Bạn đang xem bài viết Giáo Án Bài 1 Gen, Mã Di Truyền Và Quá Trình Nhân Đôi Adn Sinh Học 12 được cập nhật mới nhất tháng 12 năm 2023 trên website Phauthuatthankinh.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Published on
Tài liệu có tính phí thông qua thẻ cào viettel – Liên hệ page để tải tài liệu https://www.facebook.com/garmentspace
1. GIÁO ÁN SINH HỌC 12 Bài 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ SỰ TỰ NHÂN ĐÔI CỦA ADN I/ Mục tiêu: 1. Về kiến thức: Sau khi học xong bài này học sinh phải – Nêu được khái niệm, cấu trúc chung của gen. – Nêu được khái niệm, các đặc điểm chung về mã di truyền. Giải thích được tại sao mã di truyền phải là mã bộ ba. – Từ mô hình tự nhân đôi của ADN, mô tả được các bước của quá trình tự nhân đôi ADN làm cơ sở cho sự tự nhân đôi nhiễm sắc thể. – Nêu được điểm khác nhau giữa sao chép ở sinh vật nhân sơ và nhân chuẩn. – Tăng cường khả năng suy luận, nhận thức thông qua kiến thức về cách tổng hợp mạch mới dựa theo 2 mạch khuôn khác nhau. 2. Về kỹ năng: – Rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích hình ảnh, kỹ năng so sánh và tổng hợp. 3. Về thái độ: – Biết được sự đa dạng của gen chính là đa dạng di truyền của sinh giới. Do đó bảo vệ nguồn gen, đặc biệt là nguồn gen quý bằng cách bảo vệ, nuôi dưỡng, chăm sóc động vật quý hiếm. II/ chuẩn bị: 1. GV: – Tranh phóng to hình 1.1, 1.2 và bảng 1 SGK, phim( ảnh động) về sự tự nhân đôi của ADN. – Máy chiếu projector( hoặc máy chiếu Overhead, bảng phụ), máy tính… 2. HS: – Tấm bản trong( hoặc giấy rôki), bút phớt. chúng tôi Page 1
2. – Xem trước bài mới. III/ TTBH: 1. Kiểm tra: GV có thể kiểm tra kiến thức về khái niệm gen, cơ chế nhân đôi AND ở lớp 9 qua một số câu hỏi tái hiện. 2. Bài mới: ADN là vật chất di truyền có chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền. Vậy ADN được sao chép và truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào như thế nào? Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung Hoạt động 1: Hướng dẫn học sinh tìm hiểu khái niệm gen và cấu trúc chung của gen 1. Yêu cầu học sinh đọc mục I kết hợp quan sát hình 1.1 SGK và cho biết: gen là gì? Gen ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực giống và khác nhau ở điểm nào? 2. Gọi 1- 2 học sinh bất kì trả lời và yêu cầu một số học sinh khác nhận xét, bổ sung. 3. GV chỉnh sửa và kết luận để học sinh ghi bài. Hoạt động 2: Giải thích về bằng chứng về mã bộ 3 và đặc điểm của mã di truyền. HS tìm hiểu khái niệm gen và cấu trúc chung của gen – Đọc mục I và quan sát hình 1.1. – Trả lời/nhận xét, bổ sung. – Ghi bài HS tìm hiểu về mã di truyền I/ Gen: 1. Khái niệm: SGK 2.Cấu trúc chung của gen: Gen ở sinh vật nhân sơ và nhân thực đều có cấu trúc gồm 3 vùng. Tuy nhiên ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hoá liên tục còn ở sinh vật nhân thực có vùng mã hoá không liên tục. II/ Mã di truyền. – Khái niệm: SGK – Bằng chứng về mã bộ ba – Đặc điểm chung của mã di chúng tôi Page 2
