotide bên cạnh

- Trong bản thân mỗi nucleotide cũng có một liên kết hóa trị giữa nhóm đường

và nhóm phosphate

II Liên kết hóa học

Trang 4

22/07/2021 4

- Là mối liên kết giữa các base nitric của cá nucleotide trên 2 mạch của phân tử DNA Trong đó

+ A liên kết với T bằng 2 liên kết hydro

+ G liên kết với X bằng 3 liên kết hydro

Trang 5

22/07/2021 5

III Cấu trúc không gian

- Một số đặc điểm chú ý:

+ Chiều rộng của chuỗi xoắn: 20Å

+ Khoảng cách giữa các nucleotide: 3,4 Å

+ Một chu kỳ xoắn: 34Å

IV Chức năng của DNA

- Lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền

Trang 6

Trang 7

22/07/2021 7

II Liên kết

- Các ribonucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị giữa đường

của ribonucleotide này với phân tử H3PO4 của ribonucleotide bên cạnh

bằng liên kết hóa trị

- Riêng tRNA có thêm liên kết hydro ở vị trí đối xứng

CHUYÊN ĐỀ 3 RNA

Trang 8

22/07/2021 8

III Phân loại

1 mRNA (RNA thông tin)

- Chiếm 5 – 10% tổng số RNA

- Làm nhiệm vụ truyền thông tin di truyền

từ DNA trong nhân sang protein được tổng hợp tại ribosome ở tế bào chất

- Thời gian tồn tại ngắn

- Thông tin được đọc theo từng cụm 3 nucleotide được gọi là codon

Trang 9

22/07/2021 9

2 tRNA (RNA vận chuyển)

- Có mạch đơn quấn lại làm thành 3 thùy + Một thùy mang đối mã anticodon sẽ khớp bổ sung với codon trên mRNA

+ Một thùy tác dụng với ribosome + Một thùy có chức năng nhận diện enzyme gắn acid amin tương ứng vào RNA vận chuyển

- Chức năng: vận chuyển acid amin để tổng hợp protein

Trang 10

22/07/2021 10

3 rRNA (RNA ribosome)

- Chiếm phần lớn trong tế bào

(80%)

- Kết hợp với protein để cấu tạo

nên ribosome

Trang 11

- Acid amin cấu tạo bởi 3 thành phần:

+ Nhóm amin (-NH2) + Nhóm carboxyl (-COOH) + Gốc hữu cơ (R-CH)

Trang 12

22/07/2021 12

CHUYÊN ĐỀ 4 PROTEIN

- Liên kết peptide là mối liên kết giữa

nhóm amin và nhóm carboxyl của hai

đi một phân tử nước Nhiều acid amin liên kết với nhau tạo thành chuỗi polypeptide

Trang 13

22/07/2021 13

- Cấu trúc bậc 1: các acid amin nối với nhau bởi

polypeptide

Trang 14

22/07/2021 14

- Cấu trúc bậc 2: là sự sắp xếp đều đặn các chuỗi polypeptide trong không gian Thường không ở dạng thẳng mà tạo nên các cấu trúc xoắn 𝜶 và gấp nếp 𝜷

Trang 15

22/07/2021 15

- Cấu trúc bậc 3: Các xoắn 𝜶 và gấp nếp 𝜷 có thể cuộn lại với nhau thành những búi có hình dạng lập thể đặc trưng cho từng loại protein Cấu trúc không gian này có vai trò quyết định đối với hoạt tính và chức năng của protein

Trang 16

22/07/2021 16

- Cấu trúc bậc 4: Khi protein có nhiều chuỗi polypeptide phối hợp với nhau thì tạo nên cấu trúc bậc 4 của protein

Trang 17

22/07/2021 Lưu Tăng Phúc Khang – Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh 17

CHUYÊN ĐỀ 6 GEN – MÃ DI TRUYỀN

- Gen là một đoạn của phân tử DNA mang thông tin mã hóa cho một sản phẩm có thể chuỗi polypeptide hoặc phân tử RNA

I Khái niệm

Trang 18

- Gen mã hóa protein điển hình

gồm 3 vùng trình tự nucleotide:

Vùng điều hòa – vùng mã hóa –

vùng kết thúc

II Cấu trúc của gen cấu trúc

Trang 19

+ Vùng điều hòa nằm ở đầu 3 ’

ở mạch gốc của gen, mang tính

hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã

Trang 20

+ Vùng mã hóa mang thông tin

mã hóa các acid amin

Trang 21

+ Vùng kết thúc nằm ở đầu 5’

của mạch gốc của gen, mang tín hiệu kết thúc phiên mã

Trang 22

- Ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa liên tục được gọi là gen không phân mảnh

- Ở sinh vật nhân thực là gen phân mảnh : xen kẽ các đoạn mã hóa acid amin (exon) là các đoạn không mã hóa acid amin (intron)

Trang 23

- Mã di truyền là mã bộ ba, nghĩa là cứ

3 nucleotide đứng kề tiếp nhau mã hóa cho một acid amin

Trang 24

- Tính liên tục: Mã di truyền được đọc từ một điểm xác định

và liên tục từng bộ ba (không gối lên nhau)

Trang 25

- Tính đặc hiệu: một bộ ba mã hóa

cho một loại acid amin

Trang 26

- Tính thoái hóa (dư thừa): nhiều bộ

ba khác nhau có thể cùng mã hóa cho

một loại acid amin (trừ AUG: bộ ba

mở đầu và UGG vì UGG chỉ mã hóa cho một acid amin là tryptophan)

Trang 27

- Tính phổ biến: tất cả các loài đều có chung một mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ

Trang 28

+ Trong 64 bộ ba thì có:

- 61 bộ ba mã hóa cho 20 acid amin.

- 3 bộ ba không mã hóa cho acid amin được gọi là bộ ba kết thúc Trong quá trình dịch mã khi ribosome tiếp xúc với các bộ ba kết thúc thì các phần của ribosome tách nhau ra và quá trình dịch mã kết thúc.

+ Bộ ba mở đầu: 5’AUG3’ (ở sinh vật nhân thực: Methionine , ở sinh vật nhân sơ: Formylmethionine )

+ Bộ ba kết thúc: 5’UAA3’ , 5’UAG3’ , 5’UGA3’

Trang 29

CHUYÊN ĐỀ 7 NHÂN ĐÔI DNA

- Vị trí: quá trình nhân đôi DNA xảy ra trong nhân tế bào đối với

sinh vật nhân chuẩn Đối với sinh vật nhân sơ, quá trình nhân đôi

DNA diễn ra trong tế bào chất

- Thời điểm: xảy ra vào pha S (thuộc kì trung gian)

1 Vị trí – thời điểm

Trang 30

1 Nhân đôi ở sinh vật nhân sơ

- Bước 1: Các enzyme tháo xoắn ( enzyme topoimerase hoặc tên khác là gyrase ) tháo xoắn DNA, tạo ra chạc chữ Y và

để lộ ra hai mạch khuôn Enzyme tháo xoắn di chuyển theo chiều từ 5’ → 3’ hay 3’ → 5’ tùy theo từng mạch

2 Nhân đôi DNA ở sinh vật nhân sơ

Trang 31

- Bước 2: Enzyme RNA polimerase tổng hợp đoạn RNA mồi Enzyme DNA polimerase xúc tác

bổ sung các nucleotide để kéo dài mạch mới , enzyme DNA polimerase chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’

+ Trượt 3’ – 5’

+ Tổng hợp 5’ – 3’

Trang 32

- Bước 3: Enzyme ligase nối các đoạn okazaki , enzyme ligase tác động lên hai mạch của phân tử DNA

