MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ
1. Alen: Là các trạng thái khác nhau của cùng một gen. Các alen có vị trí tương ứng trên 1 cặp NST tương đồng (lôcut).
VD: gen quy định màu hạt có 2 alen: A → hạt vàng; a → hạt xanh.
2. Cặp alen: Là 2 alen giống nhau hay khác nhau thuộc cùng một gen nằm trên 1 cặp NST tương đồng ở vị trí tương ứng trong tế bào lưỡng bội.
CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN PHẦN I: CÁC ĐỊNH LUẬT CỦA MENDEN A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT I .MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ 1. Alen: Là các trạng thái khác nhau của cùng một gen. Các alen có vị trí tương ứng trên 1 cặp NST tương đồng (lôcut). VD: gen quy định màu hạt có 2 alen: A → hạt vàng; a → hạt xanh. 2. Cặp alen: Là 2 alen giống nhau hay khác nhau thuộc cùng một gen nằm trên 1 cặp NST tương đồng ở vị trí tương ứng trong tế bào lưỡng bội. VD: AA, Aa, aa. - Nếu 2 alen có cấu trúc giống nhau → Cặp gen đồng hợp. VD: AA, aa - Nếu 2 alen có cấu trúc khác nhau → Cặp gen dị hợp. VD: Aa, Bb 3. Thể đồng hợp: Là cá thể mang 2 alen giống nhau thuộc cùng 1 gen. VD: AA, aa, BB, bb 4. Thể dị hợp: Là cá thể mang 2 alen khác nhau thuộc cùng 1 gen. VD: Aa, Bb, AaBb 5. Tính trạng tương phản: Là 2 trạng thái khác nhau của cùng một tính trạng nhưng biểu hiện trái ngược nhau. VD: Thân cao và thân thấp là 2 trạng thái của tính trạng chiều cao thân, thành cặp tính trạng tương phản. 6. Kiểu gen: Là tổ hợp toàn bộ các gen trong tế bào của cơ thể sinh vật. VD: Aa, Bb, , , . 7. Kiểu hình: Là tổ hợp toàn bộ các tính trạng và đặc tính cơ thể. VD: Ruồi giấm có kiểu hình thân xám cánh dài hoặc thân đen cánh ngắn. II. CÁC ĐỊNH LUẬT CỦA MEN DEN. A. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN CỦA MENDEN: Có 2 phương pháp. 1. Phương pháp phân tích cơ thể lai: a. Chọn dòng thuần: Trồng riêng và để tự thụ phấn, nếu đời con hoàn toàn giống bố mẹ thì thứ đậu đó thuần chủng về tính trạng nghiên cứu. b. Lai các cặp bố mẹ thuần chủng khác nhau về một hoặc vài cặp tính trạng tương phản. VD: Pt/c: vàng x xanh. c. Sử dụng thống kê toán học trên số lượng lớn cá thể lai để phân tích quy luật di truyền từ P → F 2. Lai phân tích: Là phép lai giữa cơ thể mang tính trang trội với cơ thể mang tính trạng lặn để kiểm tra kiểu gen của cá thể mang tính trạng trội là đồng hợp hay dị hợp. - Nếu thế hệ lai sinh ra đồng tính thì cơ thể có kiểu hình trội có kiểu gen đồng hợp. - Nếu thế hệ lai sinh ra phân tính thì cơ thể có kiểu hình trội có kiểu gen dị hợp. VD: Lai phân tích đậu hạt vàng (có KG AA hoặc Aa) với đâu hạt xanh (KG: aa) + Nếu Fa đồng tính hạt vàng thì cây đậu hạt vàng muốn tìm KG có KG đồng hợp trội (AA) + Nếu Fa phân tính (1 vàng : 1 xanh) thì cây đậu hạt vàng muốn tìm KG có KG dị hợp trội (Aa) B. LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG 1. Khái niệm: Phép lai trong đó cặp bố mẹ thuần chủng khác