Bài 38

NUCLEIC ACID VÀ GENE
KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9
NĂM HỌC: 2024 – 2025

Thông tin bài báo
“Gặp lại người con bị
trao nhầm 42 năm trước
ở Hà Nội” – Theo báo
Thanh niên (25/02/2024).
Đặt vấn đề:
Dựa vào đâu các gia đình
có thể tìm ra con ruột của
mình, việc dùng phương
pháp này có thể xác định
được danh tính và nhận
dạng mỗi cá nhân với độ
chính xác cao hay không?

?

Xét nghiệm DNA cho phép xác định danh tính và nhận dạng
mỗi cá nhân với độ tin cậy cao. Em đã biết những gì về DNA?

I. KHÁI NIỆM NUCLEIC ACID

?

Dựa vào thông tin sách giáo khoa, em hãy cho biết Nucleic
acid được cấu tạo như thế nào? Gồm những loại nào?

Hình. Một nucleotide được tạo thành từ
phosphate, đường và base.

Tế bào

Nhiễm sắc thể

DNA trong cơ thể người

Cơ thể

DNA

Cấu trúc virus

Chất di truyền
(DNA hoặc RNA)
Vỏ protein
Vỏ ngoài
Gai glycoprotein

Ribosome

I. KHÁI NIỆM NUCLEIC ACID

?

Dựa vào thông tin sách giáo khoa, em hãy cho biết Nucleic
acid được cấu tạo như thế nào? Gồm những loại nào?
Trả lời

● Nucleic acid là những phân tử sinh học cấu tạo từ các nguyên
tố C, H, O, N, P, chúng có cấu trúc đa phân và được tìm thấy
trong tế bào của cơ thể sinh vật, trong virus.
● Nucleic acid có hai loại là
+ Deoxyribonucleic acid (DNA)
+ Ribonucleic acid (RNA).

I. KHÁI NIỆM NUCLEIC ACID
▪ Các phân tử DNA và RNA mang thông tin
từ vị trí này sang vị trí khác trong cơ thể
sinh vật và từ thế hệ này sang thế hệ khác.
▪ DNA và RNA là những phân tử chứa
thông tin, là bản thiết kế cho mọi sự sống.
▪ Cấu trúc của cả DNA và RNA bao gồm
một chuỗi xen kẽ các phân tử đường và
phosphate (một nguyên tử P được bao
quanh bởi 4 nguyên tử oxygen) dọc theo
“xương sống” của phân tử.

Hình. Một nucleotide được tạo thành từ
phosphate, đường và base.

I. KHÁI NIỆM NUCLEIC ACID

?

Cho các đối tượng sau: da, tóc, tiểu cầu, lục lạp, virus HIV,
ti thể. Đối tượng nào có chứa nucleic acid?

Hình. Cấu trúc da

Lớp vỏ
Lớp tủy

Lớp biểu bì

Hình. Cấu trúc tóc

Hình. Cấu trúc tiểu cầu

Màng ngoài
Màng trong
Thylakoid

DNA

Stroma
Ribosome
Hình. Cấu trúc lục lạp

Gai glycoprotein
Vỏ capsid

Vỏ ngoài
RNA sợi đơn

Hình. Cấu trúc virus HIV

Chất nền
ATP
DNA
Mào
Ribosome
Màng trong
Hạt chất nền
Màng ngoài
Hình. Cấu trúc ti thể

PHẦN II

DEOXYRIBONUCLEIC ACID
(DNA)
Cấu trúc phân tử DNA

Chức năng của
phân tử DNA

Khái niệm gene

CẤU TRÚC PHÂN TỬ DNA

Các dải màu xanh tượng
trưng cho hai trục đường
phosphate,
chạy theo
hướng ngược
nhau:

Phosphorus
Carbon trong
đường phosphate
Hydrogen

Oxygen

Rảnh chính

Rảnh phụ
Base

Năm 1953, James Watson và Francis Crick công bố
mô hình cấu trúc không gian của phân tử ADN.

DNA

Quan sát hình bên, kết
hợp thông tin SGK hãy
nêu những hiểu biết của
em về phân tử DNA?
Nêu kích thước mỗi cặp
nucleotide?

