Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu trang bị đầy đủ kiến thức cho chủ đề Cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền biến dị ở cấp độ phân tử I. Lý thuyếtII. Công thứcIII. Bài tậpKhi ôn thi đại học chúng ta cần nghiên cứu đầy đủ 3 phần trên để hoàn thiện kiến thức, tài liệu chi tiết có thể dùng cho HS thi học sinh giỏi
Chủ đề Cơ sở vật chất tượng di truyền - biến dị cấp độ phân tử I Lý thuyết A ADN - Gen - Quá trình nhần đôi ADN ADN (Axit đeoxinucleic) * ADN: - Vật chất di truyền cấp độ phân tử - ADN tồn chủ yếu nhân TB có ti thể, lục lạp a cấu trúc ADN - NTHH: C, H, O, N, P - ADN đại phân tử có khối lượng phân tử lớn, chiều dài đật tới hàng trăm µ m Khối lượng phân tử lớn tử 4-8 triệu, số đạt tới 16 triệu đ.v.C - ADN cấu trạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân nucleotit, nu gồm + đường pento C5H10O4 ( đeoxinito) + gốc photphat (PO3-4) + loại bz nito (A,G kích thước lớn; T X kích thước bé) → loại nucleotit A,T,G,X (đơn phân ADN) - Trên mạch đơn đơn phân liên kết với liên kết PDE lk hình thành đường nu với H3PO4 nu tạo chuỗi polinu PDE liên kết bền đảm bảo TTDT/ mạch đơn ổn định kể ÂDN nhân đôi phiên mã - Trên mạch ADN đơn phân liên kết với liên kết H theo NTBS(A=T, G ≡ X) - Từ loại nu tạo nên tính đa dạng đực thù ADN b Cấu trúc không gian - Theo Watson – Crick: Phân tử ADN gồm chuỗi polinuclêôtit song song ngược chiều quấn quanh trục tưởng tượng không gian theo chiều từ trái sang phải, nuclêôtit đối diện hai mạch đơn liên kết với theo nguyên tắc bổ sung liên kết hidro (A liên kết với T liên kết hidro, G liên kết với X liên kết hidro) - Do cặp nu LK theo NTBS đảm bảo chiều rộng chuỗi xoắn kép = 20A0, khoảng cách bậc chuỗi xoắn = 3,4A0 ADn xoắn theo chu kì chu kì có 10 cặp nu, chiều cao 34 A0 -ADN số vỉut gồm mạch polinu ADN vi khuẩn, lục lạp ti thể vịng khép kín c Tính đặc trưng - ADN vừa đa dạng , vừa đặc thù: Mỗi phân tử ADN đặc trưng số lượng, thành phần trình tự xếp nuclêơtit Vì từ loại nu tạo nên nhiều loại ADN đặc trưng cho loài - Đặc trưng tỉ lệ A+T G+ X - Đặc trưng số lượng, thành phần trình tự phân bố gen nhóm gen liên kết d chức - ADN có chức mang, bảo quản truyền đạt thông tin di truyền + Thông tin di truyền lưu trữ phân tử ADN dạng trình tự nuclêơtit xác định +Thơng tin di truyền bảo quản nhờ liên kết phôtphođieste, cấu trúc mạch kép liên kết với prôtêin +Thông tin di truyền truyền từ tế bào sang tế bào khác nhờ nhân đôi ADN trình phân bào +Thơng tin di truyền cịn truyền từ ADN ARN prơtêin thơng qua q trình phiên mã dịch mã -Có khả đột biến tạo TTDT Gen a Khái niệm: - Gen đoạn ADN mang thông tin mã hố sản phẩm xác định (chuỗi pơlipeptit hay phân tử ARN) VD: b Cấu trúc gen cấu trúc * Cấu trúc chung - Gen cấu trúc bao gồm phần : Vùng điều hoà (nằm đầu 3’ mạch mã gốc) – vùng mã hoá (ở gen) - vùng kết thúc (nằm đầu 5’ mạch mã gốc - cuối gen) + Vùng điều hồ : trình tự nuclêơtit giúp ARNpolimeraza nhận biết trình tự nuclêơtit điều hịa phiên mã + Vùng mã hoá : mã hoá axit amin + Vùng kết thúc : trình tự nuclêơtit kết thúc phiên mã * Gen sinh vật nhân sơ (vi khuẩn) mã hố liên tục (gen khơng phân mảnh), sinh vật nhân thực có đoạn khơng mã hố (intrơn) xen kẽ đoạn mã hố (êxơn).(gen phân mảnh) c Các loại gen Dựa vào sản phẩm gen người ta phân gen cấu trúc, gen điều hoà + Gen cấu trúc : gen mang thơng tin mã hố cho sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức tế bào + Gen điều hoà : gen tạo sản phẩm kiểm soát hoạt động gen khác Quá trình nhần đơi ADN * Q trình nhân đơi ADN sinh vật nhân sơ : - Nơi diễn ra: Chủ yếu nhân tế bào(TBXT), Vùng nhân (TBXS) - Thời điểm: Pha S kì trung gian chu kì tế bào - Các yếu tố tham gia: + Các loại E: • E Tháo xoắn (gyraza, rep ) • ARN pol: Xúc tác tổng hợp đoạn mồi • ADN pol: Xác tác tổng hợp đoạn ADN • ADN ligaza: nối đoạn okazaki + Nguyên liệu: • Nu: kéo dài mạch • ribonu: Tổng hợp đoạn mồi + Các loại protein (ADN -B, SSB) nhận