nhau về 1 cặp tính trạng tương phản đem lai. 2. Thí nghiệm: Lai 2 thứ đậu Hà Lan thuần chủng khác nhau về 1 cặp tính trạng tương phản là hạt vàng với hạt lục, thu được F1 đồng loạt hạt vàng. Cho F1 tự thụ, F2 thu được ¾ hạt vàng, ¼ hạt xanh. 3. Nội dung định luật: a. Định luật đồng tính: Khi lai bố mẹ khác nhau về 1 cặp tính trạng tương phản, thì F1 có kiểu hình đồng nhất biểu hiện tính trạng 1 bên của bố hoặc mẹ. Tính trạng biểu hiện ở F1 là tính trạng trội, tính trạng không biểu hiện ở F1 là tính trạng lặn. b. Định luật phân tính: Khi cho các cơ thể lai F1 tự thụ phấn hoặc giao phấn thì F2 có sự phân li kiểu hình theo tỉ lệ xấp xỉ 3 trội:1 lặn. 4. Giải thích định luật: a. Theo Menden: Thế hệ lai F1 không sinh giao tử lai mà chỉ sinh ra giao tử thuần khiết. b. Theo thuyết NST (cơ sở tế bào học của định luật đồng tính và phân tính) 5. Điều kiện nghiệm đúng của định luật đồng tính và phân tính: - Bố mẹ phải thuần chủng và khác nhau 1 cặp tính trạng tương phản đem lai. - Tính trạng trội phải trội hoàn toàn. - Số cá thể phân tích phải lớn. 6. Ý nghĩa: - Định luật đồng tính: Lai các giống thuần chủng tạo ưu thế lai ở F1 do các cặp gen dị hợp quy định. - Định luật phân tính: Không dùng F1 làm giống vì F2 xuất hiện tính trạng lặn không có lợi. - Ứng dụng định luật đồng tính và phân tính trong phép lai phân tích: Cho phép lai xác định được kiểu gen của cơ thể mang tính trạng trội là thể đồng hợp hay dị hợp. C. LAI HAI VÀ NHIỀU CẶP TÍNH TRẠNG 1. Khái niệm: Là phép lai trong đó cặp bố mẹ thuần chủng đem lai phân biệt nhau về 2 hay nhiều cặp tính trạng tương phản. VD: Lai giữa đậu Hà Lan hạt vàng, trơn với hạt xanh, nhăn 2. Thí nghiệm của Menden. a. Thí nghiệm và kết quả: - Lai giữa 2 thứ đậu thuần chủng khác nhau 2 cặp tính trạng tương phản: hạt vàng vỏ trơn với hạt xanh vỏ nhăn, thu được F1 đồng loạt hạt vàng trơn. - Cho các cây F1 vàng trơn tự thụ phấn hoặc giao phấn với nhau, F2 thu được tỉ lệ xấp xỉ: 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3 xanh, trơn : 1 xanh, nhăn . b. Nhận xét: - F2 xuất hiện 2 loại kiểu hình mới khác bố mẹ là vàng nhăn và xanh trơn được gọi là biến dị tổ hợp. - Mỗi tính trạng xét riêng tuân theo định luật đồng tính ở F1 và phân tính ở F2 + Xét riêng: * F1: 100% hạt vàng → F2: hạt vàng/hạt xanh = * F1: 100% hạt trơn → F2: hạt trơn/hạt nhăn = + Xét chung 2 tính trạng: Ở F2 = (3V : 1X)(3T : 1N) = (9V-T : 3V-N : 3X-T : 1X-N) Vậy mỗi cặp tính trạng di truyền không phụ thuộc vào nhau. 3. Nội dung định luật phân li độc lập: Khi lai 2 bố mẹ thuần chủng, khác nhau về 2 hay nhiều cặp tính trạng tương phản thì sự di truyền của cặp tính trạng này không phụ thuộc vào sự di truyền của cặp tính trạng kia, do đó ở F2 xuất hiện những tổ hợp tính trạng khác bố mẹ gọi là biến dị tổ hợp. 4. Giải thích định luật phân li độc lập của Menden theo thuyết NST (cơ sở TB học) -Gen trội A: hạt vàng, gen lặn a: hạt xanh. Gen