Thông tin di truyền trên gene được phiên mã thành trình tự các ribonucleotide trên mRNA. mRNA tham gia quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide. Quá trình đó diễn ra như thế nào?
Bài 40. Dịch mã và mối quan hệ từ gene đến tính trạng
Mở đầu (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 173)
Thảo luận (1)
Hoạt động mục I (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 173)
Giải thiết mã di truyền là các đoạn ngắn ribonucleotide liền kề trên mRNA (có cùng số lượng ribonucleotide, kí hiệu là n) quy định loại amino acid tương ứng trên chuỗi polypeptide.a) Xác định số loại mã di truyền và số loại amino acid tương ứng tối đa có thể có với mỗi n. Hoàn thành vào vở theo mẫu Bảng 40.1.b) Nếu tế nào có xu hướng tiết kiệm tối đa để thực hiện chức năng sinh học thì mã di truyền gồm bao nhiêu ribonucleotide? Biết rằng có 20 loại amino acid cấu tạo nên protein.
Đọc tiếp
Giải thiết mã di truyền là các đoạn ngắn ribonucleotide liền kề trên mRNA (có cùng số lượng ribonucleotide, kí hiệu là n) quy định loại amino acid tương ứng trên chuỗi polypeptide.
a) Xác định số loại mã di truyền và số loại amino acid tương ứng tối đa có thể có với mỗi n. Hoàn thành vào vở theo mẫu Bảng 40.1.
b) Nếu tế nào có xu hướng tiết kiệm tối đa để thực hiện chức năng sinh học thì mã di truyền gồm bao nhiêu ribonucleotide? Biết rằng có 20 loại amino acid cấu tạo nên protein.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia)
Bảng 40.1. Số loại mã di truyền tương ứng số lượng nucleotide (n) trong mã
Số nucleotide
trong mã (n)
Số loại mã có thể có
Số loại amino acid tối đa
có thể được mã hóa
1
4 (41)
4
2
16 (42)
16
3
64 (43)
64
4
256 (44)
256
b) Nếu các tế bào có xu hướng tiết kiệm tối đa để thực hiện chức năng sinh học thì mã di truyền gồm 3 nucleotide: Có 20 loại amino acid, vậy cần có ít nhất 20 loại mã di truyền mã hóa (nếu mỗi mã di truyền mã hóa một amino acid), vậy với số loại mã tìm được trong bảng trên thì chỉ có 64 và 256 mã là thỏa mãn. Tuy nhiên, tế bào có xu hướng tiết kiệm tối đa nên số loại mã di truyền phù hợp là 64, tương ứng mỗi mã di truyền có 3 nucleotide.
(Trả lời bởi datcoder)
Câu hỏi mục I (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 174)
Quan sát hình 40.1 các codon cùng nghĩa (cùng mã hóa cho một loại amino acid hoặc các codon kết thúc) thường giống nhau về nucleotide ở vị trí nào của codon?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiCác codon cùng nghĩa (cùng mã hóa cho một loại amino acid hoặc các codon kết thúc) thường giống nhau về loại nucleotide tại vị trí đầu tiên của codon.
(Trả lời bởi datcoder)
Câu hỏi mục II (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 175)
1. Quan sát hình 40.3 cho biết mã di truyền quy định thành phần hóa học và cấu trúc của protein như thế nào?
2. Nêu ý nghĩa của đa dạng mã di truyền.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Mã di truyền sẽ quy định loại amino acid trên chuỗi polypeptide. Trình tự các mã di truyền (codon) trên mRNA sẽ quy định thành phần và trình tự amino acid trên chuỗi polypeptide, từ đó quy định thành phần hóa học và cấu trúc của protein.
2. Ý nghĩa của đa dạng mã di truyền: Mã di truyền đa dạng (64 mã di truyền) quy định 20 loại amino acid dẫn đến hiện tượng nhiều mã di truyền cùng mã hóa một amino aicd. Điều này có ý nghĩa trong trường hợp đột biến. Đột biến điểm thay thế một cặp nucleotide dẫn đến thay đổi mã bộ ba tương ứng. Trong trường hợp bộ ba ban đầu và bộ ba sau đột biến cùng quy định một amino aicd thì thành phần cấu trúc và chức năng của protein không bị thay đổi.
(Trả lời bởi datcoder)
Hoạt động mục III (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 176)
Đọc thông tin trên và quan sát hình 40.4, trả lời các câu hỏi sau:1. Có những thành phần nào tham gia quá trình dịch mã? Nêu vai trò của mỗi thành phần trong quá trình dịch mã.2. Quá trình dịch mã gồm những giai đoạn nào? Mô tả khái quát diễn biến quá trình dịch mã.3. Dịch mã là gì?
Đọc tiếp
Đọc thông tin trên và quan sát hình 40.4, trả lời các câu hỏi sau:
1. Có những thành phần nào tham gia quá trình dịch mã? Nêu vai trò của mỗi thành phần trong quá trình dịch mã.
2. Quá trình dịch mã gồm những giai đoạn nào? Mô tả khái quát diễn biến quá trình dịch mã.
3. Dịch mã là gì?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Những thành phần và vai trò của chúng trong quá trình dịch mã là:
- mRNA: làm mạch khuôn, mang thông tin mã hóa chuỗi polypeptide.
- amino acid tự do trong môi trường nội bào: là nguyên liệu tổng hợp chuỗi polypeptide.
- tRNA: thực hiện chức năng “phiên dịch” mã di truyền trên mRNA (mang đúng loại amino acid tương ứng với bộ ba trên mRNA quy định).
- Ribosome: là nơi các tRNA đã được gắn amino acid đọc và giải mã các bộ ba, tại đây hình thành liên kết giữa các amino acid.
2. Quá trình dịch mã gồm các giai đoạn sau:
- Giai đoạn 1 (Mở đầu): Tiểu đơn vị bé của ribosome gắn với mRNA ở vị trí nhận biết đặc hiệu. Vị trí này nằm gần codon mở đầu. tRNA mang bộ ba đối mã với codon AUG và amino acid Met khớp bổ sung với codon mở đầu (AUG) trên mRNA. Tiểu đơn vị lớn của ribosome tiến vào khớp với tiểu đơn vị bé hình thành ribosome hoàn chỉnh sẵn sàng tổng hợp chuỗi polypeptide.
- Giai đoạn 2 (Kéo dài): tRNA mang bộ ba đối mã với codon thứ 2 và amino acid thứ nhất tương ứng khớp bổ sung với codon thứ 2 trên mRNA. Ribosome giữ vai trò như một khung đỡ amino acid cho đến khi một liên kết peptide được hình thành giữa amino acid Met và amino acid thứ nhất. Sau đó, ribosome dịch đi một codon, tRNA mang bộ ba đối mã với codon thứ 3 và amino acid thứ 2 tương ứng khớp bổ sung với codon thứ 3 trên mRNA, một liên kết peptide được hình thành giữa amino acid thứ nhất và amino acid thứ 2. Rồi ribosome lại dịch đi một codon. Cứ như vậy, ribosome dịch chuyển trên mRNA theo chiều 5’ → 3’, các tRNA chứa các bộ ba đối mã và amino acid tương ứng với codon trên mRNA tiếp tục tiến vào ribosome, hình thành liên kết peptide giữa các amino acid được mang đến.
- Giai đoạn 3 (Kết thúc): Khi ribosome chuyển dịch sang bộ ba kết thúc (UAA/ UAG / UGA) thì quá trình dịch mã ngừng lại, ribosome rời khỏi mRNA, giải phóng chuỗi polypeptide.
3. Dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide (protein) dựa trên trình tự nucleotide trên bản phiên mã của gene (mRNA).
(Trả lời bởi datcoder)
Hoạt động mục IV (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 176)
Dựa vào kiến thức đã học kết hợp quan sát Hình 40.5, thực hiện các yêu cầu sau:
1. Nêu tên và sản phẩm của quá trình 1, quá trình 2.
2. Giải thích mối quan hệ giữa gene (DNA), mRNA, protein và tính trạng.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Tên và sản phẩm của quá trình 1, quá trình 2:
Quá trình 1
Quá trình 2
Tên
Quá trình phiên mã
Quá trình dịch mã
Sản phẩm
mRNA
Chuỗi polypeptide (protein)
2. Mối quan hệ giữa gene (DNA), mRNA, protein và tính trạng: Trình tự các nucleotide trên mạch đơn của gene (DNA) quy định trình tự các nucleotide trên mRNA, trình tự các nucleotide trên mRNA quy định trình tự amino acid trên chuỗi polypeptide (protein), protein quy định tính trạng. Như vậy, trong tế bào, gene không trực tiếp hình thành tính trạng mà phải thông qua sự tương tác giữa các phân tử mRNA, protein và có thể chịu tác động của các nhân tố môi trường.
(Trả lời bởi datcoder)
Câu hỏi mục IV (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 177)
Dựa vào kiến thức về mối quan hệ giữa gene và tính trạng, cho biết khi muốn thay đổi một tính trạng ở một loài thực vật bằng tác nhân nhân tạo, có thể tác động vào quá trình nào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiVì gene quy định tính trạng nên khi muốn thay đổi một tính trạng ở một loài thực vật, thường sử dụng tác nhân nhân tạo tác động vào quá trình tái bản DNA.
(Trả lời bởi datcoder)