Bài 1. Gene và cơ chế truyền thông tin di truyền

GV Nguyễn Trần Thành Đạt
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Nhờ cơ chế tái bản, thông tin di truyền trên DNA của bố và mẹ được truyền qua thế hệ tế bào và cơ thể của người con. Thông tin di truyền trên gene được biểu hiện thành tính trạng ở con nhờ phiên mã và dịch mã.

GV Nguyễn Trần Thành Đạt
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

a) Mỗi nucleotide được cấu tạo từ một trong bốn loại nucleobase chứa nitơ hoặc là cytosine (C, ở Việt Nam còn viết là cytosine, viết tắt C), guanine (G), adenine (A), hay thymine (T) liên kết với đường deoxyribose và một nhóm phosphat. Bốn nucleotide khác nhau ở nucleobase.

b) Liên kết phosphodiester là liên kết giữa đường của nucleotide này với axit photphoric của nucleotide kế tiếp trên mạch đơn của phân tử ADN. Đây là liên kết bền vững.

c) 

- Sự kết cặp đặc hiệu: A chỉ liên kết với T và ngược lại, G chỉ liên kết với C và ngược lại.

- Nguyên tắc bổ sung: Nguyên tắc bổ sung là nguyên tắc mà bazơ có kích thước lớn liên kết với một base có kích thước bé, cụ thể A liên kết với T và G liên kết với C.

GV Nguyễn Trần Thành Đạt
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Chức năng của ADN là mang thông tin di truyền, bảo quản, bảo tồn thông tin di truyền và biến đổi tạo nền tảng cho sự tiến hóa. 

GV Nguyễn Trần Thành Đạt
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Kết quả của quá trình nhân đôi DNA là từ một phân tử DNA mẹ tạo thành hai phân tử DNA con có cấu trúc giống nhau và giống DNA mẹ. Sau quá trình tái bản, nhờ sự phân bào, mỗi phân tử DNA đi về một tế bào con.

→ Tái bản DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.

GV Nguyễn Trần Thành Đạt
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Các vùng cấu trúc:

- Vùng điều hòa

- Vùng mã hóa

- Vùng kết thúc

GV Nguyễn Trần Thành Đạt
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

- Phân biệt gen cấu trúc và gen điều hòa:

+ Gene cấu trúc: gene mã hóa protein có vai trò hình thành cấu trúc hoặc thực hiện một chức năng khác không có chức năng điều hòa.

+ Gene điều hòa: gene mã hóa protein có chức năng điều hòa hoạt động của gene cấu trúc.

- Phân biệt gene phân mảnh và gene không phân mảnh:

+ Gene phân mảnh: gene có trình tự mã hóa gồm exon và intron.

+ Gene không phân mảnh: gene có vùng mã hóa chỉ có trình tự được dịch mã.

GV Nguyễn Trần Thành Đạt
GV Nguyễn Trần Thành Đạt
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

a) Quá trình phiên mã:

Bước 1. Khởi đầu:

Enzyme RNA polymerase bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mRNA  tại vị trí đặc hiệu.

Bước 2. Kéo dài chuỗi RNA:

Enzyme RNA polymerase trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và gắn các nucleotide trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung: A gốc - U môi trường, T gốc - A môi trường, G gốc – C môi trường, C gốc – G môi trường, để tổng hợp nên mRNA theo chiều  5’ → 3’. 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 RNA được giải phóng. 

b) Kết thúc phiên mã tạo ra phân tử RNA mang thông tin di truyền của DNA ban đầu → do đó, bản chất của quá trình phiên mã là truyền thông tin di truyền từ DNA sang mRNA.

GV Nguyễn Trần Thành Đạt
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Sao mã ngược là hiện tượng ARN tổng hợp ra ADN, ví dụ ở virut HIV.

Trên mỗi sợi ARN lõi của các virus này có mang một enzyme sao mã ngược (reverse transcriptase). Khi xâm nhập vào tế bào chủ, enzyme này sử dụng ARN của virus làm khuôn để tổng hợp sợi ADN bổ sung (cADN - complementary ADN). Sau đó, sợi cADN này có thể làm khuôn để tổng hợp trở lại bộ gene của virus (cADN→ARN), hoặc tổng hợp ra sợi ADN thứ hai bổ sung với nó (cADN→ADN) như trong trường hợp virus gây khối u mà kết quả là tạo ra một cADN sợi kép. Phân tử ADN sợi kép được tổng hợp trước tiên trong quá trình lây nhiễm có thể xen vào ADN của vật chủ và ở trạng thái tiền virus (provirus). Vì vậy, provirus được truyền lại cho các tế bào con thông qua sự tái bản của ADN vật chủ, nghĩa là các tế bào con cháu của vật chủ cũng bị chuyển sang tình trạng có mầm bệnh.

GV Nguyễn Trần Thành Đạt
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Chiều bộ ba sao mã (codon) trên mARN là 5’-3’ và bộ ba đối mã ( anticođon) của tARN là 3’-5’