Bài 1. Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN

PHẦN 5:
DI TRUYỀN HỌC
CHƯƠNG I
CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ
BÀI 1
GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
I. KHÁI NIỆM GEN:
II. MÃ DI TRUYỀN:
1. Khái niệm mã di truyền:
2. Đặc tính của mã di truyền:
III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TỰ SAO )
1. Vị trí và thời điểm:
2. Thành phần tham gia:
3. Diễn biến quá trình nhân đôi :
4. Kết quả và nguyên tắc nhân đôi:
1. Khái niệm về gen.
2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc.
5. Sự khác nhau ở SV nhân thực so với SV nhân sơ
I. KHÁI NIỆM GEN:
1. Khái niệm về gen.
I. KHÁI NIỆM GEN:
1. Khái niệm về gen.
Gen là gì ?
I. KHÁI NIỆM GEN:
1. Khái niệm về gen.
- Khái niệm: Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN.
I. KHÁI NIỆM GEN:
1. Khái niệm về gen.
- Phân loại : Gen gồm 2 loại: gen cấu trúc và gen điều hòa
+ Gen cấu trúc: là gen quy định protein cấu trúc (protein cấu tạo các thành phần của tế bào và cơ thể)

+ Gen điều hòa: là gen quy định protein điều hòa, kiểm soát hoạt động của các gen khác.
I. KHÁI NIỆM GEN:
1. Khái niệm về gen.
2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc (tham khảo)
Quan sát hình 1.1 và cho biết cấu trúc chung của gen cấu trúc.
I. KHÁI NIỆM GEN:
1. Khái niệm về gen.
2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc (tham khảo )
II. MÃ DI TRUYỀN:
1. Khái niệm mã di truyền:
VD:
Gen 1: 5’ … A-T-G-X-G-X-T-A-T-A …3’
3’ … T-A-X-G-X-G-A-T-A-T …5’

Gen 2: 5’ … A-T-A-X-G-T-X-A-T-A …3’
3’ … T-A-T-G-X-A-G-T-A-T …5’
Nêu sự khác nhau ở gen 1 và gen 2
II. MÃ DI TRUYỀN:
1. Khái niệm mã di truyền:
=> Cách sắp xếp các nu trên gen là mã di truyền
VD:
Gen 1: 5’ … A-T-G-X-G-X-T-A-T-A …3’
3’ … T-A-X-G-X-G-A-T-A-T …5’