Cặp DNA

Sự thật về DNA
DNA có thể kéo dài từ trái đất tới mặt trời 600 lần
Tất cả chúng ta đều giống nhau đến 99%
Bộ gene của con người chứa 3 tỉ cặp DNA cơ bản
Một người đánh máy nhanh, làm việc 8h/ngày, sẽ
mất 50 năm để đánh xong bộ gene của người

II. DEOXYRIBONUCLEIC ACID (DNA

Liên kết
cộng hóa
trị

Base

o

3, 4 A

Liên kết
hydrogen

o

20 A

o
Chu kì xoắn 34 A

Xương sống
đường phosphate

II. DEOXYRIBONUCLEIC ACID (DNA

DNA (Deoxyribonucleic acid)
là một nucleic acid, cấu tạo từ
các nguyên tố: C, H, O, N và P

II. DEOXYRIBONUCLEIC ACID (DNA
* Đặc điểm:
- Đại phân tử.
- Có kích thước lớn.
- Khối lượng lớn: hàng triệu, hàng chục triệu đơn vị carbon.
- Cấu tạo theo nguyên tắc đa phân: đơn phân là nucleotide.
Quan sát Hình, thực hiện các yêu cầu sau:
1. Mô tả cấu trúc phân tử DNA. Cấu trúc đó được
hình thành và ổn định nhờ yếu tố nào?
2. Gọi tên các đơn phân cấu tạo nên phân tử DNA.

II. DEOXYRIBONUCLEIC ACID (DNA

ADN là một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch song song,
xoắn đều quanh một trục:

Liên kết
cộng hóa
trị

Base

o

3, 4 A

o
Chu kì xoắn 34 A

Xương sống
đường phosphate

▪ Theo chiều từ trái sang phải (xoắn phải).
▪ Ngược chiều kim đồng hồ.
Mỗi chu kì xoắn gồm:

o

▪ 10 cặp nucleotide, dài 34 A o
▪ Đường kính vòng xoắn 20 A

Liên kết
hydrogen

o

20 A

DEOXYRIBONUCLEIC
Quan sát Hình,II.
thực
hiện các yêu cầu sau:
1. Mô tả cấu trúc phân tử DNA. Cấu trúc đó được
hình thành và ổn định nhờ yếu tố nào?
Trả lời
Cấu trúc phân tử DNA:
- DNA có cấu trúc xoắn kép gồm 2 mạch polynucleotide
song song, ngược chiều, xoắn quanh một trục tưởng tượng
từ trái qua phải (xoắn phải).
- Trên mỗi mạch, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên
kết cộng hóa trị, tạo thành chuỗi polynucleotide theo chiều
từ 5' tới 3'.

ACID (DNA

DEOXYRIBONUCLEIC
Quan sát Hình,II.
thực
hiện các yêu cầu sau:
1. Mô tả cấu trúc phân tử DNA. Cấu trúc đó được
hình thành và ổn định nhờ yếu tố nào?
Trả lời
Cấu trúc phân tử DNA:
- Giữa hai mạch đơn, các nucleotide liên kết với nhau
bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung (A của
mạch này liên kết với T của mạch kia, G của mạch này
liên kết với C của mạch kia hoặc ngược lại) tạo thành cặp
nucleotide.
- DNA xoắn có tính chu kì, mỗi chu kì xoắn dài 34 Å
tương ứng với 10 cặp nucleotide, đường kính vòng xoắn
là 20 Å.

ACID (DNA

DEOXYRIBONUCLEIC
Quan sát Hình,II.
thực
hiện các yêu cầu sau:
1. Mô tả cấu trúc phân tử DNA. Cấu trúc đó được
hình thành và ổn định nhờ yếu tố nào?
Trả lời
Cấu trúc phân tử DNA:
- Giữa hai mạch đơn, các nucleotide liên kết với nhau
bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung (A của
mạch này liên kết với T của mạch kia, G của mạch này
liên kết với C của mạch kia hoặc ngược lại) tạo thành cặp
nucleotide.
- DNA xoắn có tính chu kì, mỗi chu kì xoắn dài 34 Å
tương ứng với 10 cặp nucleotide, đường kính vòng xoắn
là 20 Å.

