Một đoạn phân tử adn ở sinh vật nhân thực có trình tự nuclêôtit trên mạch mang mã gốc là

Câu hỏi: Một đoạn phân tử ADN ở sinh vật nhân thực có trình tự nucleotit trên mạch mã gốc là 3’..TGTGAAXTTGXA... 5’. Theo lí thuyết, trình tự nucleôtit trên mạch bổ sung của đoạn phân tử ADN này là

A. 5' ...TGTGAAXXTGXA... 3’

B. 5'...AAAGTTAXXGGT... 3’

C. 5’..TGXAAGTTXAXA... 3’

D. 5’...AXAXTTGAAXGT... 3’.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D. 5’...AXAXTTGAAXGT... 3’.

Phương pháp:

áp dụng nguyên tắc bổ sung A - T; G - X và ngược lại.

Cách giải:

Mạch mã gốc: 3’ ....TGTGAAXTTGXA....5’

Mạch bổ sung: 5’ AXAXTTGAAXGT... .3’

Cùng Top lời giải tìm hiểm thêm về ADN nhé.

1. ADN là gì?

ADN (DNA - tên khoa học là deoxyribonucleic acid) được xác định là vật liệu di truyền ở đa số các cơ thể sống trong đó có sinh vật và con người. Hiểu một cách đơn giản, ADN chứa đựng các thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác nhờ khả năng phân đôi trong quá trình sinh sản và quyết định tất cả các đặc điểm của chúng ta.

ADN có cấu trúc không gian dạng xoắn kép với 2 mạch song song. Thực tế, 2 mạch này xoắn đều xung quanh 1 mạch cố định và theo chiều ngược kim đồng hồ. Cấu trúc xoắn kép ADN của mỗi người là khác nhau, do đó mỗi chúng ta đều có các đặc điểm riêng biệt. Do có tính đặc thù nên nhờ phân tích ADN các nhà khoa học có thể khám phá ra sự phát triển và tiến hóa của mỗi giống loài cũng như tìm ra giải pháp tối ưu để hạn chế, điều trị các căn bệnh do đột biến ADN di truyền.

2. ARN là gì?

ARN là một đại lượng phân tử sinh học, còn được người dùng biết đến với tên gọi khác là RNA. ARN là bản sao của một đoạn ADN (tương ứng với một gen), ngoài ra ở một số virut ARN là vật chất di truyền. Cũng giống như ADN, ARN là đại lượng phân tử sinh học được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là nucleotit

3. Kiến thức về nhân đôi ADN

- Được gọi là nhân đôi ADN là vì từ 1 phân tử tạo thành 2 phân tử và cả 2 phân tử này hoàn toàn giống với phân từ ban đầu.

- Quá trình nhân đôi ADN cần nhiều loại enzym khác nhau, trong đó mỗi loại enzym chỉ có một hoạt tính nhất định.

+ Enzym tháo xoắn làm nhiệm vụ tháo xoắn và tách 2 mạch của ADN.

+ Enzym ADN pôlimeraza làm nhiệm vụ gắn các nuclêôtit tự do vào đầu 3’OH để kéo dài mạch pôlinuclêôtit theo chiều từ 5’ đến 3’.

+ Enzym ligaza làm nhiệm vụ nối các đoạn Okazaki để tạo mạch pôlinuclêôtit hoàn chỉnh.

- Mạch mới luôn được tổng họp kéo dài theo chiều từ 5’ đến 3’ là vì enzym ADN pôlimeraza có chức năng gắn nuclêôtit tự do vào đầu 3’OH của mạch pôlinuclêôtit.

- Trong quá trình nhân đôi, trên mỗi phễu tái bản thì một mạch được tổng hợp liên tục, một mạch được tổng hợp gián đoạn. Nếu tính trên cả phân tử thì mạch nào cũng được tổng hợp gián đoạn (đầu này gián đoạn, đầu kia liên tục).

- Quá trình nhân đôi được tiến hành suốt chiều dọc của phân tử ADN. Do đó, tất cả các gen trên một phân tử ADN luôn có số lần nhân đôi bằng nhau. Ví dụ, hai gen A và B cùng thuộc một phân tử ADN thì nếu gen A nhân đôi 10 lần thì gen B cũng nhân đôi 10 lần.

