CTST - Bài 1. Gene và cơ chế truyền thông tin di truyền

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Lưu Khánh Mai
Ngày gửi: 08h:00' 13-09-2024
Dung lượng: 23.7 MB
Số lượt tải: 98
Nguồn:
Người gửi: Lưu Khánh Mai
Ngày gửi: 08h:00' 13-09-2024
Dung lượng: 23.7 MB
Số lượt tải: 98
Số lượt thích:
0 người
BÀI 1. GENE VÀ CƠ CHẾ TRUYỂN THÔNG TIN DI TRUYẾN
I. CHỨC NĂNG CỦA DNA VÀ CƠ CHẾ TÁI BẢN DNA
a. Mô tả cấu trúc của nucleotide. Bốn loại
nucleotide khác nhau ở thành phần nào?
b. Mô tả liên kết phosphodiester giữa các
nucleotide.
c. Cho biết sự kết cặp đặc hiệu giữa các base trên
phân tử DNA được thể hiện như thế nào. Phát biểu
nguyên tắc bổ sung
d. Những đặc điểm cấu trúc nào của DNA đảm bảo cho
nó thực hiện được các chức năng?
a. Mỗi nucleotide bao gồm ba thành phần chính: một nhóm phosphate,
một đường pentose (đường deoxy ribose), và một trong bốn loại
nitrogenous base là Adenine (A), Thymine (T), Guanine (G), và
Cytosine (C). Bốn loại nucleotide khác nhau ở nitrogenous base
b. Liên kết phosphodiester là liên kết giữa đường của nucleotide này
với acid phosphoric của nucleotide kế tiếp trên mạch đơn của phân tử
DNA. Liên kết phosphodiester bền vững đảm bảo cho thông tin di
truyền được lưu giữ và bảo quản trong cấu trúc của phân tử DNA.
c. Sự kết cặp đặc hiệu:
+ A chỉ liên kết với T và ngược lại, G chỉ liên kết với C và ngược lại.
+ Nguyên tắc bổ sung: là nguyên tắc liên kết, cặp đôi giữa các nitrogenous base, trong đó A mạch khuôn liên
kết T môi trường, G mạch khuôn liên kết với C môi trường và ngược lại.
d. Chức năng mang và bảo quản thông tin di truyền:
- Trình tự sắp xếp các nucleotide trên DNA quy định đặc điểm của
cơ thể sinh vật. DNA cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, từ bốn
loại nucleotide (A, T, G, C) sắp xếp theo các trình tự khác nhau và
liên kết với nhau nhờ liên kết phosphodiester tạo thành mạch
DNA. Liên kết phosphodiester bền vững đảm bảo cho thông tin di
truyền được lưu giữ và bảo quản trong cấu trúc của phân tử
DNA.
- DNA có khả năng truyền đạt thông tin di truyền: Các
nitrogenous base trên hai mạch DNA kết cặp đặc hiệu với nhau
nhờ liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung. Liên kết hydrogen
là liên kết yếu, tuy nhiên trong phân tử DNA số lượng liên kết
hydrogen lớn, do đó, DNA có cấu trúc bền vững song cũng rất
linh hoạt trong cơ chế tự nhân đôi. Nhờ cơ chế tự nhân đôi trong
quá trình phân bào, thông tin di truyền trên DNA được truyền đạt
gần như nguyên vẹn qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể.
KIẾN THỨC CỐT LÕI
1. CHỨC NĂNG CỦA DNA:
Mang thông tin di truyền: DNA cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nucleotide. Thành
phần, số lượng và trật tự sắp xếp các nucleotide trên mạch đơn của DNA là thông tin di truyền quyết
định tính đặc thù cá thể. Các liên kết hoá học giữa các nucleotide tạo nên tính bền vững của DNA, đảm
bảo duy trì được sự ổn định của thông tin di truyền trong tế bào và cơ thể.
Truyền thông tin di truyền: Các nucleotide trên hai mạch đơn của DNA liên kết nhau bằng các liên kết
hydrogen theo nguyên tắc bổ sung. Nhờ khả năng tái bản, DNA truyền thông tin di truyền qua các thế hệ
tế bào và cơ thể.
Biểu hiện thông tin di truyền: Trình tự nucleotide của DNA quy định trình tự chuỗi amino acid của
protein được tổng hợp tương ứng.
Tạo biến dị: Sự thay thế nucleotide này bằng nucleotide khác, sự thay đổi số lượng, trật tự sắp xếp của
các nucleotide trên chuỗi polynucleotide dẫn đến sự thay đổi thông tin di truyền, tạo nên biến dị ở sinh
vật.
2. TÁI BẢN DNA
Gặp gỡ Nhóm theo
bàn
Trưởng nhóm
Chuyên viên nghiên
cứu
Người thu thập tài
nguyên
Chuyên viên Tóm
tắt
H: Nghiên cứu video trình bày khái niệm và
mô tả các bước trong cơ chế tái bản DNA. Sắp
xếp lại các bước trong phiếu học tập cho đúng
Bước 1
Tổng hợp mạch DNA: Enzyme DNA polymerase có vai trò tổng hợp mạch DNA mới chiểu 5' > 3' (mạch bổ sung) dựa trên mạch khuôn của DNA mẹ theo nguyên tắc bổ sung
Bước 2
Tháo xoắn phân tử DNA: Một số enzyme và protein nhận biết vị trí khởi đẫu tái bản, tháo xoắn và
tách hai mạch DNA tạo nên cấu trúc có dạng hình chữ Y.
Bước 3
Tạo thành phân tử DNA: Trong mỗi phân tử DNA được tạo thành có một mạch DNA mới được tổng
hợp và một mạch DNA của phân tử DNA mẹ
Kết quả
Từ một phân tử DNA mẹ tạo thành hai phân tử DNA con có cấu trúc không giống nhau và giống
DNA mẹ.
2. TÁI BẢN DNA:
+ Khái niệm: Tái bản DNA còn gọi là quá trình tự nhân đôi của phân tử DNA. Tái bản DNA là một quá trình tự sao
thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
Lưu ý: DNA ở sinh vật nhân thực, sinh vật nhân sơ và những virus có dạng sợi kép, quá trình tái bản DNA đều
được thực hiện theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn.
+ Cơ chế:
- Tháo xoắn phân tử DNA: Một số enzyme và protein nhận biết vị trí khởi đẫu tái bản, tháo xoắn và tách hai mạch
DNA tạo nên cấu trúc có dạng hình chữ Y.
- Tổng hợp mạch DNA: Enzyme DNA polymerase có vai trò tổng hợp mạch DNA mới chiểu 5' -> 3' (mạch bổ sung)
dựa trên mạch khuôn của DNA mẹ theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với T, T liên kết với A, G liên kết với C và C
liên kết với G).
Trong hai mạch DNA mới tổng hợp, có một mạch được tổng hợp liên tục (sợi dẫn đầu) và một mạch tổng hợp gián
đoạn từng đoạn ngắn Okazaki (sợi theo sau). Các đoạn Okazaki được nối với nhau thành mạch DNA hoàn chỉnh
nhờ enzyme ligase.