biết bám sợi đơn tách ATP - Nguyên tắc: Nguyên tắc bổ sung, nguyên tắc bán bảo toàn nguyên tắc khuôn mẫu - DB Gồm bước : + Bước : Tháo xoắn phân tử ADN Nhờ enzim tháo xoắn, mạch đơn phân tử ADN tách dần tạo nên chạc tái (hình chữ Y) để lộ mạch khuôn + Bước : Tổng hợp mạch ADN ADN - pôlimerara xúc tác hình thành mạch đơn theo chiều 5’ → 3’ (ngược chiều với mạch làm khuôn) Các nuclêôtit môi trường nội bào liên kết với mạch làm khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A – T, G – X) Trên mạch mã gốc (3’ → 5’) mạch tổng liên tục Trên mạch bổ sung (5’ → 3’) mạch tổng hợp gián đoạn tạo nên đoạn ngắn (đoạn Okazaki), sau đoạn Okazaki nối với nhờ enzim nối + Bước : Hai phân tử ADN tạo thành Các mạch tổng hợp đến đâu mạch đơn xoắn đến → tạo thành phân tử ADN con, mạch tổng hợp cịn mạch ADN ban đầu (nguyên tắc bán bảo tồn) * Q trình nhân đơi sinh vật nhân thực : + Cơ chế nhân đôi ADN sinh vật nhân thực giống với sinh vật nhân sơ + Điểm khác nhân đôi sinh vật nhân thực là: • Tế bào nhân thực có nhiều phân tử ADN kích thước lớn Q trình nhân đôi xảy nhiều điểm khởi đầu phân tử ADN → nhiều đơn vị tái • Có nhiều loại enzim tham gia • Tốc độ: chậm SVXS ( thường SVXT 100nu/s) * Ý nghĩa: Nhờ khả nhân đôi ADN → TTDT truyền đạt qua hệ tế bào hệ khác loài * Lưu ý: - Q trình nhân đơi ADN: để tổng hợp mạch cần tổng hợp đoạn mồi ẢN để tạo nhóm 3’OH Vì ko có E số ADN pol khởi đầu việc tổng hợp mạch mới, ADN pol bổ sung nu vào nhóm 3’OH Trình tự nu / ARN mồi định hướng theo trình tự nu/ ADN khn, sau đoạn mồi bị ADN chỗ → đoạn oka khởi đầu đoạn ARN ngắn - Các đoạn oka có: 1000-2000nu (VK, VR) 100-200 (TBDV) B ARN -Phiên mã ARN a Cấu trúc * Cấu trúc hóa học - Có nhiều TBC - Là đại phân tử cấu tạo theo nguyển tắc đa phân, đơn phân rbnu - rbnu gồm: + đường pento C5H10O5 ( ribozo) + gốc photphat (PO3-4) + loại bz nito (A,U, G X) → loại rbnucleotit - ARN có chuỗi polirbnu rbnu lk với = lk PDE đường C5H10O5 rbnu với H3PO4 rbnu khác - Có loại rARNchiếm 70-80%, tARN 10-20%, mARN 5-10% * Cấu trúc không gian + mARN cấu tạo từ chuỗi polinuclêôtit dạng mạch thẳng (600-1500 đp) + tARN chuỗi polinuclêôtit (80-100 đp) có đoạn xoắn giống cấu trúc ADN nu lk với = lk H theo NTBS (A-U, G-X) Có đoạn o lk với theo NTBS chứa biến dạng bazonito, tạo thành cấu trúc với thuỳ, có thuỳ mang ba đối mã Mỗi tARN có đầu mang aa, đầu tự + rARN có cấu trúc mạch đơn nhiều vùng nuclêơtit liên kết bổ sung với tạo vùng xoắn kép cục rARN chứa hàng trăm đến hàng ngàn đơn phân b chức + mARN có chức truyền đạt thơng tin di truyền + tARN có chức vận chuyển axit amin tới ribơxơm để tổng hợp nên prôtêin + rARN thành phần cấu tạo nên ribôxôm Chú ý: - Các phân tử ARN thực chất phiên tạo từ mạch khuôn ADN (mạch gốc) nhờ trình phiên mã - Sau thực chức phẩn tử mARN thường bị Epg → nu (rARN, tARN tường đối bền vững, mARN bền) - loại ARN tồn loại SV mà VCDT ADN Ở virut VCDT ARN ADN chúng có dạng mạch đơn vài lồi có ARN mạch Phiên mã a Khái niệm: Sự truyền TTDT từ phân tử ADN mạch kép sang phân tử mARN trình PM b Quá trình - Nơi diễn ra: Chủ yếu nhân tế bào(TBXT), Vùng nhân (TBXS) - Thời điểm: Pha S kì trung gian chu kì tế bào - NT: NTBS - Các yếu tố tham gia: + ADN mẹ → mạch gốc làm khuôn + Các loại E: Các E tháo xoắn, ARN poli ( xúc tác tổng hợp ẢN theo chiều 5’-3’) + Nguyên liệu: nu kéo dài mạch ARN + Các protein ATP - Diễn biến: + Đầu tiên ARN pơlimeraza bám vào vùng điều hồ làm gen tháo xoắn để lộ mạch mã gốc (có chiều 3’ 5’) bắt đầu tổng hợp mARN vị trí đặc hiệu + Sau đó, ARN pơlimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc gen có chiều ’ 5’ để tổng hợp nên mARN theo nguyên tắc bổ sung (A - U ; G - X) theo chiều 5’ 3’ + Khi enzim di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc phiên mã kết thúc, phân tử mARN giải phóng Vùng gen vừa phiên mã xong mạch đơn gen xoắn lại Ở sinh vật nhân sơ, mARN sau phiên mã sử dụng trực tiếp dùng làm khn để tổng hợp prơtêin