- Quá trình nhân đôi ADN là cơ sở cho sự nhân đôi của NST, từ đó dẫn tới sự phân chia tế bào và sự sinh sản của cơ thể sinh vật.

* Các lưu ý để giải nhanh về nhân đôi ADN

  - Mỗi loại enzym chỉ có một chức năng (ADN pôlimeraza chỉ có chức năng tổng hợp nuclêôtit mới; Ligaza chỉ có chức năng nối các đoạn Okazaki để tạo mạch hoàn chỉnh). Nếu thấy đề nêu chức năng khác thì đó là phát biếu sai.

    - Quá trình nhân đôi luôn diễn ra theo nguyên tắc bán bảo tồn; Có khi không theo nguyên tắc bố sung.

   - Trong điều kiện không có đột biến thì các phân tử ADN ở trong nhân tế bào sẽ có số lần nhân đôi bằng nhau. Các phân tử ADN trong tế bào chất có sổ lần nhân đôi không bằng nhau. Vì vậy, nếu đề Bài nói rằng: “tất cả các phân tử ADN trong tế bào đều có số lần nhân đôi bằng nhau” thì đó là phát biểu sai.

   - Trên mỗi ADN dạng vòng thì chỉ có một điểm khỏi đầu nhân đôi ADN; Trên mỗi ADN mạch thẳng thì có nhiều điểm khói đầu nhân đôi ADN. Vì vậy, ADN của vi khuẩn, ADN của tế bào chất chỉ có 1 điểm khỏi đầu nhân đôi.

4. Các dạng bài tập về AND và ARN

Dạng 1. Xác định số bộ ba, chiều dài gen khi biết số axitamin

Ví dụ. Trong quá trình dịch mã, để tổng hợp 1 chuỗi pôlipeptit cần môi trường cung cấp 249 axitamin.

1. Xác định số nuclêôtit trên gen.

2. Xác định số nuclêôtit trên mARN do gen phiên mã.

3. Xác định số chu kỳ xoắn của gen.

4. Xác định chiều dài gen.

5. Tính số liên kết peptit trên chuỗi pôlipeptit.

Hướng dẫn giải bài tập

1. Số nuclêôtit trên gen = (249+1)x 6 = 1500.

2. Số nuclêôtit trên mARN do gen phiên mã = 1500/2=750

3. Số chu kỳ xoắn của gen =75.

4. lgen = 2550A⁰.

5. Số liên kết peptit trên chuỗi pôlipeptit = 249-1 =248.

Dạng 2. Xác định trình tự nuclêôtit

Cho biết: Trình tự nuclêôtit trên một mạch của gen.

Yêu cầu:

+ Xác định trình tự nuclêôtit trên gen (ADN).

+ Hoặc xác định trình tự nuclêôtit ARN do gen phiên mã.

- Cách giải:

+ Xác định trình tự nuclêôtit trên mạch còn lại của ADN (gen):

 Căn cứ nguyên tắc cấu tạo của ADN, các đơn phân của hai mạch liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung:

A liên kết với T; G liên kết với X .

+ Xác định trình tự nuclêôtit trên ARN:

Căn cứ cơ chế quá trình phiên mã, phân tử ARN chỉ được tổng hợp từ mạch gốc của gen. Các đơn phân của mạch gốc liên kết với các nuclêôtit  môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung

               A mạch gốc liên kết với U môi trường

               T mạch gốc liên kết với A môi trường

               G mạch gốc liên kết với X môi trường

               X mạch gốc liên kết với G môi trường

Ví dụ : Một gen chứa đoạn mạch bổ sung với đoạn mạch mang mã gốc có trình tự nuclêôtit  là:

                               . . . A - G - X - T - T - A - G - X - A . . . .

       Xác định trình tự các ribô nuclêôtit được tổng hợp từ đoạn gen này.

Hướng dẫn giải bài tập

Khi biết mạch bổ sung => Xác định mạch gốc => xác định ARN (theo nguyên tắc bổ sung)

- Theo NTBS: Các nuclêôtit trên gen liên kết với nhau theo nguyên tắc A liên kết với T, G liên kết với X

Trong quá trình phiên mã các nuclêôtit trên gen liên kết với các nuclêôtit  môt trường theo nguyên tắc:

                       A mạch gốc liên kết với U môi trường

                       T mạch gốc liên kết với A môi trường

                       G mạch gốc liên kết với X môi trường

                       X mạch gốc liên kết với G môi trường

Theo bài ra: mạch bổ sung của gen: . . . A - G - X - T - T - A - G - X - A . . . .

