Di truyền học ứng dụng

a. + Số nu của gen là: (4080 : 3.4) x 2 = 2400 nu

+ Số nu mỗi loại của gen là:

A = T = 720 nu

G = X = (2400 : 2) - 720 = 480 nu

+ Giả sử mạch 1 là mạch gốc của gen để tổng hợp phân tử mARN ta có:

Um = A1 = 240 nu \(\rightarrow\) A2 = T1 = 720 - 240 = 480 nu = Am

Xm = G1 = 120 nu \(\rightarrow\) G2 = X1 = 480 - 120 = 360 nu = Gm

b. + Số nu của gen là: (5100 : 3.4) x 2 = 3000 nu

+ Mạch 1 của gen có: A1 = 150 nu = A2; T1 = 450 nu = A2

\(\rightarrow\) A = A1 + A2 = 150 + 450 = 600 nu = T

\(\rightarrow\) G = X = (3000 : 2) - 600 = 900 nu

+ Mạch 2 có G2 = 600 nu = X1 \(\rightarrow\) G1 = X2 = 900 - 600 = 300 nu

+ TH1: mạch 1 của gen là mạch gốc ta có số nu mỗi loại của phân tử mARN là:

A1 = rU = 150 nu \(\rightarrow\) %rU = 150/1500 = 10%

T1 = rA = 450 nu \(\rightarrow\)%rA = 450/1500 = 30%

X1 = rG = 600 nu \(\rightarrow\)%rG = 600/1500 = 40%

G1 = rX = 300 nu \(\rightarrow\)%rX = 300/1500 = 20%

+ TH2: mạch 2 là mạch gốc: em tính tương tự như TH1

c.

c1. + Giả sử mạch 1 là mạch gốc của gen tổng hợp phân tử mARN

Ta có:

+ mARN có: rU = 18% = %A1

+ T1 = 20% = %A2

\(\rightarrow\) %A = (%A1 + %A2) : 2 = (18% + 20%) : 2 = 19%

\(\rightarrow\) %G = %X = 50% - 19% = 31%

c2. + Số nu của gen là: (4080 : 3.4) x 2 = 2400 nu

+ Số nu mỗi loại của gen là: A = T = 19% x 2400 = 456 nu

G = X = 31% x 2400 = 744 nu

+ Số nu mỗi loại của mARN là:

T1 = 20% x 1200 = 240 nu = rA

rU = 18% x 1200 = 216 nu

a) Vì 1 tế bào sinh tinh tạo ra 4 tinh trùng

=> 850 tế bào sinh tinh tạo ra 3400 tinh trùng.

Vì 1 tế bào sinh trứng tạo ra 1 trứng + 3 thể cực

=> 102 tế bào trứng tạo ra 102 trứng và 306 thể cực

Vì hiệu suất thụ tinh của trứng là 100% => Số hợp tử được hình thành là: 102 hợp tử

Hiệu suất thụ tinh của tinh trùng là:

10234001023400x 100% = 3%

b) Số gà thụ tinh được: 120 x 80% = 96 (con)

- Gọi tần số tương đối của alen IA, IB, IO lần lượt là p, q, r.

Nhóm máu	A (IAIA +IAIO)	B (IBIB + IBIO )	AB (IAIB)	O (IOIO)
Kiểu hình	p2+ 2pr =0,45	q2 + 2qr =0,21	2pq=0,3	r2=0,04

=> p² + 2pr + r² = 0,45 + 0,04 => (p + r)² = 0,49 => p + r = 0,7

Mà r² = 0,04 => r = 0,2 => p = 0,5 => q = 0,3

=> Cấu trúc: 0,25I^AI^A + 0,09I^BI^B + 0,04 I^OI^O + 0,3I^AI^B + 0,2I^AI^O + 0,12I^BI^O

- Gọi tần số tương đối của alen IA, IB, IO lần lượt là p, q, r.

Nhóm máu	A (IAIA +IAIO)	B (IBIB + IBIO )	AB (IAIB)	O (IOIO)
Kiểu hình	p2 + 2pr = 0,45	q2 + 2qr =0,21	2pq=0,3	r2=0,04

=> p² + 2pr + r² = 0,45 + 0,04 => (p + r)² = 0,49 => p + r = 0,7

Mà r² = 0,04 => r = 0,2 => p = 0,5 => q = 0,3

=> Cấu trúc: 0,25I^AI^A + 0,09I^BI^B + 0,04 I^OI^O + 0,3I^AI^B + 0,2I^AI^O + 0,12I^BI^O

Di truyền là một ngành khoa học chuyên nghiên cứu để tìm hiểu nguyên nhân vì sao các tính trạng hay kiểu hình của các sinh vật được truyền từ thế hệ trước sang thế hệ sau.