Cịn sinh vật nhân thực, mARN sau phiên mã phải chế biến lại cách loại bỏ đoạn khơng mã hố (intrơn), nối đoạn mã hoá (êxon) tạo mARN trưởng thành Chú ý: - Phiên mã tạo loại ARN rARN, tARN, mARN trình tổng hợp tARN rARN theo chế tương tự mARN Mỗi q trình PM tạo rARN, tARN, mARN có ARNpoli riêng xúc tác - Trên ADN có mạch mã gốc (3’-5’) làm khuônn tổng hợp ARN - Sự khác biệt SVXS-SVXT: +Sinh vật nhân sơ : mARN tổng hợp từ gen tế bào mã hố cho nhiều chuỗi pơlipeptit Từ gen → mARN dịch mã thành chuỗi pôlipeptit (phiên mã đến đâu dịch mã đến đó) Cịn Sinh vật nhân thực : mARN tổng hợp từ gen tế bào thường mã hố cho chuỗi pơlipeptit Gen → tiền mARN (có đoạn êxơn đoạn intrơn) → mARN trưởng thành (khơng có đoạn intrơn) + SVXT : có nhiều loại ARNpoli tham gia QTPM + SVXS số gen cấu trúc pb có chung vùng khởi động, cịn SVXT gen có vùng khởi động riêng c ý nghĩa: Sự tổng hợp ARN đảm bảo cho gen cấu trúc thực xác q trình dịch mã TBC cung cấp Pr cần thiết cho TB C protein- mã di truyền- dịch mã protein a cấu trúc * CTHH - TPHH: C, H, O, N thường có thêm S đơi lúc có P - Thuộc loại đại phân tử hữu có cấu tạo gồm đơn phân axit amin - aa gồm: + gốc cácbon (R) + nhóm amin(-NH2) + nhóm cacboxyl (-COOH) → 20 loại aa khác gốc R, aa có kích thước trung bình 3A0 - Các aa lk với lk peptit ( lk nhóm amin aa với cacboxyl aa bên cạnh loại phân tử nước) → chuỗi polipeptit Mỗi phân tử pr gồm hay số chuỗi polipeptit loại khác loại - Từ 20 loại aa tạo nên khoảng 1014-1015 loại pr đặc trưng cho loài Các phân tử pr khác biệt số lượng, thành phần trình tự phân bố aa *CTKG Prơtêin có bậc cấu trúc khơng gian: + Cấu trúc bậc 1: Là chuỗi polipeptit axit amin liên kết với tạo thành + Cấu trúc bậc 2: Do cấu trúc bậc co xoắn (dạng α) gấp nếp (dạng β) + Cấu trúc bậc 3: Cấu trúc không gian chiều prôtêin cấu trúc bậc co xoắn hay gấp nếp + Cấu trúc bậc 4: Do hay nhiều chuỗi polipeptit loại hay khác loại tạo thành lưu ý: - CTKG chiều pr hình thành nhờ lk đisunfua (-S-S-)hay lk yếu (lkH) → CTKG chiều đễ bị phá hủy t0, pH cao → pr cn (biến tính) - CTHH pr phụ thuộc CTHH gen / ADN b Tính đa dạng đặc trưng - Đặc trưng số lượng, thành phần, trình tự phân bố aa chuỗi polipeptit -Đặc trưng số lượng, thành phần, trình tự phân bố chuỗi polipeptit pr - đặc trưng CTKG loại pr để thực chức sinh học c Chức năng: - Tham gia vào cấu trúc nên tế bào thể - Vận chuyển chất - Xúc tác phản ứng hố sinh tế bào - Điều hồ trình trao đổi chất - Bảo vệ thể Mã di truyền a khái niệm: Mã di truyền trình tự xếp nuclêơtit gen quy định trình tự xếp axit amin prơtêin b MDT mã * lí thuyết: có loại nu/ gen - 20 loại aa/pr - Nếu nu mã hóa aa loại nu mã hóa loại aa - Nếu nu loại khác loại mã hóa aa loại nu tạo mã khơng đủ để mã hóa cho 20 loại aa - Nếu nu loại khác loại mã hóa aa loại nu tạo 4 mã qua thừa để mã hóa cho 20 loại aa → mã hợp lí * Thực tế: cơng trình nghiên cứu giải mã di truyền (1961-1965) cách thêm bớt 1,2,3 nu gen nhận thấy mã phù hợp Người ta xác định có 64 sử dụng để mã hóa aa, có metionin (SVXT) foocmetionin (SVXS) ứng với mã mở đầu TAX tín hiệu bắt đầu; ATT, ATX, AXT mã kết thúc (/ gen); cịn 60 mã hóa cho 19 aa lại * Các đặc biệt (bảng 1/11- NC, bảng/8 - CB sinh12) / gen /mARN TAX AUG MD ATT UAA KT ATX UAG KT AXT UGA KT Chú ý: - gọi codon - / tARN để khớp với /mARN đối mã gọi anticodon c Đặc điểm mã di truyền : + Mã di truyền đọc từ điểm xác định theo ba (không gối lên nhau) + Mã di truyền có tính phổ biến (tất lồi có chung mã di truyền, trừ vài ngoại lệ) + Mã di truyền có tính đặc hiệu (1 ba mã hoá loại axit amin) + Mã di truyền mang tính thối hố (nhiều ba khác mã hoá cho loại axit amin, trừ AUG UGG) Dịch mã a Khái niệm: trình chuyển MDT chứa mARN thành trình tự aa chuỗi polipeptit pr b Quá trình - Nơi diễn ra: TBC - Cơ chế dịch mã : Gồm hai giai đoạn : + Hoạt hoá axit amin : Enzim Axit amin + ATP + tARN → aa – tARN + Tổng hợp chuỗi pôlipeptit : * Mở đầu : Tiểu đơn vị bé ribơxơm gắn