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

Không chắc lắm anh ạ:

Để chứng minh ta dựa vào các nguyên tắc:

Nguyên tắc Bổ Sung:

Cấu trúc ADN mạch kép gồm hai mạch chạy song song và kết hợp với nhau thông qua các cặp nucleotide.Adenine (A) luôn kết hợp với Thymine (T) bằng một liên kết đơn, và Guanine (G) luôn kết hợp với Cytosine (C) bằng một liên kết ba.-Do đó, nguyên tắc bổ sung thể hiện rằng A=T và G=C.

Cặp Nucleotide:

Adenine và Thymine có kích thước và hình dạng tương tự nhau, giúp chúng tạo thành một cặp như vậy mà không làm biến đổi hình dạng của mạch kép ADN.Guanine và Cytosine cũng có kích thước và hình dạng tương tự nhau, làm cho chúng tạo thành một cặp mà không làm thay đổi cấu trúc của ADN.

Chargaff's Rule:

Nhà hóa học Erwin Chargaff đã phát hiện rằng tỷ lệ giữa các nucleotide trong ADN là gần như bằng nhau. Tỉ lệ A=T và G=C, thể hiện tính đồng nhất của cấu trúc ADN.

-Do đó cấu trúc ADN mạch kép (gồm 2 mạch ) thì nguyên tắc bổ sung thể hiện A=T,G=X trong cả đoạn mạch

*đtk :

a) Để tính chiều dài của mỗi gen, ta biết rằng gen 1 có số liên kết hidro ít hơn gen 2 là 300 và gen 2 có số liên kết hoá trị nhiều hơn 150. Giả sử gen 1 có chiều dài là x nucleotit, thì gen 2 sẽ có chiều dài là x + 300 nucleotit.b) Mỗi lần quá trình nhân đôi, mỗi gen sẽ nhân đôi số lượng nucleotit. Vậy sau 4 lần nhân đôi, gen 1 sẽ có 2^4 = 16 lần số lượng nucleotit ban đầu, tức là 16x nucleotit. Gen 2 sẽ có 2^4 = 16 lần số lượng nucleotit ban đầu, tức là 16(x + 300) nucleotit.Môi trường cung cấp 60 750 nucleotit, trong đó có 19 800 nucleotit loại X.a. Vậy số nucleotit mỗi loại môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi là (60 750 - 19 800) / 16 = 2 481,25 nucleotit.c) Số liên kết hidro bị phá vỡ sẽ là số liên kết hidro trong gen ban đầu nhân với 16, vậy là 300 * 16 = 4 800 liên kết hidro. Số liên kết hoá trị được hình thành sẽ là số liên kết hoá trị trong gen ban đầu nhân với 16, vậy là 150 * 16 = 2 400 liên kết hoá trị.Hy vọng những thông tin trên có thể giúp bạn tính toán được chiều dài của mỗi gen, số nucleotit mỗi loại môi trường cung cấp và số liên kết hidro bị phá vỡ cũng như số liên kết hoá trị được hình thành trong quá trình nhân đôi của gen. 

Theo đề ra ta có : 

Gen 1 ít hơn gen 2 300 lk H => \(\left(N_{gen2}+G_{gen2}\right)-\left(N_{gen1}+G_{gen1}\right)=300\)

Hay \(\left(N_{gen2}-N_{gen1}\right)+\left(G_{gen2}-G_{gen1}\right)=300\)

Lại có : Gen 2 hơn gen 1 là 150 lk hóa trị => \(\left(N_{gen2}-2\right)-\left(N_{gen1}-2\right)=150\)

=> \(N_{gen2}-N_{gen1}=150\)  (1)

Từ đó suy ra \(G_{gen2}-G_{gen1}=300-150=150\)  (3)

Có môi trường cung cấp 60 750 nu => \(\left(N_{gen1}+N_{gen2}\right).\left(2^4-1\right)=60750\)

⇔ \(N_{gen1}+N_{gen2}=4050\)  (2)

Từ (1) và (2) có hệ ph.trình : 

\(\left\{{}\begin{matrix}N_{gen2}-N_{gen1}=150\\N_{gen1}+N_{gen2}=4050\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}N_{gen1}=1950\left(nu\right)\\N_{gen2}=2100\left(nu\right)\end{matrix}\right.\)

