GEN – MÃ DI TRUYỀN – QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
I. Cơ sở lý thuyết
1. Gen
Ø Gen là một đoạn của phân tử ADN, mang thông tin mã hóa cho một chuỗi polipeptitide hoặc ARN ( tARN hoặc rARN )
Ø Mỗi gen mã hóa prôtêin gồm 3 vùng:
· Vùng điều hoà: nằm ở đầu 3’ của gen mang tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã
· Vùng mã hóa: mang thông tin mã hóa các axit amin
· Vùng kết thúc: nằm ở đầu 5’ của gen mang tín hiệu kết thúc phiên mã
Ø Chú ý rằng :
· Vùng mã hóa ở SVNT (eurokaryote ) là Vùng mã hóa không liên tục - Gen phân mảnh ( chứa cả vùng mã hóa acid amin Exon xen kẽ vùng không mã hóa acid amin Intron);
· Vùng mã hóa ở SVNS (prokaryote ) là Vung mã hóa liên tục - Gen không phân mảnh (chỉ chứa vùng mã hóa acid amin Exon )
2. Mã di truyền :
Ø Mã di truyền là trình tự sắp xếp các nucleotit trong gen (trong mạch khuôn) quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong prôtêin
Ø Trong ADN chỉ có 4 loại nu (A, T, G, X) nhưng trong prôtêin có khoảng 20 loại axit amin. Do đó mã di truyền phải là mã bộ ba (còn gọi là codon).
Đặc tính của mã Di truyền
1 Mã di truyền là mã bộ ba có tính đặc hiệu: cứ 3 Nu đứng kế tiếp nhau quy định 1 axit. Amin. Từ 4 loại nu A, T, G, X (trên gen - ADN) hoặc A, U, G, X (trên ARN) ta có thể tạo ra 43 = 64 bộ 3 khác nhau -> chỉ có 61 bộ ba mã hóa ( trừ đi 3 aa KT)
2 Mã di truyền có tính liên tục: được đọc theo 1 chiều từ 1 điểm xác định trên mARN và liên tục từng bộ 3 Nu (không chồng lên nhau)
3 Mã di truyền có tính thoái hóa: có nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hóa cho 1 axit amin
4 Mã di truyền có tính phổ biến: hầu hết các loài đều dùng chung bộ mã di truyền như nhau (trừ một số loài )
Note :
1 Bộ ba mở đầu AUG: quy định axit amin Metionin ở SVNT và foocmin metionin ở SVNS
2 Bộ ba UAA, UAG, UGA: 3 mã kết thúc (không quy định axit amin nào). Do Vậy trong 64 bộ 3 chỉ có 61 bộ 3 quy định axit amin
3.Quá trinh nhân đôi ADN
a. Nguyên liệu
- Mạch khuôn : 2 mạch của phân tử ADN mẹ
- Các emyme : Gyrase, ADN-polymerase, ARN-polymerase, Lygase
- ATP
- 8 Nucleotit tự do : ( A,T,G,X ); (A,U,G,X)
b. Nguyên tắc
- ADN có khả năng nhân đôi để tạo thành 2 ADN con giống hệt nhau và giống ADN mẹ. - Sự tự nhân đôi ADN là cơ sở cho sự nhân đôi của NST làm tiền đề cho quá trình phân chia nhân và phân chia tế bào.
- Quá trình nhân đôi ADN ở tế bào nhân sơ, nhân thực và ADN virut đều theo Nguyên tắc bổ sung và bán bảo toàn. Nguyên tắc bán bảo toàn (giữ lại một nữa) có nghĩa là mỗi ADN con được tạo ra có 1 mạch có nguồn gốc từ mẹ, mạch còn lại được tổng hợp từ môi trường nội bào
c. Quá trình
- Dưới tác dụng của enzim tháo xoắn gyrase làm đứt các liên kết hiđrô giữa 2 mạch, ADN tháo xoắn, 2 mạch đơn tách dần nhau ra.
- Dưới tác dụng của enzim ADN – polimeraza, mỗi Nu trong mạch đơn liên kết với 1 Nu tự do của môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung (A = T, G = X) để tạo nên 2 mạch đơn mới.
