+ Enzyme: Tháo xoắn Heliaza Dãn xoắn và tách 2 mạch kép của ADN để lộ 2 mạch đơn ARN polimeaza Tổng hợp đoạn mồi ADN bổ sung với mạch khuôn ADN polimeaza Lắp ráp các nucleotit trên m
Trang 1I LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
- Về kiến thức phần này ta sẽ đi tìm hiểu về quá trình nên ta sẽ đi theo các bước: Nơi xảy ra, nguyên
liệu → Diễn biến → Kết quả
1 NƠI XẢY RA, NGUYÊN LIỆU
- Xảy ra ở cả trong nhân (NST nằm trong nhân) và tế bào chất (Plasmid, ty thể, lục lạp, vùng nhân của vi khuẩn)
- Nguyên liệu: Enzyme, khuôn mẫu ADN, Nucleotit (A, T, G, X) và ATP
+ Enzyme:
Tháo xoắn
(Heliaza)
Dãn xoắn và tách 2 mạch kép của ADN để lộ 2 mạch đơn
ARN polimeaza Tổng hợp đoạn mồi ADN bổ sung với mạch khuôn
ADN polimeaza Lắp ráp các nucleotit trên mạch mới để hoàn thiện mạch (theo chiều 5’→3’)
2 DIỄN BIẾN
- Gồm 3 bước:
Bước 1 : Phân tử AND mẹ tháo xoắn :
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
THẦY HOẠCH - SINH
KHÓA LIVTREAM MÔN SINH HỌC - LUYỆN THI
THPTQG 2022
ÔN 11 + HỌC SỚM 12
(Chuẩn nhất – Sát nhất)
Trang 2- 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
Hình: Qúa trình nhân đôi ADN
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 ( A=T G; X ) Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’ nên:
- 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) (nguyên tắc bán bảo toàn) đóng xoắn lại với nhau tạo thành phân tử ADN con
Hình: Qúa trình nhân dôi ADN mạch thẳng
Trang 3- Ở sinh vật nhân sơ, mỗi phân tử ADN là một đơn vị tái bản, khi tái bản tạo nên hai phễu tái bản
- Đối với sinh vật nhân chuẩn, mỗi ADN gồm nhiều đơn vị tái bản
- 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
Hình: Qúa trình nhân đôi ADN mạch vòng và ADN mạch thẳng
3 KẾT QUẢ
- Từ một phân tử ADN mẹ hình thành 2 phân tử ADN con
- Trong mỗi ADN con có một mạch là nguyên liệu cũ, một mạch là nguyên liệu mới được xây dựng
nên, theo nguyên tắc bán bảo toàn
4 Ý NGHĨA
- Sự tổng hợp ADN là cơ sở hình thành NST, đảm bảo cho quá trình phân bào nguyên phân, giảm phân, thụ tinh xảy ra bình thường, thông tin di truyền của loài được ổn định
- Là phương thức truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể Nhờ đó mà con cháu
có những đặc điểm di truyền từ ông, bà, bố, mẹ
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
DẠNG 1: CÂU HỎI LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN Phương pháp giải:
Cần nắm vũng kiến thức về nguyên liệu, nơi diễn ra, diễn biến, kết quả và ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN
Ưu tiên ôn tập kiến thức theo Sơ đồ tư duy
Trang 4Ví dụ 1: Cho các sự kiện sau:
1 Enzim ARN – pôlimeraza tổng hợp đoạn mồi tạo đầu 3’OH
2 Enzim ADN – pôlimeraza lắp các nuclêôtit thành mạch ADN
3 Enzim helicaza làm phân tử ADN duỗi xoắn và đứt các liên kết hiđrô
4 Enzim ligaza nối các đoạn Okazaki thành mạch ADN có chiều 3’ – 5’
Trật tự đúng của cơ chế tái bản ADN là
Ví dụ 2: Khi nói về quá trình tái bản ADN ở tế bào nhân thực, phát biểu nào sau đây không đúng?