- Tạo thành phân tử DNA: Trong mỗi phân tử DNA được tạo thành có một mạch DNA mới được tổng hợp và một
mạch DNA của phân tử DNA mẹ
- Kết quả: Kết quả của quá trình nhân đôi DNA là từ một phân tử DNA mẹ tạo thành hai phân tử DNA con có cấu
trúc giống nhau và giống DNA mẹ. Sau quá trình tái bản, nhờ sự phân bào, mỗi phân tử DNA đi về một tế bào con.
Câu 2. Hãy giải thích tại sao quá
trình tái bản DNA là sự sao chép
thông tin di truyền qua các thế hệ tế
bào và cơ thể?
Kết quả của quá trình tái bản DNA là từ một phân tử DNA tự nhân đôi tạo thành hai phân tử
DNA con có cấu trúc giống nhau và giống DNA mẹ. Sau quá trình tái bản, nhờ sự phân bào,
mỗi phân tử DNA đi về một tế bào con. Như vậy, tái bản DNA là một quá trình tự sao thông
tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
II. GENE
Câu 1. Hiểu thế nào là gene? Căn cứ vào mạch khuôn, xác định vị trí các vùng cấu trúc trên
gene trong Hình 1.4
Câu 2. Phân biệt gene phân mảnh với gene không phân mảnh, gene cấu trúc với gene điều hòa
KIẾN THỨC CỐT LÕI
II.GENE
1. Khái niệm gene
- Khái niệm: Gene là đoạn trình tự nucleotide trên DNA mang thông tin di truyền mã hoá RNA hoặc chuôi polypeptide
2. Cấu trúc và các loại gene
*Cấu trúc:
Vùng điểu hoà: có trình tự nucleotide gọi là promoter. nơi enzyme phiên mã có thể liên kết và tiến hành phiên mã cùng một số vùng liên
kết với các protein điều hoà, điêu hoà lượng sản phẩm cùa gene.
Vùng mã hóa: chứa thông tin quy định trình tự các amino acid trong chuỗi polypeptide hoặc trình tự RNA
Vùng kết thúc: nằm ở đầu 5 'trên mạch khuôn của gene, mang tín hiệu kết thúc phiên mã
+ Sinh vật nhân thực và vi khuẩn cổ: gene phân mảnh. Vùng mã hoá không liên tục (exon: đoạn DNA được dịch mã; intron đoạn DNA
không được dịch mã).
+ Sinh vật nhân sơ: vùng mã hoá liên tục, gene không phân mảnh, có chung vùng điều hoà và vùng kết thúc
*Các loại gene
- Dựa vào chức năng:
+ Gene cấu trúc: gene mã hóa protein tham gia vào cấu trúc.
+ Gene điều hòa: gene mã hóa protein có chức năng điều hòa hoạt động của gene cấu trúc.
- Dựa vào cấu trúc:
+ Gene phân mảnh: gồm exon và intron.
+ Gene không phân mảnh: chỉ có exon.
III. RNA VÀ PHIÊN MÃ
HOẠT ĐỘNG NHÓM
TT Các loại RNA
1
2
3
Trình bày với bản thuyết Trình Canva hoặc PowerPoint
Cấu trúc
Chức năng
Hình ảnh
RNA
Cấu trúc
Chức năng
RNA thông tin Là một chuỗi polynucleotide dạng mạch thẳng Làm khuôn cho cơ
(mRNA)
gồm hàng trăm đến hàng nghìn đơn phân. Trên chế dịch mã tổng
mRNA có các codon quy định các amino acid hợp protein.
trong chuỗi polypeptide.
RNA vận chuyển Cấu trúc mạch đơn nhưng có những vùng có thể Vận chuyển amino
(tRNA)
tự bắt đôi với nhau tạo nên cấu trúc với ba thuỳ acid tới ribosome
chức năng. Một thuỳ chứa bộ ba đối mã và tiến hành dịch
(anticodon) có thể bắt đôi bổ sung với bộ ba mã mã.
hoá trên mRNA, hai thuỳ còn lại liên kết với các
protein của ribosome.
RNA ribosome Các phân tử tiền rRNA thường có cấu trúc mạch Tất cả các loại
(rRNA)
đơn với các đoạn trình tự nucleotide có thể liên rRNA đều có chức
kết với nhau theo NTBS tạo nên cấu trúc không năng cấu tạo nên
gian phức tạp. Tuy nhiên, các phân tử RNA có ribosome.
Tuy
chức năng (rRNA trưởng thành) được tạo ra từ nhiên, mỗi loại
tiền rRNA đều có mạch đơn với số lượng và rRNA có chức năng
trình tự nucleotide khác nhau tuỳ theo chức năng riêng
riêng
Câu 4. Quan sát Hình1.8 và video phần phiên mã hãy mô tả quá trình phiên mã. Giải thích tại sao "phiên
mã thông tin di truyền là cơ chế tổng hợp RNA dựa trên DNA”
3. Phiên mã và phiên mã ngược:
a. Quá trình phiên mã: Phiên mã là quá trình tổng hợp phân tử RNA dựa trên mạch khuôn của
gene. Quá trình phiên mã thông tin di truyền từ gene ra mRNA được chia thành ba giai đoạn:
+ Khởi đầu phiên mã: Enzyme RNA polymerase nhận ra và liên kết với vùng điều hoà làm cho
hai mạch của gene tách nhau để lộ mạch khuôn và bắt đầu tổng hợp mRNA.
+ Kéo dài mạch RNA: Enzyme RNA polymerase trượt dọc trên mạch khuôn của gene có chiều 3'
→ 5', lắp các nucleotide tự do thành chuỗi polynucleotide chiều 5'→ 3' theo nguyên tắc bổ sung
(A, U, G, C của môi trường lần lượt liên kết với T, A, C, G của mạch khuôn).
+ Kết thúc phiên mã: Enzyme RNA polymerase di chuyển đến cuối gene, gặp tín hiệu kết thúc
phiên mã ở đầu 5' trên mạch khuôn của gene, quá trình phiên mã dừng lại; enzyme RNA
polymerase và phân tử mRNA đã hoàn thành rời khỏi DNA
Kết thúc quá trình phiên mã, thông tin di truyền trên DNA được truyền đạt sang phân tử mRNA.
Do đó, bản chất của quá trình phiên mã là quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ DNA sang
mRNA.
Câu 5. Nghiên cứu hình 1.9 –>
mô tả quá trình phiên mã ngược
b. Phiên mở ngược ở tế bào nhân thực
+ Phiên mã ngược là quá trình tổng hợp mạch DNA từ khuôn mẫu mRNA
+ Quá trình phiên mã ngược: Phiên mã ngược diễn ra khi virus có lõi RNA (virus HIV) xâm nhập vào
tế bào. Trên mỗi RNA lõi của virus có mang enzyme phiên mã ngược. Enzyme phiên mã ngược là công
cụ dùng trong kĩ thuật tạo dòng DNA tái tổ hợp (kĩ thuật thiết lập ngân hàng gene)
Trong tế bào, RNA của virus phiên ngược để tạo DNA trước khi chèn vào DNA của vật chủ.