với mARN vị trí nhận biết đặc hiệu (gần ba mở đầu) di chuyển đến ba mở đầu (AUG), aa mở đầu - tARN tiến vào ba mở đầu (đối mã khớp với mã mở đầu mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau tiểu phần lớn gắn vào tạo ribơxơm hồn chỉnh * Kéo dài chuỗi pơlipeptit : aa1 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã khớp với mã thứ mARN theo nguyên tắc bổ sung), liên kết peptit hình thành axit amin mở đầu với axit amin thứ Ribôxôm chuyển dịch sang ba thứ 2, tARN vận chuyển axit amin mở đầu giải phóng Tiếp theo, aa - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã khớp với ba thứ hai mARN theo nguyên tắc bổ sung), hình thành liên kết peptit axit amin thứ hai axit amin thứ Ribôxôm chuyển dịch đến ba thứ ba, tARN vận chuyển axit amin mở đầu - Số lượng liên kết hố trị nuclêơtit (HTG) số nuclêơtit gen bớt L= HTG + x3, (13) - Số lượng liên kết hoá trị nuclêôtit nuclêôtit (HTT+G) L= HTG + x3, 4 (13’) (HTT+G = 2N –2) f) Biết số liên kết hiđrô cặp bazơnitric mạch kép gen (H) Số lượng liên kết hiđrô gen tính cơng thức (2A + 3G) (2T + 3X) Muốn xác định chiều dài gen cần phải biết thêm yếu tố đó, ví dụ: % loại nuclêơtit gen, số lượng loại nuclêơtit gen, từ tìm mối liên hệ để xác định số nuclêôtit gen, áp dụng cơng thức (10), tìm chiều dài gen g) Biết số lượng nuclêơxơm (Ncx) kích thước trung bình đoạn nối (SN) đoạn sợi tương ứng với gen Dựa vào lí thuyết nuclêơxơm có 146 cặp nuclêơtit, đoạn nối có từ 15 – 100 cặp nuclêơtit xác định chiều dài gen - Với điều kiện số đoạn nối số lượng nuclêơxơm: LG = [(Ncx x 146) + (Ncx – 1)SN] x 3,4Å (14) - Với điều kiện số đoạn nối số lượng nuclêôxôm: LG = [(Ncx x 146) + (Ncx x SN)] x 3,4Å (14’) 3.2 Khi biết đại lượng tham gia vào chế tái gen: a) Biết số lượng nuclêôtit môi trường cung cấp (Ncc) số đợt tái (K) gen Dựa vào NTBS nhận thấy sau đợt tái gen mẹ tạo gen con, gen có mạch đơn cũ mạch đơn Vậy số nuclêơtit cung cấp số nuclêơtit có gen mẹ Nếu có gen ban đầu, sau k đợt tái liên tiếp tạo 2k gen con, số có hai mạch đơn cũ lưu lại phân tử gen Vậy số lượng gen có ngun liệu hồn tồn (2k – 2) Số lượng nuclêôtit cần cung cấp tương ứng với (2k – 1) gen Trên sở xác định số lượng nuclêơtit cần cung cấp theo công thức: (2k – 1)N = Ncc (2k – 2)N = NCM (CCM: số lượng nuclêôtit cung cấp tạo nên gen có ngun liệu hồn tồn) Từ suy chiều dài gen: Ncc x3, 2(2k − 1) NCM L= x3, 2(2k − 2) L= (15) (15') b) Biết số lượng liên kết hoá trị hình thành sau k đợt tái gen - Liên kết hố trị hình thành nuclêơtit: sau k đợt tái gen tạo có mạch đơn gen cũ tồn gen Vậy số gen hình thành liên kết hoá trị tương đương với (2k – 1) gen Số liên kết hố trị nuclêơtit gen N – Vậy số liên kết hố trị hình thành nuclêơtit (HT) HT = (2k – 1)(N – 2) Từ suy N xác định chiều dài gen: L=( HT 3, + 2) x k −1 (17) - Liên kết hố trị nuclêơtit nuclêơtit hình thành gen (HT): HT’ = (2k – 1)(2N – 2) Chiều dài gen: L= HT ( + 2) x3, 4 2k − 3.3 Khi biết đại lượng tạo nên cấu trúc mARN a) Biết số lượng ribônuclêôtit (RARN) phân tử mARN: LG = NARN x 3,4Å (18) b) Biết khối lượng phân tử mARN (MARN) Mỗi ribônuclêôtit có khối lượng trung bình 300đvC Vậy chiều dài gen: LG = M ARN x3, 300 (19) c) Biết số lượng liên kết hoá trị phân tử mARN (HTARN) - Nếu biết số lượng liên kết hoá trị ribơnuclêơtit ribơnuclêơtit chiều dài gen tính bằng: LG = HTARN + x3, (20) - Nếu biết số lượng liên kết hố trị ribơnuclêơtit cơng thức biến đổi: LG = (HTARN + 1) x 3,4Å (20') d) Biết số lượng ribônuclêôtit cung cấp (Rcc) sau n lần mã Sau lần mã tạo nên mã nên: LG = Rcc x3, n (21) e) Biết thời gian mã (tARN) - vận tốc mã (VARN) Thời gian mã thời gian để mạch gốc gen tiếp nhận ribônuclêôtit tự môi trường nội bào lắp ráp chúng vào mạch pôliribônuclêôtit để tạo nên mARN Còn vận tốc mã giây trung bình có ribơnuclêơtit lắp ráp vào chuỗi pôliribônuclêôtit Từ đại lượng xác định số lượng ribônuclêôtit mARN: RARN = tARN x VARN Lúc toán xác định chiều dài gen lại trở công