                       => Mạch gốc của gen:  . . . T - X - G - A - A - T - X - G - T . . . .

                       => ARN                          . . . A - G - X - U - U - A - G - X - A . . . .

Lưu ý: Trình tự nuclêôtit mARN giống trình tự nuclêôtit của mạch bổ sung (Thay T bằng U)

Dạng 3. Xác định trình tự nuclêôtit của gen (ADN) khi biết trình tự nuclêôtit  của ARN.

- Cách giải: Căn cứ nguyên tắc bổ sung trên gen và quá trình phiên mã

+ Xác định trình tự nuclêôtit trên mạch mang mã gốc của ADN (gen)

+ Xác định trình tự nuclêôtit trên mạch bổ sung.

Ví dụ: Phân tử mARN chứa đoạn mạch có trình tự nuclêôtit là . . . A- G - X - U - A - G - X - A . . . .

              Xác định trình tự nuclêôtit tương ứng trên gen.

Hướng dẫn giải bài tập

mARN                . . . A - G - X - U - U - A - G - X - A . . . .

Mạch gốc:                . . . T - X - G - A - A - T - X - G - T . . . .

Mạch bổ sung:        . . . A - G - X - T - T - A - G - X - A . . . .

Dạng 4. Xác định số nuclêôtit, số liên kết hyđrô, chiều dài gen, số liên kết peptit . . .

Một số lưu ý:

- Virut, ADN chỉ có 1 mạch.

- Ở tinh trùng và trứng, hàm lượng ADN giảm 1/2 hàm lượng ADN trong  tế bào sinh dưỡng.

- Ở kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau: hàm lượng ADN gấp 2 hàm lượng ADN ở các giai đoạn khác.

Dạng 5. Tính số nuclêôtit của tế bào sinh dưỡng, giao tử.

Ví dụ. Một tế bào lưỡng bội của một loài sinh vật chứa hàm lượng ADN gồm 6 ×109 cặp nuclêôtit.

1. Ở kỳ giữa của quá trình nguyên phân tế bào này có hàm lượng ADN chứa bao nhiêu cặp nuclêôtit?

2. Tế bào trứng chứa số nuclêôtit là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

1. Hàm lượng ADN ở kỳ đầu có số nuclêôtit là: 2. 6. 10⁹ = 12. 10⁹ cặp nuclêôtit.

2. Hàm lượng ADN ở tinh trùng có số nuclêôtit là: . 10⁹ = 3. 10⁹ cặp nuclêôtit

Dạng 6. Tính số nuclêôtit 1 mạch, xác định cấu trúc gen.

Lưu ý: Theo NTBS, A1=T2; T1= A2; G1= X2; X1=G2.

                       %A +%G = 50%.

                       N=100x = 100x

                       A1+A2=T1+T2= Agen; G1+G2= X1+X2= Xgen.

Số nuclêôtit từng loại môi trường cung cấp cho phiên mã là bội số của số nuclêôtit trên mạch gốc của gen. (Chia hết cho số nuclêôtit trên mạch gốc)

Ví dụ. Một gen của sinh vật nhân sơ có guanin chiếm 20% tổng số nuclêôtit của gen. Trên một mạch của gen này có 150 Ađênin và 120 Timin.

1. Tính số liên kết hiđrô của gen.

2. Tính chiều dài gen.

3. Tính số nuclêôtit trong các gen con khi gen tái bản 3 lần.

Hướng dẫn giải bài tập

1. Theo NTBS,       %G+%A = 50% => %A = 30%

                     Theo bài ra A₁ = T₂ = 150; T₁= A₂ = 120

                       =>  A = T = A₁+ A₂= 270 A^o 30%

                       => N = 270 x 100:30 = 900

                       =>  G=X = 180.

- Số liên kết hyđrô = 2A+3G = 270 x 2 +180 x 3 = 1080

2. Lgen = 900:2x3,4 = 1530A0.

3. Số nuclêôtit trong các gen con = 23 x 900 = 7200.