II. MÃ DI TRUYỀN VÀ DỊCH MÃ
* Nhiệm vụ 1. Hãy nghiên cứu bảng 1.1 bảng Mã di truyền và nội dung SGK trang 10,11.
Phần 1. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 1. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án
Câu 1. Mã di truyền có tính đặc hiệu, tức là?
A. Tất cả các loài đều dùng chung một bộ mã di truyền.
B. Bộ ba mở đầu là AUG, mã kết thúc là UAA, UAG, UGA.
C. Nhiều bộ ba cùng xác định một amino acid
D. Một bộ ba khác nhau có thể cùng mã hoá cho một amino acid .
Câu 2. Tính thoái hóa của mã di truyền là hiện tượng nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hóa cho một loại amino acid. Những mã di truyền nào
sau đây không có tính thoái hóa?
A. 5'AUG3', 5'UGG3'
B. 5'XAG3', 5'AUG3'
C. 5'UUU3', 5'AUG3'
D. 5'UXG3'. 5'AGX3'
AUG-Met, mã mở đầu và UGG- Triptophan là 2 bộ ba duy nhất không có tính thoái hóa. Tức là 1 bộ ba chỉ mã hóa cho 1 amino acid và
amino acid đó được mã hóa bởi 1 bộ ba duy nhất
Câu 3. Tính đặc hiệu của mã di truyền được thể hiện như thế nào?
A. Mọi loài sinh vật đều có chung một bộ mã di truyền
B. Một amino acid thường được mã hóa bởi nhiều bộ ba.
C. Một bộ ba chỉ mã hóa cho một loại amino acid
D. Mã di truyền được dọc theo cụm nối tiếp, không gối nhau.
Câu 4. Các bộ ba trên mARN có vai trò quy định tín hiệu kết thúc quá trình dịch mã là:
A. 3'UAG5' ; 3'UAA5' ; 3'UGA5'
B. 3'GAU5' ; 3'AAU5' ; 3'AGU5'
C. 3'UAG5' ; 3'UAA5' ; 3'AGU5'
D. 3'GAU5'; 3'AAU5' ; 3'AUG5'
Câu 5. Từ 3 loại nicleotit khác nhau sẽ tạo được nhiều nhất bao nhiêu loại bộ mã khác nhau?
A. 27
B. 48
C. 16
D. 9
Phần 2. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Câu 1. Khi nghiên cứu về mã di truyền hai bạn học sinh A và B rút ra các nhận định sau. Hãy cho biết các nhận định đó là đúng hay sai?
a. Mã di truyền là mã bộ ba, nghĩa là cứ ba nucleotide liến nhau tạo thành một mã di truyền quy định (mã hoá) một amino acid
b. Bộ ba nucleotide trên mạch khuôn của gene được gọi là bộ ba mã sao; bộ ba trên phân tử mRNA là bộ ba mã gốc (codon); bộ ba trên
phân tử tRNA gọi là bộ ba đối mã (anticodon).
c. Có bốn loại nucleotide tạo 43 = 64 bộ ba, tương ứng với 64 codon trên mRNA
d. Ba bộ ba UAA, UAG, UGA (hệ gene trong nhân) không mã hoá cho bất kì amino acid nào, được gọi là bộ ba kết thúc (là tín hiệu kết
thúc quá trình dịch mã).
e. Bộ ba AUG có hai chức năng, vừa mã hoá amino acid methionine ở sinh vật nhân thực (ở sinh vật nhân sơ là formylmethionine), vừa là
tín hiệu bắt đầu dịch mã
Câu 2. Các đặc điểm dưới đây là của Mã di truyền. Hãy cho biết các đặc điểm đó là đúng hay sai?
a. Mã di truyển được đọc liên tục từ một điểm xác định từng bộ ba nucleotide mà không gối lên nhau
b. Mã di truyền có tính phổ biến, nghĩa là các loài sinh vật đều sử dụng chung một bộ mã di truyển, trừ một vài ngoại lệ
c. Mã di truyền có tính đặc hiệu, nghĩa là nhiều bộ ba chỉ mã hoá cho một amino acid
d. Mã di truyển có tính thoái hoá, nghĩa là có nhiêu bộ ba khác nhau có thể cùng mã hoá cho một amino acid, trừ bộ ba AUG và UGG
Phần 3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. Cho các bộ ba sau: AUG, UGG, UAA, UAG, UGA. Có bao nhiêu bộ ba cho biết tín hiệu kết thúc dịch mã?
Câu 2. Cho các bộ ba sau: AUG, UGG, UAA, UAG, UGA. Có bao nhiêu bộ ba mang tín hiệu khởi đầu dịch mã trên phân tử mRNA.
III. MÃ DI TRUYỀN VÀ DỊCH MÃ
1. Mã di truyền:
- Mã di truyền là một bộ các bộ ba nucleotide trên mRNA quy định các amino acid trong protein. Mỗi bộ ba nucleotide được gọi là
một đơn vị mã di truyền (codon).
- Trong 64 bộ ba có: 61 bộ ba mã hoá cho các amino acid
3 bộ ba cho biết tín hiệu kết thúc dịch mã được gọi là bộ ba kết thúc
Bộ ba mở đầu: AUG (chức năng mã hoá cho amino acid ở sinh vật nhân thực là methionine, ở sinh vật nhân sơ là formylmethionine,
vừa là tín hiệu khởi đẩu dịch mã trên phân tử mRNA)
Bộ ba kết thúc: UAA, UAG, UGA
Đặc điểm của Mã di truyền:
- Mã di truyền là mã bộ ba, ba nucleotide liền kề quy định một amino acid.
Ví dụ: AGU là một trong số bộ ba quy định amino acid serine (Ser).
- Mã di truyền được đọc theo từng bộ ba một, bắt đầu từ bộ ba khởi đầu và không chồng gối lên nhau
Ví dụ: 5'AUGGUUGCC3'được đọc theo chiều từ 5'—» 3', lần lượt theo từng bộ ba: AUG-GUU-GCC.
- Mã di truyền có tính thoái hoá, nhiều bộ ba có thể quy định một amino acid.
Ví dụ: alanine (Ala) và nhiều amio acid khác có tới 4 bộ ba khác nhau quy định.
- Mã di truyền có tính đặc hiệu, có nghĩa là mỗi bộ ba chỉ mã hoá cho một amino acid.
Ví dụ: UAU chỉ mã hoá cho tyrosine.
- Mã di truyền về cơ bản dùng chung cho mọi sinh vật trên Trái Đất, trừ một số ngoại lệ nên còn được gọi là mã vạn năng (tính phổ
biến).
Ví dụ: Trong DNA ti thể của người, UGA mã hoá cho Trp, AUA mã hoá cho Met, AGA và AGG là các bộ ba kết thúc.
* Nhiệm vụ 2.