3. 1. Yêu cầu học sinh đọc SGK mục II và hoàn thành những yêu cầu sau: – Nêu khái niệm về mã di truyền. – Chứng minh mã di truyền là mã bộ ba. – Nêu đặc điểm chung của mã di truyền 2. Với mỗi nội dung, gọi 1 học sinh bất kì trả lời, cả lớp theo dõi, nhận xét, bổ sung, cuối cùng GV giải thích các đặc điểm chung của mã di truyền dựa vào bảng 1.1 và kết luận như SGV. Hoạt động 3: Hướng dẫn học sinh tìm hiểu và mô tả lại quá trình nhân đôi ADN. 1. Giới thiệu đoạn phim về quá trình nhân đôi ADN. 2. Yêu cầu học sinh quan sát phim, hình 1.2 SGK kết hợp đọc SGK mục III để mô tả lại quá trình nhân đôi ADN. 3. Gọi một HS bất kì mô tả, sau đó gọi 1 vài học sinh khác nhận xét, bổ sung. – Đọc SGK – Trình tự sắp xếp các Nu trong gen quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong prôtêin. – Trả lời câu hỏi và nhận xét, bổ sung phần trả lời của bạn. – Ghi bài. HS tìm hiểu và mô tả lại quá trình nhân đôi ADN. – Theo dõi GV giới thiệu – Quan sát phim, hình và đọc SGK mục III. truyền: (SGK) III/ Quá trình nhân đôi ADN(tái bản ADN) – Bước 1: Tháo xoắn phân tử – Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới – Bước 3: Hai phân tử ADN con được tạo thành chúng tôi Page 3
4. 4. GV hoàn thiện, bổ sung và vấn đáp học sinh để làm rõ thêm về nguyên tắc bổ sung, bán bảo toàn và cơ chế nửa gián đoạn. – Mô tả/ nhận xét/ bổ sung – Theo dõi GV nhận xét, trả lời câu hỏi và ghi bài. 3. Củng cố: GV có thể treo bảng phụ hoặc chiếu trên màn hình các câu hỏi trắc nghiệm, yêu cầu cả lớp quan sát, gọi một học sinh bất kỳ chọn phương án trả lời đúng sau đó hỏi cả lớp về sự nhất trí hay không lần lượt các phương án lựa chọn của học sinh đã trả lời. Từ đó củng cố và đánh giá được sự tiếp thu bài của cả lớp cũng qua đó giúp HS tự đánh giá được bản thân và đánh giá lẫn nhau( thực hiện đổi mới trong củng cố đánh giá). Chọn phương án trả lới đúng hoặc đúng nhất trong mỗi câu sau: 1) Gen là một đoạn ADN A. mang thông tin cấu trúc của phân tử prôtêin. B. mang thông tin mã hoá cho một sản phẩm xác định là chuỗi polipép tít hay ARN. C. mang thông tin di truyền. D. chứa các bộ 3 mã hoá các axitamin. 2) Mỗi gen mã hoá prôtêin điển hình gồm vùng A. điều hoà đầu gen, mã hoá, kết thúc. B. điều hoà, mã hoá, kết thúc. C. điều hoà, vận hành, kết thúc. D. điều hoà, vận hành, mã hoá. 3) ở sinh vật nhân thực A. các gen có vùng mã hoá liên tục. B. các gen không có vùng mã hoá liên tục. C. phần lớn các gen có vùng mã hoá không liên tục. D. phần lớn các gen không có vùng mã hoá liên tục. chúng tôi Page 4
5. 4) ở sinh vật nhân sơ A. các gen có vùng mã hoá liên tục. B. các gen không có vùng mã hoá liên tục. C. phần lớn các gen có vùng mã hoá không liên tục. D. phần lớn các gen không có vùng mã hoá liên tục. 5) Bản chất của mã di truyền là A. một bộ ba mã hoá cho một axitamin. B. 3 nuclêôtit liền kề cùng loại hay khác loại đều mã hoá cho một axitamin. C. trình tự sắp xếp các nulêôtit trong gen quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong prôtêin. D. các axitamin đựơc mã hoá trong gen. 6) Mã di truyền phản ánh tính đa dạng của sinh giới vì A. có 61 bộ ba, có thể mã hoá cho 20 loại axit amin, sự sắp xếp theo một trình tự nghiêm ngặt các bộ ba đã tạo ra bản mật mã TTDT đặc trưng cho loài. B. sự sắp xếp theo một trình tự nghiêm ngặt các bộ ba đã tạo ra bản mật mã TTDT đặc trưng cho loài C. sự sắp xếp theo nhiều cách khác nhau của các bộ ba đã tạo nhiều bản mật mã TTDT khác nhau. D. với 4 loại nuclêôtit tạo 64 bộ mã, có thể mã hoá cho 20 loại axit amin. 7) Quá trình tự nhân đôi của ADN diễn ra theo nguyên tắc A. bổ sung; bán bảo tồn. B. trong phân tử ADN con có một mạch của mẹ và một mạch mới được tổng hợp. C. mạch mới được tổng hợp theo mạch khuôn của mẹ. D. một mạch tổng hợp liên tục, một mạch tổng hợp gián đoạn. 8) Quá trình tự nhân đôi của ADN chỉ có một mạch được tổng hợp liên tục, mạch còn lại tổng hợp gián đoạn vì A. enzim xúc tác quá trình tự nhân đôi của ADN chỉ gắn vào đầu 3, của pôlinuclêôtít ADN mẹ và mạch pôlinuclêôtit chứa ADN con kéo dài theo chiều 5, – 3, . chúng tôi Page 5