+ Trong quá trình nhân đôi DNA,

mạch liên tục có chiều 3’ – 5’, gián đoạn có chiều 5’ – 3’ so với mạch gốc

+ Đoạn okazaki được tổng hợp theo chiều 5’ → 3’

Trang 33

- Bước 4: Các mạch mới được tổng hợp đến đâu thì

2 mạch đơn xoắn đến đó tạo thành phân tử DNA con, trong đó một mạch mới được tổng hợp còn mạch kia là của DNA ban đầu

Trang 34

- Cơ bản giống với sinh vật nhân sơ

- Điểm khác: tế bào nhân thực có nhiều phân tử DNA có kích thước

lớn, có nhiều đơn vị nhân đôi (nhiều chạc sao chép) nên quá trình nhân đôi diễn ra nhiều điểm trên phân tử DNA

2 Nhân đôi DNA ở sinh vật nhân thực

Trang 35

- Nguyên tắc khuôn mẫu: hai mạch của phân tử DNA đều làm khuôn để tổng hợp mạch mới

- Nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng 2 liên kết hydro ; G liên kết với X bằng 3 liên kết hydro

- Nguyên tắc bán bảo toàn: phân tử DNA con mới tạo thành có 1 mạch mới được tạo thành 1 mạch còn lại của phân tử DNA mẹ

3 Nguyên tắc nhân đôi

Trang 36

CHUYÊN ĐỀ 8 BÀI TẬP NHÂN ĐÔI DNA

Câu 1: Một phân tử ADN nhân đôi 5 lần Hãy xác định:

a Số phân tử ADN được tạo ra

b Trong số các phân tử ADN được tạo ra, có bao nhiêu phân tử mang 1 mạch của ADN ban đầu

c Số phân tử ADN được cấu trúc hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường

Trang 37

Câu 2: Một phân tử ADN có chiều dài 17.105 Å và có 20% số nucleotide loại A Phân tử này nhân đôi 3 lần Hãy xác định

a Số nucleotide mỗi loại của phân tử ADN

b Số nucleotide mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi

c Số phân tử ADN được cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường

Trang 38

Câu 3: Một phân tử ADN có chiều dài 425 nm và có 22,4% số nucleotide loại A Hãy xác định:

a Số chu kỳ xoắn của ADN

b Số nucleotit mỗi loại của ADN

c Số nucleotit mỗi loại mà môi trường cung cấp khi ADN nhân đôi 2 lần

Trang 39

Câu 4: Trên mạch khuôn của phân tử ADN có số nucleotide các loại: A = 60, G = 120, X = 80, T = 30 Một lần

nhân đôi của phân tử ADN này đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp số nucleotide các loại là ?

Trang 40

Câu 5: Một phân tử ADN có tổng số 5472 liên kết hydro và trên mạch 1 của phân tử này có T = A, X = 2T, G = 3A

a Hãy xác định số nucleotide mỗi loại của ADN này

b Số nucleotide mỗi loại mà môi trường cung cấp khi ADN nhân đôi 5 lần

Trang 41

Câu 6: Một phân tử ADN có chiều dài 306 mn và trên mạch 1 có tỉ lệ 4 loại nucleotide A : T : G : X = 1 : 3 : 2 : 4.

Phân tử ADN này nhân đôi 2 lần Hãy xác định:

a Số nucleotide mỗi loại của mạch 1

b Số nucleotide mỗi loại của mạch 2

c Số nucleotide mỗi loại mà môi trường cung cấp cho ADN nhân đôi

Trang 42

Câu 7: Một phân tử ADN có tổng số 9000 cặp nucleotide và có tỉ lệ A + T / G + X = 25% Trên mạch 1 của ADN

có G = A = 12% Phân tử ADN này nhân đôi 3 lần Hãy xác định:

a Tỉ lệ % số nucleotide mỗi loại của phân tử ADN này

b Tỉ lệ % số nucleotide mỗi loại của mạch 1

c Số nucleotide mỗi loại của phân tử ADN này

d Số nucleotide mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi

Trang 43

Câu 8: Một phân tử ADN có tổng số 4680 liên kết hydro và trên mạch 1 có T = 2A; X = 2T; G = X Phân tử ADN

này tiến hành nhân đôi 2 lần Hãy xác định

a Số nucleotide mỗi loại của phân tử ADN này

b Số nucleotide mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi

Trang 44

Câu 1: Một phân tử ADN được đánh dấu nguyên tử nito phóng xạ N15 ở cả hai mạch Phân tử ADN này tiến hành nhân đôi trong môi trường chỉ có N14 Sau 3 lần nhân đôi sẽ thu được bao nhiêu phân tử ADN có nguyên tử N15?

Trang 45

Câu 2: Nếu nuôi cấy một tế bào E Coli có một phân tử ADN ở vùng nhân chỉ chứa N15 phóng xạ chưa nhân đôi trong môi trường chỉ chứa N14, quá trình phân chia của vi khuẩn tạo ra 4 tế bào con Số phân tử ADN ở vùng

nhân của các E Coli có chứa N15 phóng xạ được tạo ra trong quá trình trên là?

Trang 46

Câu 3: Có 8 phân tử ADN tự nhân đôi một số lần bằng nhau đã tổng hợp được 112 mạch polynucleotide mới

lấy nguyên liệu hoàn toàn từ môi trường nội bào Số lần tự nhân đôi của mỗi phân tử ADN trên là?

Trang 47

CHUYÊN ĐỀ 9 PHIÊN MÃ

I Vị trí

- Ở sinh vật nhân thực , phiên mã xảy ra trong nhân tế bào

- Ở sinh vật nhân sơ , phiên mã xảy ra trong tế bào chất

II Enzyme

- Enzyme quan trọng nhất tham gia làm xúc tác cho quá trình phiên mã

là RNA polymerase

Trang 48

III Quá trình

polimerase bám vào vùng điều hòa làm gen tháo xoắn

để lộ mạch mã gốc (3’ → 5’)

khởi đầu phiên mã.

Trang 49

- Bước 2: Tổng hợp phân tử RNA RNA–polimerase trượt dọc theo mạch mã

gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ để tổng hợp nên mRNA theo nguyên tắc bổ sung

Amạch gốc liên kết với Um bằng 2 liên kết hydro

Tmạch gốc liên kết với Am bằng 2 liên kết hydro

Gmạch gốc liên kết với Xm bằng 3 liên kết hydro

Xmạch gốc liên kết với Gm bằng 3 liên kết hydro

III Quá trình

Trang 50

phiên mã Khi RNA– pôlimerase gặp tín hiệu kết thúc thì phiên mã kết thúc mRNA được

giải phóng

III Quá trình

Trang 51

* Ở SV nhân sơ : mRNA sau phiên mã được sử dụng ngay làm

khuôn để tổng hợp protein

* Ở SV nhân thực : mRNA sau phiên mã được loại bỏ các đoạn

intron , nối các đoạn exon tạo ra mRNA trưởng thành

III Quá trình

Trang 52

IV Nguyên tắc

- Khuôn mẫu: một mạch (mạch gốc) làm khuôn để tổng hợp RNA

- Bổ sung:

Amạch gốc liên kết với Um bằng 2 liên kết hiđrô

Tmạch gốc liên kết với Am bằng 2 liên kết hiđrô

Gmạch gốc liên kết với Xm bằng 3 liên kết hiđrô

Xmạch gốc liên kết với Gm bằng 3 liên kết hiđrô

Tiêu đề	Cơ Chế Di Truyền và Biến Dị Chuyên Đề DNA
Tác giả	Lưu Tăng Phúc Khang
Trường học	Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh
Thể loại	chuyên đề
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	144
Dung lượng	2,27 MB