- Vì enzim ADN – polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’ nên trên mạch khuôn 3’ → 5’ mạch bổ sung được tổng hợp liên tục
- Còn trên mạch khuôn 5’ → 3’ mạch bổ sung được tổng hợp theo chiều ngược lại tạo thành những đoạn ngắn gọi là đoạn Okazaki. Sau đó các đoạn Okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối ADN – ligaza
- Quá trình kết thúc 2 phân tử ADN con xoắn lại. (nhờ đó từ mỗi NST đơn cũng tạo thành cặp NST kép gồm 2 crômatit dính với nhau ở tâm động)
* Kết quả: từ 1 ADN mẹ qua quá trình tự nhân đôi tạo thành 2 ADN con giống hệt nhau và giống mẹ. Trong mỗi ADN con có 1 mạch có nguồn gốc từ mẹ, mạch còn lại được tổng hợp từ môi trường nội bào
* Vd: từ 2 ADN sau 3 lần tự sao số ADN con được tạo thành là: 2*23 = 16 ADN con
II. Một số câu hỏi hướng dẫn
Câu 1. Điều nào không đúng với cấu trúc của gen :
A. Vùng kết thúc nằm ở cuối gen mang tín hiệu kết thúc phiên mã.
B. Vùng khởi đầu nằm ở đầu gen mang tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trình dịch mã.
C. Vùng khởi đầu nằm ở đầu gen mang tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã.
D. Vùng mã hóa ở giữa gen mang thông tin mã hóa axit amin.
Câu 2. Số mã bộ ba mã hóa cho các axit amin là
A. 61. B. 42 C. 64. D. 21.
Hướng dẫn : có 34 =64 bộ ba., nhưng có 3 bộ ba KT không mã hóa aa , vậy có 61 bộ ba mã hóa acidamin
Câu 3. Axit amin Mêtiônin được mã hóa bởi mã bộ ba
A. AUU. B. AUG. C. AUX. D. AUA.
Câu 4. Đoạn okazaki là
A. đoạn ADN được tổng hợp một cách gián đoạn theo chiều tháo xoắn của ADN trong quá trình nhân đôi.
B. đoạn ADN được tổng hợp một cách liên tục theo chiều tháo xoắn của ADN trong quá trình nhân đôi.
C. đoạn ADN được tổng hợp một cách liên tục trên mạch ADN trong quá trình nhân đôi.
D. đoạn ADN được tổng hợp gián đoạn theo hướng ngược chiều tháo xoắn của ADN trong quá trình nhân đôi.
Câu 5. Đặc tính nào dưới đây của mã di truyền phản ánh tính thống nhất của sinh giới:
A. Tính liên tục. B. Tính đặc thù. C. Tính phổ biến. D. Tính thoái hóa.
III. Câu hỏi tự luận
Câu 6. Vai trò của enzim ADN - polimeraza trong quá trình nhân đôi là
A. cung cấp năng lượng. B. tháo xoắn ADN.
C. lắp ghép các nucleotit tự do theo nguyên tắc bổ sung vào mạch đang tổng hợp.
D. phá vỡ các liên kết hidro giữa hai mạch của ADN.
Câu 7. Một axit amin trong phân tử protein được mã hóa trên gen dưới dạng
A. mã bộ một. B. mã bộ hai. C. mã bộ ba D. mã bộ bốn.
Câu 8. Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong cơ chế tự nhân đôi là
A. A liên kết U; G liên kết X. B. A liên kết X; G liên kết T.
C. A liên kết T; G liên kết X. D. A liên kết U; T liên kết A; G liên kết X; X liên kết G.
Câu 9. Mã di truyền có các bộ ba kết thúc là
A. UAA, UAG, UGA. B. UAU, UAX, UGG.
C. UAX, UAG, UGX D. UXA, UXG, UGX.
Câu 10. Mã thoái hóa là hiện tượng
A. nhiều mã bộ ba cùng mã hóa cho 1 loại axit amin.
B. các mã bộ ba nằm nôi tiếp nhau trên gen mà không gối lên nhau.
C. một mã bộ ba mã hóa cho nhiều axit amin.
D. các loài sinh vật đều sử dụng chung bộ mã di truyền.
Câu 11. ADN có chức năng
A. cấu tạo nên enzim, hoocmon, kháng thể.
B. cấu trúc nên màng tế bào, các bào quan.
C. cấu trúc nên tính trạng trên cơ thể sinh vật.
D. lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.
Câu 12. Trong quá trình nhân đôi, enzim ADN polimeraza di chuyển trên mỗi mạch khuôn của ADN
A. luôn theo chiều từ 3’ đến 5’. B. một cách ngẫu nhiên.
C. theo chiều từ 5’ đến 3’ trên mạch này và 3’ đến 5’ trên mạch kia.
D. luôn theo chiều từ 5’ đến 3’.
Câu 13. Nguyên tắc bán bảo tồn trong cơ chế nhân đôi của ADN là
A. hai ADN mới được hình thành sau khi nhân đôi, có một ADN giống với ADN mẹ còn ADN kia có cấu trúc đã thay đổi.
B. hai ADN mới được hình thành sau khi nhân đôi, hoàn toàn giống nhau và giống với
ADN mẹ ban đầu.