6. B. enzim xúc tác quá trình tự nhân đôi của ADN chỉ gắn vào đầu 3, của pôlinuclêôtít ADN mẹ và mạch pôlinuclêôtit chứa ADN con kéo dài theo chiều 3, – 5, . C. enzim xúc tác quá trình tự nhân đôi của ADN chỉ gắn vào đầu 5, của pôlinuclêôtít ADN mẹ và mạch pôlinuclêôtit chứa ADN con kéo dài theo chiều 5, – 3, . D. hai mạch của phân tử ADN ngược chiều nhau và có khả năng tự nhân đôi theo nguyên tắc bổ xung. 9) Quá trình tự nhân đôi của ADN, en zim ADN – pô limeraza có vai trò A. tháo xoắn phân tử ADN, bẻ gãy các liên kết H giữa 2 mạch ADN lắp ráp các nuclêôtit tự do theo nguyên tắc bổ xung với mỗi mạch khuôn của ADN. B. bẻ gãy các liên kết H giữa 2 mạch ADN. C. duỗi xoắn phân tử ADN, lắp ráp các nuclêôtit tự do theo nguyên tắc bổ xung với mỗi mạch khuôn của ADN. D. bẻ gãy các liên kết H giữa 2 mạch ADN, cung cấp năng lượng cho quá trình tự nhân đôi. 10) Điểm mấu chốt trong quá trình tự nhân đôi của ADN làm cho 2 ADN con giống với ADN mẹ là A. nguyên tắc bổ sung, bán bảo tồn. B. ADN con được tổng hợp từ ADN mẹ. C. sự lắp ráp tuần tự các nuclêôtit. D. một ba zơ bé bù với một ba zơ lớn. Đáp án: 1B 2A 3C 4A 5C 6A 7A 8A 9A 10A. 4. HDVN: Học bài và làm bài tập 3,4 SGK. ******************************************************************** chúng tôi Page 6
7. B. enzim xúc tác quá trình tự nhân đôi của ADN chỉ gắn vào đầu 3, của pôlinuclêôtít ADN mẹ và mạch pôlinuclêôtit chứa ADN con kéo dài theo chiều 3, – 5, . C. enzim xúc tác quá trình tự nhân đôi của ADN chỉ gắn vào đầu 5, của pôlinuclêôtít ADN mẹ và mạch pôlinuclêôtit chứa ADN con kéo dài theo chiều 5, – 3, . D. hai mạch của phân tử ADN ngược chiều nhau và có khả năng tự nhân đôi theo nguyên tắc bổ xung. 9) Quá trình tự nhân đôi của ADN, en zim ADN – pô limeraza có vai trò A. tháo xoắn phân tử ADN, bẻ gãy các liên kết H giữa 2 mạch ADN lắp ráp các nuclêôtit tự do theo nguyên tắc bổ xung với mỗi mạch khuôn của ADN. B. bẻ gãy các liên kết H giữa 2 mạch ADN. C. duỗi xoắn phân tử ADN, lắp ráp các nuclêôtit tự do theo nguyên tắc bổ xung với mỗi mạch khuôn của ADN. D. bẻ gãy các liên kết H giữa 2 mạch ADN, cung cấp năng lượng cho quá trình tự nhân đôi. 10) Điểm mấu chốt trong quá trình tự nhân đôi của ADN làm cho 2 ADN con giống với ADN mẹ là A. nguyên tắc bổ sung, bán bảo tồn. B. ADN con được tổng hợp từ ADN mẹ. C. sự lắp ráp tuần tự các nuclêôtit. D. một ba zơ bé bù với một ba zơ lớn. Đáp án: 1B 2A 3C 4A 5C 6A 7A 8A 9A 10A. 4. HDVN: Học bài và làm bài tập 3,4 SGK. ******************************************************************** chúng tôi Page 6
Bài 1. Gen, Mã Di Truyền Và Quá Trình Nhân Đôi Adn
Bài 1. Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN
SỰ TỰ NHÂN ĐÔI CỦA ADNTHÖÏC HIEÄN :BẠN BIẾT GÌ VỀ SỰ TỰ NHÂN ĐÔI ADN ??? Là quá trình hình thành 2 phân tử ADN mới từ 1 phân tử ADN ban đầu. Là cơ sở cho sự tự nhân đôi của NST trong quá trình phân bào. Xảy ra trong gian kì, ở pha S.CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT Các liên kết H2 giữa hai mạch phải bị phá vỡ. Phải có đủ 4 loại nucleoside triphosphates: dATP, dTTP, dGTP, dCTP. Phải có đoạn mồi (primer) để bắt cặp với mạch khuôn. Có sự tham gia của các nhân tố đặc hiệu : + TOPOISOMERASE + PRIMASE + HELICASE + ADN POLYMERASE + SSB PROTEIN + ADN LIGASE TOPOISOMERASEChức năng : tháo xoắn tại điểm gốc và duỗi thẳng mạch ADN Topoisomerase I : tháo xoắn 1 mạch Topoisomerase II : tháo xoắn 2 mạchMô hình hoạt động của TopoisomeraseCấu trúc 3D của TopoisomeraseHELICASEChức năng : cắt đứt liên kết H2, tạo nên 2 chạc ba tái bản ở hai bên điểm gốc và hoạt động suốt chiều dài ADN dọc theo mạch khuônCác loại Helicase ở VK qua kính hiển vi e- Cấu trúc 3D của enzyme HelicasePROTEIN SSBChức năng : làm căng mạch tạo điều kiện cho việc sao chép được dễ dàng.ADN POLYMERASEPolymer hoá 5′ – 3′ : ADN Polymerase I, II, IIIExonuclease 3′ – 5′ : ADN Polymerase I, II, IIIExonuclease 5′ – 3′ : ADN Polymerase I Chức năng :PRIMASEChức năng : tạo đoạn mồi (ARN primer) có khoảng 10 ribonucleotideADN LIGASEChức năng : Nối các đoạn Okazaki (Okazaki fragments)GỒM 3 GIAI ĐOẠN CHÍNH : BẮT ĐẦU (Initiation) KÉO DÀI (Elongation) KẾT THÚC (Termination) Protein B nhận biết điểm gốc (Origine) và gắn chặt vào đó. Enzyme Topoisomerase tháo xoắn 2 mạch ở 2 bên điểm gốc. Enzyme Helicase bắt đầu tách mạch tạo thành chạc ba tái bản bằng cách sử dụng năng lượng ATP để cắt đứt liên kết H2. Protein SSB gắn vào các mạch đơn làm chúng tách nhau, thẳng ra, không cho chập ngẫu nhiên hay xoắn lại sao chép dễ dàng. Enzyme primase tạo đoạn mồi (ARN primer) có khoảng 10 rnu liên kết với mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung.Tổng hợp đoạn mồi (ARN primer) : Đây là một đoạn mạch có khoảng 10 rnu, được tổng hợp nhờ phức hợp primosome gồm nhiều protein và enzyme primase, trên mạch muộn (lagging strand) có nhiều primer.2) Tổng hợp mạch mới bởi ADN Polymerase III : ADN Pol. III nối dài đầu 3′ -OH của một mồi đã bắt cặp sẵn trên mạch khuôn. ADN Pol. chỉ tổng hợp theo chiều từ 5′ 3′ (mạch mới) hay theo chiều từ 3′ 5′ của mạch khuôn mẫu (template strand).Tốc độ bổ sung nu ở vi khuẩn là : 500nu/s, ở động vật có vú là : 50nu/s. Mạch sớm (leading strand) được tổng hợp nhanh và liên tục. Mạch muộn (lagging strand) được tổng hợp không liên tục dựa trên các đoạn mồi tạo thành những đoạn Okazaki (Okazaki fragments – do R.Okazaki người Nhật phát hiện năm 1969) gồm từ 100-1000 cặp base.CÁC NU TỰ DO GẮN VÀO RNU CỦA PRIMER NHƯ THẾ NÀO?QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP MẠCH MUỘNPrimase gắn mồi vào mạch khuôn, gần chạc ba tái bản.ADN Pol. III nối dài mồi theo hướng ngược chiều chạc ba tái bản tạo thành những đoạn ngắn Okazaki (có từ 100-1000 base).Các khe hở trong đoạn nu mới bổ sung và đoạn Okazaki sẽ được ligase nối lại nhanh chóng thành một sợi đơn hoàn hảo. Mồi ARN bị phân huỷ bởi ARNase H. Các lỗ hổng (GAP) sẽ được lấp lại nhờ vào ADN Polymerase I. Enzyme Ligase nối tất cả các chỗ gián đoạn. Mạch mới và mạch cũ xoắn lại dần. Sự tự nhân đôi xảy ra cho đến khi hai chạc ba gặp nhau (đối với Vi khuẩn) hay chạc ba chạy hết chiều dài ptử ADN (Eukaryote).SƠ ĐỒ TỔNG QUÁTSỬA SAI KHI SAO CHÉPTỰ NHÂN ĐÔI ADN Ở TẾ BÀO EUKARYOTE Tương tự như ở tế bào Prokaryote nhưng có sự khác biệt ở các enzyme tham gia. Cho đến nay đã phát hiện 6 loại ADN Polymerase tham gia nhưng chưa thể biết hết chức năng (Ở Prokaryote đã phát hiện được 5 loại ADN Polymerase nhưng chỉ mới biết được chức năng của ADN Polymerase I,II và III) Có nhiều enzyme chuyên biệt tham gia.SƠ ĐỒ TỔNG QUÁTIn Eukaryotes
Lý Thuyết Quá Trình Nhân Đôi Adn Sinh 12
Nhân đôi ADN là quá trình tạo ra hai phân tử ADN con có cấu trúc giống hệt phân tử ADN mẹ ban đầu.