ACID (DNA

DEOXYRIBONUCLEIC
Quan sát Hình,II.
thực
hiện các yêu cầu sau:
2. Gọi tên các đơn phân cấu tạo nên phân tử DNA.
Trả lời
Các đơn phân cấu tạo nên phân tử DNA bao gồm:
Adenine (A), Thymine (T), Guanine (G), Cytosine (C).

ACID (DNA

Liên kết
cộng hóa
trị

Base

o

3, 4 A

Liên kết
hydrogen

o
Chu kì xoắn 34 A

Xương sống
đường phosphate

Đọc thông tin trên để thực hiện các yêu cầu sau:
1. Kích thước của mỗi cặp nucleotide là bao nhiêu Å?
2. Các nucleotide trong mỗi cặp liên kết bổ sung với
nhau bằng bao nhiêu liên kết hydrogen?
Kích thước của mỗi cặp nucleotide là 3,4 Å.

o

20 A

II. DEOXYRIBONUCLEIC ACID (DNA

Trong phân tử ADN:

Cặp base

- Liên kết dọc: trên một mạch đơn các nu liên
kết với nhau bằng liên kết hóa trị.
- Giữa hai mạch các nucleotide liên kết với

Xương sống
đường phosphate

Nhóm phosphate

nhau bằng liên kết hydrogen tạo thành các cặp:
▪ A liên kết với T bằng 2 liên kết hydrogen.
▪ G liên kết với C bằng 3 liên kết hydrogen.

Liên kết phosphodiester
Đường 5 carbon

Liên kết hydrogen

Cặp base nitrogen

3. Trình tự các nucleotide trên một đoạn của DNA như sau:
...A-T-G-C-T-G-A-T-C-A-C-G-T...
Hãy xác định trình tự các nucleotide trên mạch bổ sung với
mạch đó.
Trả lời

Với trình tự mạch gốc là
…A-T-G-C-T-G-A-T-C-A-C-G-T…
thì trình tự trên mạch bổ sung của nó lần lượt là:
…T-A-C-G-A-C-T-A-G-T-G-C-A…

CHỨC NĂNG PHÂN TỬ DNA
1. Những đặc điểm nào của phân tử DNA đảm bảo cho nó thực hiện
chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền?
Trả lời
- Đặc điểm giúp DNA thực hiện chức năng lưu giữ thông tin di truyền:
Trình tự các nucleotide trên DNA là thông tin di truyền chỉ dẫn cho tế bào tổng
hợp protein. Ngoài ra, DNA có kích thước lớn giúp mỗi phân tử DNA mang
được nhiều thông tin di truyền.

CHỨC NĂNG PHÂN TỬ DNA
1. Những đặc điểm nào của phân tử DNA đảm bảo cho nó thực hiện
chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền?
Trả lời
- Đặc điểm giúp DNA thực hiện chức năng bảo quản thông tin di truyền:
Trên mỗi mạch đơn của phân tử DNA, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên
kết cộng hóa trị bền vững. Đồng thời, các nucleotide trên hai mạch DNA liên kết
với nhau bằng liên kết hydrogen, tuy liên kết hydrogen không bền nhưng số lượng
liên kết lại rất lớn nên đảm bảo cấu trúc của DNA được ổn định và cũng dễ dàng
cắt đứt trong quá trình tái bản.

CHỨC NĂNG PHÂN TỬ DNA
1. Những đặc điểm nào của phân tử DNA đảm bảo cho nó thực hiện
chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền?
Trả lời
- Đặc điểm giúp DNA thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền:
Phân tử DNA có khả năng tự nhân đôi, nhờ đó thông tin có thể di truyền qua các
thế hệ tế bào và cơ thể, đảm bảo cho đặc tính của loài được duy trì ổn định.

CHỨC NĂNG PHÂN TỬ DNA
2. Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ chức năng nào
của phân tử DNA?
Trả lời
Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ gene quy định đặc điểm
được truyền đạt từ bố mẹ cho con thông qua quá trình tái bản DNA.