Gen 2: 5’ … A-T-A-X-G-T-X-A-T-A …3’
3’ … T-A-T-G-X-A-G-T-A-T …5’
II. MÃ DI TRUYỀN:
1. Khái niệm mã di truyền:
- Khái niệm: Mã di truyền là trình tự sắp xếp nucleotit trên ADN quy định trình tự axitamin trên protein. Mỗi mã di truyền gồm 3 cặp nu kế tiếp nhau (triplet) trên gen qui định 1 bộ ba mã hóa (codon) trên mARN qua đó qui định 1 axit amin trên phân tử protein.
CƠ CHẾ DI TRUYỀN CẤP ĐỘ PHÂN TỬ:
=> Mã di truyền thường đọc trên mARN theo chiều 5’-> 3’
- Mã di truyền là mã bộ ba (tức là 3 ribonuclêôtit liên tiếp trên mARN cùng mã hóa cho 1 axit amin). Có 64 mã bộ ba. Gồm :
+ 61 bộ ba mã hóa mã hóa 20 loại aa (trong đó, codon mở đầu 5’AUG3’ quy định aa mở đầu là Mêtiônin (sinh vật nhân thực) hoặc foocmin-metylonin (sinh vật nhân sơ)
+ 3 bộ ba kết thúc (stop codon) 5’UAA3’, 5’UAG3’, 5’UGA3’.
II. MÃ DI TRUYỀN
1. Khái niệm:
2. Đặc điểm:
Mã di truyền là mã bộ ba (triplet) và không gối lên nhau (non-overlap)
Mã di truyền có tính đặc hiệu.
Mã di truyền có tính thoái hóa (degeneration)
Mã di truyền có tính phổ biến (universal)
- Trong 64 bộ ba 2 codon hoàn chỉnh mã hóa cho methionin (hoặc mà mở đầu) và tryptophan, 3 codon vô nghĩa là UAA, UGA, UAG, còn lại 59 codon mã hóa cho 18 loại aa (các mã đồng nghĩa)
Mã di truyền là trình tự các Nu trong gen quy định trình tự các axit amin trong phân tử prôtêin.
Mã di truyền được đọc trên mARN và ADN.
Mã di truyền là mã bộ ba.
II. MÃ DI TRUYỀN:
2. Đặc tính của mã di truyền:
Mã di truyền có 4 đặc tính
II. MÃ DI TRUYỀN:
2. Đặc tính của mã di truyền:
- Mã di truyền được đọc từ một điểm xác định theo từng bộ ba nucleotit mà không gối lên nhau.
- Mã di truyền có tính đặc hiệu, tức là một bộ ba chỉ mã hóa cho một loại axit amin.
- Mã di truyền có tính thoái hóa, nghĩa là có nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hóa cho một loại axit amin
- Mã di truyền có tính phổ biến, có nghĩa là tất cả các loài đều dùng chung một bộ mã di truyền (trừ một vài ngoại lệ như ở ty thể của người hay nấm men và một số loài khác)
III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TỰ SAO )
1. Vị trí và thời điểm và thành phần tham gia:
a. Vị trí :
- Sinh vật nhân thực:
+ ADN trong nhân: xảy ra trong nhân;
+ ADN ngoài nhân xảy ra trong tế bào chất
- Sinh vật nhân sơ: Xảy ra trong tế bào chất
III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TỰ SAO )
1. Vị trí và thời điểm và thành phần tham gia:
b. Thời điểm:
- Xảy ra ở pha S (synthesis) của kì trung gian trong chu kì tế bào.
c. Thành phần tham gia:
- ADN mẹ làm khuôn mẫu
- Các nu tự do (A, T, G, X) và rinu (A, U, G, X)
- Các enzim:
+ Gyraza: tháo xoắn
+ Helicaza: cắt đứt liên kết hidrô.
+ ADN polimeraza: lắp ráp các nu tự do vào mạch khuôn theo NTBS để tổng hợp mạch mới theo chiều 5’→ 3’, sửa chữa những sai sót.
+ ARN polimeraza (Primeza): tổng hợp mồi primer
+ Ligaza: nối các đoạn Okazaki
1. Vị trí và thời điểm và thành phần tham gia:
III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TỰ SAO )
2. Diễn biến quá trình nhân đôi :
2. Diễn biến quá trình nhân đôi :
2. Diễn biến quá trình nhân đôi :
2. Diễn biến quá trình nhân đôi :
- Bước 1: Tháo xoắn pt ADN: Dưới tác dụng của enzim gyraza tại điểm khởi đầu (điểm Ori), AND duỗi xoắn, enzim Helicaza cắt đứt liên kết hidro làm 2 mạch tách nhau tạo thành đơn vị tái bản có dạng hình chữ Y (với 2 chạc chữ Y).
- Bước 2: Tổng hợp các mạch AND mới: Trên mỗi chạc chữ Y quá trình diễn biến như sau: enzim ARN polimeraza mồi tổng hợp 1 đoạn ARN mồi sau đó enzim AND polimeraza tổng hợp mạch AND mới theo nguyên tắc bổ sung, do enzim AND polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiêu 5’-3’ nên sự tổng hợp mạch AND mới xảy ra 2 hiện tượng sau:
+ Trên mạch khuôn 3’-> 5’, quá trình tổng hợp mạch mới thuận chiều trượt của enzim nên mạch mới được tổng hợp liên tục.
+ Trên mạch khuôn 5’-> 3’, quá trình tổng hợp mạch mới ngược chiều trượt của enzim nên mạch mới được tổng hwpj thành từng đoạn nhỏ (khoảng 150 nu) gọi là đoạn okazaki. Sau đó các đoạn okazaki được nối lại với nhau bằng enzim Ligaza thành mạch hoàn chỉnh.
Sau khi tổng hợp mạch mới xong enzim AND polimeraza đẩy đoạn ARN mồi ra và gắn nucleotit vào thành AND mới hoàn chỉnh.
III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TỰ SAO )
Kết quả: 1 ADN mẹ tạo 2 ADN con giống nhau và giống mẹ.
Nguyên tắc nhân đôi của ADN:
+ Theo nguyên tắc bán bảo toàn (phân tử ADN mới hình thành một mạch được tổng hợp mới từ môi truờng và một mạch từ ADN mẹ)
+ Nguyên tắc bổ sung (A liên kết T bằng 2 liên kết hidro, G liên kết X bằng 3 liên kết hidro)
III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TỰ SAO )
3. Sự khác nhau ở SV nhân thực so với SV nhân sơ
- Diễn ra ở trong nhân tế bào.
- Xảy ra ở nhiều đơn vị nhân đôi.
Thời gian nhân đôi dài do kích thước AND dài,
Có nhiều loại enzim tham gia
BÀI TẬP
Câu 1: Một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá cho một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN được gọi là:
A. codon. B. gen. C. anticodon. D. mã di truyền.