Câu 1. Phân tử mRNA được phiên mã từ mạch khuôn 3'→ 5' của gene. Xác định chiều đọc của codon và
anticodon
Câu 2. Cơ chế phân tử của quá trình truyền thông tin di truyền từ gen tới protein xảy ra như thế nào? Tại
sao tổng hợp protein lại được gọi là quá trình dịch mã?
Câu 3. Quan sát Hình 1.10 và cho biết:
a) Quá trình dịch mã có sự tham gia của những thành phần nào? Nêu vai trò của những thành phần đó.
b) Chiều dịch chuyển của ribosome trên mRNA.
c) Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong quá trình dịch mã như thế nào?
Câu 1. Chiều đọc của codon và anticodon: 3'→ 5'.
Câu 2. Gen trải qua quá trình phiên mã tạo ra mRNA, mRNA trải qua dịch mã tạo ra protein, các quá
trình này đều tuân theo nguyên tắc bổ sung. Qua đó, thông tin di truyền được truyền từ gen đến mRNA
rồi đến protein.
Quá trình tổng hợp protein được gọi là quá trình dịch mã vì đây là quá trình chuyển thông tin di truyền
từ dạng các mã di truyền trên mRNA thành các amino acid trên polypeptide (hay là dịch các mã bộ ba
trên mRNA thành các amino acid/polypeptide).
Câu 3. a) Quá trình dịch mã có sự tham gia của:
mRNA: mang bộ ba mã hóa; tRNA: mang bộ ba đối mã; rRNA: tổng hợp ribosome
b) Chiều dịch chuyển của ribosome trên mRNA: 3'→ 5'.
c) Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong quá trình dịch mã: anticodon của tRNA khớp bổ sung với
codon trên mRNA.
Câu 4. Hãy vẽ sơ đồ tóm tắt:
Quá trình hoạt hóa amino acid.
Các bước của giai đoạn dịch mã tổng hợp chuỗi polypeptide.
Câu 5. Quan sát Hình 1.13, hãy:
a) Nêu nhận xét về cấu trúc của các chuỗi polypeptide được dịch mã nhờ polyribosome. Giải thích tại sao.
b) Nêu vai trò của polyribosome trong việc tổng hợp protein.
Câu 6. Nghiên cứu nội dung SGK trang 11,12,13 và video => Trình bày quá trình dịch mã. Yếu tố nào
đảm bảo tính chính xác của sự dịch mã thông tin di truyền từ mRNA sang protein?
Câu 4. Quá trình hoạt hóa amino acid: a.a + ATP → a.a hoạt hóa → phức hợp a.a – tARN: a.a hoạt hóa
+ tARN → Phức hợp a.a - tARN
Các bước của giai đoạn dịch mã tổng hợp chuỗi polypeptide: Khởi đầu tổng hợp chuỗi polypeptide →
Kéo dài chuỗi polypeptide → Kết thúc.
Câu 5 a) Nhận xét: Cấu trúc của các chuỗi polypeptide được dịch mã nhờ polyribosome giống nhau vì
được dịch mã từ cùng 1 mRNA ban đầu.
b) Vai trò của polyribosome trong việc tổng hợp protein: tăng hiệu suất tổng hợp protein, tạo ra nhiều
chuỗi polypeptide hơn trong cùng một khoảng thời gian.
Câu 6. Yếu tố nào đảm bảo tính chính xác của sự dịch mã thông tin di truyền từ mRNA sang protein: sự
bắt cặp chính xác của bộ ba đối mã và bộ ba mã hóa.
2. Dịch mã – cơ chế tổng hợp polypeptide
Dịch mã là quá trình các mã di truyển trên phân tử mRNA được dịch thành trình tự các amino acid trong chuỗi
polypeptide
a. Hoạt hoá amino acid
a.a + ATP → a.a hoạt hóa → phức hợp a.a – tARN: a.a hoạt hóa + tARN → Phức hợp a.a - tARN
b. Quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide diễn ra theo ba bước:
+ Mở đầu: Tiểu phần nhỏ của ribosome bám vào mARN, bộ ba đối mã của tARN bắt cặp với bộ ba mở đầu trên
mARN. Tiểu phần lớn của ribosome liên kết với tiểu phần nhỏ tạo thành ribosome hoàn chỉnh, tARN gắn với
amino acid mở đầu ở vị trí P.
+ Kéo dài: tARN tiếp theo tiến đến và liên kết với ribosome ở vị trí A. Hai aminoacid hình thành liên kết
peptide. Ribosome di chuyển qua một bộ ba hướng về đầu 3'. Khi đó tARN mở đầu ở vị trí E, sau đó tách khỏi
fMet và đi ra khỏi ribosome. tARN tiếp theo đi vào vị trí A. Ribosome tiếp tục trượt qua mỗi bộ ba tiếp theo, các
tARN vận chuyển amino acid đi vào ribosome và chuỗi polypeptide được kéo dài.
+ Kết thúc: Khi ribosome chuyển dịch sang bộ ba kết thúc thì quá trình dịch mã dừng lại, 2 tiểu phần của
ribosome tách nhau ra. Một enzyme đặc hiệu loại bỏ amino acid mở đầu và giải phóng chuỗi polypeptide, quá
trình dịch mã hoàn tất.
V. CƠ CHẾ TRUYỀN THÔNG TIN DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ
Ở cấp độ phân tử, thông tin di truyền được
truyền đạt theo những hướng nào? Hướng
nào đảm bảo cho đặc tính di truyền của
loài được duy trì ổn định?
Ở cấp độ phân tử, thông tin di truyền được truyền đạt nhờ quá trình tái bản, phiên mã, dịch mã.
Quá trình tái bản của DNA sẽ đảm bảo cho đặc tính di truyền được duy trì ổn định.
LUYỆN TẬP
Bài 1. Một bạn học sinh cho rằng:
1. Tất cả các đoạn trình tự nucleotide trên phân tử DNA đều được gọi là gene.
2. Ở sinh vật nhân thực, chiều dài của phân tử mRNA bằng chiều dài của gene
quy định nó.
3. Ở sinh vật nhân sơ, từ chuỗi polypeptide có thể xác định được số lượng
nucleotide do gene quy định.
Theo em, những nhận định của bạn học sinh trên có đúng không? Giải thích.
1. Sai vì trình tự nucleotide mang thông tin quy định sản phẩm là polypeptide
hoặc RNA mới được định nghĩa là gene.
2. Sai vì ở sinh vật nhân thực, mRNA sau khi phiên mã cắt bỏ các đoạn intron,
nối các đoạn exon tạo thành mRNA trưởng thành nên chiều dài không thể bằng
gene quy định nó.
3. Đúng vì ba nucleotide liền nhau tạo thành một mã di truyền mã hóa một amino
acid trong chuỗi polypeptide.
ÔN TẬP
Hình ảnh sau mô tả tái bản ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực. Các nhận định về quá
trình tái bản ở 2 nhóm sinh vật sau đây là đúng hay sai?
A. Tái bàn DNA ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực đều
theo cơ chế bổ sung và bán bảo toàn
B. DNA ở sinh vật nhân sơ kích thước nhỏ, tái bản diễn ra tại
nhiều điểm (nhiều đơn vị tái bản)
C. DNA ở sinh vật nhân thực kích lớn, sự nhân đôi diễn ra ở
nhiều đơn vị tái bản
D. Tái bản DNA ở cả sinh vật nhân sơ và nhân thực đều là một
quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con
hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
Xin cảm ơn!
