Tiêu đề K1_BÀI TẬP TỰ LUẬN SINH HỌC 12-T.pdf ✅

1 BÀI 1: DNA VÀ CƠ CHẾ TÁI BẢN DNA 1 Một phân tử hữu cơ cần phải có các đặc điểm cấu trúc như thế nào để có thể đảm nhận chức năng của một vật chất di truyền? CẤU TRÚC CẦN THIẾT ĐỂ THỰC HIỆN CHỨC NĂNG DI TRUYỀN - Có cấu trúc đa phân (đơn phân là các nucleotide (gồm có 4 loại đơn phân A, T, G, C)) - Có khả năng liên kết hydrogen giữa các base nitrogen giữa các đơn phân. (liên kết bổ sung giữa các nitrogenous base giữa 2 mạch với nhau: A mạch này liên kết bổ sung với T mạch kia bởi 2 liên kết hydrogene ; G trên mạch này liên kết với X trên mạch kia bởi 3 liên kết hydrogene và ngược lại). - Phải có khả năng tự nhân đôi 2 Nêu các đặc điểm cấu trúc phù hợp với chức năng của DNA. Những đặc điểm cấu trúc của DNA giúp chúng thực hiện đƣợc chức năng mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền 1.2. Đặc điểm cấu trúc của DNA giúp chúng thực hiện chức năng mang thông tin di truyền là: + DNA là một đại phân tử hữu cơ, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là nucleotide. Một phân tử DNA đƣợc cấu tạo bởi lƣợng lớn nucleotide. Mỗi loài khác nhau sẽ có phân tử DNA đặc trƣng bởi số lƣợng và trình tự các nucleotide. Sự sắp xếp trình từ các nucleotide là thông tin di truyền quy định trình tự các protein quy định tính trạng của mỗi sinh vật. + Từ 4 loại nucleotide do cách sắp xếp khác nhau đã tạo nên tính đặc trƣng và đa dạng của các phân tử DNA ở các loài sinh vật. 1.1. Đặc điểm cấu trúc của DNA giúp chúng thực hiện chức năng bảo quản thông tin di truyền. + Trên mỗi mạch đơn của phân tử DNA , các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền vững, đảm bảo sự ổn định của DNA (thông tin di truyền) qua các thế hệ. + Nhờ các cặp nucleotide thuộc hai mạch liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung đã tạo cho chiều rộng của DNA ổn định, các vòng xoắn của DNA dễ dàng liên kết với protein tạo cho cấu trúc DNA ổn định, thông tin di truyền đƣợc điều hòa và bảo quản. 1.3. Đặc điểm cấu trúc của DNA giúp chúng thực hiện chức
2 năng truyền đạt thông tin di truyền + Trên mạch kép các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô giữa nhóm base nitrogen của các nucleotide theo nguyên tắc bổ sung. Tuy liên kết hydrogen không bền vững nhƣng số lƣợng liên kết lại rất lớn nên đảm bảo cấu trúc không gian của DNA đƣợc ổn định và dễ dàng cắt đứt trong quá trình tự sao, phiên mã. + Các nucleotide có khả năng liên kết theo nguyên tắc bổ sung (NTBS) nên thông tin trong DNA có thể đƣợc truyền đạt nguyên vẹn sang DNA con và sang mRNA qua quá trình phiên mã và từ mRNA đƣợc dịch mã thành các phân tử protein 3 Tại sao protein tạo nên các tính trạng của sinh vật nhƣng không thể đảm nhận chức năng của một vật chất di truyền? Sự tạo thành các chức năng của protein/cơ thể Đơn phân protein là các amino acid ( có khảong 20 loại) Protein đƣợc tổng hợp từ: Gene – phiên mã → mRNA – dịch mã → polypeptid → protein. Protein khác nhau + tác động của điều kiện môi trƣờng (có thể) → tính trạng khác nhau. Protein khác nhau + tác động của điều kiện môi trƣờng (có thể) → đặc tính khác trong cơ thể (bảo vệ, vận chuyển, xúc tác, ...) Protein không có chức năng di truyền, vì: Không có khả năng tự nhân đôi Không có hiện tƣợng bắt cặp bổ cung giữa các amino acid nhất định. 4 Nêu ý nghĩa của kết cặp đặc hiệu A - T và G - C phù hợp với chức năng của DNA. - Liên kết bổ sung giữa các nitrogenous base giữa 2 mạch với nhau trên DNA nhƣ sau: A mạch này liên kết bổ sung với T mạch kia bởi 2 liên kết hydrogene ; G trên mạch này liên kết với C trên mạch kia bởi 3 liên kết hydrogene và ngƣợc lại. + Liên kết hydrogen là liên kết yếu nên trong nhân đôi/tái bản nó dễ dàng bị phá vỡ bởi enzyme. + Tuy liên kết yếu nhƣng số lƣợng liên kết/DNA rất lớn nên DNA có cấu trúc bền vững. Nhờ liên kết bổ sung mà DNA có cấu trúc bền vững xong cũng rất linh hoạt trong cơ chế tự nhân đôi (tái bản). Nhờ cơ chế tự nhân đôi trong quá trình phân bào, thông tin di