thức (18) LG = (tARN x VARN) x 3,4Å (22) 3.4 Khi biết đại lượng tạo nên cấu trúc prôtêin a) Biết số lượng axit amin prơtêin hồn chỉnh (AH) Prơtêin hồn chỉnh khơng cịn axit amin mở đầu, nên số lượng axit amin prơtêin hồn chỉnh ứng với ba gen cấu trúc chưa tính tới ba mở đầu, ba kết thúc Vậy tổng số ba gen: (AH + 2) Suy ra: LG = (AH + 2)3 x 3,4Å (23) b) Biết số lượng axit amin cung cấp tạo nên prôtêin (Acc) Số axit amin cung cấp tạo nên prôtêin số ba gen cấu trúc, chưa tính đến ba kết thúc Vậy số ba gen: (Acc + 1) Chiều dài gen: LG = (Acc + 1)3 x 3,4Å (24) c) Biết khối lượng prôtêin hồn chỉnh (Mp) Vì khối lượng axit amin 110 đvC Suy số lượng axit amin prôtêin hồn chỉnh là: Ahc = Mp 110 Ta có: LG = x( Ahc + 2) x3, (25) d) Biết số lượng liên kết peptit hình thành (Lp) tổng hợp prôtêin Cứ axit amin tạo nên liên kết peptit Vậy số lượng liên kết peptit hình thành tổng hợp prơtêin số lượng axit amin cung cấp để tạo nên prôtêin Ta có số lượng ba gen cấu trúc: (Lp + 2) Chiều dài gen: LG = (Lp + 2)3 x 3,4Å (26) e) Biết số lượng liên kết peptit prơtêin hồn chỉnh (LPH) Từ số lượng liên kết peptit prơtêin hồn chỉnh suy số lượng axit amin prơtêin hồn chỉnh (LPH + 1) Suy số lượng ba gen cấu trúc (LPH + 3) Chiều dài gen: LG = (LPH + 3)3 x 3,4Å (27) f) Biết thời gian tổng hợp prôtêin (tlp), vận tốc trượt ribôxôm (Vt) LG = (tlp x Vt)Å (28) g) Biết vận tốc giải mã (Va) aa/s Thời gian tổng hợp xong prôtêin (tlp) (s) Thời gian tổng hợp xong prơtêin thời gian ribơxơm trượt hết chiều dài phân tử mARN Từ yếu tố xác định số lượng ba gen cấu trúc: (Va x t1p) Chiều dài gen: LG = (Va x t1p)3 x 3,4Å (29) h) Biết số lượt tARN (LtARN) điều đến để giải mã tổng hợp prôtêin Cứ lần tARN vào ribôxôm chuỗi pôlipeptit nối thêm axit amin Vậy số lượt tARN vào ribôxôm thực giải mã số lượng axit amin cung cấp để tạo nên prơtêin Ta có số lượng ba gen cấu trúc (LtARN + 1) Chiều dài gen: LG = (LtARN + 1)3 x 3,4Å (30) i) Biết số lượng phân tử nước giải phóng (H2O)↑ hình thành liên kết peptit để tổng hợp nên prôtêin Cứ axit amin liên kết giải phóng phân tử nước để tạo nên liên kết peptit Vậy số phân tử nước giải phóng số liên kết peptit hình thành Suy ra: LG = (H2O↑ + 2) x x 3,4Å (31) k) Biết thời gian q trình tổng hợp prơtêin (tQT) Khi có nhiều ribơxơm trượt qua, vận tốc trượt ribôxôm (Vt) vận tốc giải mã, khoảng cách thời gian ribôxôm (tTXC) Từ thời gian q trình tổng hợp prơtêin khoảng cách thời gian ribôxôm suy thời gian tổng hợp prôtêin (tlp): tlp = TQT – tTXC Vậy: LG = (TQT – tTXC) x Vt hoặc: LG = tlp x (Va x 10,2) (32) (32’) Các cơng thức tính số lượng nuclêôtit loại cần cung cấp sau k đợt tái gen Theo NTBS ta tính số lượng loại nuclêôtit cần cung cấp để tạo nên gen có ngun liệu hồn tồn mới: A = T = (2k – 2)A (33) G = X = (2k – 2)G (34) Số lượng nuclêôtit loại cung cấp để tạo nên gen sau k đợt tái bản: A = T = (2k – 1)A (33’) G = X = (2k – 1)G (34’) Các cơng thức tính vận tốc trượt ribơxơm a) Khi biết chiều dài gen thời gian tổng hợp xong prôtêin: V= L ( A / s) t (35a) b) Khi biết khoảng cách độ dài LKC khoảng cách thời gian ribôxôm (tKC) nhau: Vt = LKC x tKC (Å/s) (35b) Đột biến gen + Mất : N Thay đổi ↓ → L thay đổi ↓ - Mất ( A – T ) : Số liên kết hiđrô giảm - Mất ( G – X ) : Số liên kết hiđrô giảm + Thêm :N Thay đổi ↑ → L thay đổi ↑ - Thêm ( A – T ) : Số liên kết hiđrô tăng2 - Thêm1 ( G – X ) : Số liên kết hiđrô tăng + Thay : N không Thay đổi → L không thay đổi - Thay ( A – T ) (G – X) : Số liên kết hiđrô tăng - Thay ( G – X ) (A – T) : Số liên kết hiđrô giảm1 + ) BU: - gây đột biến thay thÕ gỈp A – T b»ng gỈp G – X - sơ đồ: A T A –BU 5-BU – G G – X +) EMS: - gây đột biến thay G X cặp T A X G - sơ ®å: G – X EMS – G T (X) – EMS T – A hc X – G +) Acridin - chèn vào mạch gốc dẫn đến ĐB thêm cặp nu - Chèn vào mạnh ……… a)Mất thêm : Phân tử protein bị thay đổi từ axitamin có nucleotit bị thêm b)Thay : -Nếu ba đột biến ba ban đầu mã hóa axitamin phân tử protein không