Câu 2: Mỗi gen mã hoá prôtêin điển hình gồm các vùng theo trình tự là:
A. vùng điều hoà, vùng vận hành, vùng mã hoá.
B. vùng điều hoà, vùng mã hoá, vùng kết thúc.
C. vùng điều hoà, vùng vận hành, vùng kết thúc.
D. vùng vận hành, vùng mã hoá, vùng kết thúc.

Câu 3: Đầu 5’ của mạch gốc tương ứng với vùng:
A. Vùng kết thúc. B. Vùng điều hòa. C. Vùng mã hóa. D. ở giữa gen.

Câu 4: Đầu 3’ của mạch gốc tương ứng với:
A. Vùng kết thúc. B. Vùng điều hòa. C. Vùng mã hóa. D. ở giữa gen.

Câu 5: Mã di truyền là:
A. mã bộ một, tức là cứ một nuclêôtit xác định một loại axit amin.
B. mã bộ bốn, tức là cứ bốn nuclêôtit xác định một loại axit amin.
C. mã bộ ba, tức là cứ ba nuclêôtit xác định một loại axit amin.
D. mã bộ hai, tức là cứ hai nuclêôtit xác định một loại axit amin
BÀI TẬP
Câu 6: Nhiều bộ ba khác nhau có thể cùng mã hóa một axit amin, điều này biểu hiện đặc điểm gì của mã di truyền?
A. Mã di truyền có tính phổ biến. B. Mã di truyền có tính đặc hiệu.
C. Mã di truyền luôn là mã bộ ba. D. Mã di truyền có tính thoái hóa.

Câu 7: Mã di truyền mang tính đặc hiệu, tức là:
A. nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hoá cho một loại axit amin
B. tất cả các loài đều dùng chung nhiều bộ mã di truyền
C. tất cả các loài đều dùng chung một bộ mã di truyền
D. một bộ ba mã di truyền chỉ mã hoá cho một axit amin

Câu 8: Mã di truyền có tính phổ biến, tức là
A. tất cả các loài đều dùng chung nhiều bộ mã di truyền
B. nhiều bộ ba cùng xác định một axit amin
C. một bô ba mã di truyền chỉ mã hoá cho một axit amin
D. các loài đều dùng chung một bộ mã di truyền, trừ một vài loài ngoại lệ

Câu 9: Trong 64 bộ ba mã di truyền, có 3 bộ ba không mã hoá cho axit amin nào. Các bộ ba đó là:
A. UGU, UAA, UAG B. UUG, UGA, UAG
C. UAG, UAA, UGA D. UUG, UAA, UGA
BÀI TẬP
Câu 10: Vai trò của enzim ADN pôlimeraza trong quá trình nhân đôi ADN là:
A. tháo xoắn phân tử ADN.
B. lắp ráp các nuclêôtit tự do theo NTBS với mỗi mạch khuôn của ADN.
C. bẻ gãy các liên kết hiđrô giữa hai mạch của ADN.
D. nối các đoạn Okazaki với nhau.

Câu 11: Quá trình nhân đôi ADN được thực hiện theo nguyên tắc gì?
A. Hai mạch được tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung song song liên tục.
B. Một mạch được tổng hợp gián đoạn, một mạch được tổng hợp liên tục.
C. Nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn.
D. Mạch liên tục hướng vào, mạch gián đoạn hướng ra chạc ba tái bản.

Câu 12: Trong quá trình nhân đôi ADN, theo chiều trượt của enzim ADN polymeraza, mạch mới được tổng hợp như thế nào?
A. trên mạch khuôn 3’- 5’ được tổng hợp liên tục và mạch khuôn 5’- 3’ tổng hợp gián đoạn
B. trên mạch khuôn 5’- 3’ được tổng hợp liên tục và mạch khuôn 3’- 5’ tổng hợp gián đoạn
C. trên cả hai mạch khuôn được tổng hợp liên tục
D. trên cả hai mạch khuôn được tổng hợp gián đoạn
TIẾT HỌC KẾT THÚC
CHÚC CÁC EM MỘT NGÀY VUI VẺ !