C. trong 2 ADN mới hình thành, mỗi ADN gồm có một mạch cũ và một mạch mới tổng hợp.
D. sự nhân đôi xảy ra trên 2 mạch của ADN theo hai hướng ngược chiều nhau.
Câu 14. Vì sao mã di truyền là mã bộ ba?
A. Vì mã bộ một và mã bộ hai không tạo được sự phong phú về thông tin di truyền.
B. Vì số nuclêotit ở mỗi mạch của gen dài gấp 3 lần số axit amin của chuỗi polipeptit.
C. Vì số nucleotit ở hai mạch của gen dài gấp 6 lần số axit amin của chuỗi polipeptit.
D. Vì 3 nucleotit mã hóa cho một axit amin thì sẽ có 43 = 64 bộ ba dư để mã hóa cho 20 loại axit amin.
Câu 15. Sư nhân đôi của ADN trên cơ sở nguyên tắc bổ sung có tác dụng
A. đảm bảo duy trì thông tin di truyền ổn định qua các thế hệ tế bào.
B. đảm bảo duy trì thông tin di truyền ổn định qua các thế hệ cơ thể.
C. đảm bảo duy trì thông tin di truyền ổn định qua các thế hệ tế bào và cơ thể.
D. đảm bảo duy trì thông tin di truyền ổn định từ nhân ra tế bào chất.
Câu 16. Các mạch đơn mới được tổng hợp trong quá trình nhân đôi của phân tử ADN hình thành theo chiều
A. cùng chiều với mạch khuôn. B. 3’ đến 5’.
C. cùng chiều với chiều tháo xoắn của ADN. D. 5’ đến 3’
Câu 17. Các mã bộ ba khác nhau bởi
A. trật tự của các nucleotit. B. thành phần các nucleotit.
C. số lượng các nucleotit. D. thành phần và trật tự của các nucleotit.
Câu 18. Ađênin là tên gọi của
A. một loại nuclêôtit.
B. một loại nuclêôtit, một loại bazơnitơ.
C. một loại nuclêôtit, một loại axit hữu cơ.
D. một loại nuclêôtit, một loại bazơnitơ, một loại axit hữu cơ.
Câu 19. Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin
A. mã hoá cho một sản phẩm nhất định. B. quy định tổng hợp một loại prôtêin.
C. quy định một loại tính trạng nhất định. D. mã hoá cho một cấu trúc nhất định.
Câu 20. Quá trình nhân đôi của ADN diễn ra theo các nguyên tắc
A. bổ sung, bán bảo tồn, khuôn mẫu, nửa gián đoạn.
B. bổ sung, bán bảo tồn, đa phân, nửa gián đoạn.
C. bổ sung, khuôn mẫu, đa phân, nửa gián đoạn.
D. bán bảo tồn, khuôn mẫu, đa phân, nửa gián đoạn.
Câu 21. Trong thành phần cấu tạo của guanin luôn có chất nào sau đây?