Lại có MTCC 19800 nu loại X = nu loại G

=> \(\left(G_{gen1}+G_{gen2}\right).\left(2^4-1\right)=19800\) ⇔ \(G_{gen1}+G_{gen2}=1320\)  (4)

Từ (3) và (4) có hệ ph.trình : \(\left\{{}\begin{matrix}G_{gen2}-G_{gen1}=150\\G_{gen1}+G_{gen2}=1320\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}G_{gen1}=585nu\\G_{gen2}=735nu\end{matrix}\right.\)

a) Chiều dài của gen1 : \(L=\dfrac{N}{2}.3,4=\dfrac{1950}{2}.3,4=3315\left(A^o\right)\)

__________ gen 2 : \(L=\dfrac{N}{2}.3,4=\dfrac{2100}{2}.3,4=3570\left(A^o\right)\)

b) * Xét gen 1 : Theo NTBS : \(\left\{{}\begin{matrix}A=T=\dfrac{N}{2}-G=390\left(nu\right)\\G=X=585\left(nu\right)\end{matrix}\right.\)

Môi trường cung cấp mỗi loại cho quá trình nhân đôi :

\(A_{mt}=T_{mt}=A_{gen}.\left(2^4-1\right)=5850\left(nu\right)\)

\(G_{mt}=X_{mt}=G_{gen}.\left(2^4-1\right)=8775\left(nu\right)\)

* Xét gen 2 : Theo NTBS : \(\left\{{}\begin{matrix}A=T=\dfrac{N}{2}-G=315\left(nu\right)\\G=X=735\left(nu\right)\end{matrix}\right.\)

Môi trường cung cấp mỗi loại cho quá trình nhân đôi :

\(A_{mt}=T_{mt}=A_{gen}.\left(2^4-1\right)=4725\left(nu\right)\)

\(G_{mt}=X_{mt}=G_{gen}.\left(2^4-1\right)=11025\left(nu\right)\)

c) - Số lk Hidro bị phá vỡ : Tổng : 42960 lk

+ Gen 1 : \(H_{gen1}.\left(2^{4-1}\right)=\left(N+G\right).\left(2^{4-1}\right)=20280\left(lk\right)\)

+ Gen 2 : \(H_{gen2}.\left(2^{4-1}\right)=\left(N+G\right).\left(2^{4-1}\right)=22680\left(lk\right)\)

- Số lk hóa trị được hình thành : Tổng : 60690 lk

+ Gen 1 : \(\left(N_{gen1}-2\right).\left(2^4-1\right)=29220\left(lk\right)\)

+ Gen 2 :  \(\left(N_{gen2}-2\right).\left(2^4-1\right)=31470\left(lk\right)\)

 Enzim 1 cắt ADN theo chiều dọc: Cắt lk hidro vì tỷ lệ các loại nu của 1 nửa ko tuân theo nguyên tắc bổ sung: G khác X và A + G ko bằng 50% tổng nu.

- Enzim 2 cắt ADN theo chiều ngang: cát lk photphodieste vì trong 1 nửa ADN tỷ lệ các loại nu vẫn tuân theo NTBS: A=T và G = X 

tick cho mình nhé

Enzim 1 cắt ADN theo chiều dọc: Cắt lk hidro vì tỷ lệ các loại nu của 1 nửa ko tuân theo nguyên tắc bổ sung: G khác X và A + G ko bằng 50% tổng nu.

- Enzim 2 cắt ADN theo chiều ngang: cát lk photphodieste vì trong 1 nửa ADN tỷ lệ các loại nu vẫn tuân theo NTBS: A=T và G = X

a)

 N = 2400 nu

=> Ở gen I:

A1 = T1 = 15% . 2400 = 360 nu

G1 = X1 = 35% . 2400 = 840 nu

Mà hai gen đó nhân đôi 1 lần cần môi trường nội bào cung cấp thêm 1320 Guanin.

-> G2 = X2 = 1320 - 840 = 480 nu

A2 = T2 = 720 nu

b,

mARN của mỗi gen có: rN = 1200 nu

->  mARN thứ nhất có mU1 = 420 nu > A1 => mARN thứ nhất do gen II mã hóa.

-> mA1 = 720 - 420 = 300 nu

mX1 = 180 -> mG1 = 480 - 180 = 300 nu

mARN thứ 2 được mã hóa từ gen I có:

mU2 =180 nu -> mA2 = 180 nu

mX2 = 420 nu -> mG2 = 420 nu

c.