thay đổi - Nếu ba đột biến ba ban đầu mã hóa aa khác phân tử protein có III Bài tập Một gen không phân mảnh dài 4202A0 chứa cặp nucleotit? A 2472 B 1236 C 618 D 3708 Một gen dài 3060A0 có 10% loại A Số nuclêơtit loại gen là: A/ A = T = 600; G = X = 300 B/ A = T = 90; G = X = 360 C/ A = T = 180; G = X = 720 D/ A = T = 720; G = X = 180 Một gen dài 408nm có 3100 liên kết hiđrơ Số nuclêơtit loại gen là: A/ A = T = 500; G = X = 700 B/ A = T = 700; G = X = 500 C/ A = X = 500; G = T = 700 D/ A = X = 700; G = T = 500 Một gen dài 408nm tự địi hỏi mơi trường cung cấp 700 loại A Số nuclêôtit loại gen là: A/ A = T = 500; G = X = 700 B/ A = T = 700; G = X = 500 C/ A = X = 500; G = T = 700 D/ A = X = 700; G = T = 500 Gen A dài 0.51μm mang thơng tin mã hóa phân tử prơtêin có số aa là: A/ 500 B/ 501 C/ 499 D/ 498 ( Trích đề thi ĐH khối B năm 2011) Một gen sinh vật nhân thực có 3900 liên kết hiđrơ có 900 loại G Mạch gen có số nuclêơtit loại A chiếm 30% loại G chiếm 10% tổng số nu mạch Số nuclêôtit loại mạch là: A/ A = 750; T = 150; G = 150; X = 150 B/ A = 450; T = 150; G = 150; X = 750 C/ A = 450; T = 150; G = 750; X = 150 D/ A = 150; T = 450; G = 750; X = 150 ( Trích đề thi ĐH khối B năm 2011) loài thực vật, xét cặp gen Bb nằm NST thường, alen có 1200 nuclêơtit Alen B có 301 nuclêơtit loại A, alen b có loại nuclêơtit Cho có kiểu gen Bb giao phấn với nhau, số hợp tử thu có hợp tử chứa tổng số nuclêơtit loại G alen nói 1199 kiểu gen loại hợp tử là: A/ BBbb B/ Bbbb C/ Bbb D/ BBb Chiều dài phân tử AND 3060 A0 ;có hiệu số % nuclêôtit loại A với loại nuclêôtit khác 20% tổng số nuclêôtit phân tử AND số nuclêôtit loại phân tử AND A A=T= 630 ; G=X=270 B A=T=600 ; G=X=300 C A=T=230 ; G=X= 670 D A=T=300 ; G=X= 600 Một gen có A= 20% %G là: a/ 20% b/ 30% c/ 40% d/ 60% 10 Một gen có 200 nu loại A có 2500 liên kết hiđrơ Số nu loại gen là: a/ A=T= 200 G= X= 350 b/ A=T= 200 G=X = 700 c/ A= G= 200 T=X = 700 d/ A=X= 200 G= T= 700 11 Gen có 300 nu loại A có 1798 liên kết hóa trị Khi nhân đơi đợt dịi hỏi mơi trường cung cấp: a/ A=T= 300 G= X= 150 b/ A=T= 300 G= X = 300 c/ A=T= 2100 G= X= 1050 d/ A=T= 2100 G=X= 2100 *Sử dụng số liệu sau để trả lời câu hỏi từ câu 16 đến câu 19 Một gen dài 5100A0 có 3900 liên kết hiđrô Gen tự lần, tất gen tạo phiên mã lần mARN tạo có ribơxơm trượt qua 12 Số nu loại mà môi trường cung cấp là: a/ A=T= 600 G= X= 900 b/ A=T= 900 G= X = 600 c/ A=T= 4200 G= X= 6300 d/ A=T= 6300 G=X= 4200 13 Số axit amin có chuỗi pơlipeptit prôtêin là: a/ 500 499 b/ 499 500 c/ 499 498 d/ 498 499 14 Tổng số axit amin có phân tử prôtêin tạo là: a/ 99600 b/ 19920 c/ 12450 d/ 99800 15 tổng số liên kết peptit hình thành trình dịch mã là: a/ 99800 b/ 99600 c/ 12450 d/ 19920 15 Giả sử gen cấu tạo từ loại nuclêôtit: A, T, G mạch gốc gen có tối đa loại mã ba? A loại mã ba B loại mã ba C 27 loại mã ba D loại mã ba 16 Ở sinh vật nhân thực, trình tự nuclêơtit vùng mã hóa gen khơng mã hóa axit amin gọi A đoạn intron B đoạn êxôn C gen phân mảnh D vùng vận hành 17 Vùng gen định cấu trúc phân tử protêin quy định tổng hợp? A Vùng kết thúc B Vùng điều hòa C Vùng mã hóa D Cả ba vùng gen 18 Trong trình nhân đơi ADN, đoạn Okazaki nối lại với thành mạch liên tục nhờ enzim nối, enzim nối A ADN giraza B ADN pơlimeraza C hêlicaza D ADN ligaza 19 Một gen có 480 ađênin 3120 liên kết hiđrơ Gen có số lượng nuclêôtit A 1800 B 2400 C 3000 D 2040 20 Đặc điểm đặc điểm mã di truyền? A Tính phổ biến B tính đặc hiệu C Tính thối hố D Tính bán bảo tồn 21 Điều không với cấu trúc gen? A Vùng kết thúc nằm cuối gen mang tín hiệu kết thúc phiên mã B Vùng khởi đầu nằm đầu gen mang tín hiệu khởi đầu kiểm sốt q trình dịch mã C Vùng khởi đầu nằm đầu gen mang tín hiệu khởi đầu kiểm sốt q trình phiên mã D Vùng mã hố gen mang thơng tin mã hố axit amin 22 Trong q trình nhân đơi, enzim ADN pơlimeraza di chuyển mạch khuôn ADN A theo chiều từ 5’ đến 3’ B theo chiều từ 3’ đến 5’ C di chuyển cách ngẫu