KHÁI NIỆM GENE
● Ở cơ thể sinh vật, mỗi phân tử DNA có chứa vài trăm đến hàng nghìn gene. Mỗi gene
quy định một sản phẩm xác định là phân tử RNA hoặc chuỗi polypeptide.
● Mỗi gene thường có từ 600 đến 1 500 cặp nucleotide có trình tự xác định.
● Tế bào của mỗi loài chứa nhiều gene, ví dụ: vi khuẩn E. coli có khoảng 4 400 gene,
ruồi giấm khoảng 14 000 gene, ở người có khoảng 21 300 gene.

?

Đọc đoạn thông tin trên, hãy nêu khái niệm về gene?
Trả lời

֎ Khái niệm gene: Gene là một đoạn của phân tử DNA mang thông tin
mã hóa cho một sản phẩm xác định là RNA hoặc chuỗi polypeptide.

KHÁI NIỆM GENE
Câu hỏi: Những hiểu biết về gene là
cơ sở cho những ứng dụng trong chọn
giống, y học và kĩ thuật di truyền. Nêu
những thành tựu về ứng dụng công
nghệ gene trong cuộc sống mà em biết.
Trả lời
– Trong nông nghiệp, công nghệ gene
cho nhiều kết quả to lớn với những sinh
vật biến đổi gene: ngô, đậu nành, củ cải
đường, khoai tây, cà chua, bí đao, dầu,
gạo vàng,...

KHÁI NIỆM GENE
Câu hỏi: Những hiểu biết về gene là
cơ sở cho những ứng dụng trong chọn
giống, y học và kĩ thuật di truyền. Nêu
những thành tựu về ứng dụng công
nghệ gene trong cuộc sống mà em biết.
Trả lời
Nhờ được chọn lọc gene, những thực
phẩm biến đổi gene thường có năng
suất cao, hàm lượng chất dinh dưỡng
nhiều,...

KHÁI NIỆM GENE
Câu hỏi: Những hiểu biết về gene là
cơ sở cho những ứng dụng trong chọn
giống, y học và kĩ thuật di truyền. Nêu
những thành tựu về ứng dụng công
nghệ gene trong cuộc sống mà em biết.
Trả lời
– Trong y khoa, công nghệ gene đóng
một vai trò quan trọng: công cụ chẩn
đoán, sản xuất thuốc điều trị và vaccine
phòng bệnh,...

TÍNH ĐA DẠNG VÀ ĐẶC TRƯNG
1. Giải thích vì sao chỉ từ bốn loại nucleotide tạo ra được sự đa dạng
của phân tử DNA.
2. Phương pháp phân tích DNA đem lại những ứng dụng gì trong thực
tiễn? Cơ sở của các ứng dụng đó là gì?

TÍNH ĐA DẠNG VÀ ĐẶC TRƯNG
1. Giải thích vì sao chỉ từ bốn loại nucleotide tạo ra được sự đa dạng
của phân tử DNA.
Trả lời
Chỉ từ bốn loại nucleotide tạo ra được sự đa dạng của phân tử DNA vì:
DNA được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, từ bốn loại nucleotide liên kết
theo chiều dọc và sắp xếp theo nhiều cách khác nhau đã tạo ra vô số phân tử
DNA khác nhau về số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các nucleotide.

TÍNH ĐA DẠNG VÀ ĐẶC TRƯNG
2. Phương pháp phân tích DNA đem lại những ứng dụng gì trong thực
tiễn? Cơ sở của các ứng dụng đó là gì?
Trả lời
- Ứng dụng của phương pháp phân tích DNA:
+ So sánh, đối chiếu các mẫu DNA để xác định quan hệ huyết
thống, danh tính của những thi thể không còn nguyên vẹn, truy tìm tội
phạm hay nghiên cứu phát sinh chủng loại sinh vật.
+ Phân tích DNA để dự đoán nguy cơ mắc các bệnh di truyền và
điều trị y tế.
- Cơ sở của các ứng dụng đó là tính đặc trưng của DNA (DNA đặc trưng
cho loài, thậm trí từng cá thể).