Di truyền và biến dị - Chương III. ADN và gen - Hỏi đáp

b)

* Giống nhau:

a/ Cấu tạo

- Đều là những đại phân tử, cso cấu trúc đa phân

- Đều được cấu tạo từ các nguyên tố hóa học: C, H, O, N và P

- Đơn phân đều là các nucleotit. Có cùng 3 trong 4 loại nu giống nhau là: A, G, X

- Giữa các đơn phân đều có các liên kết cộng hóa trị tạo thành mạch.

b/ Chức năng: Đều có chức năng trong quá trình tổng hợp protein để truyền đạt thông tin di truyền.

* Khác nhau:

a/ Cấu trúc:

+AND (theo Watson và Crick năm 1953)

- Gồm 2 mạch polynucleotit xoắn đều, ngược chiều nhau.

- Số lượng đơn phan lớn (hàng triệu). Có 4 loại đơn phân chính: A, T, G, X

- Đường kính: 20A, chiều dài vòng xoắn 34A (gồm 10 cặp nucleotit cách đều 3,4A)

- Liên kết trên 2 mạch theo NTBS bằng liên kết hidro (A với T 2 liên kết, G với X 3 liên kết)

- Phân loại: Dạng B, A, C, T, Z

- AND là cấu trúc trong nhân

+ARN

- Một mạch polynucleotit dạng thẳng hoặc xoắn theo từng đoạn

- Số lượng đơn phân ít hơn (hàng trăm, hàng nghìn). Có 4 loại đơn phân chính: A, U, G, X.

- Tùy theo mỗi loại ARN có cấu trúc và chức năng khác nhau.

- Liên kết ở những điểm xoắn (nhất là rARN): A với U 2 liên kết, G với X 3 liên kết.

- Phân loại: mARN, tARN, rARN

- ARN sau khi được tổng hợp sẽ ra khỏi nhân để thực hiện chức năng.

b/ Chức năng:

+ADN:

- Có tính đa dạng và đặc thù là cơ sở hình thành tính đa dạng, đặc thù của các loài sinh vật

- Lưu giữ, bảo quản, truyền đạt thông tin di truyền

- Quy định trình tự các ribonucleotit trên ARN à quy định trình tự axit amin của protein

- Những đột biến trên ADN có thể dẫn đến biến đổi kiểu hình

+ARN

- Truyền đạt thông tin di truyền (mARN)

- Vận chuyển axit amin đến nơi tổng hợp protein (dịch mã)

- Sau quá trình dịch mã, mARN biến mất, không làm ảnh hưởng đến kiểu hình.

a) Những chức năng cơ bản của prôtêin
- Kiến tạo nên các bào quan, các tổ chức cơ quan của cơ thể, quy định các đặc điểm hình thái, giải phẫu của cơ thẻ.
- Tạo nên các enzim, mà bản chất là prôtêin xúc tác các phản ừng sinh hoá tổng hợp vật chất di truyền, các bản phiên mã, tham gia tổng hợp prôtêin và các hợp chất hữu cơ quan trọng khác. hiện nay đã biết khoảng 3500 loại enzim.
- Tạo nên các kháng thể có chức năng bảo vệ cơ thể chống lại các vi khuẩn gây bệnh.
- Các hoocmôn phần lớn là prôtêin có chức năng điều hoà các quá trình trong tế bào và cơ thể.
- Nhiều loại prôtêin tham gia vào chức năng vận đông tế bào cơ thể
- Khi thiếu hụt gluxit, lipit, prôtêin tự phân huỷ giải phóng năng lượng dưới dạng ATP cung cấp cho quá trình hoạt hoá các nguyên liệu.
Prôtêin đảm nhận nhiều chức năng liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, quy định các tính trạng, tính chất của cơ thể sống.

d) - ARN được tổng hợp dựa trên nguyên tắc bổ sung và khuôn mẫu, do đó trình tự các nuclêôtit trên mạch khuôn ADN quy định trình tự các nuclêôtit trên mạch ARN.

c)

* Giống nhau:

- Nguyên tắc khuôn mẫu: Đều dùng mạch AND làm mạch khuôn để tổng hợp

- Nguyên tắc bổ sung: Là nguyên tắc cặp đôi giữa các bazonitric

* Khác nhau:

Tổng hợp ADN

Tổng hợp ARN

- Cả 2 mạch đơn của AND dùng làm khuôn tổng hợp 2 phân tử AND mới.

- Nguyên tắc bổ sung: A mạch khuôn liên kết với T môi trường

- Nguyên tắc bán bảo toàn: Trong mỗi phân tử AND con có một mạch AND mẹ còn mạch mới được tổng hợp.

- Chỉ 1 mạch trong 2 mạch của AND (một đoạn AND) làm khuôn tổng hợp ARN

- A mạch khuôn liên kết với T môi trường

- Không có nguyên tắc bán bảo toàn. Mạch ARN được tổng hợp mới hoàn toàn.

a) mối quan hệ giữa gen và ARN, giữa ARN và prôtêin: Trình tự các nuclêôtit trên gen quy định trình tự các nuclêôtit trong ARN. Trình tự các nuclêôtit trên ARN quy định trình tự các axit amin trong prôtêin tự các nuclêôtit trên ARN quy định trình tự các axit amin trong prôtêin. Gen -» ARN -» prôtêin.

Nguyên tắc bổ sung được biểu hiện trong mới quan hệ ở sơ đồ dưới đây như thế nào? Gen ( một đoạn ADN) -> mARN -> Prôtêin Nguyên tắc bổ sung được biểu hiện trong mối quan hệ: + Gen ( ADN) -> ARN : A-U , T-A, G-X, X-G + ARN -> prôtêin : A-U, G-X

c) Protein được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân , bao gồm hàng trăm đơn phân là axit amin. Có hơn 20 loài a.a khác nhau , do đó cách sắp xếp khác nhau của hơn 20 loài a.a này đã tạo nên tính đa dạng của protein.