I. CHỨC NĂNG CỦA DNA VÀ CƠ CHẾ TÁI BẢN DNA
a. Mô tả cấu trúc của nucleotide. Bốn loại
nucleotide khác nhau ở thành phần nào?
b. Mô tả liên kết phosphodiester giữa các
nucleotide.
c. Cho biết sự kết cặp đặc hiệu giữa các base trên
phân tử DNA được thể hiện như thế nào. Phát biểu
nguyên tắc bổ sung
d. Những đặc điểm cấu trúc nào của DNA đảm bảo cho
nó thực hiện được các chức năng?
a. Mỗi nucleotide bao gồm ba thành phần chính: một nhóm phosphate,
một đường pentose (đường deoxy ribose), và một trong bốn loại
nitrogenous base là Adenine (A), Thymine (T), Guanine (G), và
Cytosine (C). Bốn loại nucleotide khác nhau ở nitrogenous base
b. Liên kết phosphodiester là liên kết giữa đường của nucleotide này
với acid phosphoric của nucleotide kế tiếp trên mạch đơn của phân tử
DNA. Liên kết phosphodiester bền vững đảm bảo cho thông tin di
truyền được lưu giữ và bảo quản trong cấu trúc của phân tử DNA.
c. Sự kết cặp đặc hiệu:
+ A chỉ liên kết với T và ngược lại, G chỉ liên kết với C và ngược lại.
+ Nguyên tắc bổ sung: là nguyên tắc liên kết, cặp đôi giữa các nitrogenous base, trong đó A mạch khuôn liên
kết T môi trường, G mạch khuôn liên kết với C môi trường và ngược lại.
d. Chức năng mang và bảo quản thông tin di truyền:
- Trình tự sắp xếp các nucleotide trên DNA quy định đặc điểm của
cơ thể sinh vật. DNA cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, từ bốn
loại nucleotide (A, T, G, C) sắp xếp theo các trình tự khác nhau và
liên kết với nhau nhờ liên kết phosphodiester tạo thành mạch
DNA. Liên kết phosphodiester bền vững đảm bảo cho thông tin di
truyền được lưu giữ và bảo quản trong cấu trúc của phân tử
DNA.
- DNA có khả năng truyền đạt thông tin di truyền: Các
nitrogenous base trên hai mạch DNA kết cặp đặc hiệu với nhau
nhờ liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung. Liên kết hydrogen
là liên kết yếu, tuy nhiên trong phân tử DNA số lượng liên kết
hydrogen lớn, do đó, DNA có cấu trúc bền vững song cũng rất
linh hoạt trong cơ chế tự nhân đôi. Nhờ cơ chế tự nhân đôi trong
quá trình phân bào, thông tin di truyền trên DNA được truyền đạt
gần như nguyên vẹn qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể.
KIẾN THỨC CỐT LÕI
1. CHỨC NĂNG CỦA DNA:
Mang thông tin di truyền: DNA cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nucleotide. Thành
phần, số lượng và trật tự sắp xếp các nucleotide trên mạch đơn của DNA là thông tin di truyền quyết
định tính đặc thù cá thể. Các liên kết hoá học giữa các nucleotide tạo nên tính bền vững của DNA, đảm
bảo duy trì được sự ổn định của thông tin di truyền trong tế bào và cơ thể.
Truyền thông tin di truyền: Các nucleotide trên hai mạch đơn của DNA liên kết nhau bằng các liên kết
hydrogen theo nguyên tắc bổ sung. Nhờ khả năng tái bản, DNA truyền thông tin di truyền qua các thế hệ
tế bào và cơ thể.
Biểu hiện thông tin di truyền: Trình tự nucleotide của DNA quy định trình tự chuỗi amino acid của
protein được tổng hợp tương ứng.
Tạo biến dị: Sự thay thế nucleotide này bằng nucleotide khác, sự thay đổi số lượng, trật tự sắp xếp của
các nucleotide trên chuỗi polynucleotide dẫn đến sự thay đổi thông tin di truyền, tạo nên biến dị ở sinh
vật.
2. TÁI BẢN DNA
Gặp gỡ Nhóm theo
bàn
Trưởng nhóm
Chuyên viên nghiên
cứu
Người thu thập tài
nguyên
Chuyên viên Tóm
tắt
H: Nghiên cứu video trình bày khái niệm và
mô tả các bước trong cơ chế tái bản DNA. Sắp
xếp lại các bước trong phiếu học tập cho đúng
Bước 1
Tổng hợp mạch DNA: Enzyme DNA polymerase có vai trò tổng hợp mạch DNA mới chiểu 5' > 3' (mạch bổ sung) dựa trên mạch khuôn của DNA mẹ theo nguyên tắc bổ sung
Bước 2
Tháo xoắn phân tử DNA: Một số enzyme và protein nhận biết vị trí khởi đẫu tái bản, tháo xoắn và
tách hai mạch DNA tạo nên cấu trúc có dạng hình chữ Y.
Bước 3
Tạo thành phân tử DNA: Trong mỗi phân tử DNA được tạo thành có một mạch DNA mới được tổng
hợp và một mạch DNA của phân tử DNA mẹ
Kết quả
Từ một phân tử DNA mẹ tạo thành hai phân tử DNA con có cấu trúc không giống nhau và giống
DNA mẹ.
2. TÁI BẢN DNA:
+ Khái niệm: Tái bản DNA còn gọi là quá trình tự nhân đôi của phân tử DNA. Tái bản DNA là một quá trình tự sao
thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
Lưu ý: DNA ở sinh vật nhân thực, sinh vật nhân sơ và những virus có dạng sợi kép, quá trình tái bản DNA đều
được thực hiện theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn.
+ Cơ chế:
- Tháo xoắn phân tử DNA: Một số enzyme và protein nhận biết vị trí khởi đẫu tái bản, tháo xoắn và tách hai mạch
DNA tạo nên cấu trúc có dạng hình chữ Y.
- Tổng hợp mạch DNA: Enzyme DNA polymerase có vai trò tổng hợp mạch DNA mới chiểu 5' -> 3' (mạch bổ sung)
dựa trên mạch khuôn của DNA mẹ theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với T, T liên kết với A, G liên kết với C và C
liên kết với G).
Trong hai mạch DNA mới tổng hợp, có một mạch được tổng hợp liên tục (sợi dẫn đầu) và một mạch tổng hợp gián
đoạn từng đoạn ngắn Okazaki (sợi theo sau). Các đoạn Okazaki được nối với nhau thành mạch DNA hoàn chỉnh
nhờ enzyme ligase.
- Tạo thành phân tử DNA: Trong mỗi phân tử DNA được tạo thành có một mạch DNA mới được tổng hợp và một
mạch DNA của phân tử DNA mẹ
- Kết quả: Kết quả của quá trình nhân đôi DNA là từ một phân tử DNA mẹ tạo thành hai phân tử DNA con có cấu
trúc giống nhau và giống DNA mẹ. Sau quá trình tái bản, nhờ sự phân bào, mỗi phân tử DNA đi về một tế bào con.