Ví dụ có những tính trạng bệnh, ví dụ bệnh bạch tạng, tính trạng màu mắt, tính trạng màu sắc của hạt…

câu 2:

Thường biến là những biến đổi ở kiểu hình của cùng một kiểu gen, phát sinh trong đời cá thể dưới ảnh hưởng của môi trường, không do sự biến đổi trong kiểu gen(không liên quan đến cơ sở di truyền).

ví dụ:

lá cây rau má trg 3 mt cho 3 dạng là khác nhau

-môi trường trên cạn là có hình mũi mác

-môi trường dưới nuosc có thêm lá hình bản dài

-môi trương chìm trg nước chỉ có lá hình bản dài

hoặc là

cáo thỏ chồn ở nơi lạnh

-mùa đong lông dày, tráng

-mùa hè lông vàng thưa

câu 1:

- Đột biến gen là những biến đổi nhỏ xảy ra trong cấu trúc của gen. Những biến đổi này thường liên quan đến 1 cặp nuclêôtit (đột biến điểm) hoặc 1 số cặp nuclêôtit.

nguyên nhâ;

- Do những sai sót ngẫu nhiên trong phân tử ADN xảy ra trong quá trình tự nhân đôi của ADN.
- Tác động của các tác nhân vật lí, hóa học và sinh học của môi trường.
- Đột biến có thể phát sinh trong điều kiện tự nhiên hay do con người tạo ra (đột biến nhân tạo)

1.Có 3 loại ARN là mARN, tARN và rARN thực hiện các chức năng khác nhau.

mARN cấu tạo từ một chuỗi polinuclêôtit dưới dạng mạch thẳng, mARN có chức năng truyền đạt thông tin di truyền tử mạch gốc trên ADN đến chuỗi polipepetit. Để thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền từ ADN đến protein thì ARN có

Trình tự nucleotit đặc hiệu giúp cho riboxom nhận và liên kết vào ARN Mã mở đầu : tín hiệu khởi đầu phiên mã Các codon mã hóa axit amin: Mã kết thúc , mang thông tin kết thúc quá trình dịch mã

tARN có cấu trúc với 3 thuỳ, trong đó có một thuỳ mang bộ ba đối mã có trình tự bổ sung với 1 bộ ba mã hóa axit amin trên phân tử mARN , tARN có chức năng vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tổng hợp nên chuỗi polipetit .

rARN có cấu trúc mạch đơn nhưng nhiều vùng các nuclêôtit liên kết bổ sung với nhau tạo các vùng xoắn kép cục bộ. rARN liên kết với các protein tạo nên các riboxom. r ARN là loại ARN có cấu trúc có nhiếu liên kết hidro trong phân tử nhất và chiếm số lượng lớn nhất trong tế bào.

2.

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

2. dịch mã :

I.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:

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 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 aa₁ - 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 aa₁. Ribôxôm dịch chuyển qua côđon tiếp theo, tARN mở đầu rời khỏi ribôxôm, phức hợp aa₂ - tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon đó, 1 liên kết peptit nữa được hình thành giữa aa₁ và aa₂. 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 .

Ý nghĩa

Từ trình tự sắp xếp các nucleotit trên mARN được chuyển đổi thành trình tự sắp xếp các aa trong chuỗi polipeptit. 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: - 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.

Bạn tham khảo nhé:

1. Mối quan hệ giữa kiểu gen, kiểu hình và môi trường:

- Bố mẹ không truyền cho con những tính trạng đã hình thành sẵn mà di truyền một kiểu gen
- Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trước môi trường
- Kiểu hình là sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường:

+Tính trạng số lượng phụ thuộc chủ yếu vào môi trường
+ Tính trạng chất lượng phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen

2. Ứng dụng trong thực tiễn sản xuất:

- Trong sản xuất:

+ Kiểu gen được biểu hiện bởi một giống, cây trồng

+ Môi trường là các biện pháp kỹ thuật và điều kiện chăm sóc

+ Kiểu hình biểu hiện qua năng suất cụ thể

- Cùng một giống nhưng với điều kiện chăm sóc và kĩ thuật khác nhau thì sẽ cho năng suất khác nhau: Nếu giống tốt và kĩ thuật chăm sóc tốt sẽ cho năng suất cao, nhưng nếu giống tốt mà kĩ thuật không tốt thì không phát huy được hết năng suất của giống.

- Mức phản ứng do một kiểu gen có một giới xác định. Do vậy, trong điều kiện kỹ thuật và chăm sóc tốt nhất thì giống chỉ cho một năng suất nhất định. Trong trường hợp nếu muốn có năng suất cao hơn thì phải cải tạo giống cũ hoặc tạo giống mới.