Gọi số lần phiên mã của gen 1 là k1, gen 2 là k2

Hai gen đó đều sao mã, môi trường nội bào đã cung cấp 1620 U

-> 180.k1 + 420.k2 = 1620

-> k1 = 2, k2 = 3

Số loại ribonucleotit môi trường cung cấp cho mỗi gen:

Gen 1:

mU = mA = 180 . 2 = 360 nu

mX = mG = 420 . 2 = 840 nu

Gen 2:

 mU = 420 . 3 = 1260 nu 

mA = 300 . 3 = 900  nu

mX = 180 . 3 = 540 nu

mG = 300 . 3 = 900 nu

a)

 N = 2400 nu

=> Ở gen I:

A1 = T1 = 15% . 2400 = 360 nu

G1 = X1 = 35% . 2400 = 840 nu

Mà hai gen đó nhân đôi 1 lần cần môi trường nội bào cung cấp thêm 1320 Guanin.

-> G2 = X2 = 1320 - 840 = 480 nu

A2 = T2 = 720 nu

b,

mARN của mỗi gen có: rN = 1200 nu

->  mARN thứ nhất có mU1 = 420 nu > A1 => mARN thứ nhất do gen II mã hóa.

-> mA1 = 720 - 420 = 300 nu

mX1 = 180 -> mG1 = 480 - 180 = 300 nu

mARN thứ 2 được mã hóa từ gen I có:

mU2 =180 nu -> mA2 = 180 nu

mX2 = 420 nu -> mG2 = 420 nu

c.

Gọi số lần phiên mã của gen 1 là k1, gen 2 là k2

Hai gen đó đều sao mã, môi trường nội bào đã cung cấp 1620 U

-> 180.k1 + 420.k2 = 1620

-> k1 = 2, k2 = 3

Số loại ribonucleotit môi trường cung cấp cho mỗi gen:

Gen 1:

mU = mA = 180 . 2 = 360 nu

mX = mG = 420 . 2 = 840 nu

Gen 2:

 mU = 420 . 3 = 1260 nu 

mA = 300 . 3 = 900  nu

mX = 180 . 3 = 540 nu

mG = 300 . 3 = 900 nu

Hãy diễn giải theo ý hiểu của bạn!

Các số này thường tròn trăm, chia hết cho 300. (Thường thường sẽ thế)

Mục đích là đơn giản những số tròn trăm là những số đẹp, người ta dùng các con số này vì nó chia hết 3 nữa để dễ tính số mã bộ ba, số axit amin,...

Không biết có liên quan đến bộ ba mã hóa không nhỉ ???

a) * Theo đề, ta có :

%A+%G=50% (1)

%G-%A=10% (2)

Giải phương trình (1,2) ta được :

%A=%T=20%

%G=%X=30%

Ta, có :

N+30%N=3900 (3)

Giải phương trình (3) ta được :

N=3000 (nu)

-Số lượng nu từng loại của gen :

A=T=3000.20%=600 (nu)

G=X=3000.30%=900 (nu)

a) * Theo đề, ta có :

%A+%G=50% (1)

%G-%A=10% (2)

Giải phương trình (1,2) ta được :

%A=%T=20%

%G=%X=30%

Ta, có :

N+30%N=3900 (3)

Giải phương trình (3) ta được :

N=3000 (nu)

-Số lượng nu từng loại của gen :

A=T=3000.20%=600 (nu)

G=X=3000.30%=900 (nu)

b) Số nu từng loại của gen đang ở kì giữa np là 

A=T=A*2=600*2=1200(Nu)

G=X=G*2=1800(Nu)

c)Số nu mỗi loại sau khi đột biến là Có 2 TH

TH1: Thay thế cặpA-T thành G-X ta có 

A=T=599nu

G=X=901nu

=>Số nu mỗi loại mà mt cung cấp sau khi đột biến là

A=T=599*(2²-1)=1797nu

G=X=901*(2²-1)=2703

TH2 Thay thế cặp G-X thành A-T ta có 

A=T=601nu

G=X=899nu

=>Số nu mỗi loại mt cung cấp sau khi đột biến là

A=T=601*(2²-1)=1803nu

G=X=899*(2²-1)=2697nu