A. Axit phôtphoric, đường glucôzơ. B. Đường glucôzơ, bazơ guanin.
C. Axit phôtphoric, bazơ guanin. D. Axit phôtphoric, đường glucôzơ, bazơ guanin.
Câu 22. Đặt tên cho các nuclêôtit dựa vào
A. khối lượng và kích thước của nuclêôtit. B. chức năng và hình dạng của nuclêôtit.
C. kích thước của bazơ nitơ trong nuclêôtit. D. tên bazơ nitơ cấu tạo nên nuclêôtit.
Câu 23. Điểm sai khác cơ bản giữa các đơn phân cấu tạo nên ADN là
A. khối lượng phân tử. B. kích thước phân tử.
C. thành phần bazơ nitơ. D. tính chất hoá học của đơn phân.
Câu 24. Sự nhân đôi của ADN vi khuẩn khác với ADN tế bào nhân thực là
A. chiều tổng hợp, số lượng đơn vị tái bản, độ dài đoạn Okazaki.
B. chiều tổng hợp, độ dài đoạn Okazaki, tốc độ gắn nuclêôtit vào chuỗi polinuclêôtit.
C. số lượng đơn vị tái bản, độ dài đoạn Okazaki, tốc độ gắn nuclêôtit vào chuỗi polinuclêôtit.
D. chiều tổng hợp, số lượng đơn vị tái bản, độ dài đoạn Okazaki, tốc độ gắn nuclêôtit vào chuỗi polynuclêôtit.
Câu 25. ADN con có cấu trúc giống ADN mẹ là nhờ quá trình nhân đôi diễn ra theo các nguyên tắc
A. bổ sung, bán bảo tồn, nửa gián đoạn. B. bổ sung, bán bảo tồn, khuôn mẫu.
C. bổ sung, khuôn mẫu, nửa gián đoạn. D. bán bảo tồn, khuôn mẫu, nửa gián đoạn.
Câu 26. Đặc điểm nào sau đây không có ở ADN của vi khuẩn?
A. Hai đầu nối lại tạo thành ADN vòng. B. Cấu tạo theo nguyên tắc đa phân.
C. Cấu tạo theo nguyên tắc bổ sung. D. liên kết với prôtêin histôn.
Câu 27. Vùng nào sau đây bị biến đổi sẽ làm thay đổi cấu trúc của mARN?
A. Vùng kết thúc. B. Vùng mã hoá. C. Vùng điều hoà. D. Tất cả các vùng trên gen.
Câu 28. Gen của loài sinh vật nào sau đây có cấu trúc phân mảnh?
A. E. Coli. B. Nấm men. C. Vi khuẩn lam. D. Xạ khuẩn.
Câu 29. Một phân tử ADN có tổng số 3000 nuclêôtit và 3900 liên kết hiđrô. Đoạn ADN này
A. dài 4080 Ao. B. nặng 90 000 đvC.
C. có 600 ađênin. D. có 5998 liên kết phôtphođieste.
Câu 30. Một đoạn ADN có 39 000 liên kết hiđrô và ađênin chiếm 20%. Đoạn ADN này có
A. 24 000 bazơ nitơ. B. 9 000 guanin. C. chiều dài 40800Ao. D. 7 800 ađênin.
Câu 31. ADN có 2 mạch xoắn kép. Trình tự sắp xếp các nuclêôtit trên đoạn mạch số 1 là
5’ – ATTTGGGXXXGAGGX – 3’. Đoạn này có tổng số liên kết hiđrô là
A. 50. B. 40. C. 30. D. 20.
Câu 32. Một phân tử ADN của vi khuẩn có tổng số 107 cặp nuclêôtit. Tổng số liên kết phôtphođieste trong phân tử ADN này là
A. 107. B. 2 × 107. C. 107 – 2. D. 2 × 107 – 2.
Nâng cao
Câu 33. Một phân tử ADN của vi khuẩn có tổng số 107 cặp nuclêôtit tiến hành nhân đôi 1 lần. Nếu mỗi đoạn Okazaki dài 1000 nuclêôtit thì tổng số đoạn mối được tổng hợp là
A. 10002. B. 5002. C. 2002. D. 20002.
Câu 34. Giả sử chỉ có 4 nuclêôtit là A, T, G, X thì sẽ có bao nhiêu kiểu sắp xếp để tạo ra một chuỗi polinuclêôtit có 4 nuclêôtit?
A. 4. B. 24. C. 48. D. Vô số kiểu.
Câu 35. Một phân tử ADN của sinh vật nhân thực tổng hợp 1010 cặp nuclêôtit. Khi tiến hành nhân đôi, trên phân tử ADN này có 20 đơn vị nhân đôi và mỗi đoạn Okazaki dài 2000 nuclêôtit. Nếu nó nhân đôi 1 lần thì số đoạn mồi được tổng hợp là
A. 5.107 + 40. B. 5.107 + 20. C. 5.107 + 10. D. 5.107 + 2.
Câu 36. Một phân tử ADN của nấm men có tổng số 2.1011 cặp nuclêôtit tiến hành nhân đôi 3 lần. Nếu phân tử ADN này có 20 đơn vị nhân đôi và mỗi đoạn Okazaki dài 200 nuclêôtit thì tổng số đoạn mồi được tổng hợp là
A. (109 + 40) × 7. B. (109 + 35) × 7. C. (108 + 70) × 7. D. (109 + 2) × 7
|
1B |
2A |
3B |
4D |
5C |
6C |
7C |
8C |
9A |
10A |
11D |
12A |
13C |
14D |
15C |
|
16D |
17D |
18B |
19A |
20A |
21C |
22D |
23C |
24D |
25A |
26D |
27D |
28B |
29C |
30B |
|
31B |
32 |
33A |
34 |
35A |
36A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