trội B: hạt trơn, gen lặn b: hạt nhăn. - Mỗi cặp gen qui định 1 cặp tính trạng và nằm trên 1 cặp NST tương đồng riêng. - Pt/c: vàng trơn x xanh nhăn → F1: 100% vàng trơn. F1 x F1 → F 2 gồm: + 9KG: 1AABB : 2AaBB : 2AABb : 4AaBb : 1AAbb : 2Aabb : 1aaBB : 2aaBb : 1aabb. + 4KH: 9 vàng trơn : 3 vàng nhăn : 3 xanh trơn : 1 xanh nhăn 5. Điều kiện nghiệm đúng: - Bố mẹ phải thuần chủng và khác nhau về các cặp tính trạng tương phản đem lai. - Tính trạng trội phải trội hoàn toàn. - Số cá thể phân tích phải lớn. - Các cặp gen xác định các cặp tính trạng tương phản nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau. - Các cặp gen phải tác động riêng rẽ lên sự hình thành tính trạng. 6. Ý nghĩa: Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của NST và gen trong giảm phân, thụ tinh làm tăng biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu cho chọn giống và tiến hoá, giải thích sự đa dạng của sinh vật. D. DI TRUYỀN TÍNH TRẠNG TRUNG GIAN (trội không hoàn toàn) 1. Thí nghiệm: Lai 2 thứ hoa Dạ Lan thuần chủng: hoa đỏ(AA) với hoa trắng (aa) được các cây F1 đều có hoa màu hồng (Aa). Cho các cây F1 tự thụ phấn (hoặc giao phấn), ở F2 phân li theo tỉ lệ: 1đỏ : 2hồng : 1trắng. Nhận xét: Thể đồng hợp và dị hợp có kiểu hình khác nhau. 2. Nội dung định luật: Khi lai 2 cơ thể bố mẹ khác nhau về 1 cặp tính trạng, thì F1 đồng loạt mang tính trạng trung gian giữa bố và mẹ. 3. Giải thích: - Tính trạng màu hoa do một cặp gen quy định, AA: hoa đỏ, aa: hoa trắng, Aa: hoa hồng. - Sơ đồ lai: Pt/c: AA (hoa đỏ) x aa (hoa trắng) Gp: A a F1: Aa (100% hoa hồng) F1xF1: Aa (hoa hồng) x Aa (hoa hồng) GF1: A, a A, a F2: AA (1 đỏ) : 2Aa (2 hồng) : aa (1 trắng) E. PHƯƠNG PHÁP GIẢI I. TÍNH SỐ LOẠI VÀ THÀNH PHẦN GEN GIAO TỬ 1. Số loại giao tử: Không tuỳ thuộc vào kiểu gen trong KG mà tuỳ thuộc vào số cặp gen dị hợp trong đó: - Trong KG có 1 cặp gen dị hợp → 21 loại giao tử. - Trong KG có 2 cặp gen dị hợp → 22 loại giao tử. - Trong KG có 3 cặp gen dị hợp → 23 loại giao tử. - Trong KG có n cặp gen dị hợp → 2n loại giao tử. 2. Thành phần gen (KG) của giao tử: Trong tế bào (2n) của cơ thể gen tồn tại thành từng cặp tương đồng, còn trong giao tử (n) chỉ còn mang 1 gen trong cặp. - Đối với cặp gen đồng hợp AA (hoặc aa): Cho 1 loại giao tử A (hoặc 1 loại giao tử a) - Đối với cặp gen dị hợp Aa:cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau giao tử A và giao tử a. - Suy luận tương tự đối với nhiều cặp gen dị hợp nằm trên các cặp NST khác nhau, thành phần kiểu gen của các loại giao tử được ghi theo sơ đồ phân nhánh (sơ đồ Auerbac) hoặc bằng cách nhân đại số. VD: KG: AaBbDd → giao tử: ABD, ABd, AbD, Abd, aBD, aBd , abD , abd II. TÍNH SỐ KIỂU TỔ HỢP, KIỂU GEN, KIỂU HÌNH VÀ CÁC TỈ LỆ PHÂN LI Ở ĐỜI CON. 1. Số kiểu tổ hợp: Mỗi loại giao tử đực tổ hợp tự do với các loại giao tử cái tạo thành nhiều kiểu tổ hợp trong các hợp tử. Vì vậy số kiểu tổ hợp giữa các loại giao