Quá trình nhân đôi 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.
Quá trình nhân đôi 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 còn 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 trò: giúp cho thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được truyền đạt nguyên vẹn.
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 quá trình tái bản gồm:
II. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
Quá trình nhân đôi ADN được diễn ra theo trình tự gồm 3 bước sau:
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 khuôn, trong đó một mạch có đâu 3′, còn 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 dotừ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5′ → 3′
Trên mạch khuôn có đầu 5′ thì mạch bổ sung được tạo nên các đoạn ngắn gọi là đoạn 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 quá trình nhân đôi: Hai phân tửADN con được tạo thành có cấu trúc giống hệt nhau và giống ADN mẹ ban đầu.
Ở sinh vật nhân thực, quá trình nhân đôi 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 quá trình nhân đôi bằng số đoạn okazaki + 2.
Ý nghĩa của quá trình nhân đôi:
Nhân đôi ADN trong pha S của kì trung gian để chuẩn bị cho quá trình nhân đôi nhiễm sắc thể và chuẩn bị cho quá trình phân chia tế bào.
Nhân đôi ADN giải thích sự truyền đạt thông tin di truyền một cách chính xác qua các thế hệ.
Bai 1: Gen, Mã Di Truyền Và … Bai1 12Cb Ppt
PHẦN 5: DI TRUYỀN HỌCI. GEN.II. MÃ DI TRUYỀNIII. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI DNA (TÁI BẢN DNA)GENADNI. GEN.– Gen là gì?1. Khái niệm Gen là một đoạn của ADN mang thông tin mã hóa 1 polipeptit hay 1 phân tử ARN.-Theo em gen có chức năng gì?2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc:I. GEN. Khởi động và điều hòa quá trình phiên mã. Mã hoá các chuỗi protêin cần tổng hợp.
Mang tín hiệu kết thúc phiên mã.I. GEN.Không phân mảnh
TẾ BÀO NHÂN SƠTẾ BÀO NHÂN THỰC2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc:I. GEN.Chức năng của vùng điều hòa? Vùng điều hòa: khởi động và điều hòa quá trình phiên mã. Vùng mã hoá : mã hoá các chuỗi protêin cần tổng hợp. Vùng kết thúc: mang tín hiệu kết thúc phiên mã.Chức năng của vùng mã hóa?Chức năng của vùng kết thúc?-Ở SV nhân sơ: vùng mã hóa liên tục (gen không phân mảnh).-Ở SV nhân thực: vùng mã hóa không liên tục (gen phân mảnh).II. MÃ DI TRUYỀN Quan sát hình và nhận xét về đặc điểm của các codon? Codon gồm 3 Nu kế tiếp nhau. Các codon không gối lên nhauII. MÃ DI TRUYỀNĐặc điểm của mã di truyền:Mã di truyền được đọc từ 1 điểm xác định theo từng bộ ba nucleotit mà không gối lên nhau.Mã di truyền có tính phổ biến, tức là tất cả các loài đều có chung 1 bộ mã di truyền, trừ 1 vài ngoại lệ.Mã di truyền có tính đặc hiệu, tức là 1 bộ ba chỉ mã hóa cho 1 loại aa.Mã di truyền mang tính thoái hóa, tức là nhiều bộ ba khác nhau cùng xác định 1 loại aa, trừ AUG và UGG.II. MÃ DI TRUYỀNIII. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI DNA (TÁI BẢN DNA)CHU KÌ TẾ BÀO Quá trình nhân đôi DNA sẽ diễn ra vào giai đoạn nào trong chu kì tế bào?III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI DNA (TÁI BẢN DNA)Phân tử ADN
*Bước 1:Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử DNA tách nhau dần tạo nên chạc hình chữ Y và để lộ ra 2 mạch khuôn.III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI DNA (TÁI BẢN DNA)*Bước 2: Tổng hợp các mạch DNA mớiEnzim DNA – polimeraza sử dụng 1 mạch làm khuôn tổng hợp nên mạch mới, trong đó A luôn liên kết với T và G luôn liên kết với X (nguyên tắc bổ sung).Vì DNA – polimeraza 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 ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki). Sau đó các đoạn Okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối. III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI DNA (TÁI BẢN DNA)* Bước 3: Hai phân tử DNA được tạo thànhTrong mỗi phân tử DNA được tạo thành thì 1 mạch mới được tổng hợp, còn mạch kia là của DNA ban đầu (nguyên tắc bán bảo tồn).III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI DNA (TÁI BẢN DNA)CỦNG CỐ
Quá Trình Tự Nhân Đôi Adn
I. LÝ THUYẾT 1. Thời điểm và vị trí
– Thời điểm: Xảy ra pha S của chu kỳ trung gian của chu kì tế bào (ADN trong nhân của sinh vật nhân thực) hoặc ngoài tế bào chất (ADN ngoài nhân) để chuẩn bị cho phân chia tế bào.
– Vị trí: Trong nhân tế bào đối với sinh vật nhân thực và vùng nhân tế bào đối với sinh vật nhân sơ.
2. Thành phần tham gia 3. Nguyên tắc nhân đôiQuá trình nhân đôi ADN là quá trình tổng hợp hai phân tử ADN mới có cấu trúc giống với tế bào mẹ ban đầu đó là do quá trình nhân đôi diễn ra theo các nguyên tắc:
Nguyên tắc bán bảo toàn (giữ lại ½)
Nguyên tắc bổ sung: A lk T, G lk X
Nguyên tắc nửa gián đoạn
4. Các bước của cơ chế tự saoBước 1: 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 khuôn, trong đó một mạch có đâu 3′-OH, còn mạch kia có đầu 5′-P.
Bước 2: Tổng hợp sợi mới:
– Enzim ADN-pôlimeraza lần lượt liên kết các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung. (Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5′ → 3′)
– Trên mạch khuôn có đầu 3′-OH thì mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’→ 3’cùng chiều với chiều tháo xoắn,
– Trên mạch khuôn có đầu 5′-P 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 tạo thành mạch mới nhờ enzim nối ADN – ligaza.
Bước 3: Hình thành ADN con:
– 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
5. Kết quả– Từ 1 phân tử ADN mẹ ban đầu → tự sao 1 lần → 2 ADN con.
– 2 ADN con giống hệ nhau và giống ADN mẹ ban đầu.
– ADN con có 1 mạch đơn mới với 1 mạch đơn cũ của ADN mẹ.
Lưu ý:
– Có sự khác biệt trong cơ chế nhân đôi ADN của sinh vật nhân thực với sinh vật nhân sơ
Hệ gen: Sinh vật nhân thực có hệ gen lớn và phức tạp hơn → Có nhiều điểm tái bản khác nhau (nhiều đơn vị tái bản). Ở sinh vật nhân sơ chỉ chỉ xảy ra tại một điểm (đơn vị tái bản).
Tốc độ: Sinh vật nhân sơ có tốc độ nhân đôi lớn hơn
Hệ enzym: Sinh vật nhân thực phức tạp hơn
II. CÔNG THỨC VÀ BÀI TẬPa) Tính số phân tử ADN
1. Xác định số phân tử adn và chuỗi polinucleotitTrong quá trình nhân đôi ADN ta có:
– 1 ADN mẹ qua 1 đợt tự nhân đôi tạo 2 = 2 1 ADN con
– 1 ADN mẹ qua 2 đợt tự nhân đôi tạo 4 = 2 2 ADN con
– 1 ADN mẹ qua 3 đợt tự nhân đôi tạo 8 = 2 3 ADN con
……………………………………………………….
– 1 ADN mẹ qua k đợt tự nhân đôi tạo ra 2 k ADN con
→ Qua k đợt tự nhân đôi tổng số ADN con = 2k
– Trong 2 k phân tử ADN có 1 phân tử ADN mẹ ban đầu nên số phân tử AND con được tạo ra là: 2 k – 1
Chú ý: Trong số ADN con tạo ra có 2 ADN con mà mỗi ADN con này có chứa 1 mạch cũ của ADN mẹ. Vì vậy số ADN con có cả 2 mạch có nguyên liệu hoàn toàn từ nucleotit mới của môi trường nội bào.