A Trong quá trình nhân đôi, ADN – pôlimeraza không tham gia tháo xoắn ADN
B Trong quá trình nhân đôi ADN, có sự khớp bổ sung giữa A với T, G với X và ngược lại
C Sự nhân đôi ADN diễn ra tại nhiều điểm tạo nhiều đơn vị tái bản
D Trong quá trình nhân đôi ADN, ligaza chỉ tác động lên một trong hai mạch đơn mới tổng hợp từ
một phân tử ADN mẹ
Vi dụ 3: Sự kiện nào sau đây sau đây có nội dung không đúng với quá trình nhân đôi ADN ở tế bào nhân
thực?
A Nhờ các enzim tháo xoắn, hai mạch đơn của phân tử ADN tách dần tạo nên chạc 3 tái bản và để
lộ ra hai mạch khuôn
B Enzim ADN - polimeraza sử dụng một mạch làm khuôn tổng hợp nên mạch mới theo nguyên tắc
bổ sung, trong đó A liên kết với T và ngược lại; G luôn liên kết với X và ngược lại
C Vì enzim ADN - polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ - 3’, nên trên mạch khuôn 5’ -
3’ mạch mới được tổng hợp liên tục, còn trên mạch khuôn 3’ - 5’ thi mạch mới được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn rồi được nối lại nhờ enzim nối
D Trong mỗi phân tử ADN được tạo thành thì một mạch là mới được tổng hợp, còn mạch kia là của
ADN ban đầu (nguyên tắc bán bảo tồn)
DẠNG 2: TÍNH SỐ ADN/ MẠCH ADN ĐƯỢC TỔNG HỢP VÀ SÓ NUCLEOTIT MÔI TRƯỜNG
CUNG CẤP CHO QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
Phương pháp giải:
Xét một phân tử ADN nhân đôi liên tiếp k lần:
- Tổng số ADN được tạo thành = 2k
- Số ADN con được cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu của môi trường nội bào = 2k -2
- Số mạch được tạo ra = 2 2k
k
Trang 5- Tổng số nucleotit lấy từ môi trường nội bào = N (2k-1)
- Số lượng nu mỗi loại lấy từ môi trường nội bào:
Amt = Tmt = (2k -1) A = (2k -1) T
Gmt = Xmt = (2k -1) G = (2k -1) X
Ví dụ:
Ví dụ 1: Một đoạn ADN có chiều dài là 5100
o
A Khi nhân đôi một lần, môi trường nội bào cung cấp số nuclêôtit tự do là
Ví dụ 2: Một gen có chiều dài là 4080 A0 và có 3120 liên kết hiđrô Khi gen nhân đôi 3 lần thì số nuclêôtit loại G môi trường cung cấp là
Ví dụ 3: Một gen có chứa 72 vòng xoắn tiến hành tự sao 5 lần và đã sử dụng của môi trường 10044 nuclêôtit
loại timin Tỉ lệ từng loại nuclêôtit của gen nói trên là
A A = T = 15%; G = X = 35% B A = T = 27,5%; G = X = 22,5%
C A = T = 22,5%; G = X = 27,5% D A = T = 25%; G = X = 25%
DẠNG 3: TÍNH SỐ ĐOẠN MỒI VÀ ĐOẠN OKAZAKI XUẤT HIỆN TRONG QUÁ TRÌNH
NHÂN ĐÔI
Phương pháp giải:
* Xét với một chạc chữ Y
Mạch được tổng hợp liên tục có 1 đoạn mồi để khởi đầu , 0 đoạn okazaki
Mạch được tổng hợp gián đoạn có: số đoạn mồi = số đoạn okazaki
→ Số đoạn mồi = số đoạn okazaki + 1
* Trong một đơn vị tái bản thì có hai chạc chữ Y
Trang 6→ Số đoạn mồi = Số đoạn okazaki + 2
Ví dụ 1: Trên một chạc chữ Y của đơn vị tái bản có 232 đoạn Okazaki Số đoạn mồi trong đơn vị tái bản trên là:
Ví dụ 2: Giả sử một đơn vị tái bản của sinh vật nhân chuẩn có 28 đoạn Okazaky, sẽ cần bao nhiêu đoạn mồi cho một đợt tái bản của chính đơn vị tái bản đó