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

1- Khái niệm về gen:
Gen là một đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá cho một sản phẩm xác định .Sản phẩm đó có thể là ARN hoặc chuỗi Pôlypeptit
Ví dụ : gen Hemôglôbin anpha ( Hbα)là gen mã hoá chuỗic polypeptit α góp phần tạo nên phân tử Hb trong tế bào hồng cầu ,gen tARN : mã hoá phân tử tARN
Gen là gì ?
I-KHÁI NIỆM VÀ CẤU TRÚC CỦA GEN
2- Cấu trúc gen
H1.1 :Cấu trúc chung của một gen cấu trúc
Gen cấu trúc gồm những thành phần nào ? Chức năng của từng thành phần đó
Mỗi gen mã hoá gồm 3 vùng trình tự Nu
+ Vùng điều hoà: nằm ở đầu 3’( chiều 3’------> 5’ mang tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã .
+ Vùng mã hoá : mang thông tin mã hoá các aa
a) Cấu trúc chung của gen cấu trúc
3’
5’
3’
5’
+ Vùng kết thúc : nằm ở cuối gen đầu 5’ mạch gốc của gen mang tín hiệu kết thúc phiên mã
b) Cấu trúc phân mảnh và không phân mảnh của gen
? Thế nào là cấu trúc phân mảnh và cấu trúc không phân mảnh

+ Ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hoá liên tục gọi là gen không phân mảnh
+ Phần lớn ở Sinh vật nhân thực có vùng mã hoá không liên tục, xen kẻ các đ oạn mã hoá aa(êxôn) là các đoạn không mã hoá aa (intron) gọi là gen phân mảnh


3- Các loại gen :
- Có nhiều loại gen
a) Gen cấu trúc: mang thông tin mã hoá cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng của tế bào
b) Gen điều hoà: là những gen tạo ra các sản phẩm kiểm soát hoạt động của các gen khác
II- MÃ DI TRUYỀN :
Mã di truyền là gì ?
1- Khái niệm : Mã di truyền là trình tự sắp xếp của các Nu trong gen ( Trong mạch khuôn) quy định trình tự sắp xếp các aa trong Prôtêin

Tại sao mã di truyền là mã bộ ba ?


Nếu 1 Nu xác định 1 aa thì có 41 = 4 tổ hợp chưa đủ để mã hoá 20 loại aa
- Nếu có 2 loại xác định 1 aa thì 42= 16 tổ hợp vẫn chưa đủ để mã hoá 20 loại aa
-Nếu 3 Nu xác định 1 aa thì 43= 64 tổ hợp thừa mã hoá 20 loại aa
Do đó mã di truyền chính là mã bộ ba
2- Bằng chứng về mã di truyền :
Vì 3 Nu mã hoá 1 aa Nên 43 = 64 tổ hợp bộ ba thì thừa mã hoá cho 20 loại aa nên mã di truyền là mã bộ ba . Nghĩa là cứ 3 Nu liên tiếp nhau trên mạch khuôn của gen (ADN) sẽ mã hóa 1 aa trong Prôtêin . Và mỗi bộ ba gọi là 1 côđon (Xem bảng ở trg 11 SGK )
UGU
UGX
UGA
UGG
KT
CyS
AUU
AUX
AUA
AUG
ILe
TrP
Met (mđ)
Các bộ ba có những đặc điểm chung nào ?
HS: tham khảo thông tin trong SGK để trả lời câu hỏi trên