Ví dụ 1: Có 8 phân tử ADN tự nhân đôi một số lần bằng nhau đã tổng hợp được 112 mạch pôlinuclêôtit mới lấy nguyên liệu hoàn toàn từ môi trường nội bào. Số lần tự nhân đôi của mỗi phân tử ADN trên là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
Số mạch đơn mới được tổng hợp từ một phân tử ADN là: 112/8 = 14 mạch
Số phân tử AND mới được tổng hợp là: 14/2 = 7
– Mỗi một phân tử ADN gồm có hai chuỗi polipeptit .
– Sau k lần nhân đôi thì số chuỗi polipepetit được tạo ra là: 2*2 k
– Sau k lần nhân đôi thì số chuỗi polipepetit có nguyên liệu hoàn toàn từ môi trường được tạo tổng hợp là: 2*(2 k -1).
Ví dụ 2: Phân tử ADN ở vi khuẩn Ecoli chỉ chứa N 15 phóng xạ. Nếu chuyển chúng tôi này sang môi trường chỉ có chứa N 14 thì sau 5 lần tự sao.
a. Tính số mạch polinucleotit được tạo ra sau 5 lần nhân đôi bao nhiêu?
b. Tính tỷ lệ các tỷ lệ các mạch polinucleotit chứa N 15 trong tổng số các mạch được tổng hợp trong các phân tử con là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Sau 5 lần tự sao thì số mạch polinucleotit đưuọc tạo ra sau 5 lần nhân đôi là 2 × 2 5 = 64 (mạch)
Khi chuyển các phân tử Ecoli này sang môi trường chỉ chứa N 14 thì vẫn có 2 mạch gốc ban đầu chứa N 15
2. Tính số nucleotit môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôiĐể tổng hợp nên các phân tử mới ADN thì môi trường cần cung cấp nguyên liệu là các nucleotit tự do.
Phân tử ADN mới được tao ra có thành phần cấu tạo và số lượng các loại nucleotit giống với phân tử ADN ban đầu.
– Khi gen nhân đôi một lần:
Ví dụ 3: Một phân tử ADN của vi khuẩn có chiều dài là 34*10 6 Å và A chiếm 30% tổng số nucleotit. Phân tử ADN này nhân đôi liên tiếp hai lần. Tính số nucleotit loại G mà môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi?
Hướng dẫn giải
Số lượng nucleotit trong phân tử ADN là: N = (34*10 6/3,4) *2 = 2*10 7 nu
Số lượng G trong phân tử ADN là: 20%*2*10 7 = 0,2*2*10 7 = 4*10 6
Số Nu loại G mà môi trường cung cấp cho hai lần nhân đôi liên tiếp là: 4*10 6*(2 2 – 1) = 12*10 6
3. Tính số đoạn mồi và số đoạn okazaki xuất hiện trong quá trình nhân đôi.Xét với một chạc chữ Y
– Mạch được tổng hợp liên tục có 1 đoạn mồi để khởi đầu , 0 đoạn okazaki
– Mạch được tổng hợp gián đoạn có: số đoạn mồi = số đoạn okazaki
– Trong một đơn vị tái bản thì có hai chạc chữ Y nên số đoạn mồi xuất hiện trong một chạc chữ Y là: Số đoạn mồi = Số đoạn okazaki + 2
Ví dụ 4: Trên phân tử ADN có 5 điểm tái bản. Quá trình tái bản hình thành 80 đoạn okazaki. Xác định số đoạn mồi được tổng hợp?
Hướng dẫn giải
Trên mỗi đơn vị tái bản có 2 mạch liên tục, mỗi mạch liên tục này cần có 1 đoạn mồi để tổng hợp mạch mới nên một đơn vị tái bản cần có 2 đoạn mồi để tổng hợp mạch liên tục.
Tổng số các đoạn mồi cần thiết để khởi đầu quá trình tổng hợp mạch mới của phân tử ADN đó là:
80 + 2*5 = 90 đoạn mồi
a) Tính số liên kết hiđrô
4. Xác định số liên kết hidro và liên kết hóa trị hình thành và bị phá hủy– Số liên kết H trong một phân tử ADN là: 2A + 3G = 2A + 2G + G = N + G
– Số liên kết H được hình thành trong lần nhân đôi thứ k là: H ht = H*2 k
– Số liên kết H bị phá vỡ là trong lần nhân đôi thứ k là: H = H*2 k-1
– Liên kết cộng hóa trị là liên kết được giữa các nucleotit trong 1 mạch nên nó không bị phá vỡ, sau khi nhân đôi thì số lượng liên kết hóa trị tăng lên gấp đôi.