Câu 2. Hãy giải thích tại sao quá
trình tái bản DNA là sự sao chép
thông tin di truyền qua các thế hệ tế
bào và cơ thể?
Kết quả của quá trình tái bản DNA là từ một phân tử DNA tự nhân đôi tạo thành hai phân tử
DNA con có cấu trúc giống nhau và giống DNA mẹ. Sau quá trình tái bản, nhờ sự phân bào,
mỗi phân tử DNA đi về một tế bào con. Như vậy, tái bản DNA là một quá trình tự sao thông
tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
II. GENE
Câu 1. Hiểu thế nào là gene? Căn cứ vào mạch khuôn, xác định vị trí các vùng cấu trúc trên
gene trong Hình 1.4
Câu 2. Phân biệt gene phân mảnh với gene không phân mảnh, gene cấu trúc với gene điều hòa
KIẾN THỨC CỐT LÕI
II.GENE
1. Khái niệm gene
- Khái niệm: Gene là đoạn trình tự nucleotide trên DNA mang thông tin di truyền mã hoá RNA hoặc chuôi polypeptide
2. Cấu trúc và các loại gene
*Cấu trúc:
Vùng điểu hoà: có trình tự nucleotide gọi là promoter. nơi enzyme phiên mã có thể liên kết và tiến hành phiên mã cùng một số vùng liên
kết với các protein điều hoà, điêu hoà lượng sản phẩm cùa gene.
Vùng mã hóa: chứa thông tin quy định trình tự các amino acid trong chuỗi polypeptide hoặc trình tự RNA
Vùng kết thúc: nằm ở đầu 5 'trên mạch khuôn của gene, mang tín hiệu kết thúc phiên mã
+ Sinh vật nhân thực và vi khuẩn cổ: gene phân mảnh. Vùng mã hoá không liên tục (exon: đoạn DNA được dịch mã; intron đoạn DNA
không được dịch mã).
+ Sinh vật nhân sơ: vùng mã hoá liên tục, gene không phân mảnh, có chung vùng điều hoà và vùng kết thúc
*Các loại gene
- Dựa vào chức năng:
+ Gene cấu trúc: gene mã hóa protein tham gia vào cấu trúc.
+ Gene điều hòa: gene mã hóa protein có chức năng điều hòa hoạt động của gene cấu trúc.
- Dựa vào cấu trúc:
+ Gene phân mảnh: gồm exon và intron.
+ Gene không phân mảnh: chỉ có exon.
III. RNA VÀ PHIÊN MÃ
HOẠT ĐỘNG NHÓM
TT Các loại RNA
1
2
3
Trình bày với bản thuyết Trình Canva hoặc PowerPoint
Cấu trúc
Chức năng
Hình ảnh
RNA
Cấu trúc
Chức năng
RNA thông tin Là một chuỗi polynucleotide dạng mạch thẳng Làm khuôn cho cơ
(mRNA)
gồm hàng trăm đến hàng nghìn đơn phân. Trên chế dịch mã tổng
mRNA có các codon quy định các amino acid hợp protein.
trong chuỗi polypeptide.
RNA vận chuyển Cấu trúc mạch đơn nhưng có những vùng có thể Vận chuyển amino
(tRNA)
tự bắt đôi với nhau tạo nên cấu trúc với ba thuỳ acid tới ribosome
chức năng. Một thuỳ chứa bộ ba đối mã và tiến hành dịch
(anticodon) có thể bắt đôi bổ sung với bộ ba mã mã.
hoá trên mRNA, hai thuỳ còn lại liên kết với các
protein của ribosome.
RNA ribosome Các phân tử tiền rRNA thường có cấu trúc mạch Tất cả các loại
(rRNA)
đơn với các đoạn trình tự nucleotide có thể liên rRNA đều có chức
kết với nhau theo NTBS tạo nên cấu trúc không năng cấu tạo nên
gian phức tạp. Tuy nhiên, các phân tử RNA có ribosome.
Tuy
chức năng (rRNA trưởng thành) được tạo ra từ nhiên, mỗi loại
tiền rRNA đều có mạch đơn với số lượng và rRNA có chức năng
trình tự nucleotide khác nhau tuỳ theo chức năng riêng
riêng
Câu 4. Quan sát Hình1.8 và video phần phiên mã hãy mô tả quá trình phiên mã. Giải thích tại sao "phiên
mã thông tin di truyền là cơ chế tổng hợp RNA dựa trên DNA”
3. Phiên mã và phiên mã ngược:
a. Quá trình phiên mã: Phiên mã là quá trình tổng hợp phân tử RNA dựa trên mạch khuôn của
gene. Quá trình phiên mã thông tin di truyền từ gene ra mRNA được chia thành ba giai đoạn:
+ Khởi đầu phiên mã: Enzyme RNA polymerase nhận ra và liên kết với vùng điều hoà làm cho
hai mạch của gene tách nhau để lộ mạch khuôn và bắt đầu tổng hợp mRNA.
+ Kéo dài mạch RNA: Enzyme RNA polymerase trượt dọc trên mạch khuôn của gene có chiều 3'
→ 5', lắp các nucleotide tự do thành chuỗi polynucleotide chiều 5'→ 3' theo nguyên tắc bổ sung
(A, U, G, C của môi trường lần lượt liên kết với T, A, C, G của mạch khuôn).
+ Kết thúc phiên mã: Enzyme RNA polymerase di chuyển đến cuối gene, gặp tín hiệu kết thúc
phiên mã ở đầu 5' trên mạch khuôn của gene, quá trình phiên mã dừng lại; enzyme RNA
polymerase và phân tử mRNA đã hoàn thành rời khỏi DNA
Kết thúc quá trình phiên mã, thông tin di truyền trên DNA được truyền đạt sang phân tử mRNA.
Do đó, bản chất của quá trình phiên mã là quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ DNA sang
mRNA.
Câu 5. Nghiên cứu hình 1.9 –>
mô tả quá trình phiên mã ngược
b. Phiên mở ngược ở tế bào nhân thực
+ Phiên mã ngược là quá trình tổng hợp mạch DNA từ khuôn mẫu mRNA
+ Quá trình phiên mã ngược: Phiên mã ngược diễn ra khi virus có lõi RNA (virus HIV) xâm nhập vào
tế bào. Trên mỗi RNA lõi của virus có mang enzyme phiên mã ngược. Enzyme phiên mã ngược là công
cụ dùng trong kĩ thuật tạo dòng DNA tái tổ hợp (kĩ thuật thiết lập ngân hàng gene)
Trong tế bào, RNA của virus phiên ngược để tạo DNA trước khi chèn vào DNA của vật chủ.
II. MÃ DI TRUYỀN VÀ DỊCH MÃ
* Nhiệm vụ 1. Hãy nghiên cứu bảng 1.1 bảng Mã di truyền và nội dung SGK trang 10,11.