nhiên D theo chiều từ 5’ đến 3’ mạch 3’ đến 5’ mạch 23 Trên đoạn mạch khn phân tử ADN có số nuclêơtit loại sau: A = 60, G = 120, X = 80, T = 30 Sau lần nhân đơi địi hỏi mơi trường nội bào cung cấp số nuclêôtit loại bao nhiêu? A A = T = 180, G = X = 110 B A = T = 150, G = X = 140 C A = T = 90, G = X = 200 D A = T = 200, G = X = 90 24 Phân tử ADN dài 1,02 mm Khi phân tử nhân đôi lần, số nuclêôtit tự mà môi trường nội bào cần cung cấp A 1,02 × 105 B × 105 C × 106 D × 106 25 Q trình phiên mã vi khuẩn E.coli xảy A ribôxôm B tế bào chất C nhân tế bào D ti thể 26 Làm khn mẫu cho q trình phiên mã nhiệm vụ A mạch mã hoá B mARN C mạch mã gốc D tARN 27 ARN tổng hợp từ mạch gen? A Từ mạch có chiều 5’ → 3’ B Từ hai mạch đơn C Khi từ mạch 1, từ mạch D Từ mạch mang mã gốc 28 Loại axit nuclêic tham gia vào thành phần cấu tạo nên ribôxôm A rARN B mARN C tARN D ADN 29 Trong trình phiên mã, ARN-polimeraza tương tác với vùng để làm gen tháo xoắn? A Vùng khởi động B Vùng mã hoá C Vùng kết thúc D Vùng vận hành 30 Thành phần sau không tham gia trực tiếp dịch mã? A mARN B tARN C Ribôxôm D ADN 31 Nội dung sau không phiên mã? A Sự truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang phân tử ARN mạch đơn B Sự trì thơng tin di truyền qua hệ tế bào thể C Sự truyền thông tin di truyền từ nhân nhân D Sự tổng hợp loại ARN mARN, tARN, rARN 32 Trình tự sau phù hợp với trình tự nuclêơtit phiên mã từ gen có đoạn mạch bổ sung AGX TTA GXA? A TXG AAT XGT B UXG AAU XGU C AGX TTA GXA D AGX UUA GXA 33 Enzim ARN polimeraza khởi động trình phiên mã tương tác với vùng A vận hành B điều hòa C khởi động D mã hóa 34 Trong chế điều hòa hoạt động opêron Lac E.coli, mơi trường khơng có lactơzơ prơtêin ức chế ức chế trình phiên mã cách A liên kết vào vùng khởi động B liên kết vào gen điều hòa C liên kết vào vùng vận hành D liên kết vào vùng mã hóa 35 Hai gen B b nằm tế bào có chiều dài Khi tế bào nguyên phân liên tiếp đợt tổng số nuclêơtit gen hệ tế bào cuối 48000 nuclêôtit (các gen chưa nhân đôi) Số nuclêôtit gen bao nhiêu? A 3000 nuclêôtit B 2400 nuclêôtit C 800 nuclêôtit D 200 nuclêôtit 36.Mạch gốc gen ban đầu: 3’ TAX TTX AAA… 5’ Cho biết có trường hợp thay nuclêơtit vị trí số làm thay đổi codon thành codon khác? A B C D 37 Tác nhân sinh học gây đột biến gen A vi khuẩn B động vật nguyên sinh C 5BU D virut hecpet 38 Guanin dạng kết cặp không tái gây A biến đổi cặp G-X thành cặp A-T B biến đổi cặp G-X thành cặp X-G C biến đổi cặp G-X thành cặp T-A D biến đổi cặp G-X thành cặp A-U 39 Điều khơng nói đột biến gen? A Đột biến gen gây hại cho sinh vật làm biến đổi cấu trúc gen B Đột biến gen nguồn nguyên liệu cho trình chọn giống tiến hố C Đột biến gen làm cho sinh vật ngày đa dạng, phong phú D Đột biến gen có lợi có hại trung tính 40 Một chuỗi polipeptit sinh vật nhân sơ có 298 axit amin, vùng chứa thơng tin mã hóa chuỗi polipeptit có số liên kết hidrô A với T số liên kết hidrơ G với X (tính từ ba mở đầu đến ba kết thúc) mã kết thúc mạch gốc ATX Trong lần nhân đôi gen có 5-BU thay T liên kết với A qua lần nhân đơi sau hình thành gen đột biến Số nuclêôtit loại T gen đột biến tạo là: A 179 B 359 C 718 D 539 41 Trên vùng mã hóa gen khơng phân mảnh, giả sử có thay cặp nuclêơtit vị trí thứ 134 tính từ triplet mở đầu, prơtêin gen điều khiển tổng hợp bị thay đổi so với prơtêin bình thường? A Prơtêin đột biến bị thay đổi axít amin thứ 45 B Prơtêin đột biến bị thay đổi axít amin thứ 44 C Prơtêin đột biến bị axít amin thứ 44 D Prơtêin đột biến bị axít amin thứ 45 42 Trong dạng đột biến sau, dạng thuộc đột biến gen? I - Mất cặp nuclêôtit II - Mất đoạn làm giảm số gen III - Đảo đoạn làm trật tự gen thay đổi IV - Thay cặp nuclêôtit cặp nuclêôtit khác V - Thêm cặp nuclêôtit VI - Lặp đoạn làm tăng số gen Tổ hợp trả lời là: A I, II, V B II, III, VI C I, IV, V D II, IV, V 43 Dạng đột biến sau làm biến đổi cấu trúc prôtêin tương ứng nhiều nhất? A Mất nuclêôtit sau mã mở đầu B Thêm