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

Bài 1: Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN
(Ban cơ bản)
I. Gen
1. Khái niệm
H: Gen là gì?
Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hóa một chuỗi polipeptit hay một phân tử ARN
Cần lưu ý hai dấu hiệu của một gen:
- Cấu tạo: một đoạn của phân tử ADN
- Chức năng: mang thông tin mã hóa một chuỗi polipeptit hay một phân tử ARN
- ARN virut cũng mang gen nên cũng có thể hiểu gen là một đoạn của axitnuclêic
VÊn ®Ò ®Æt ra: ADN cã tÝnh ®a d¹ng
gen đa dạng
bảo vệ vốn gen, bảo vệ môi trường
Chúng ta có thể bảo vệ vốn gen quý bằng cách nào?
2. Cấu trúc chung của các gen cấu trúc


Vùng di?u ho� (1)
Vùng mã hoá (2)
Vùng kết thúc (3)
3`
5`
5`
3`
Vẽ mô hình cấu trúc chung của gen
Ghi nhớ: Mạch 3` - 5`: mạch mã gốc
Mạch 5` - 3`: mạch bổ sung
Hoàn thành bảng so sánh sau:
Vùng khởi đầu
Vùng mã hóa
Vùng kết thúc
đầu 3`mạch mã gốc
đoạn giữa
đầu 5` mạch mã gốc
Khởi động kiểm soát quá trình phiên mã
mang thông tin mã hóa các aa
mang tín hiệu kết thúc phiên mã
Cấu trúc chung của gen
Chiều dài giữa các vùng như thế nào?
Sự khác nhau giữa gen ở SV nhân sơ và SV nhân thực là gì?
Thế nào là gen không phân mảnh?
Gen không phân mảnh là gen chỉ có các đoạn exôn (đoạn mã hóa aa)
Vùng điều hòa
exôn
exôn
exôn
exôn
intron
intron
intron
Vùng kết thúc
Thế nào là gen phân mảnh?
Gen phân mảnh là gen xen kẽ các đoạn mã hóa aa (exôn) và các đoạn không mã hóa aa (intron)
Vùng mã hóa
II. Mã di truyền
CH tình huống:
Gen cấu tạo từ các nuclêic, prôtêin cấu tạo từ aa. Vậy làm cách nào mà gen quy định tổng hợp prôtêin được?
mã di truyền (cođon)
1. Khái niệm
Thế nào là mã di truyền
Mã di truyền là trình tự các nuclêic trong gen quy định trình tự các aa trong prôtêin (cứ 3 nuclêic đứng kế tiếp nhau quy định một aa)
Tại sao mã di truyền là mã bộ ba
Có bao nhiêu loại aa cấu tạo nên các phân tử prôtêin
-
Giả sử:
Mã di truyền là mã bộ 1 thì với 4 loại nuclêic sẽ có .............loại aa
41 = 4
thiếu aa
Mã di truyền là mã bộ 2 thì với 4 loại nuclêic sẽ có .............loại aa
42 = 16
Mã di truyền là mã bộ 4 thì với 4 loại nuclêic sẽ có ...............loại aa
thiếu aa
44 = 256
quá thừa aa
Mã di truyền là mã bộ 3 thì với 4 loại nuclêic sẽ có .............loại aa
43 = 64
có khả năng nhất
nhiều bộ 3 cùng mã hóa 1 aa
mã di truyền là mã bộ 3
Bảng mã di truyền
U
X
A
G
U
U
U
U
A
A
A
A
X
X
X
X
G
G
G
G
Chữ cái thứ hai
Chữ cái thứ nhất
Chữ
cái
thứ
ba
Cơ chế di truyền:
Gen giữ TTDT dưới dạng các dạng mã di truyền
ARNm
phiên mã
dịch mã
polipeptit
2. Đặc điểm chung của mã di truyền
cách đọc mã dt trên 1 gen?
mã dt được đọc tại 1 điểm và liên tục (không đọc gối lên nhau)
một bộ 3 mã hóa được mấy aa?
mã dt có tính đặc hiệu (1 bộ 3 chỉ mã hóa được 1 loại aa)
có bộ 3 nào không mã hóa aa
mã dt có tính thoái hóa (dư thừa), nghĩa là có nhiều bộ 3 khác nhau cùng mã hóa cho 1 loại aa, trừ AUG và UGG là chỉ mã hóa cho 1 loại aa và 3 bộ 3 kết thúc không mã hóa aa (UAA, UAG, UGA)
mã dt có đặc trưng cho loài nào hay không?
mã dt có tính phổ biến (tất cả các loài đều có chung 1 mã dt)
III. Sự tự nhân đôi của ADN (tái bản ADN)
ADN nhân đôi ở pha nào trong chu kì tế bào
Các bước của quá trình nhân đôi ADN
Sơ đồ minh họa quá trình nhân đôi ADN ở SV nhân sơ
enzim tháo xoắn
Quan sát hình, cho biết:
- Các thành phần tham gia quá trình nhân đôi ADN
- Chức năng của mỗi enzim tham gia quá trình nhân đôi ADN
- Chiều tổng hợp của các đoạn okazaki và chiều của mạch mới được tổng hợp liên tục là gì?
- Nguyên tắc tổng hợp của quá trình nhân đôi ADN là gì?
- Các thành phần tham gia quá trình nhân đôi ADN
Thành phần tham gia:
+ ADN mẹ
+ Các nuclêôtit tự do trong môi trường
+ Các loại enzim: E tháo xoắn, ADN polimeraza, ARN polimeraza, E nối ligaza.
Chức năng của mỗi enzim tham gia quá trình nhân đôi ADN
tháo xoắn 2 mạch của ADN mẹ
tổng hợp đoạn mồi
tổng hợp mạch mới theo nguyên tắc bổ sung theo chiều 5` - 3`
nối các đoạn Okazaki lại với nhau để tạo mạch liên tục
Chiều tổng hợp vủa các đoạn okazaki và chiều của mạch mới được tổng hợp liên tục là gì?
- Mạch 5` - 3`: tổng hợp liên tục theo mạch khuôn 3` - 5`
- Do ADN polimeraza chỉ tổng hợp theo chiều 5` - 3` nên mạch 3` - 5` sẽ tổng hợp các đoạn Okazaki vẫn theo chiều 5` - 3`
Nguyên tắc tổng hợp của quá trình nhân đôi ADN là gì?
2 nguyên tắc:
- Nguyên tắc bổ sung
- Nguyên tắc bán bảo tồn
Các bước:
.......bước
3
Bước 1:
Tháo xoắn phân tử ADN
Nhờ các enzim tháo xoắn, hai mạch đơn của phân tử ADN tách nhau dần tạo nên chạc hình chữ Y và để lộ ra hai mạch khuôn
Bước 2:
Tổng hợp các mạch ADN mới
E ADN polimeraza sử dụng một mạch làm khuôn tổng hợp nên mạch mới, trong đó A luôn liên kết với T, G liên kết với X (NTBS)
Vì ADN polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5` - 3`, nên trên mạch khuôn 3` - 5` mạch bổ sung được tổng hợp liên tục còn trên mạch khuôn 5` - 3` mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki). Sau đó, các đoạn Okazaki được nối với nhau nhờ E nối
Bước 3:
Hai phân tử ADN được tạo thành
Về mặt di truyền, hai phân tử ADN mới có đặc điểm gì?
ở Sv nhân thực, quá trình tổng hợp ADN có gì giống và khác với nhân đôi ADN ở Sv nhân sơ
Giống:
Về cơ chế
Khác:
Do kích thước ADN lớn nên có nhiều đơn vị tái bản hơn
Củng cố:
1- Chọn câu trả lời đúng:
Giả sử 1 gen chỉ được cấu tạo từ 2 loại nuclêôtit là G và X. Trên mạch gốc của gen đó có thể có tối đa:
a. 2 loại mã bộ 3
b. 16 loại mã bộ 3
c. 8 loại mã bộ 3
d. 32 loại mã bộ 3
2 - Nếu ADN ban đầu nhân đôi liên tiếp 3 lần thì tạo ra được bao nhiêu ADN con?
3- Nếu 1 gen trên ADN đó có tổng số nuclêôtit là 3000 thì quá trình nhân đôi ấy cần nguyên liệu của môi trường là bao nhiêu nuclêôtit tự do?