Giải thích nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn trong quá trình nhân đôi ADN

Câu hỏi: Giải thích nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn trong quá trình nhân đôi ADN.

Trả lời:

* Nguyên tắc bổ sung: Mạch mới của ADN con được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của ADN mẹ. Các nuclêôtit ở mạch khuôn liên kết với các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc A liên kết với T (bằng 2 liên kết hiđrô), G liên kết với X (bằng 3 liên kết hiđrô) hay ngược lại.

 * Nguyên tắc bán bảo tồn: Trong mỗi ADN con có một mạch của ADN mẹ (mạch cũ), mạch còn lại được tổng hợp mới theo nguyên tắc bổ sung.

Cơ chế nhân đôi ADN diễn ra theo nguyên tắc bổ sung và bán bảo tồn. Nhờ đó, hai phân tử ADN con được tạo ra hoàn toàn giống nhau và giống với phân tử ADN mẹ. Cơ chế tự nhân đôi có ý nghĩa là bảo đảm duy trì bộ NST đặc trưng của loài qua các thế hệ tế bào.

Cùng Top lời giải tìm hiểu lý thuyết bài học Gen và mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN nhé!

I. GEN

1. Khái niệm

- Gen là một đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho một chuỗi pôlipeptit hay ARN.

Từ định nghĩa gen ta thấy: Gen có bản chất là ADN, trên một phân tử ADN chứa rất nhiều gen.

2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc

II. MÃ DI TRUYỀN

- 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. 

- Mã di truyền là mã bộ ba được đọc trên mARN theo chiều 5'-3' (cứ ba nucleotit đứng liền nhau thì mã hóa cho một axit amin).

III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI AND

Nhân đôi ADN là quá trình tạo ra hai phân tử ADN con có cấu trúc giống hệt phân tử ADN mẹ ban đầu. 

1. Vị trí

Quá trình nhân đôi có thể diễn ra ở pha S kì trung gian của chu kì tế bào (trong nhân của sinh vật nhân thực) hoặc ngoài tế bào chất (ADN ngoài nhân: ti thể, lục lạp) để chuẩn bị cho phân chia tế bào. 

2. Thành phần tham gia

- ADN mạch khuôn

- Nguyên liệu môi trường: 4 loại nuclêôtit A, T, G, X.

- Enzyme

- Năng lượng ATP

3. Nguyên tắc

- Nguyên tắc bổ sung: A – T, G – X. 

- Nguyên tắc bán bảo toàn: trong mỗi phân tử ADN con thì một mạch là mới tổng hợp còn mạch kia là của ADN mẹ. 

- Nguyên tắc nửa gián đoạn: một mạch được tổng hợp liên tục, còn mạch kia bị tổng hợp từng đoạn một sau đó các đoạn mới được nối vào nhau.

4. Diễn biến

Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN

– Nhờ các Enzim tháo xoắn 2 mạch đơn của ADN tách dần. (Chạc chữ Y)

Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới

– Enzim ADN-polimeraza sử dụng một mạch làm khuôn mẫu (nguyên tắc khuôn mẫu) tổng hợp nên mạch mới theo nguyên tắc bổ sung.

– Trên mạch khuôn 3’-5’ mạch bổ sung tổng hợp liên tục, trên mạch khuôn 5’-3’ mạch bổ sung tổng hợp ngắt quãng (đoạn Okazaki), sau nói lại nhờ Enzim nối.

Bước 3: Hai phân tử ADN con được tạo thành

– Giống nhau, giống ADN mẹ.

– Mỗi ADN con đều có một mạch mới được tổng hợp từ nguyên liệu của môi trường, mạch còn lại là của ADN mẹ (nguyên tắc bán bảo tồn)

⇒ Kết luận

Quá trình nhân đôi ADN dựa trên 2 nguyên tắc là nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn đảm bảo từ 1 ADN ban đầu sau 1 lần nhân đôi tạo ra 2 ADN con giống hệt nhau và giống hệt ADN mẹ.

=> Ý nghĩa của quá trình nhân đôi: 

- Nhân đôi ADN trong pha S của kì trung gian để chuẩn bị cho quá trình nhân đôi nhiễm sắc thể và chuẩn bị cho quá trình phân chia tế bào. 

- Nhân đôi ADN giải thích sự truyền đạt thông tin di truyền một cách chính xác qua các thế hệ.