Lý thuyết sinh 12 bài 1 gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi adn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (252.79 KB, 6 trang )
Lý thuyết Sinh 12 Bài 1. Gen, mã di truyền
và q trình nhân đơi ADN
>>> Tham khảo: Soạn Bài 1. Gen, mã di truyền và q trình nhân đơi ADN
Mục lục nội dung
Lý thuyết về gen và mã di truyền
• Lý thuyết về Gen
• Lý thuyết về mã di truyền
Quá trình nhân đơi ADN
• Khái niệm q trình nhân đơi ADN
• Các bước của q trình nhân đơi ADN
Lý thuyết về gen và mã di truyền
Lý thuyết về Gen
Gen là một đoạn phân tử ADN mang thơng tin mã hóa cho một chuỗi pơlipeptit hay ARN.
Từ định nghĩa gen ta thấy: Gen có bản chất là ADN, trên một phân tử ADN chứa rất nhiều gen.
1. Cấu trúc chung của gen cấu trúc
Mỗi gen cấu tạo bởi các đơn phân A, T, G, X; có hai mạch polinucleotit, nhưng chỉ có mạch gốc
(3' → 5') mang thơng tin mã hóa cho các axit amin, mạch còn lại được gọi là mạch bổ sung.
Mỗi gen mã hóa prơtêin gồm 3 vùng trình tự nuclêơtit:
Vùng điều hịa: nằm ở đầu 3’của gen, mang tín hiệu đặc biệt giúp ARN polimeraza nhận biết và
liên kết để khởi động quá trình phiên mã và chứa trình tự nucleotit kiểm sốt, điều hịa q trình
phiên mã.
Vùng mã hố: gồm các đoạn gen cấu trúc mang thơng tin mã hóa các axit amin.
Vùng kết thúc: nằm ở đầu 5' của mạch mã gốc mang tín hiệu kết thúc phiên mã.
2. Phân biệt gen ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực
Gen ở SVNS và SVNT đều có cấu tạo 3 phần như nhau nhưng chúng phân biệt với nhau bởi cấu
tạo vùng mã hóa:
Vùng mã hóa liên tục (gen khơng phân mảnh): có ở sinh vật nhân sơ.
Vùng mã hóa khơng liên tục (gen phân mảnh): có ở sinh vật nhân thực. Phần lớn các gen của
sinh vật nhân thực có vùng mã hóa khơng liên tục, các đoạn mã hóa axit amin (exon) và khơng
mã hóa axit amin (intron) xen kẽ nhau.
Lý thuyết về mã di truyền
1. Khái niệm
Mã di truyền là trình tự sắp xếp các nucleotit trong gen (trong mạch khn) quy định trình tự sắp
xếp các axit amin trong prôtêin.
Mã di truyền là mã bộ ba được đọc trên cả ADN và mARN (cứ ba nucleotit đứng liền nhau thì
mã hóa cho một axit amin).
Ví dụ: mã gốc là 3’-TAX-5’→ mã sao (codon) là: 5’-AUG-3’ → mã đối mã (anticodon) là UAX
– Met.
2. Đặc điểm của mã di truyền
Mã di truyền là mã bộ ba, có tính phổ biến, tính đặc hiệu và tính thối hóa.
Bằng thực nghiệm các nhà khoa học đã xác định được chính xác có 64 bộ ba.Trong đó:
61 bộ ba mã hóa cho 20 axit amin.
3 bộ ba khơng mã hóa cho axit amin nào được gọi là bộ ba kết thúc. Trong quá trình dịch mã khi
riboxom tiếp xúc với các bộ ba kết thúc thì các tiểu phần của riboxom tách nhau ra và quá trình
dịch mã kết thúc.
Q trình nhân đơi ADN
Khái niệm q trình nhân đơi ADN
Nhân đơi ADN là q trình tạo ra hai phân tử ADN con có cấu trúc giống hệt phân tử ADN mẹ
ban đầu.
