1. Lý thuyết về vật chất di truyền (axit nucleic)
Vật chất di truyền (VCDT): Là vật chất mang trong mình thông tin di truyền quy định những tính trạng của cơ thể.
VCDT trên cấp độ phân tử là Axit Nucleic gồm 2 loại: ADN (Axit Deoxyribose Nucleic) và ARN (Axit Ribose Nucleic). Tại gần như trên những loài, VCDT là ADN, trừ 1 số chủng virus có VCDT là ARN.
Vùng phân bố: trong tế bào chất (sinh vật nhân sơ) hay chủ yếu trên trong nhân, 1 lượng bé có trong bào quan ti thể, lục lạp trên tế bào chất (sinh vật nhân thực).
1.1 Cấu trúc của axit nucleic
1.1.1 Cấu trúc ko gian
ADN (Dạng B) ARN Gồm 2 ổ đơn polynucleotit đồng thời, xoắn kép quanh trục tưởng tượng, giống 1 chiếc cầu thang xoắn.
– Bậc thang là sự hợp tác giữa những cặp bazơ nitơ theo nguyên tắc bổ sung NTBS (A = T ; G ≡ X)
– Tay thang: Là sự hợp tác kế tiếp giữa 2 thành phần đường và nhóm photphat.
Từng chu kì xoắn chứa 10 cặp nucleotit, dài 3,4nm có đường kính là 20 Ao. Gồm 1 ổ đơn polynucleotit. Có 3 loại
– mARN: 1 ổ thẳng, gồm những bộ cha mã sao (codon) được dùng khiến khuôn cho quy trình dịch mã.
– ARN: 1 ổ cuộn xoắn, có đoạn những cặp bazơ hợp tác theo NTBS (A = U, G X). Có 2 đầu quan yếu: 1 đầu (3’) mang trong mình axit amin, 1 đầu mang trong mình bộ cha đối mã (anticodon).
– rARN: 1 ổ cuộn xoắn tạo hợp tác bổ sung hình thành nên vùng xoắn kép cục bộ.
1.1.2 Cấu trúc hóa học
Axit nucleic là đại phân tử hữu cơ, cấu tạo đa phân và chứa những nguyên tố hoá học: C, H, O, N và P.
Đơn phân của Axit nucleic là Nucleotit (Nu). 1 Nu dài 3,4A0 và có khối lượng trung bình 300đvC.
ADN ARN
1 Nu gồm 3 thành phần:
– Đường pentose : Deoxyribose (C5H10O4)
– Bazơ nitơ (A, T, G, X)
– Nhóm photphat – H3PO4
⇒ Những loại Nu chỉ khác nhau trên thành phần bazơ nitơ nên người ta gọi tên 4 loại nucleotit theo tên 4 loại bazơ nitơ là: A, T, G, X.
1 Nu gồm 3 thành phần:
– Đường pentose : Ribose (C5H10O5)
– Bazơ nitơ (A, U, G , X)
– Nhóm photphat – H3PO4
⇒ Những loại Nu chỉ khác nhau trên thành phần bazơ nitơ nên người ta gọi tên 4 loại nucleotit theo tên 4 loại bazơ nitơ là: A, U, G, X.
Hợp tác hoá trị
Hợp tác hoá trị là hợp tác được hình thành giữa đường và axit photphoric (còn gọi là hợp tác photphođieste). Trên ổ đơn, những Nu hợp tác có nhau bằng hợp tác hoá trị giữa đường của Nu này có nhóm photphat của Nu tiếp theo tạo chuỗi polynucleotit. Hợp tác hoá trị có trên cả phân tử ADN và ARN.
Hợp tác hidro
- ADN: Trên 2 ổ đơn, những Nu đối diện hợp tác có nhau bằng LK Hidro theo NTBS: A = T ; G ≡ X.
- ARN: Là 1 chuỗi polynucleotit và có thể tự động cuộn xoắn cục bộ tạo hợp tác Hidro theo NTBS (có trên tARN và rARN): A = U ; G ≡ X.
1.2 Chức năng của những axit nucleic
Chức năng của ADN: Lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền
Chức năng của ARN:
- mARN: truyền đạt thông tin di truyền từ ADN tới protein, khiến “khuôn mẫu” cho quy trình dịch mã.
- tARN: chuyên chở axit amin, đóng vai trò như “1 người phiên dịch”.
- rARN: hài hòa có protein tạo riboxom, là nơi tổng hợp protein.