nuclêôtit ba trước mã kết thúc C Thay nuclêôtit không làm xuất mã kết thúc D Thay nuclêơtit vị trí thứ ba ba gen 44.Loại đột biến gen sau không làm thay đổi chiều dài gen tỉ lệ loại nuclêôtit gen? A Mất cặp nuclêơtit đảo vị trí cặp nuclêôtit B Thay cặp nuclêôtit cặp nuclêôtit khác loại C Thay cặp nuclêôtit cặp nuclêôtit loại D Thêm cặp nuclêôtit thay cặp nuclêôtit cặp nuclêơtit khác 45 Đột biến gen gì? A Rối loạn trình tự gen số gen B Phát sinh số alen từ gen C Biến đổi vài cặp nucleotit ADN D Biến đổi vài cặp tính trạng thể 46.Trong bảng mã di truyền mARN có: Mã mở đầu AUG, mã kết thúc UAA, UAG, UGA Bộ ba sau gen bị biến đổi thành ba vơ nghĩa (khơng mã hố axit amin cả) cách thay nucleotit A AXX B AAA C XGG D XXG 47 Hai gen dài 4080 Ănstron Gen trội A có 3120 liên kết hidro, gen lặn a có 3240 liên kết hidro Trong loại giao tử (sinh từ thể mang cặp gen dị hợp Aa ) có 3120 guanin xitozin; 1680 adenin timin Giao tử là: A AA B Aa C aa D AAaa 48.Thể đột biến cá thể: A Mang biến đổi vật chất di truyền, xảy cấp độ phân tử B Mang đột biến biểu kiểu hình thể C Mang đột biến phát sinh giao tử, qua thụ tinh vào hợp tử trạng thái dị hợp D Mang biến đổi vật chất di truyền, xảy cấp độ tế bào 49 Loại đột biến không di truyền qua sinh sản hữu tính A đột biến giao tử C đột biến xôma B đột biến tiền phôi D đột biến nhiễm sắc thể 50 Một gen bị đột biến cặp nuclêôtit, dạng đột biến gây hậu nghiêm trọng là: (không xảy ba mở đầu ba kết thúc) A Đảo vị trí cặp nuclêơtit C Thay cặp nuclêôtit B Mất cặp nuclêôtit D Cả câu B C 51 Định nghĩa sau đúng? A Đột biến biến đổi đột ngột vật chất di truyền, xảy cấp độ phân tử (ADN) cấp độ tế bào (NST) B Đột biến biến đổi cấu trúc gen liên quan đến một vài cặp nuclêơtit xảy điểm phân tử ADN C Đột biến thay đổi cấu trúc số lượng NST D Đột biến biến đổi một vài tính trạng thể sinh vật 52 Đột biến gen không phụ thuộc vào loại tác nhân, cường độ liều lượng tác nhân mà tuỳ thuộc vào: A đặc điểm cấu trúc gen B số lượng gen NST C hình thái gen D trật tư gen NST 53 Khi xảy dạng đột biến cặp nuclêôtit, số liên kết hyđrô gen thay đổi: A giảm xuống liên kết B giảm xuống liên kết C giảm xuống liên kết D giảm xuống liên kết 54.Quan sát đoạn mạch gốc gen trước sau đột biến: Trước đột biến: ……….A T G X T T A G X A A A T X ……… Sau đột biến: ……….A T G X T A G X A A A T X………… Đột biến thuộc dạng A thêm cặp nucleotit B đảo vị trí cặp nucleotit C thay cặp nucleotit D cặp nucleotit 55 Một gen có chiều dài 5100A0, tỉ lệ A/X = 3/2 Tổng số liên kết hidrô gen A 3900 B 3600 C 3000 D 3200 56 Loại biến dị di truyền qua sinh sản hữu tính? A Đột biến xôma B Thường biến C Đột biến xảy tế bào sinh dưỡng D Thể đa bội chẵn thực vật 57 Đột biến phát sinh giảm phân tế bào sinh dục chín gọi là: A đột biến giao tử B đột biến xôma C đột biến tiền phôi D giao tử đột biến 58 Đột biến phát sinh giảm phân tế bào sinh dục chín tạo ra: A đột biến giao tử B giao tử đột biến C thể khảm D đột biến tiền phôi 59.Khi xảy dạng đột biến cặp nuclêôtit, số liên kết hyđrô gen thay đổi: A giảm xuống liên kết B giảm xuống liên kết C giảm xuống liên kết D giảm xuống liên kết 60.Tính chất biểu đột biến gen là: A riêng lẻ, đột ngột, gián đoạn, vô hướng B biến đổi đồng loạt theo hướng xác định C riêng lẻ, đột ngột, gián đoạn, có hướng D riêng lẻ, đột ngột, thường có lợi vơ hướng ... A đột biến giao tử B đột biến xôma C đột biến tiền phôi D giao tử đột biến 58 Đột biến phát sinh giảm phân tế bào sinh dục chín tạo ra: A đột biến giao tử B giao tử đột biến C thể khảm D đột biến. .. phân tử B Mang đột biến biểu kiểu hình thể C Mang đột biến phát sinh giao tử, qua thụ tinh vào hợp tử trạng thái dị hợp D Mang biến đổi vật chất di truyền, xảy cấp độ tế bào 49 Loại đột biến không... 3200 56 Loại biến dị di truyền qua sinh sản hữu tính? A Đột biến xôma B Thường biến C Đột biến xảy tế bào sinh dưỡng D Thể đa bội chẵn thực vật 57 Đột biến phát sinh giảm phân tế bào sinh dục chín