Ví dụ 5: Một phân tử ADN nhân thực có 50 chu kì xoắn. Phân tử ADN này nhân đôi liên tiếp 4 lần Tính số liên kết hóa trị được hình thành giữa các nucleotit trong quá trình nhân đôi.
Hướng dẫn giải
Số lượng nucleotit trong phân tử ADN là: 50 x 20 = 1000 nu
Số liên kết hoá trị trong phân tử ADN là: (1000/2 – 1)*2 = 998 (liên kết)
Số liên kết hóa trị mới được hình thành sau 4 lần nhân đôi là: 998 × (2 4 – 1) = 14970 (liên kết)
Lý Thuyết Arn Và Quá Trình Phiên Mã Sinh 12
1. Cấu tạo hóa học của ARN
Tương tự như phân tử ADN thì ARN là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các ribônuclêôtit.
Mỗi đơn phân (ribônuclêôtit) gồm 3 thành phần:
ARN có cấu trúc chỉ gồm một chuỗi poliribônuclêôtit. Số ribônuclêôtit trong ARN bằng một nửa nuclêôtit trong phân tử ADN tổng hợp ra nó.
2. Các loại ARN và chức năng
Có 3 loại ARN là mARN, tARN và rARN thực hiện các chức năng khác nhau.
mARN cấu tạo từ một chuỗi poliribônuclêôtit dưới dạng mạch thẳng, mARN có chức năng truyền đạt thông tin di truyền từ mạch gốc trên ADN đến chuỗi polipeptit. Các chuỗi polipeptit sẽ tạo thành prôtêin.
tARN có cấu trúc với 3 thuỳ, trong đó có một thuỳ mang bộ ba đối mã có trình tự bổ sung với 1 bộ ba mã hóa axit amin trên phân tử mARN, tARN có chức năng vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tổng hợp nên chuỗi polipetit.
rARN có cấu trúc mạch đơn nhưng nhiều vùng các nuclêôtit liên kết bổ sung với nhau tạo các vùng xoắn kép cục bộ. rARN liên kết với các protein tạo nên các riboxom. rARN là loại ARN có cấu trúc có nhiếu liên kết hidro trong phân tử nhất và chiếm số lượng lớn nhất trong tế bào.
II. PHIÊN MÃ 1. Khái niệm
Phiên mã là quá trình tổng hợp phân tử ARN từ mạch mã gôc của gen. Bản chất của quá trình phiên mã là truyền đạt thông tin trên mạch mã gốc sang phân tử ARN.
Quá trình này diễn ra trong nhân, ở kì trung gian của tế bào giữa 2 lần phân bào, lúc NST đang giãn xoắn.
2. Cơ chế phiên mã a) Các thành phần tham gia vào quá trình phiên mã
Mạch mã gốc của gen mang thông tin tổng hợp phân tử ARN
Nguyên liệu để tổng hợp mạch là các ribonucleotit tự do trong môi trường (U, A,G,X)
ARN polimeaza nhận biết điểm khởi đầu phiên mã trên mạch mã gốc, bám vào và liên kết với mạch mã gốc, tháo xoắn phân tử ADN → lộ ra mạch mã gốc, tổng hợp nên mạch ARN mới.
Quá trình phiên mã diễn ra theo các bước:
Bước 1. Khởi đầu:
Enzym ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5′ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu.
Bước 2. Kéo dài chuỗi ARN:
Enzym ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3′ → 5′ và gắn các nuclêôtit trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung: A gốc – U môi trường, T gốc – A môi trường, G gốc – X môi trường, X gốc – G môi trường, để tổng hợp nên mARN theo chiều 5′ → 3′.
Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gen đóng xoắn ngay lại.
Bước 3. Kết thúc:
Khi enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử ARN được giải phóng.
Do gen ở sinh vật nhân sơcó vùng mã hóa liên tục nên mARN sau phiên mã được dùng trực tiếp làm khuôn tổng hợp prôtêin.
Ở sinh vật nhân thực, do vùng mã hóa của gen không liên tục nên mARN sau phiên mã phải cắt bỏ các đoạn intron, nối các đoạn êxôn tạo mARN trưởng thành rồi đi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp chuỗi polipeptit.
Kết quả: 1 lần phiên mã 1 gen tổng hợp nên 1 phân tử ARN, có trình tự giống với mARN bổ sung nhưng thay T bằng U.
: hình thành các loại ARN tham gia trực tiếp vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin quy định tính trạng.
Cập nhật thông tin chi tiết về Giáo Án Bài 1 Gen, Mã Di Truyền Và Quá Trình Nhân Đôi Adn Sinh Học 12 trên website Phauthuatthankinh.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!