Phần 1. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 1. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án
Câu 1. Mã di truyền có tính đặc hiệu, tức là?
A. Tất cả các loài đều dùng chung một bộ mã di truyền.
B. Bộ ba mở đầu là AUG, mã kết thúc là UAA, UAG, UGA.
C. Nhiều bộ ba cùng xác định một amino acid
D. Một bộ ba khác nhau có thể cùng mã hoá cho một amino acid .
Câu 2. Tính thoái hóa của mã di truyền là hiện tượng nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hóa cho một loại amino acid. Những mã di truyền nào
sau đây không có tính thoái hóa?
A. 5'AUG3', 5'UGG3'
B. 5'XAG3', 5'AUG3'
C. 5'UUU3', 5'AUG3'
D. 5'UXG3'. 5'AGX3'
AUG-Met, mã mở đầu và UGG- Triptophan là 2 bộ ba duy nhất không có tính thoái hóa. Tức là 1 bộ ba chỉ mã hóa cho 1 amino acid và
amino acid đó được mã hóa bởi 1 bộ ba duy nhất
Câu 3. Tính đặc hiệu của mã di truyền được thể hiện như thế nào?
A. Mọi loài sinh vật đều có chung một bộ mã di truyền
B. Một amino acid thường được mã hóa bởi nhiều bộ ba.
C. Một bộ ba chỉ mã hóa cho một loại amino acid
D. Mã di truyền được dọc theo cụm nối tiếp, không gối nhau.
Câu 4. Các bộ ba trên mARN có vai trò quy định tín hiệu kết thúc quá trình dịch mã là:
A. 3'UAG5' ; 3'UAA5' ; 3'UGA5'
B. 3'GAU5' ; 3'AAU5' ; 3'AGU5'
C. 3'UAG5' ; 3'UAA5' ; 3'AGU5'
D. 3'GAU5'; 3'AAU5' ; 3'AUG5'
Câu 5. Từ 3 loại nicleotit khác nhau sẽ tạo được nhiều nhất bao nhiêu loại bộ mã khác nhau?
A. 27
B. 48
C. 16
D. 9
Phần 2. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Câu 1. Khi nghiên cứu về mã di truyền hai bạn học sinh A và B rút ra các nhận định sau. Hãy cho biết các nhận định đó là đúng hay sai?
a. Mã di truyền là mã bộ ba, nghĩa là cứ ba nucleotide liến nhau tạo thành một mã di truyền quy định (mã hoá) một amino acid
b. Bộ ba nucleotide trên mạch khuôn của gene được gọi là bộ ba mã sao; bộ ba trên phân tử mRNA là bộ ba mã gốc (codon); bộ ba trên
phân tử tRNA gọi là bộ ba đối mã (anticodon).
c. Có bốn loại nucleotide tạo 43 = 64 bộ ba, tương ứng với 64 codon trên mRNA
d. Ba bộ ba UAA, UAG, UGA (hệ gene trong nhân) không mã hoá cho bất kì amino acid nào, được gọi là bộ ba kết thúc (là tín hiệu kết
thúc quá trình dịch mã).
e. Bộ ba AUG có hai chức năng, vừa mã hoá amino acid methionine ở sinh vật nhân thực (ở sinh vật nhân sơ là formylmethionine), vừa là
tín hiệu bắt đầu dịch mã
Câu 2. Các đặc điểm dưới đây là của Mã di truyền. Hãy cho biết các đặc điểm đó là đúng hay sai?
a. Mã di truyển được đọc liên tục từ một điểm xác định từng bộ ba nucleotide mà không gối lên nhau
b. Mã di truyền có tính phổ biến, nghĩa là các loài sinh vật đều sử dụng chung một bộ mã di truyển, trừ một vài ngoại lệ
c. Mã di truyền có tính đặc hiệu, nghĩa là nhiều bộ ba chỉ mã hoá cho một amino acid
d. Mã di truyển có tính thoái hoá, nghĩa là có nhiêu bộ ba khác nhau có thể cùng mã hoá cho một amino acid, trừ bộ ba AUG và UGG
Phần 3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. Cho các bộ ba sau: AUG, UGG, UAA, UAG, UGA. Có bao nhiêu bộ ba cho biết tín hiệu kết thúc dịch mã?
Câu 2. Cho các bộ ba sau: AUG, UGG, UAA, UAG, UGA. Có bao nhiêu bộ ba mang tín hiệu khởi đầu dịch mã trên phân tử mRNA.
III. MÃ DI TRUYỀN VÀ DỊCH MÃ
1. Mã di truyền:
- Mã di truyền là một bộ các bộ ba nucleotide trên mRNA quy định các amino acid trong protein. Mỗi bộ ba nucleotide được gọi là
một đơn vị mã di truyền (codon).
- Trong 64 bộ ba có: 61 bộ ba mã hoá cho các amino acid
3 bộ ba cho biết tín hiệu kết thúc dịch mã được gọi là bộ ba kết thúc
Bộ ba mở đầu: AUG (chức năng mã hoá cho amino acid ở sinh vật nhân thực là methionine, ở sinh vật nhân sơ là formylmethionine,
vừa là tín hiệu khởi đẩu dịch mã trên phân tử mRNA)
Bộ ba kết thúc: UAA, UAG, UGA
Đặc điểm của Mã di truyền:
- Mã di truyền là mã bộ ba, ba nucleotide liền kề quy định một amino acid.
Ví dụ: AGU là một trong số bộ ba quy định amino acid serine (Ser).
- Mã di truyền được đọc theo từng bộ ba một, bắt đầu từ bộ ba khởi đầu và không chồng gối lên nhau
Ví dụ: 5'AUGGUUGCC3'được đọc theo chiều từ 5'—» 3', lần lượt theo từng bộ ba: AUG-GUU-GCC.
- Mã di truyền có tính thoái hoá, nhiều bộ ba có thể quy định một amino acid.
Ví dụ: alanine (Ala) và nhiều amio acid khác có tới 4 bộ ba khác nhau quy định.
- Mã di truyền có tính đặc hiệu, có nghĩa là mỗi bộ ba chỉ mã hoá cho một amino acid.
Ví dụ: UAU chỉ mã hoá cho tyrosine.
- Mã di truyền về cơ bản dùng chung cho mọi sinh vật trên Trái Đất, trừ một số ngoại lệ nên còn được gọi là mã vạn năng (tính phổ
biến).
Ví dụ: Trong DNA ti thể của người, UGA mã hoá cho Trp, AUA mã hoá cho Met, AGA và AGG là các bộ ba kết thúc.
* Nhiệm vụ 2.
Câu 1. Phân tử mRNA được phiên mã từ mạch khuôn 3'→ 5' của gene. Xác định chiều đọc của codon và
anticodon
Câu 2. Cơ chế phân tử của quá trình truyền thông tin di truyền từ gen tới protein xảy ra như thế nào? Tại
sao tổng hợp protein lại được gọi là quá trình dịch mã?