2. Công thức vận dụng
2.1 Axit Deoxyribose Nucleic (ADN)
Tổng số Nu của ADN (N): N=2A+2G ⇒N2=A + G hoặc %A + %G = 50%
Tính chu kì xoắn (C): C=N20=L34
Tính khối lượng phân tử ADN: M = N× 300 (đvC)
Tính chiều dài của phân tử ADN: L= N2×3,4A° (1A°=10-1nm=10-4μ=10-7mm)
Số hợp tác hidro: H = 2A + 3G
Số hợp tác hóa trị (Ok)
Ok giữa những Nu = N – 2
Ok có trong ADN = 2N – 2
Tỉ lệ % từng loại Nu có trong gen
A% = T% =A×100percentN
A = T =A%×N100%
G% = X% =G×100percentN
G = X =G% × N100%
Số Nu trên từng ổ đơn:
A1=T2; G1=X2; T1=A2; X1=G2N’ = N2=A1+T1+G1+X1=A2+T2+G2+X2A1%=T2%=A1×100N’A1=T2=A1%×N’100G1% = X2%=G1×100N’G1=X2=G1×N’100
Mối liên lạc giữa phân tử ADN – ổ đơn:
A=T=A1+A2=T1+T2=A1+T1=A2+T2A%=T% =A1%+T1percent2G=X=G1+G2=X1+X2=G1+X1=G2+X2G%=X%=G1%+X1percent2
2.2. Axit Ribose Nucleic (ARN)
Tổng số Nu của ARN (rN): rN = rA + rU + rG + rX =N2
Khối lượng: MARN=rN×300 đvC = N2 ×300 đvC
Chiều dài ARN: LADN=LARN=rN×3,4 A°=N2×3,4A°
Số hợp tác hóa trị có trong phân tử ARN: KARN= 2rN -1
Mối liên lạc giữa ARN và ADN:
rA=Tgốc; rU=Agốc; rG=Xgốc; rX = Ggốc
A=T=rA + rU G=X=rG + rXpercentA =%T=%rA+%rU2percentG = %X =%rG+ %rX2
2.3. Vận dụng
Câu 1: Hình bên dưới biểu hiện cấu trúc của 1 số loại nucleotit cấu tạo nên ADN và ARN. Hình nào trong số những hình trên là ko yêu thích?
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
Đáp án D
Câu 2: Lúc nói về Axit nucleic trên sinh vật nhân thực, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
(1). Nucleotit loại T là đơn phân cấu tạo nên phân tử ADN.
(2). Nucleotit loại U là đơn phân cấu tạo nên phân tử ARN.
(3). rARN là thành phần cấu tạo nên ribôxôm.
(4). tARN có chức năng chuyên chở axit amin trong quy trình dịch mã.
(5). Vật chất di truyền của sinh vật nhân thực có thể là ADN hoặc ARN.
(6). ADN chỉ nằm trong diện nhân tế bào.
A. 6
B. 3
C. 4
D. 5
Đáp án C
Câu 3: 1 gen trên sinh vật nhân sơ, trên ổ 1 có %A – %X = 10% và %T – %X = 30%; trên ổ 2 có %X – %G = 20%. Theo lý thuyết, trong tổng số Nu trên ổ 2, số nuclêôtit loại G chiếm tỉ lệ:
A. 10%
B. 40%
C. 20%
D. 30%
Chỉ dẫn:
%A1 – %X1 = 10% (1)
%T1 – %X1 = 30% (2)
%X2 – %G2 = 20% hay %G1 – %X1 = 20% (3)
(1) + (2) + (3) = %A1 +%T1 + %G1 – 3percentX1 = 60%
Mà %A1 + %T1 + %G1 + %X1 = 100%
Suy ra: %X1 = 10 = % G2
Đáp án A
Câu 4: Trên 1 phân tử mARN có hiệu số giữa những loại nucleotit như sau: A-U=450, X- U=300. Trên ổ gốc của ADN có T – X = 20% số nuclêôtit của ổ. Biết ADN tổng hợp ra mARN dài 6120A. Số lượng nuclêôtit loại A của mARN là:
A. 540
B. 240
C. 690
D. 330
Chỉ dẫn:
N = (2 x L) : 3,4 = 3600
rA – r U = 450 ⇒ rU = rA – 450
rX – rU = 300 ⇒ rX = 300 + rU = rA – 15
Trên ổ gốc: %Tg – %Xg = 20%
↔ Tg – Xg = 20% x 3600/2 = 360
↔ rA- rG = 360 ↔ rG = rA – 360
Mà rA + rU + rG + rX = 1800
↔ rA + rA – 450 + rA – 360 + rA – 150 = 1800
Suy ra rA = 690
Đáp án C
Câu 5: Phân tử ADN có số hợp tác hiđro là 3120 và số hợp tác cùng hóa trị giữa những nucleotit trên từng ổ đơn là 1199. Xét những nhận định sau:
(1). Chiều dài của gen là 4008A0
(2). Số nuceotit A chiếm 30%
(3). Số nucleotit A là 480 và G là 720
(4). Số chu kì xoắn của gen là 240
Trong những phát biểu trên, có bao nhiêu phát biểu đúng?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Chỉ dẫn:
Ta có: (N- 2) : 2 = 1199
⇒ N = 2400 ↔ 2A + 2G = 2400
Mà: H = 2A + 3G = 3120
Suy ra: A = T = 480; G = 720 ⇒(3) Đúng
L = (2400: 2) x 3,4 = 4080 A0 ⇒ (1) Sai
%A = (480 : 2400) x 100% = 20% ⇒ (2) Sai
C = N : 20 = 2400 : 20 = 120 ⇒ (4) Sai
Đáp án A
–
Người biên soạn:
Giáo viên Nguyễn Thị Thu Thủy
Xem thêm:
- Ứng dụng về điểm cực đại trong giao thoa sóng cơ
- Khối lượng riêng là gì? Công thức tính khối lượng riêng toàn bộ, chi tiết nhất