3) Các đặc điểm chung của mã di truyền -Mã di truyền được đọc từ một điểm xác định theo từng bộ bộ ba gồm 3 Nu mà không gối lên nhau
- Mã di truyền có tính chất phổ biến, tức là tất cả các loài đều dùng chung một bộ mã di truyền, trừ 1 vài trường hợp ngoại lệ
- Mã di truyền có tính đặc hiệu tức là một bộ ba chỉ mã hoá cho một aa
- Mã di truyền mang tính thoái hoá tức là nhiều bộ ba cùng xác định 1 aa ( Trừ AUG,UGG)
-Trong 64 bộ ba : thì có 3 bộ ba không mã hóa aa nào đó là : UAA,UAG,UGA và được gọi là các bộ ba kết thúc vì nó quy định tín hiệu kết thúc qúa trình dịch mã
Có bộ ba mở đầu là AUG quy định khởi đầu dịch mã và mã hoá aa mở đầu là Mêtiônin (Ở sinh vật nhân sơ là focmin Mêtiônin)

1-Nguyên Tắc :
III- QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA ADN :
( TÁI BẢN ) :
ADN có khả năng tự nhân đôi(sao chép tái bản) để tạo thành 2 phân tử ADN con giông nhau và giống với ADN mẹ
-Quá trình nhân đôi ADN ở tế bào sinh vật nhân sơ,nhân thực,và ADN của vi rut(dạng sợi kép đều theo nguyên tắc bổ sung và bán bảo tồn(giữ lại một nửa)
2-Quá trình nhân đôi
a)Quá trình nhân đôi ở sinh vật nhân sơ
-Tháo xoắn phân tử ADN :
nhờ enzim tháo xoắn là ADN Polymeraza hai mạch đơn của ADN tách nhau dần tạo nên chạc tái bản hình chữ Y và để lộ ra hai mạch khuôn trong đó có mạch có đầu 3’-OH còn mạch kia có đầu 5’ -P
- Tổng hợp các mạch ADN mới :
enzim ADN Polymeraza sử dụng một mạch làm mạch khuôn để tổng hợp nên mạch mới trong đó A lk với T và G lk với X ( NTBS)
Vì enzim ADNpolymeraza 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 ngắn quãng tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki) và sau đó các đoạn này mới được nối với nhau nhờ enzim nối là ligaza
b-Nhân đôi ở sinh vật nhân thực :
-Có cơ chế giống với sinh vật nhân sơ, chỉ khác là nhân đôi xảy ra ở nhiều điểm trong phân tử ADN tạo ra nhiều đơn vị nhân đôi và do nhiều loại enzim tham gia, mỗi đơn vị gồm 2 chạc chữ Y, nhân đôi chỉ xảy ra ở kỳ trung gian
3- Hai Phân tử ADN con được tạo thành:
Trong mỗi phân tử ADN con thì có một mạch mới được tổng hợp còn mạch kia là mạch cũ của ADN mẹ ( Nguyên tắc bán bảo tồn ) ( Giữ lại một nửa )
Củng cố :




Câu 1 : Gen là gì ? Ví dụ ? Trình bày cấu trúc chung của 1 gen mã hoá Prôtêin ?

Câu 2: Hãy giải thích vì sao trên mỗi chạc tái bản chỉ có một mạch của phân tử ADN được tổng hợp liên tục còn mạch kia thì tổng hợp gián đoạn
Câu 3 : có bao nhiêu loại gen?cho ví dụ vè một số loại gen đó ?

Câu 4: Hãychọn phương án đúng: sự nhân đôi ADN của SV nhân thực khác với SV nhân sơ về : 1:chiều tổng hợp, 2:các enzim tham gia,3: thành phần tham gia, 4:Số lượng các đơn vị tham gia,5: nguyên tắc nhân đôi .
A-1,2
B-2,3
C-2,4
D-3,5
Dặn dò :
Các em về nhà học bài và chuẩn bị bài mới “Phiên mã và dịch mã ”
Câu 5 : Hãy chọn phương án đúng :
Vai trò của enzin ADN polymeraza trong quá trình nhân đôi của ADN là :
A- Tháo xoắn phân tử ADN
B- Bẻ gãy các liênkết Hidrô giữa 2 mạch ADN
C- Lắp rap các Nuclêôtit tự do theo nguyên tắc bổ sung với mỗi mạch khuôn của ADN
D- Cả A,B,C