1. Tóm tắt lý thuyết
1.1. ADN tự nhân đôi theo những nguyên tắc nào?
- ADN tự nhân đôi diễn ra trong nhân tế bào, tại các NST ở kỳ trung gian. - ADN tự nhân đôi theo đúng mẫu ban đầu.
- Quá trình tự nhân đôi:
- 2 mạch ADN tách nhau dần theo chiều dọc.
- Các nuclêotit trên 2 mạch ADN liên kết với nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào theo NTBS.
- 2 mạch mới của 2 ADN dần được hình thành dựa trên mạch khuôn của ADN mẹ và ngược chiều nhau.
- Kết quả: 2 ADN con được hình thành giống nhau và giống ADN mẹ, trong đó mỗi ADN con có 1 mạch của mẹ, 1 mạch mới tổng hợp từ nguyên liệu nội bào. [Đây là cơ sở phát triển của hiện tượng di truyền].
- Quá trình tự nhân đôi của phân tử ADN theo những nguyên tắc sau :
- Nguyên tắc bổ sung: Mạch mới của ADN con được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của ADN mẹ.
- Nguyên tắc giữ lại 1 nửa [bán bảo toàn]: Trong mỗi ADN con có 1 mạch mới được tổng hợp từ các Nucleôtit tự do trong môi trường nội bào và một mạch khuôn của ADN mẹ.
1.2. Bản chất của gen
- Gen là 1 đoạn của phân tử ADN có chức năng di truyền xác định.
- Bản chất hóa học của gen là ADN – Mỗi gen cấu trúc là một một đoạn mạch của phân tử ADN, lưu giữ thông quy định cấu trúc của một loại prôtêin.
- Chức năng: gen là cấu trúc mang thông tin quy định cấu trúc của 1 loại prôtêin.
1.3. Chức năng của ADN
- Mang thông tin di truyền là số lượng, thành phần, trình tự các nucleotid trên ADN.
- Bảo quản thông tin di truyền là mọi sai sót trên phân tử ADN hầu hết đều được các hệ thống enzim sửa sai trong tế bào sửa chữa.
- Truyền đạt thông tin di truyền [qua nhân đôi ADN] từ tế bào này sang tế bào khác.
2. Bài tập minh họa
Một đoạn phân tử ADN có A = 1600 nu, có X = 2A
a. Tìm số lượng Nu loại T, G, X.
b. Phân tử ADN có bao nhiêu vòng xoắn?
c. Tính chiều dài của phân tử ADN nói trên.
d. Khi đoạn phân tử ADN trên tự nhân đôi để tạo ra 2 phân tử ADN con mới, môi trường nội bào cần cung cấp số nu mỗi loại là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
a. T = A = 1600 [Nu]; G = X = 2 A = 1600 x 2 = 3200 [Nu]
b. Số vòng xoắn:
N = 2A + 2G = 2 x 1600 + 2 x 3200 = 9600 [Nu]
⇒ Số vòng xoắn: C = N : 20 = 480 [vòng]
c. Tính chiều dài [L]:
L = [N/2] x 3,4 = [9600: 2] 3,4 = 16320 [A0]
d. Khi đoạn phân tử ADN trên tự nhân đôi, số lượng nu môi trường nội bào cần cung cấp bằng chính số nu có trong phân tử ADN mẹ
⇒ Amt = Tmt = 1600 Nu; Gmt = Xmt = 3200 Nu
3. Luyện tập
3.1. Bài tập tự luận
Câu 1: Mô tả sơ lược quá trình tự nhân đôi ADN
Câu 2: Giải thích vì sao hai ADN con được tạo ra qua cơ chế nhân đôi lại giống ADN mẹ
Câu 3: Nêu bản chất hoá học và chức năng của gen.
Câu 4: Một đoạn mạch ADN có cấu trúc như sau:
Mạch 1: A-G-T-X-X-T
Mạch 2: T-X-A-G-G-A
Viết cấu trúc của 2 đoạn ADN con được tạo thành sau khi đoạn mạch ADN mẹ nói trên kết thúc quá trình tự nhân đôi.
3.2. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Trong mỗi phân tử ADN con được tạo ra từ sự nhân đôi thì:
A. Cả 2 mạch đều nhận từ ADN mẹ
B. Cả 2 mạch đều được tổng hợp từ nuclêôtit môi trường
C. Có 1 mạch nhận từ ADN mẹ
D. Có nửa mạch được tổng hợp từ nuclêôtit môi trường
Câu 2: Trong nhân đôi ADN thì nuclêôtittự do loại T của môi trường đến liên kết với:
A. T mạch khuôn
B. G mạch khuôn
C. A mạch khuôn
D. X mạch khuôn
Câu 3: Trong nhân đôi của gen thì nuclêôtit tự do loại G trên mach khuôn sẽ liên kết với:
A. T của môi trường
B. A của môi trường
C. G của môi trường
D. X của môi trường
Câu 4: Chức năng của ADN là:
A. Mang thông tin di truyền
B. Giúp trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường
C. Truyền thông tin di truyền
D. Mang và truyền thông tin di truyền
Câu 5: Một gen có chiều dài 3570 Å. Hãy tính số chu kì xoắn của gen.
A. 210
B. 119
C. 105
D. 238
Câu 6: Một phân tử ADN ở sinh vật nhân thực có số nuclêôtit loại X chiếm 15% tổng số nuclêôtit. Hãy tính tỉ lệ số nuclêôtit loại T trong phân tử ADN này.
A. 35%
B. 15%
C. 20%
D. 25%
4. Kết luận
- Sau khi học xong bài này các em cần:
- Nêu được cơ chế tự sao của ADN diễn ra theo nguyên tắc: bổ sung, bán bảo toàn.
- Hiểu được bản chất của gen.
- Nêu được chức năng của ADN.
Ngày:04/08/2020 Chia sẻ bởi:Thi
Câu hỏi:Bản chất hóa học của gen là
Lời giải:
Bản chất hoá học của gen: Gen là một đoạn của phân tử ADN có chức năng di truyền xác định.
Chức năng của gen là lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền. Chủ yếu ở đây đề cập tới gen cấu trúc mang thông tin quy định cấu trúc của một loại prôtêin.
Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm các kiến thức liên quan nhé!
1. Bản chất của gen
Gen là một đoạn cùa phân tử ADN có chức năng di truyền xác định. Tuỳ theo chức năng mà gen được phân thành nhiều loại, nhưng ờ đây chủ yếu để cập tới gen cấu trúc mang thông tin quy định cấu trúc của một loại prôtêin.
Trung bình mỗi gen gồm khoảng 600 đến 1500 cặp nuclêôtit có trình tụ xác định. Mỗi tế bào của mỗi loài chứa nhiều gen, ví dụ: ruổi giấm có khoảng 4000 gen, ở người có khoảng 3,5 vạn gen.
Ngày nay, người ta đã hiểu biết khá sâu vể cấu trúc và chức năng cua gen, xác lập bản đổ phân bố các gen trên NST ở một số loài. Những hiểu biết này rất có nghĩa không chỉ về lí thuyết mà còn về cả thực tiễn như trong chọn giống, y học kĩ thuật di truyền.
*Quá trình tự nhân đôi của ADN diễn ra theo những nguyên tắc sau:
-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 hay ngược lại; G liên kết với X hay ngược lại.
-Nguyên tắc giữ lại một nửa [bán bảo toàn]:Trong mỗi ADN con có một mạch của ADN mẹ [mạch cũ], mạch còn lại được tổng hợp mới.
Chính sự tự nhân đôi của ADN là cơ sở của sự nhân đôi của NST, tiếp theo sự hình thành 2 ADN con là sự hình thành chất nền prôtêin, tạo nên 2 crômatit.
2.Chức năng của ADN
Bản chất hoá học của gen là ADN. Vì vậy, ADN là nơi lưu giữ thông tin di truyền, nghĩa là thông tin về cấu trúc của prôtêin. Các gen khác nhau được phân bố theo chiều dài cùa phân tử ADN.
Nhờ đặc tính tự nhân đôi nên ADN thực hiện được sự truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể. Chính quá trình tự nhân đôi của ADN là cơ phân tử của hiện tượng di truyền và sinh sản, duy trì các đặc tính của từng loài ổn định qua các thế hệ, bảo đảm sự liên tục sinh sôi nảy nở của sinh vật.
3. Mối quan hệ giữa gen và ARN, GEN và tính trạng.
*Gen và ARN:
Quá trình tổng hợp các loại ARN diễn ra trong nhân.
- Các loại ARN đều được tổng hợpdựa trên khuôn mẫu là ADN dưới tác động của enzim.
- Quá trình tổng hợp ARN dựa trên một mạch đơn của gen.
- Sự liên kết giữa các nuclêôtit tuân theo nguyên tắc bổ sung: A – U, T – A, G – X, X – G [Khác với nhân đôi ADN là A – T]
*Gen và tính trạng:
Gen mang thông tin cấu trúc của prôtêinở trong nhân tế bào là chủ yếu. Cònprôtêin chỉ được hình thànhở chất tế bào. Như vậy, chứng tỏ giữa gen và prôtêin phải có mối quan hệ với nhau thông qua một cấu trúc trung gian của nó.
Dựa vào quá trình hình thành ARN. quá trình hình thành chuồi axit amin và chức năng cùa prôtêin có thể khái quát mối liên hệ giữa gen và tính trạng theo sơ đồ sau
Gen [một đoạn ADN] -> mARN -> Prôtêin -> Tính trạng
Mối liên hệ trên cho thấy: thông tin về cấu trúc của phân từ prôtêin [thành phần, số lượng và trình tự sắp xếp axit amin] đã được xác định bởi dãy nuclêôtit trong mạch ADN. Sau đó, mạch nảy được dùng làm mẫu đê tổng hợp ra mạch mARN diễn raở trong nhân. Tiếp theo, mạch mARN lại làm khuôn để tổng hợp chuỗi axit amin diễn raờ chất tế bào
Bản chất của mối liên hệ “Gen [một đoạn ADN] —> mARN —> Prôtêin —> Tính trạng" chính là trình tự các nuclêôtit trong mạch khuôn cùa ADN quy định trình tự các nuclêôtit trong mạch mARN, sau đó trình tự này quy định trình tự các axit amin trong cấu trúc bậc 1 của prôtêin. Prôtêin trực tiếp tham gia vào cấu trúc và hoạt động sinh lí cùa tế bào, từ đó biểu hiện thành tính trạng cùa cơ thể. Như vậy, thông qua prôtêin, giữa gen và tính trạng có mối quan hệ mật thiết với nhau, cụ thể là gen quy định tính trạng