Tiêu đề C1_BÀI TẬP TỰ LUẬN SINH HỌC 12-T.pdf ✅

1 B1. GENE VÀ CƠ CHẾ TRUYỀN THÔNG TIN DI TRUYỀN 1 Kiểu hình của con có nhiều đặc điểm giống kiểu hình của bố và mẹ. Ví dụ: ở ngƣời, con có tóc xoăn, mắt nâu giống bố, có mũi cao, cằm nhọn giống mẹ. Bố, mẹ đã di truyền các đặc điểm đó cho con nhƣ thế nào và bằng cơ chế nào? Bố mẹ đã truyền những gene quy định tính trạng cho con nhờ các cơ chế nguyên phân – giảm phân và thụ tinh. Nhờ cơ chế tái bản, thông tin di truyền trên DNA của bố và mẹ đƣợc truyền qua thế hệ tế bào và cơ thể của ngƣời con. Thông tin di truyền trên gene đƣợc biểu hiện thành tính trạng ở con nhờ phiên mã và dịch mã(gene → mRNA → polypeptitde → protein → tính trạng). 2 Quan sát Hình, hãy: 1. Mô tả cấu trúc của nucleotide. Bốn loại nucleotide khác nhau ở thành phần nào? 2. Mô tả liên kết phosphodiester giữa các nucleotide. 3. Cho biết sự kết cặp đặc hiệu giữa các base trên phân tử DNA đƣợc thể hiện nhƣ thế nào. Phát biểu nguyên tắc bổ sung. 4. Dựa vào cấu trúc hóa học, trình bày chức năng của phân tử DNA. 1. Mỗi nucleotide đƣợc cấu tạo gồm: + 1 Base nitrogen: cytosine (C), guanine (G), adenine (A), hay thymine (T) + Đƣờng deoxyribose + Một nhóm phosphat. → Bốn nucleotide khác nhau ở base nitrogen. 2. Liên kết phosphodiester là liên kết giữa đƣờng của nucleotide này với axit photphoric của nucleotide kế tiếp trên mạch đơn của phân tử ADN. Đây là liên kết bền vững. 3. - Sự kết cặp đặc hiệu: A chỉ liên kết với T và ngƣợc lại, G chỉ liên kết với C và ngƣợc lại. - Nguyên tắc bổ sung: Nguyên tắc bổ sung là nguyên tắc mà bazơ có kích thƣớc lớn liên kết với một base có kích thƣớc bé, cụ thể A liên kết với T và G liên kết với C. 4. Chức năng của ADN là mang thông tin di truyền, bảo quản, bảo tồn thông tin di truyền và biến đổi tạo nền tảng cho sự tiến hóa. 3 Tại sao nói "cơ chế tái bản DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau"? Kết quả của quá trình nhân đôi DNA là từ một phân tử DNA mẹ tạo thành hai phân tử DNA con có cấu trúc giống nhau và giống DNA mẹ. Sau quá trình tái bản, nhờ sự phân bào, mỗi phân tử DNA đi về một tế bào con. → Tái bản DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
2 4 CÁCH GIẢI THÍCH SÁCH CTST Tháo xoắn phân tử DNA: Một số enzyme, protein nhận biết vị trí khởi đầu tái bản, tháo xoắn và tách hai mạch DNA → hai chạc chữ Y. Tổng hợp mạch DNA: - Enzyme RNA polymerase khởi đầu tổng hợp nên đoạn RNA (cung cấp đầu 3’-OH) - DNA polymerase có vai trò tổng hợp mạch DNA mới chiều 5' → 3' dựa trên mạch khuôn của DNA (enzyme DNA polymerase không có khả năng khởi đầu cho quá trình tổng hợp mạch DNA mới, nó chỉ có thể bổ sung nucleotide tự do vào đầu 3' của đoạn RNA mồi do enzyme RNA tổng hợp) mẹ theo nguyên tắc bổ sung: + A liên kết với T, T liên kết với A + G liên kết với C và C liên kết với G Trong hai mạch DNA mới tổng hợp: + Một mạch đƣợc tổng hợp liên tục (5’ → 3’) + Một mạch tổng hợp gián đoạn (Okazaki). + Các đoạn Okazaki đƣợc nối nhờ enzyme ligase → mạch DNA. Tạo Thành phần tử DNA: - Mỗi phân tử DNA tạo ra có một mạch DNA mới đƣợc tổng hợp và một mạch DNA của phân tử DNA mẹ. - Quá trình tái bản DNA tuân theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn Do Đó, từ một phân tử DNA tự nhân đôi → phân tử DNA con có cấu trúc giống nhau và giống DNA mẹ. CÁCH GIẢI THÍCH SÁCH KNTT 1. Khởi đầu sao chép (Tháo xoắn và khởi đầu nhân đôi DNA) - 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 = Tổng hợp mạch DNA - 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 đƣợc cấu tạo từ hai mạch ngƣợc 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 = Tạo Thành phần tử DNA - 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))
3 Sau quá trình tái bản, nhờ sự phân bào, mỗi phân tử DNA đi về một tế bào con. Nhƣ vậy, tái bản DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau. Nhƣ vậy: + 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. 5 1. Căn cứ vào mạch khuôn, xác định vị trí các vùng cấu trúc trên gene trong Hình 1.4. 2. Phân biệt gene phân mảnh với gene không phân mảnh, gene cấu trúc với gene điều hoà. 1/ Các vùng cấu trúc: Vùng điều hoà: có trình tự nucleotide đặc biệt giúp enzyme RNA polymerase có thể nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã và trình tự nucleotide điều hòa phiên mã. Vùng mã hóa: chứa trình tự nucleotide mã hóa chuỗi polypeptide hoặc RNA. Phần lớn gene/nhân thực, vi khuẩn cổ có vùng mã hóa không liên tục (đoạn DNA đƣợc dịch mã) và các đoạn intron (đoạn DNA không đƣợc dịch mã) → gene phân mảnh. Sinh vật nhân sơ gene chỉ có đoạn exon → gene không phân mảnh. - Vùng kết thúc: mang tín hiệu kết thúc phiên mã. Căn cứ vào cấu trúc, gene đƣợc phân thành gene phân mảnh và gene không phân mảnh. Căn cứ vào chức năng, gene đƣợc chia thành: gene cấu trúc (mang thông tin mã hóa chuỗi polypeptide tham gia cấu trúc hoặc chức năng của tế bào); gene điều hòa (mang thông tin mã hóa sản phẩm kiểm soát hoạt động của gene khác). 2/ - Phân biệt gen cấu trúc và gen điều hòa: + Gene cấu trúc: mang thông tin mã hóa chuỗi polypeptide tham gia cấu trúc hoặc chức năng của tế bào + Gene điều hòa: mang thông tin mã hóa sản phẩm kiểm soát hoạt động của gene khác.
4 - Phân biệt gene phân mảnh và gene không phân mảnh: + Gene phân mảnh: gene có trình tự mã hóa gồm exon và intron. + Gene không phân mảnh: gene có vùng mã hóa chỉ có trình tự đƣợc dịch mã. 6 Quan sát Hình, đọc đoạn thông tin, lập bảng phân biệt ba loại RNA theo hai tiêu chí: cấu trúc và chức năng. Có 3 loại RNA mRNA (RNA thông tin) tRNA (RNA vận chuyển) rRNA (RNA ribosome) Đơn phân A, U, G, C A, U, G, C A, U, G, C Cấu trúc 1 mạch đơn (5’P → 3’OH) 1 mạch đơn 1 mạch đơn Nguyên tắc bổ sung Không có Có nguyên tắc bổ sung (ở một số vị trí) Có nguyên tắc bổ sung (ở một số vị trí) Chức năng - Làm khuôn cho quá trình dịch mã tổng hợp chuỗi polipeptide; mỗi loại mRNA có 1 bộ mã mở đầu (AUG) và 1 trong 3 bộ ba kết thúc (UAA hoặc UAG hoặc UGA). - Bộ ba trên mRNA gọi là codon. - Vận chuyển amino acid trong quá trình dịch mã. Mỗi tRNA có 1 đầu 3’OH để mang amino acid và một thùy mang bộ ba đối mã (anticodon); trên mỗi tRNA chỉ có 1 bộ ba đối mã và chỉ gắn đặc hiệu đối với 1 loại amino acid. - rRNA kết hợp với protein tạo ra các ribosome, ribosome thực hiện dịch các bộ ba trên mRNA thành các amino acid trên chuỗi polipeptide . - Khi dịch mã trên mRNA thì 2 tiểu phân lớn và bé liên kết lại; còn khi