Còn tính đặc thù của protein được quy định bởi thành phần , số lượng và trình tự sắp xếp của các a.a. Ngoài ra tính đặc thù còn được thể hiện qua cấu trúc không gian của nó( cấu trúc ko gian gồm bậc 1, 2, 3 ,4)

a)

Mô tả sơ lược quá trình tự nhân đôi của ADN.

Quá trình tự nhân đôi ADN (sao chép) diễn ra qua các giai đoạn theo thứ tự sau:

- 1 phân tử ADN tháo xoắn, tách rời dần hai mạch của ADN nhờ các enzim

- Sau khi được tách ra, các nuclêôtit trên mạch đơn lần lượt liên kết với các nuclêỏtit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung (A-T, G-X) để tạo mạch mới.

- Khi quá trình tự nhân đôi kêt thúc, hai phân tử ADN con được tạo thành rồi đóng xoắn, chúng có cấu tạo giống nhau và giốn ADN mẹ ban đầu.

c) * Bản chất hóa học của gen là ADN ; gen là 1 đoạn của phân tử ADN có chức năng di truyền xác định; mỗi gen có 600–> 1500 cặp nu.

* Chức năng của gen : chủ yếu gen mang cấu trúc là một đoạn mạch của phân tử ADN, mang thông tin quy định cấu trúc của một lại Protein nhất định.

c)

- Mô tả cấu trúc không gian của ADN: ADN là một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch song song, xoắn đều quanh một trục theo chiều từ trái sang phải (xoắn phải). Các nuclêôtit giữa hai mạch liên kết với nhau bằng các liên kết hiđro tạo thành cặp. Mỗi chu kì xoắn cao 34A°, gồm 10 cặp nuclêôtit. Đường kính vòng xoắn là 20A⁰.

- Hệ quả của nguyên tắc bổ sung được thể hiện ở những điểm sau:

+ Tính chất bổ sung của hai mạch, do đó khi biết trình tự đơn phân cùa một mạch thì suy ra được trình tự các đơn phân của mạch còn lại.

+ Về mặt số lượng và tỉ lệ các loại đơn phân trong ADN:

A = T, G = x=> A + G = T + X

b)

* Yếu tố quy định tính đặc trưng và ổn định:

- Số lượng, thành phần, trình tự sắp xếp các nu trên ADN

- Tỷ lệ (A+T)/(G+X)

- Hàm lượng ADN trong tế bào

* Cơ chế: Tự nhân đôi, phân ly, tổ hợp của ADN trong quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh xảy ra bình thường.

Cấu trúc ADN ổn định nhờ:

+ Trên 2 mạch đơn, các nucleotit liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị bền vững

+ Giữa 2 mạch đơn, các mucleotit liên kết với nhau bằng liên kết hidro có số lượng rất lớn.

Tính ổn định của ADN chỉ có tính tương đối vì:

+ liên kết hidro có số lượng lớn nhưng là liên kết yếu nên khi cần, liên kết hidro có thể đứt, 2 mạch đơn của ADN tách nhau ra để ADN tái sinh và sao mã.

+ AND có khả năng đột biến ( đột biến gen)

+ Có thể xảy ra trao đổi chéo trong giảm phâm dẫn đến thay đổi cấu trúc ADN

ta có:N=2L/3,4

suy ra: N =2.4080/3,4=2400nu

ở 1 mạch đơn có 120 nu mà ADN có 2 mạch

suy ra : số nu A=T=240( nu)=240/2400=10%

G=X=960 (nu)=960/2400=40%

Theo em thì như vậy ạ

1. a) Có \(\dfrac{A+T}{G+X}=\dfrac{2}{3}\)

Mà A=T và G=X=> \(\dfrac{A}{G}=\dfrac{2}{3}\)

=> \(\%A=\%T=\dfrac{2}{2\cdot2+2\cdot3}\)= 0.2= 20%

=> G=X= 30%

Theo đề rX=rG= 450=> G_gen=X_gen= 450+450= 900 nu

=> A=T= 600 nu

số nu của gen là N= 600*2+900*2= 3000

b. Thời gian nhân đôi là 3000/25= 120s

2. a) Số nu của mỗi gen là 60*20=1200 nu

Ta có 4*1200*(2^k-1)= 33600=>k= 3

Tổng số gen con đc tạo ra là 4*2³=32 gen

b. Chiều dài gen L= \(\dfrac{1200\cdot3.4}{2}=2040A^o\)

c. Số ribonu trong mỗi mARN là 1200/2= 600 ribonu

ta có hệ \(\left\{{}\begin{matrix}A+G=50\%\\A-G=25\%\end{matrix}\right.\) => \(\left\{{}\begin{matrix}A=T=37.5\%\\G=X=12.5\%\end{matrix}\right.\)

=> Số Nu của gen là: 750: 37.5%=2000 (Nu)

=> Số Nu của G và X: 2000*12.5%=250

A=T=750 ( theo giả thiết)

Theo bài ra ta có:A-G=25%

Mà A+G=50%(theo NTBS)

Giải hệ trên ta có:

A=T=37,5%

G=X=12,5%

Theo bài ra:A=T=750nu

suy ra:37,5%=750

suy ra:100%=750÷37,5×100=2000

Vậy gen trên có 2000 nu và có tỉ lệ:

A=T=37,5%

G=X=12,5%