Dạy học blog | SINH HỌC

Tài liệu ôn tập sinh học phổ thông

Bai 1: Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN

I. Gen

1. Khái niệm

Gen là 1 đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá 1 chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN.Ví dụ: Gen hemôglôbin anpha (Hb α) là gen mã hóa chuỗi pôlipeptit α góp phần tạo nên phân tử phân tử Hb trong tế bào hồng cầu; gen tARN mã hóa phân tử tARN …
Photobucket

2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc

Cấu trúc chung của gen cấu trúc bao gồm 3 vùng theo thứ tự: vùng điều hoà -> vùng mã hoá -> vùng kết thúc.
Vùng Vị trí Đặc điểm, vai trò
Vùng điều hoà Nằm ở đầu 3′ của mạch mã gốc gen có trình tự các nuclêôtit đặc biệt giúp ARNpôlimerara có thể nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã, đồng thời cũng chứa trình tự nuclêôtit điều hoà phiên mã.
Vùng mã hoá Tiếp theo vùng điều hòa Mang thông tin mã hoá các axit amin.Các gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa không liên tục (gen không phân mảnh).Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục, xen kẽ các đoạn mã hóa axit amin (êxôn) là các đoạn không mã hóa axit amin (intron). Vì vậy, các gen này được gọi là gen phân mảnh.
Vùng kết thúc Nằm ở đầu 5′ cuả mạch mã gốc gen Mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

PhotobucketPhotobucket

II. Mã di truyền

1. Khái niệm:

Trên gen cấu trúc cứ 3 nuclêôtit đứng liền nhau mã hoá cho một axit amin tạo nên mã di truyềngọi là bộ ba mã hoá (triplet)

2. Đặc điểm của mã di truyền

2.1. Là mã bộ ba: Một bộ ba là một mã di truyền (1 codon)

2.2. Có tính đặc hiệu: một bộ ba chỉ mã hoá  một  loại axit amin.

2.3. Có tính thoái hoá: nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hoá cho một loại axit amin, trừ AUG và UGG.

2.4. Có tính phổ biến: tất cả các loài đều có chung một bộ mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ, phản ánh tính thống nhất của sinh giới.

2.5. Có tính liên tục: mã di truyền được đọc từ 1 điểm xác định, theo từng bộ ba (không gối lên nhau).

3. Giải thích mã di truyền là mã bộ ba

3.1. Lý luận

– Có 4 loại nuclêôtit tạo nên phân tử ADN  (A,T,G,X);

– Có trên 20 loại aaxit amin tạo nên prôtêin;

– Nếu 1 nuclêôtit xác định 1 aa thì có 41 = 4 tổ hợp, chưa đủ mã hóa 20 aa;

– Nếu 2 nuclêôtit  xác định 1 aa thì có 42 = 16 tổ hợp, chưa đủ mã hóa 20 aa;

– Nếu 4 nuclêôtit  xác định 1 aa thì có 44 = 256 tổ hợp, quá nhiều để mã hóa 20 aa;

–  Vậy 3 nuclêôtit xác định 1 aa thì có 43 = 64 tổ hợp, là đủ mã hóa 20 aa.

3.2. Thực nghiệm

– Năm 1966, 64 bộ ba trên mARN (codon) tương ứng 64 bộ ba trên ADN (Triplet) đã được giải mã.

– Có 64 bộ ba, trong đó 3 bộ 3 không mã hóa aa mà làm nhiệm vụ kết thúc dịch mã (UAA, UAG, UGA), 1 bộ 3 vừa làm nhiệm vụ mở đầu, vừa làm nhiệm vụ mã hóa aa Metionin(AUG).

Photobucket

III. Quá trình nhân đôi ADN (Tái bản ADN)

1. Thời điểm, Vị trí diễn ra:

Kì trung gian, giữa 2 lần phân bào (Pha S của chu kì tế bào).Diễn ra trong nhân tế bào.

2. Nguyên tắc nhân đôi: (3 nguyên tắc)

– Nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T, G liên kết với X

– Nguyên tắc bán bảo tồn: Phân tử ADN con đước tạo ra có một mạch của ADN ban đầu, một mạch mới.

– Nguyên tắc nửa gián đoạn: Enzym ADN-polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’- 3’, cấu trúc của phân tử ADN là đối song song vì vậy:

Đối với mạch mã gốc 3’ – 5’ thì ADN – polimeraza tổng hợp mạch bổ sung liên tục theo chiều 5’-3’.

Đối với mạch bổ sung 5’ – 3’, tổng hợp ngắt quãng với các đoạn ngắn Okazaki theo chiều 5’ – 3’ (ngược với chiều phát triển của chạc tái bản). Sau đó các đoạn ngắn này được nối lại nhờ ADN- ligaza để cho ra mạch ra chậm.

3. Diễn biến: Gồm 3 bước:

Bước 1 : Tháo xoắn phân tử ADN

Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN tách nhau dần tạo nên chạc tái bản (hình chữ Y) và để lộ ra 2 mạch khuôn.

Bước 2 : Tổng hợp các mạch ADN mới

Enzym ADN pôlimerara xúc tác hình thành mạch đơn mới theo chiều 5’ – 3’ (ngược chiều với mạch làm khuôn). Các nuclêôtit của môi trường nội bào liên kết với nuclêôtit của mạch làm khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A – T, G – X).

Trên mạch khuôn 3’ – 5’ mạch mới được tổng  liên tục.

Trên mạch 5’ – 3’ mạch mới được tổng hợp gián đoạn tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki)

Nguyên nhân một mạch tổng hợp gián đoạn: Vì enzym xúc tác quá trình tự nhân đôi của ADN chỉ gắn vào đầu 3’ của chuỗi pôlinuclêôtít ADN mẹ và mạch pôlinuclêôtit chứa ADN con kéo dài theo chiều 5’ – 3’) sau đó các đoạn Okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối Ligaza.

Bước 3: Tạo hai phân tử ADN con

Các mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn xoắn đến đó tạo thành phân tử ADN con, trong đó một mạch mới được tổng hợp còn mạch kia là của ADN ban đầu (nguyên tắc bán bảo tồn).

4. Ý nghĩa

Đảm bảo quá trình truyền đạt thông tin di truyền được nguyên vẹn.

Bằng thực nghiệm, có thể nhân bản ADN thành vô số bản sao trong thời gian ngắn.

Photobucket


Xem phim  minh họa quá trình nhân đôi ADN:

1. http://www.youtube.com/watch?v=UkzxuyLAp3o&feature=related

2. http://youtu.be/MRTTsIUXT5g

Kết luận

Gen là 1 đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá 1 chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN.

Mã di truyền là trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong gen quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong prôtêin.

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn. Nhờ đó, hai phân tử con được tạo ra hoàn toàn giống nhau và giống với phân tử ADN me.

Hỏi đáp bài 1 – Sinh 12: https://dayhocblog.wordpress.com/2013/09/10/hoi-dap-sinh-hoc-12-bai-1/

Xem thêm bài chuyền đề về quá trình nhân đôi ADN

One response to “Bai 1: Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN

  1. Bài giảng hay dễ hiểu 13.07.2013 lúc 9:18 chiều

    Hay quá

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: