Bài ADN

Phần Ii: Di truyền học
bài 1: axit Đêôxyribônuclêic (ADN)
Chương I: cơ sở phân tử của hiện tượng di truyền
Nhiễm sắc thể
ADN
Màng tế bào
Tế bào chất
Nhân
I. CÊu tróc cña ADN
1. Cấu tạo hóa học của ADN
- Cấu trúc đại phân tử có khối lượng từ 4 đến 16 triệu đvC, chiều dài hàng trăm micrômet.
- Là axít hữu cơ chứa các nguyên tố C ,H, O, N và P.
- Có cấu trúc đa phân tử , gồm tới hàng triệu đơn phân là nuclêôtit (Nu)
Thành phần hoá học của ADN
C: C¸c bon
H: Hi ®r«
O: ¤ xi
N: Ni t¬
P: Phèt pho
so sánh khối lượng phân tử của một số chất
G
G
G
G
G
G
G
các đơn phân của ADN
A-đê-nin
Ti-min
G
Gu-a-nin
Xy-tô-zin
- Mỗi Nu có khối lượng trung bình 300 đv.C.
Gồm 3 thành phần:
+ Đường đêôxyriboza ( C5H10O4),
+ Axitphôtphoric (H3PO4)
+ Một trong 4 loại bazơnitric là A hoặc T, G, X.
- Cấu trúc nhóm Phốt Phát
- Đường 5 Các bon
- Ribo 2 Deoxiriboza
- Các bagiơ hữu cơ: Gồm 2 loại: - Purin
- Pirimidin
Các Purin Các Pirimidin
- Vì sao có 4 loại Nu mà có thể tạo ra nhiều
phân tử ADN khác nhau?
- Các Nu trên mạch đơn liên kết với nhau bằng liên kết hoá trị bền vững giữa phân tử đường C5H10O4 của nuclêôtit này với phân tử axit photphoric của nuclêôtit tiếp theo tạo thành chuỗi pôlynuclêôtit.
Cách sắp xếp khác nhau của 4 loại nuclêôtit
trên chuỗi pôlynuclêôtit đã tạo ra vô số những
loại ADN khác nhau.
Số lượng, thành phần, trật tự sắp xếp của các
nuclêôtit tạo nên tính đặc trưng của phân tử
ADN.
2. Cấu trúc không gian của ADN
- 1953 Watson và Cric đã tìm ra mô hình cấu trúc không gian của ADN ? mở đầu cho sinh học phân tử.
- Phân tử ADN là một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch pôlinuclêôtít chạy song song xoắn đều đặn quanh một trục chung của phân tử theo chiều từ trái sang phải (xoắn phải).
Mỗi vòng xoắn có đường kính là 20A0.
- Mỗi vòng xoắn cao 34A0 gồm 10 cặp nuclêôtit,
mỗi cặp nuclêôtit có kích thước 3,4A0.
- Có thể ví ADN như một cái thang dây xoắn, hai tay thang là các phân tử đường C5H10O4 và axít H3PO4 sắp xếp xen kẽ nhau.
- Trong không gian hai mạch pôlinuclêôtit xoắn ngược chiều nhau.
- Mỗi bậc thang là một cặp bazơ nitric đứng đối diện nhau và liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung:
+ A có kích thước lớn của mạch này liên kết
với T có kích thước nhỏ ở mạch kia bằng 2
liên kết hiđrô và ngược lại.
+ G có kích thước lớn của mạch này liên kết với X có kích thước nhỏ ở mạch kia bằng 3 liên kết hiđrô và ngược lại.
- Số liên kết hiđrô trong phân tử ADN rất nhiều đảm bảo cho độ bền vững và ổn định của thông tin di truyền.
Những liên kết hiđrô là những liên kết có tính
chất yếu nên hai mạch của ADN có thể tách
nhau một cách dễ dàng trong các hoạt động
chức năng. Nhưng số lượng liên kết hiđrô rất
lớn đảm bảo cho ADN có cấu trúc không gian
bền vững.
- Dựa trên nguyên tắc bổ sung khi biết trình tự nuclêôtit trên mạch đơn này có thể suy ra trình tự các nucleôtit trên mạch đơn kia.
ví dụ: mạch 1: ........ Aư - T - X - G ......
mạch 2: ........ T - A - G - X ......
II. Cơ chế tự nhân đôi của ADn.
1.Cơ chế.
- Xảy ra trong nhân tế bào tại NST ở kỳ trung gian giữa hai lần phân bào
Quá trình tự nhân đôi của DNA
ADN quan sát dưới kinh hiển vi điện tử
- Xảy ra trong nhân tế bào tại NST ở kỳ trung gian giữa hai lần phân bào.
- Dưới tác dụng của enzim ADN - pôlimeraza, ADN duỗi xoắn, các liên kết hiđrô bị phá vỡ và hai mạch đơn tách dần từ đầu nọ đến đầu kia.
- Mỗi nuclêôtit trên từng mạch đơn liên kết với một nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T, G liên kết với X để tạo nên hai mạch đơn mới.
Kết quả: Từ một phân tử ADN mẹ tạo thành
hai phân tử ADN con giống hệt nhau và
giống hệt phân tử ADN mẹ.
- Trong mỗi phân tử ADN con gồm một mạch cũ và một mạch mới (nhân đôi bán bảo toàn).
- Quá trình nhân đôi có thể bắt đầu đồng thời từ nhiều điểm giúp cho quá trình nhân đôi diễn ra nhanh.
- Kết thúc quá trình nhân đôi các ADN con xoắn lại, mỗi ADN con đi vào một tế bào con trong phân bào.
2.ý nghĩa.
- Sự nhân đôi của ADN là cơ sở cho sự nhân đôi của NST, góp phần ổn định bộ NST và ADN đặc trưng của loài trong các thế hệ tế bào cũng như qua các thế hệ khác nhau của loài.
- Là cơ chế duy trì thông tin di truyền đặc trưng và ổn định qua các thế hệ, qua đó duy trì các đặc điểm của loài.
- Đóng vai trò quan trọng trong phân chia tế bào, là cơ sở của sự sinh sản đảm bảo cho sự sinh sôi nảy nở liên tục của sự sống.
Đột biến gen xuất hiện trong quá trình tự nhân
đôi (do sự lắp ghép sai các nuclêotit theo
NTBS), là nguồn nguyên liệu quan trọng trong
quá trình chọn giống và tiến hoá.
III. chức năng của adn.
1. Lưu trữ và bảo quản thông tin di truyền.
- Thông tin di truyền là thông tin về cấu trúc toàn bộ các loại phân tử prôtêin trong cơ thể sinh vật.
Thông tin di truyền được sắp xếp bằng trình tự
các nuclêôtit, được mã hoá trong mạch gốc của
ADN dưới dạng các bộ ba mã hoá nằm kế tiếp
nhau.
- Mỗi bộ ba mã hoá gồm 3 nuclêôtit kế tiếp nhau mã hoá cho một axit amin.
- Tr×nh tù c¸c bé ba m· ho¸ trong gen quy ®Þnh tr×nh tù c¸c axit amin trong ph©n tö pr«tªin.
- Mỗi đoạn ADN mang thông tin cấu trúc về một loại prôtêin gọi là gen cấu trúc. Một gen cấu trúc có khoảng 1200 - 3000 Nu.
2. Truyền đạt thông tin di truyền.
- Thông tin di truyền được truyền đạt qua các thế hệ tế bào của một cơ thể và qua các thế hệ cơ thể của loài sinh sản vô tính thông qua cơ chế tự sao của ADN trong nguyên phân.
- Thông tin di truyền được truyền đạt qua các thế hệ của loài sinh sản hữu tính thông qua các cơ chế tự sao của ADN, cùng với sự phân li và tổ hợp của các NST trong quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh.
- Th«ng tin di truyÒn trong ADN ®­îc truyÒn ®¹t tõ nh©n tíi rib«x«m qua c¸c c¬ chÕ sao m·, gi¶i m· ®Ó tæng hîp pr«tªin.
3. Điều khiển tổng hợp prôtêin.
- ADN tæng hîp: mARN, tARN, rARN phôc vô cho qu¸ tr×nh gi¶i m·.
- Mang c¸c gen vËn hµnh, ®iÒu hoµ, tham gia vµo qu¸ tr×nh sinh tæng hîp pr«tªin.
4. Làm xuất hiện các biến dị.
- Trong quá trình giảm phân sự tiếp hợp và trao đổi đoạn của NST ở kỳ đầu của giảm phân I là cơ sở của hoán vị gen làm xuất hiện các biến dị.
- Sự phân li ngẫu nhiên và tổ hợp tự do của các NST trong giảm phân tạo ra các giao tử có tổ hợp gen khác nhau, qua thụ tinh tạo nhiều loại hợp tử mang các biến dị tổ hợp khác nhau.
- Dưới ảnh hưởng của các nhân tố gây đột biến, ADN có thể bị đột biến dẫn đến đột biến gen hoặc đột biến NST. Đa số các đột biến đều có hại, nhưng một số ít đột biến có lợi là nguồn nguyên liệu của quá trình chọn lọc và tiến hoá.
IV. Tính chất đặc trưng và ổn định của Adn.
1. Tính chất đặc trưng.
- ADN của mỗi loài sinh vật mang tính chất đặc trưng, tính chất đó được quyết định bởi số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp của 4 loại nuclêôtit A, T, G, X trong cấu trúc.
- Số lượng, thành phần, trình tự phân bố các gen trên mỗi phân tử ADN cũng mang tính chất đặc trưng.
- Hàm lượng ADN trong mỗi tế bào của mỗi loài sinh vật mang tính chất đặc trưng.
ví dụ: + ở người tế bào 2n có hàm lượng ADN là 6,6. 10-12g
+ Trong tinh trùng và trứng của Người (n) hàm lượng ADN là 3,3. 10-12g
- Tỷ lệ ở các loài không giống nhau và cũng mang tính chất đặc trưng cho mỗi loài.
2. Tính chất ổn định của ADN.
Sự ổn định của ADN qua các thế hệ được đảm bảo nhờ các cơ chế sau
- Sự tự nhân đôi và phân li đặc thù của ADN cùng với NST trong nguyên phân đảm bảo cho ADN ở tất cả các tế bào của cơ thể luôn luôn giống nhau và là cơ chế ổn định của ADN qua các thế hệ cơ thể của loài sinh sản vô tính.
- Sự tự nhân đôi và phân li đặc thù của ADN cùng với NST trong giảm phân và tái tổ hợp trong thụ tinh đảm bảo cho ADN của loài được ổn định qua các thế hệ nối tiếp nhau của loài sinh sản hữu tính.
HOÀN THÀNH CÂU TRẮC NGHIỆM SAU:
Câu1: Enzim giữ vai trò quan trọng trong quá trình nhân đôi ADN là ADN-Polymerza:

a.Đúng b. Sai
HOÀN THÀNH CÂU TRẮC NGHIỆM SAU:
Câu2: Các loại ARN chỉ có cấu trúc 1 mạch Polynucleotit:

a. Đúng b. Sai
HOÀN THÀNH CÂU TRẮC NGHIỆM SAU:
Câu3: Trong quá trình nhân đôi ADN, enzim ADN-Polymeraza :
Di chuyển cùng chiều trên 2 mạch ADN mẹ
b. Di chuyển ngược chiều trên 2 mạch ADN mẹ
c. Di chuyển ngẫu nhiên
d. Di chuyển từ giữa ADN ra 2 phía
HOÀN THÀNH CÂU TRẮC NGHIỆM SAU:
Câu4: Qúa trình tự nhân đôi diễn ra ở kỳ nào của quá trình phân bào?
a. Kỳ trung gian . b. Kỳ trước .
c. Kỳ giữa. d. Kỳ cuối
HOÀN THÀNH CÂU TRẮC NGHIỆM SAU:
Câu 5: Nguyên tác chủ yếu nào sau đây đảm bảo cho quá trình tái bản ADN diễn ra chính xác ?
a. Nguyên tắc khuôn mẫu b.Nguyên tắc bán bảo toàn
c. Nguyên tắc bổ sung d. Nguyên tắc gián đoạn

HOÀN THÀNH CÂU TRẮC NGHIỆM SAU:
Câu 7: Ở mức độ phân tử quá trình tự nhân đôi của vật chất di truyền có ý nghĩa căn bản là cơ sở tạo ra :
a. Các ADN con giống nhau b. Các tế bào con giống nhau
c. Các NST con giống nhau d. Các cở thể con giống nhau


HOÀN THÀNH CÂU TRẮC NGHIỆM SAU:
Câu 8:Loại ARN nào dưới đây thực hiên chức năng mang axit amin và đọc theo nguyên tắc bổ sung ?
a. mARN. b. tARN. c. rARN . d. Cả a và b.
HOÀN THÀNH CÂU TRẮC NGHIỆM SAU:
Câu9: Sự tự nhân đäi cuía ADN đặt cơ sở cho sự tự nhân đôi của:
a. NST b. ARN c. Ti thể d. Lục lạp
HOÀN THÀNH CÂU TRẮC NGHIỆM SAU:
Câu10: Bộ ba mở đàu và bộ ba kết thúc có ở loại ARN nào sau đây:
a. rARN b. t ARN c. mARN d. Cả a và b

ĐÁP ÁN
a
a
a
b
b
b
c
d
a
c