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

Sinh học lớp 12
Chương I
Cơ chế của hiện tượng di truyền và biến dị


Bài 1. Gen, mã di truyền và nhân đôi của ADN
Bài 2. Phiên mã và dịch mã
Bài 3. Điều hòa hoạt động của gen
Bài 4. Đột biến gen
Bài 5. Nhiễm sắc thể
Bài 6. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể
Bài 7. Đột biến số lượng nhiễm sắc thể
Bài 1. Gen, mã di truyền và nhân đôi ADN
Khái niệm về gen
Mã di truyền
Cơ chế nhân đôi của ADN
I. KHÁI NIỆM VỀ GEN
1. Gen là gì?
Gen là một đoạn của phân tử axit nucleic (ADN, ARN) mang thông tin mã hoá cho sản phẩm (protein hay ARN).
2. Các loại gen: có nhiều loại khác nhau, ví dụ như:
Gen cấu trúc: mang thông tin tổng hợp chuỗi polypeptit  protein
Gen điều hoà: tạo sản phẩm kiểm soát hoạt động của gen khác
Gen nhảy: chuyển vị trí này sang vị trí khác; khi chuyển có thể mang gen hay không mang gen khác  đa dạng sinh vật
II. MÃ DI TRUYỀN
1. Khái niệm:
Trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong gen  qui định trình tự sắp xếp các ribonucleotit trong mARN  qui định trình tự của các axit amin trong phân tử protein là mã di truyền
Mã di truyền là mã bộ ba được đọc trên mARN
TẠI SAO MÃ DI TRUYỀN LÀ MÃ BỘ BA?
2. Bằng chứng 1:
Có bốn loại nu (A, T, G, X) mà có hơn 20 loại axit amin  phải có mã bộ ba.
41 = 4 bộ ba, 42 = 16 axit amin  thiếu
Mã bộ ba 43 = 64  đúng. Vì có thể 2 hay nhiều bộ 3
mã hoá 1 aa và có 3 bộ ba kết thúc
Bằng chứng 2: Bằng chứng thực nghiệm tổng hợp mARN bằng 1, 2, 3 hay 4 loại ribônuclêôtit chứng minh được mã là bộ ba
Đột biến thêm, mất nu cũng chứng minh mã là bộ ba.
ĐẶC TÍNH CỦA MÃ DI TRUYỀN
1. Mã di truyền là mã bộ ba, 3 nu quy định 1aa. Mã di truyền được đọc từ một điểm, không chồng gối lên nhau.
2. Mã di truyền có tính đặc hiệu, một bộ ba chỉ mã hoá cho 1aa.
3. Mang tính phổ biến đối với mọi sinh vật
4. Mang tính thoái hoá (1 aa được mã hoá bởi nhiều bộ ba)
5. Có bộ ba khởi đầu (AUG) và 3 bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA)
BẢNG MÃ DI TRUYỀN
III. NHÂN ĐÔI CỦA ADN, GEN VÀ MÃ DI TRUYỀN
1. Nhân đôi ADN
Phân tử ADN tự nhân đôi:
1 phân tử ADN 2 phân tử ADN
giống nhau và giống ADN mẹ

Vậy ADN nhân đôi theo những nguyên tắc nào?
CƠ CHẾ NHÂN ĐÔI CỦA ADN
2. Nguyên tắc nhân đôi ADN
Bổ sung A-T G-X
Bán bảo tồn (theo khuôn mẫu và giữ lại một nửa)
3. Cơ chế nhân đôi ADN
ADN của các sinh vật nhân sơ (E.coli) và các sinh vật nhân chuẩn, ADN virut đều nhân đôi ở mỗi chạc theo cơ chế nửa gián đoạn và bán bảo tồn
CƠ CHẾ NHÂN ĐÔI BÁN BẢO TỒN

Mạch mới được tổng hợp liên tục. Mạch thứ hai được tổng hợp thành từng đoạn rồi nối lại với nhau
Cơ chế nhân đôi nửa bảo tồn ở E. coli:
ADN tách ra hình thành “chạc” chữ Y
Mạch khuôn có đầu 3’-OH  mạch mới tổng hợp liên tục.
Mạch khuôn có đầu 5’-P  mạch mới tổng hợp từng đoạn okazaki (1000-2000 nucleotit)
Các enzym và chức năng của mỗi enzym?
Chiều tổng hợp của từng đoạn okazaki ?

Câu hỏi

Đáp án
1. Chức năng của các loại enzym:
ARN-polymerase (primerase): tổng hợp mồi (ARN đơn)
ADN-polymerase: kéo dài mạch mới
Ligase: nối các đoạn Okazaki
Các nhân tố: đoạn ADN khuôn, đoạn mồi,…
2. Chiều tổng hợp của đoạn okazaki: 5’-3’

NHÂN ĐÔI ADN Ở SINH VẬT NHÂN CHUẨN
Sinh vật có nhiều phân tử ADN (NST)

Nhân đôi từ nhiều điểm trên một nhiễm sắc thể
và xảy ra đồng thời trên nhiều nhiễm sắc thể.

Trên các mạch đơn của mỗi vòng nhân đôi có
đoạn nhân đôi liên tục, có đoạn nhân đôi theo
từng đoạn okazaki.