Quá trình nhân đơi có thể diễn ra ở pha S kì trung gian của chu kì tế bào (trong nhân của sinh vật
nhân thực) hoặc ngoài tế bào chất (ADN ngoài nhân: ti thể, lục lạp) để chuẩn bị cho phân chia tế
bào.
Q trình nhân đơi ADN diễn ra theo các nguyên tắc:
Nguyên tắc bổ sung: A – T, G – X.
Nguyên tắc bán bảo toàn: trong mỗi phân tử ADN con thì một mạch là mới tổng hợp cịn mạch
kia là của ADN mẹ.
Nguyên tắc nửa gián đoạn: một mạch được tổng hợp liên tục, còn mạch kia bị tổng hợp từng
đoạn một sau đó các đoạn mới được nối vào nhau.
Vai trị: giúp cho thơng tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được truyền đạt nguyên vẹn.
Các thành phần tham gia:
Hai mạch đơn của phân tử ADN mẹ.
Các nucleotit tự do trong môi trường (A, T, G, X) để tổng hợp mạch mới và các ribonucleotit A,
U, G, X để tổng hợp đoạn mồi.
Hệ thống các enzyme tham gia vào q trình tái bản gồm:
Enzyme
Gyraza,
Helicaza
ARN
pơlimeraza
ADN
pơlimeraza
Ligaza
Chức năng
Gyraza (tháo xoắn phân tử ADN mẹ), Helicaza (cắt các liên kết hiđrô giữa hai
mạch đơn của phân tử ADN mẹ để lộ mạch khuôn, tạo chạc ba tái bản)
Tổng hợp đoạn mồi ARN bổ sung với mạch khuôn
Gắn các nuclêơtit tự do ngồi mơi trường vào liên kết với các nuclêôtit mạch
khuôn để tổng hợp mạch mới
Nối các đoạn Okazaki thành mạch mới
Các bước của q trình nhân đơi ADN
Q trình nhân đơi ADN được diễn ra theo trình tự gồm 3 bước sau:
Bước 1: Phân tử ADN mẹ tháo xoắn:
Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y
và để lộ ra 2 mạch khn, trong đó một mạch có đâu 3’, cịn mạch kia có đầu 5’.
Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới:
Enzim ARN-pôlimeraza tổng hợp đoạn mồi, tiếp theo enzim ADN-pôlimeraza lần lượt liên kết
các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêơtit trên mỗi mạch khn theo ngun tắc
bổ sung. Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’ nên:
Trên mạch khn có đầu 3’ thì mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’→ 3’cùng
chiều với chiều tháo xoắn.
Trên mạch khn có đầu 5’ thì mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn
gọi là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’→ 3’ ngược chiều với chiều tháo xoắn, sau đó các đoạn
này được nối lại với nhau nhờ enzim nối ADN – ligaza.
Bước 3: Hai phân tử mới được tạo thành
Mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn (một mạch được tổng hợp và một mạch cũ của phân
tử ban đầu) đóng xoắn lại với nhau tạo thành hai phân tử ADN con.
Kết thúc q trình nhân đơi: Hai phân tử ADN con được tạo thành có cấu trúc giống hệt nhau và
giống ADN mẹ ban đầu.
Ở sinh vật nhân thực, q trình nhân đơi diễn ra ở nhiều điểm tái bản khác nhau (nhiều đơn vị tái
bản). Ở sinh vật nhân sơ chỉ xảy ra tại một điểm (đơn vị tái bản).
Chú ý:
Mỗi đơn vị tái bản gồm có hai chạc chữ Y phát sinh từ một điểm khởi đầu và được nhân đôi theo
hai hướng.
Trong một đơn vị tái bản số đoạn mồi cung cấp cho q trình nhân đơi bằng số đoạn okazaki + 2.
Ý nghĩa của q trình nhân đơi:
Nhân đơi ADN trong pha S của kì trung gian để chuẩn bị cho q trình nhân đơi nhiễm sắc thể
và chuẩn bị cho q trình phân chia tế bào.
Nhân đơi ADN giải thích sự truyền đạt thơng tin di truyền một cách chính xác qua các thế hệ.
