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

CHƯƠNG I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ
BÀI 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
I. Gen.
 Phân biệt cấu trúc và chức năng cơ bản nhất của ADN và ARN?

 Cấu trúc:
ADN
ARN
- 2 mạch xoắn đều.
- 1 mạch thẳng hoặc xoắn.
- Dài, khối lượng lớn
- Ngắn, khối lượng nhỏ.
 Chức năng:
- Mang, bảo quản, truyền đạt TTDT
- 3 loại (mARN, tARN, rARN) với 3 chức năng khác nhau.
tARN hoặc rARN
Pr


1. Khái niệm
(SGK).
 Gen là gì? Tên gọi?
2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc
(SGK).
Vùng điều hòa
Vùng mã hóa
Vùng kết thúc
GEN
ARN polimeraza
intron
3’
5’
5’
3’
exon
(Sinh vật nhân chuẩn)
 Gen cấu trúc gồm những vùng nào? Vị trí và kích thước mỗi vùng?
 Chức năng của mỗi vùng là gì?
 Phân biệt nhóm sinh vật cùng với gen phân mảnh và không phân mảnh?
II. Mã di truyền.
 Đơn phân của protein là gì? Mấy loại.
Axit amin, 20 loại (Phe…bảng 1, tr 8)
Đơn phân của ADN là gì? Mấy loại.
Nucleotit, 4 loại (A,T,G,X)
 Từ 4 loại Nu, mã DT phải tổ chức như thế nào để mã hóa được 20 loại axit amin?! (nghiên cứu SGK)
 Nếu cứ 1 nu mã hóa cho 1 aa thì có bao nhiêu aa được mã hóa?
41 = 4 loại

 Nếu cứ 2 nu mã hóa cho 1 aa thì có bao nhiêu aa được mã hóa?
42 = 16 loại

 Nếu cứ 3 nu mã hóa cho 1 aa thì có bao nhiêu aa được mã hóa?
43 = 64 loại

 Vậy mã di truyền là gì?
 Mã di truyền là mã bộ 3, cứ 3 nu liền kề (quy ước trên mARN) mã hóa 1 aa.
GEN
mARN
Mã mở đầu
Mã kết thúc
Chuỗi polipeptit (protein)
Met
 Vị trí, vai trò của mã mở đầu và mã kết thúc? Mối quan hệ giữa ADN – mARN và protein?
 64 bộ ba
1 mã mở đầu (AUG) - Met (foocmin Met)
3 mã kết thúc: UAG; UGA; UAA (không mã hóa axit amin)
60 bộ ba mã hóa các axit amin khác nhau.
61 cođon mã hóa 20 loại axit amin
 Đặc điểm của mã di truyền
 Mã di truyền bắt đầu đọc và kết thúc ở những vị trí nào? Đọc theo cách nào?
Cách 1
Cách 2
Cách 3
 Bộ mã DT (bảng 1, tr 8) phổ biến (dùng chung) cho toàn bộ sinh giới nói lên điều gì?
 Mã DT có tính đặc hiệu (mỗi cođon chỉ mã hóa cho 1 loại axit amin xác định), đồng thời mã DT có tính thoái hóa (nhiều cođon khác nhau cùng mã hóa cho 1 loại axit amin nào đó). Có gì mâu thuẫn không? Giải thích qua ví dụ.
 Không mâu thuẫn. Với 20 loại axit amin được mã hóa bởi 61 cođon  một số axit amin có nhiều cođon khác nhau cùng mã hóa (tính thoái hóa hay dư thừa của mã DT), VD: prolin có 4 cođon mã hóa. Mặt khác, cođon nào đã mã hóa 1 axit amin nào đó rồi thì không mã hóa cho bất kì 1 axit amin nào khác (tính đặc hiệu). VD: 4 cođon mã hóa cho prolin sẽ không mã hóa axit amin nào khác (bảng 1 tr 8)
 Mã mở đầu có tính đặc hiệu hay tính thoái hóa?
(SGK)
 Ý nghĩa sinh học mỗi chữ cái trong mỗi bộ 3 (tra bảng mã di truyền tr 8).
VD: Cần xác định cođon AXU mã hóa axit amin nào, tra bảng ta có
- Chữ cái thứ nhất (A): Ở cột bên trái (đỏ đậm) ta chọn dòng A.
- Chữ cái thứ 2 (X): Ở hàng trên cùng (màu gạch) ta chọn cột X.
- Chữ cái thứ 3 (U): Sau khi gióng dòng (A) gặp cột (X), tìm mã có U.
- Vì ô nào cũng có 4 loại Nu, vì vậy chữ cái thứ 3 ít quan trọng hơn cả. Chữ cái thứ nhất hoặc thứ 2 thay đổi, mã di truyền có thể mã hóa axit amin khác.
ARN mồi
E. nối
ADN-polimeraza
Sợi dẫn đầu
Đoạn Okazaki
ADN-polimeraza
III. Quá trình nhân đôi ADN (tự sao chép hay tái bản).
 Thời điểm và vị trí xảy ra quá trình nhân đôi ADN?
 ADN nhân đôi trong pha S, kì trung gian  2 cromatit  NSTK  phân bào
 ADN nhân đôi trong nhân TB
Điều kiện, nguyên liệu, nguyên tắc, đặc điểm, kết quả và ý nghĩa quá trình nhân đôi ADN?
 Điều kiện: - Mạch khuôn (cả 2 mạch) - Enzim mở xoắn, tách mạch – Enzim ADN-polimeraza xúc tác liên kết các Nu tự do với các Nu trên mạch khuôn – Enzim ADN-Ligaza nối các đoạn Okazaki – ATP…
 Nguyên liệu: các nucleotit tự do trong môi trường nội bào
 Nguyên tắc: các nucleotit trong nội bào liên kết với các Nu trên mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung (NTBS). ADN mới được tổng hợp theo nguyên tắc bán bảo tồn (1 mạch khuôn và 1 mạch mới).
 Đặc điểm: - Trên mạch khuôn 3’ 5’, mạch mới được tổng hợp liên tục theo chiều mở xoắn – Trên mạch khuôn 5’ 3’, mạch mới được tổng hợp gián đoạn ngược chiều mở xoắn, tạo các đoạn Okazaki.
 Kết quả: Từ 1 ADN mẹ tạo được 2 ADN giống hệt nhau và giống hệt ADN mẹ
 Ý nghĩa: Duy trì ổn định vật chất di truyền qua các thế hệ TB và cơ thể.
 Tại sao trên 2 mạch khuôn, 2 mạch mới lại được tổng hợp ngược chiều nhau?
 Phân biệt nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn?
 Câu hỏi và bài tập tr 10 - SGK
Câu hỏi và bài tập.
Câu 1.
SGK.
Câu 2.
Gen mã hóa protein gọi là gen cấu trúc...
Câu 3.
NTBS (A = T; G X)…
NT bán bảo toàn (giữ lại 1 nửa)…
Ý nghĩa (nếu không có thì sao?)…
Câu 4.
SGK.
Câu 5.
Chiều 2 mạch của ADN… – Đặc tính của ADN polimeraza…
ADN NHÂN ĐÔI (THAM KHẢO: ZING.VN)