3 truyền trên DNA đƣợc truyền đạt qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể. 5 Trình bày quá trình tái bản DNA thể hiện sự sao chép thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể. 1. Khởi đầu sao chép - Protein/enzyme liên kết vào điểm khởi đầu sao chép và 2 mạch DNA → tạo nên chạc sao chép hình chữ Y - Enzyme RNA polymerase tổng hợp nên đoạn RNA (cung cấp đầu 3’-OH) - Enzyme DNA polymerase bắt đầu tổng hợp mạch mới. 2. Tống hợp mạch DNA mới - DNA đƣợc tách mạch đơn đến đâu thì enzyme DNA polymerase tổng hợp mạch mới đến đó, sự liên kết nucleotide/tổng hợp mạch mới đƣợc bắt đầu từ đầu 3’OH của đoạn mồi. - Mạch mới đƣợc tổng hợp theo NTBS A -T, G - C với mạch khuôn. Vì DNA được cấu tạo từ hai mạch ngược chiều nhau nên: + Mạch khuôn 3’-5’ thì mạch mới đƣợc tổng hợp 5’-3’ + Mạch khuôn 5’-3’ thì mạch mới đƣợc tổng hợp ngƣợc lại với chiều tháo xoắn và mạch mới vẫn tổng hợp theo chiều 5’- 3’ và tổng hợp thành từng đoạn ngắn gọi là Okazaki. Sau khi các đoạn Okazaki đƣợc tổng hợp, enzyme DNA polymerase tiến hành loại bỏ đoạn mồi và tổng hợp đoạn DNA thay thế. Tiếp đến, một loại enzyme nối sẽ gắn các đoạn Okazaki lại với nhau. 3. Kết thúc quá trình tái bản - Từ một DNA tạo ra hai phân tử mới. - Mỗi DNA mới có 1 mạch cũ và 1 mạch mới (nguyên tắc bán bảo toàn). (trong mỗi mạch mới có những đoạn liên tục, những đoạn không liên tục (Okazaki)) Nhƣ vậy:
4 + DNA đƣợc tái bản theo nguyên tắc bán bảo toàn và NTBS. + Ở mỗi chạc sao chép, một mạch đƣợc tổng hợp liên tục, mạch còn lại đƣợc tổng hợp gián đoạn. * Ở sinh vật nhân sơ, mỗi phân tử DNA chỉ có một điểm khởi đầu sao chép duy nhất, trong khi DNA ở sinh vật nhân thực có nhiều điểm khởi đầu sao chép nên quá trình tái bản xảy ra đồng thời tại nhiều vùng trên một phân tử DNA. Sinh vật nhân thực có nhiều loại DNA polymerase hơn so với sinh vật nhân sơ. 6 Tỉ lệ các cặp G - C và T - A trong phân tử DNA có ảnh hƣởng đến độ bền vững của phân tử DNA không? Giải thích. Tính bền vững DNA phụ thuộc chủ yếu vào số liên kết hydrogen giữa các cặp base A = T và G ≡ C. (xét trên DNA có cùng số lƣợng nucleotide) nucleotide + Nếu DNA có số liên kết hydrogen lớn → tính bền vững cao => DNA đó có số liên kết giữa các cặp G ≡ C lớn. + Nếu DNA có số liên kết hydrogen nhỏ → tính bền vững thấp => DNA đó có số liên kết giữa các cặp A = T lớn. VD: DNA1 có 3000 nucleotide và có A = T = 600, G = C = 900 DNA2 có 3000 nucleotide và có A = T = 900, G = C = 600  DNA 1 bền vững hơn DNA 2 7 Kẻ và hoàn thành bảng tóm tắt quá trình tái bản DNA vào vở theo mẫu sau: Nơi diễn ra Nhân sơ Nhân thực Nguyên tắc tái bản Diễn biến Kết quả Ý nghĩa Tiêu chí Nhân sơ Nhân thực Nơi diễn ra Chỉ xảy ra ở TBC Trong nhân: chính, DNA chủ yếu trong nhân TBC: rất ít, DNA ở ty thể, lục lạp Nguyên tắc tái bản Bổ sung, bán bảo toàn, khuôn mẫu Bổ sung, bán bảo toàn, khuôn mẫu Diễn biến - Tháo xoắn phân tử DNA: Enzyme /protein tháo xoắn và tách hai mạch DNA. - Tổng hợp mạch DNA mới: + Enzyme DNA polymerase có vai trò tổng hợp mạch DNA mới - Tháo xoắn phân tử DNA: Enzyme /protein tháo xoắn và tách hai mạch DNA. - Tổng hợp mạch DNA: + Enzyme DNA polymerase có vai trò tổng hợp mạch DNA mới chiều 5' → 3' dựa trên mạch khuôn của DNA mẹ theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với T,