Câu 3. Quan sát Hình 1.10 và cho biết:
a) Quá trình dịch mã có sự tham gia của những thành phần nào? Nêu vai trò của những thành phần đó.
b) Chiều dịch chuyển của ribosome trên mRNA.
c) Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong quá trình dịch mã như thế nào?
Câu 1. Chiều đọc của codon và anticodon: 3'→ 5'.
Câu 2. Gen trải qua quá trình phiên mã tạo ra mRNA, mRNA trải qua dịch mã tạo ra protein, các quá
trình này đều tuân theo nguyên tắc bổ sung. Qua đó, thông tin di truyền được truyền từ gen đến mRNA
rồi đến protein.
Quá trình tổng hợp protein được gọi là quá trình dịch mã vì đây là quá trình chuyển thông tin di truyền
từ dạng các mã di truyền trên mRNA thành các amino acid trên polypeptide (hay là dịch các mã bộ ba
trên mRNA thành các amino acid/polypeptide).
Câu 3. a) Quá trình dịch mã có sự tham gia của:
mRNA: mang bộ ba mã hóa; tRNA: mang bộ ba đối mã; rRNA: tổng hợp ribosome
b) Chiều dịch chuyển của ribosome trên mRNA: 3'→ 5'.
c) Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong quá trình dịch mã: anticodon của tRNA khớp bổ sung với
codon trên mRNA.
Câu 4. Hãy vẽ sơ đồ tóm tắt:
Quá trình hoạt hóa amino acid.
Các bước của giai đoạn dịch mã tổng hợp chuỗi polypeptide.
Câu 5. Quan sát Hình 1.13, hãy:
a) Nêu nhận xét về cấu trúc của các chuỗi polypeptide được dịch mã nhờ polyribosome. Giải thích tại sao.
b) Nêu vai trò của polyribosome trong việc tổng hợp protein.
Câu 6. Nghiên cứu nội dung SGK trang 11,12,13 và video => Trình bày quá trình dịch mã. Yếu tố nào
đảm bảo tính chính xác của sự dịch mã thông tin di truyền từ mRNA sang protein?
Câu 4. Quá trình hoạt hóa amino acid: a.a + ATP → a.a hoạt hóa → phức hợp a.a – tARN: a.a hoạt hóa
+ tARN → Phức hợp a.a - tARN
Các bước của giai đoạn dịch mã tổng hợp chuỗi polypeptide: Khởi đầu tổng hợp chuỗi polypeptide →
Kéo dài chuỗi polypeptide → Kết thúc.
Câu 5 a) Nhận xét: Cấu trúc của các chuỗi polypeptide được dịch mã nhờ polyribosome giống nhau vì
được dịch mã từ cùng 1 mRNA ban đầu.
b) Vai trò của polyribosome trong việc tổng hợp protein: tăng hiệu suất tổng hợp protein, tạo ra nhiều
chuỗi polypeptide hơn trong cùng một khoảng thời gian.
Câu 6. Yếu tố nào đảm bảo tính chính xác của sự dịch mã thông tin di truyền từ mRNA sang protein: sự
bắt cặp chính xác của bộ ba đối mã và bộ ba mã hóa.
2. Dịch mã – cơ chế tổng hợp polypeptide
Dịch mã là quá trình các mã di truyển trên phân tử mRNA được dịch thành trình tự các amino acid trong chuỗi
polypeptide
a. Hoạt hoá amino acid
a.a + ATP → a.a hoạt hóa → phức hợp a.a – tARN: a.a hoạt hóa + tARN → Phức hợp a.a - tARN
b. Quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide diễn ra theo ba bước:
+ Mở đầu: Tiểu phần nhỏ của ribosome bám vào mARN, bộ ba đối mã của tARN bắt cặp với bộ ba mở đầu trên
mARN. Tiểu phần lớn của ribosome liên kết với tiểu phần nhỏ tạo thành ribosome hoàn chỉnh, tARN gắn với
amino acid mở đầu ở vị trí P.
+ Kéo dài: tARN tiếp theo tiến đến và liên kết với ribosome ở vị trí A. Hai aminoacid hình thành liên kết
peptide. Ribosome di chuyển qua một bộ ba hướng về đầu 3'. Khi đó tARN mở đầu ở vị trí E, sau đó tách khỏi
fMet và đi ra khỏi ribosome. tARN tiếp theo đi vào vị trí A. Ribosome tiếp tục trượt qua mỗi bộ ba tiếp theo, các
tARN vận chuyển amino acid đi vào ribosome và chuỗi polypeptide được kéo dài.
+ Kết thúc: Khi ribosome chuyển dịch sang bộ ba kết thúc thì quá trình dịch mã dừng lại, 2 tiểu phần của
ribosome tách nhau ra. Một enzyme đặc hiệu loại bỏ amino acid mở đầu và giải phóng chuỗi polypeptide, quá
trình dịch mã hoàn tất.
V. CƠ CHẾ TRUYỀN THÔNG TIN DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ
Ở cấp độ phân tử, thông tin di truyền được
truyền đạt theo những hướng nào? Hướng
nào đảm bảo cho đặc tính di truyền của
loài được duy trì ổn định?
Ở cấp độ phân tử, thông tin di truyền được truyền đạt nhờ quá trình tái bản, phiên mã, dịch mã.
Quá trình tái bản của DNA sẽ đảm bảo cho đặc tính di truyền được duy trì ổn định.
LUYỆN TẬP
Bài 1. Một bạn học sinh cho rằng:
1. Tất cả các đoạn trình tự nucleotide trên phân tử DNA đều được gọi là gene.
2. Ở sinh vật nhân thực, chiều dài của phân tử mRNA bằng chiều dài của gene
quy định nó.
3. Ở sinh vật nhân sơ, từ chuỗi polypeptide có thể xác định được số lượng
nucleotide do gene quy định.
Theo em, những nhận định của bạn học sinh trên có đúng không? Giải thích.
1. Sai vì trình tự nucleotide mang thông tin quy định sản phẩm là polypeptide
hoặc RNA mới được định nghĩa là gene.
2. Sai vì ở sinh vật nhân thực, mRNA sau khi phiên mã cắt bỏ các đoạn intron,
nối các đoạn exon tạo thành mRNA trưởng thành nên chiều dài không thể bằng
gene quy định nó.
3. Đúng vì ba nucleotide liền nhau tạo thành một mã di truyền mã hóa một amino
acid trong chuỗi polypeptide.
ÔN TẬP
Hình ảnh sau mô tả tái bản ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực. Các nhận định về quá
trình tái bản ở 2 nhóm sinh vật sau đây là đúng hay sai?
A. Tái bàn DNA ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực đều
theo cơ chế bổ sung và bán bảo toàn
B. DNA ở sinh vật nhân sơ kích thước nhỏ, tái bản diễn ra tại
nhiều điểm (nhiều đơn vị tái bản)
C. DNA ở sinh vật nhân thực kích lớn, sự nhân đôi diễn ra ở
nhiều đơn vị tái bản
D. Tái bản DNA ở cả sinh vật nhân sơ và nhân thực đều là một
quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con
hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
Xin cảm ơn!
 







Các ý kiến mới nhất