tử đực và cái là: Số kiểu tổ hợp = số loại giao tử đực x số loại giao tử cái * Chú ý: - Biết kiểu tổ hợp → biết số loại giao tử đực, giao tử cái → biết được cặp gen dị hợp trong kiểu gen của cha mẹ. - Kiểu tổ hợp khác nhau nhưng có thể đưa đến kiểu gen giống nhau → số KG < số kiểu tổ hợp. 2. Số loại giao tử và tỉ lệ phân li về kiểu gen (KG), kiểu hình (KH): Sự di truyền của các gen là độc lập với nhau → sự tổ hợp tự do giữa các cặp gen cũng như giữa các cặp tính trạng.Vì vậy, kết quả về KG cũng như về KH ở đời con được tính như sau: - Tỉ lệ KG chung của nhiều cặp gen = các tỉ lệ KG riêng rẽ của mỗi căp gen nhân với nhau → Số KG tính chung = số KG riêng của mỗi cặp gen nhân với nhau - Tỉ lệ KH chung của nhiều cặp tính trạng = các tỉ lệ KH riêng rẽ của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. III. TÌM KIỂU GEN CỦA BỐ MẸ 1. Kiểu gen riêng của từng loại tính trạng: Xét riêng kết quả đời con lai F1 của từng loại tính trạng a. F1 đồng tính: - Nếu bố me (P) có KH khác nhau thì F1 nghiệm đúng ĐL đồng tính của Menden → tính trạng biểu hiện ở F1 là tính trạng trội và thế hệ P đều thuần chủng: AA x aa. - Nếu P cùng kiểu hình và F1 mang tính trạng trội thì 1 trong 2P có KG đồng hợp trội AA, P còn lại có thể là AA hoặc Aa. - Nếu P không rõ KH và F1 mang tính trạng trội, thì 1 trong 2P là đồng hợp trội AA, P còn lại tuỳ ý: AA, Aa hoặc aa. b. F1 phân tính nếu có tỉ lệ: - F1 phân tính theo tỉ lệ 3:1 F1 nghiệm đúng định luật phân tính của Menden → tính trạng là tính trạng trội, là tính trạng lặn và P đều dị hợp Aa xAa *Chú ý: Trong trường hợp trội không hoàn toàn thì tỉ lệ F1 là 1:2: 1. Trong trường hợp có gen gây chết ở trạng thái đồng hợp thì tỉ lệ F1 là 2:1. - F1 phân tính theo tỉ lệ 1 : 1 F1 là kết quả đặc trưng của phép lai phân tích thể dị hợp → 1bên P có KG dị hợp Aa, P còn lại đồng hợp aa. - F1 phân tính không rõ tỉ lệ: Dựa vào cá thể mang tính trạng lặn ở F1 là aa → P đều chứa gen lặn a, phối hợp với KH của P suy ra KG của P 1. Kiểu gen chung của nhiều loại tính trạng: a. Trong phép lai không phải là phép lai phân tích. Kết hợp kết quả về KG riêng của từng loại tính trạng với nhau. Ví dụ: Ở cà chua A: quả đỏ; a: quả vàng B: quả tròn; b: quả bầu dục Cho lai 2 cây chưa rõ KG và KH với nhau thu được F1 gồm: 3 cây đỏ tròn : 3 đỏ bầu dục : 1 vàng tròn : 1 vàng bầu dục. Các cặp gen nằm trên các cặp NST khác nhau. Tìm KG 2 cây thuộc thế hệ P - Xét riêng từng cặp tính trạng: + F1 gồm (3+3) đỏ : (1 + 1) vàng = 3 đỏ : 1 vàng (theo ĐL đồng tính) → P: Aa x Aa + F1 gồm (3 +1) tròn : (3 + 1 ) bầu dục = 1 tròn : ... ủa gen bị biến đổi về số lượng hoặc thành phần hoặc trình tự các Nu trong gen a. So sánh gen bình thường và gen Đột biến nhận thấy: Hai gen có số Nu không thay đổi → gen đột biến có thể biến đổi về thành phần và trình tự các Nu: - Đột biến thay thế kiểu đồng hoán hoặc dị hoán. + Thay thế kiểu đồng hoán: Thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp G-X hoặc thay thế 1 cặp G-X bằng 1 cặp A-T + Thay thế kiểu dị hoán: Thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp T-A hoặc thay thế 1 cặp G-X bằng 1 cặp X-G - Đột biến gen dạng đảo vị trí. b. So sánh gen bình thường và gen đột biến nhận thấy: Hai gen có số lượng từng loại Nu giống nhau → (không thay đổi về thành phần và số lượng Nu) → Gen ĐB có biến đổi về trình tự Nu: - ĐBG dạng thay thế kiểu dị hoán. - ĐBG dạng đảo vị trí. c. So sánh gen bình thường và gen đột biến nhận thấy: Hai gen có số lượng Nu giống nhau, hai gen khác nhau về thành phần từng loại Nu → ĐBG dạng thay thế kiểu đồng hoán. d. So sánh gen bình thường và gen đột biến nhận thấy: Hai gen có số lượng Nu chênh lệch nhau 1 cặp Nu: - ĐBG dạng thêm 1 cặp Nu - ĐBG dạng mất 1 cặp Nu II. Tỉ lệ gen đột biến: - Gen tiền ĐB: Gen có biến đổi cấu trúc ở 1 mạch. Gen tiền ĐB có thể được enzim sữa chữa thành gen bình thường. - Gen ĐB: Gen có biến đổi 1 cặp Nu trên 2 mạch đơn. + Gen gen tiền ĐB nhân đôi > gen ĐB x=1 x=1 + Tỉ lệ gen đột biến = (Số gen ĐB : Tổng số gen tạo ra) .100 B. ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ (ĐBNST) I. Đột biến thể dị bội NST: - Là ĐB xảy ra tại 1 hay 1 số cặp của NST. Có các dạng: thể 3 nhiễm (2n+1) ; thể 1 nhiễm (2n- 1); thể khuyết nhiễm (2n -2); thể đa nhiễm - Cơ chế: Cơ thể 2n giảm phân ở 1 số tế bào sinh dục sơ khai có 1 hoặc 1 số cặp nào đó của NST không phân li tạo ra giao tử ĐB (n+1) hoặc (n-1) hoặc (n-2) P: 2n x 2n Gp: (n+1) (n-1) n F (hợp tử): 2n+1 thể 3 nhiễm F (hợp tử): 2n-1 thể 1 nhiễm II.Thể đa bội (3n hoặc 4n) - Thể đa bội là những biến đổi tronng toàn bộ cấu trúc NST, lớn hơn bội số 2n như: 3n, 4n, 5n, 6n - Cơ chế: + Tế bào sôma 2n hoặc tế bào tiền phôi 2n, trong nguyên phân các NST không phân li tạo ra tế bào 4n, các tế bào 4n nguyên phân bình thường cho ra các tế bào con 4n + TB sôma 2n TB sôma 4n Mô, cơ quan 4n + TB tiền phôi 2n TB tiền phôi 4n cơ thể 4n + Tế bào sinh dục 2n giảm phân, sự không phân li các NST trong 1 lần phân bào tạo ra giao tử đột biến 2n. Nếu giao tử 2n kết hợp giao tử 2n → hợp tử 4n P: 2n x 2n Gp: 2n 2n F(hợp tử) 4n → F (hợp tử) 4n Cơ thể 4n Nếu giao tử 2n kết hợp giao tử n → hợp tử 3n P: 2n x 2n Gp: 2n n F (hợp tử): 3n → F (hợp tử): 3n Cơ thể 3n. PHẦN I: CẤU TRÚC AND I. Tính số nuclêôtit của ADN hoặc của gen 1. Đối với mỗi mạch của gen: - Trong ADN, 2 mạch bổ sung nhau, nên số nu và chiều dài của 2 mạch bằng nhau. A1 + T1 + G1 + X1 = T2 + A2 + X2 + G2 = - Trong cùng một mạch, A và T cũng như G và X, không liên kết bổ sung nên không nhất thiết phải bằng nhau. Sự bổ sung chỉ có giữa 2 mạch: A của mạch này bổ sung với T của mạch kia, G của mạch này bổ sung với X của mạch kia. Vì vậy, số nu mỗi loại ở mạch 1 bằng số nu loại bổ sung mạch 2. A1 = T2 ; T1 = A2 ; G1 = X2 ; X1 = G2 2. Đối với cả 2 mạch: - Số nu mỗi loại của ADN là số nu loại đó ở cả 2 mạch: A =T = A1 + A2 = T1 + T2 = A1 + T1 = A2 + T2 G =X = G1 + G2 = X1 + X2 = G1 + X1 = G2 + X2 Chú ý: Khi tính tỉ lệ % : %A = % T = = . . . . . . %G = % X = = . . . . . Ghi nhớ: Tổng 2 loại nu khác nhóm bổ sung luôn luôn bằng nửa số nu của ADN hoặc bằng 50% số nu của ADN: Ngược lại nếu biết: + Tổng 2 loại nu = hoặc bằng 50% thì 2 loại nu đó phải khác nhóm bổ sung. + Tổng 2 loại nu hoặc khác 50% thì 2 loại nu đó phải cùng nhóm bổ sung. 3. Tổng số nu của ADN (N) Tổng số nu của ADN là tổng số của 4 loại nu A + T + G + X . Nhưng theo nguyên tắc bổ sung (NTBS) A = T, G =X . Vì vậy, tổng số nu của ADN được tính là: N = 2A + 2G = 2T + 2X hay N = 2( A+ G) Do đó A + G = hoặc %A + %G = 50% 4. Tính số chu kì xoắn (C) Một chu kì xoắn gồm 10 cặp nu = 20 nu. Khi biết tổng số nu (N) của ADN: N = C x 20 => C = 5. Tính khối lượng phân tử ADN (M): Một nu có khối lượng trung bình là 300 đvc. Khi biết tổng số nu suy ra: M = N x 300 đvc 6. Tính chiều dài của phân tử ADN (L): Phân tử ADN là 1 chuỗi gồm 2 mạch đơn chạy song song và xoắn đều đặn quanh 1 trục. Vì vậy, chiều dài của ADN là chiều dài của 1 mạch và bằng chiều dài trục của nó. Mỗi mạch có nuclêôtit, độ dài của 1 nu là 3,4 A0 L = . 3,4A0 Đơn vị thường dùng : 1 micrômet = 10 4 angstron ( A0 ) 1 micrômet = 103 nanômet ( nm) 1 mm = 103 micrômet = 106 nm = 107 A0 II. Tính số liên kết Hiđrô và liên kết Hóa Trị Đ–P 1. Số liên kết Hiđrô (H) - A của mạch này nối với T ở mạch kia bằng 2 liên kết hiđrô - G của mạch này nối với X ở mạch kia bằng 3 liên kết hiđrô Vậy số liên kết hiđrô của gen là: H = 2A + 3 G hoặc H = 2T + 3X 2. Số liên kết hoá trị (HT) - Số liên kết hoá trị nối các nu trên 1 mạch gen: - 1 Trong mỗi mạch đơn của gen, 2 nu nối với nhau bằng 1 lk hoá trị, 3 nu nối nhau bằng 2 lk hoá trị nu nối nhau bằng - 1 - Số liên kết hoá trị nối các nu trên 2 mạch gen: 2( - 1) Do số liên kết hoá trị nối giữa các nu trên 2 mạch của ADN: 2( - 1) - Số liên kết hoá trị đường – photphát trong gen (HTĐ-P) Ngoài các liên kết hoá trị nối giữa các nu trong gen thì trong mỗi nu có 1 lk hoá trị gắn thành phần của H3PO4 vào thành phần đường. Do đó số liên kết hoá trị Đ–P trong cả ADN là: HTĐ-P = 2( - 1) + N = 2 (N – 1) PHẦN II: CƠ CHẾ TỰ NHÂN ĐÔI CỦA ADN I. TÍNH SỐ NUCLÊÔTIT TỰ DO CẦN DÙNG 1. Qua 1 lần tự nhân đôi (tự sao, tái sinh, tái bản) - Khi ADN tự nhân đôi hoàn toàn 2 mạch đều liên kết các nu tự do theo NTBS: AADN nối với TTự do và ngược lại; GADN nối với XTự do và ngược lại. Vì vây số nu tự do mỗi loại cần dùng bằng số nu mà loại nó bổ sung. Atd =Ttd = A = T; Gtd = Xtd = G = X - Số nu tự do cần dùng bằng số nu của ADN Ntd = N 2. Qua nhiều đợt tự nhân đôi (x đợt) a. Tính số ADN con - 1 ADN mẹ qua 1 đợt tự nhân đôi tạo 2 = 21 ADN con - 1 ADN mẹ qua 2 đợt tự nhân đôi tạo 4 = 22 ADN con - 1 ADN mẹ qua 3 đợt tự nhân đôi tạo 8 = 23 ADN con - 1 ADN mẹ qua x đợt tự nhân đôi tạo 2x ADN con Vậy: Tổng số ADN con = 2x - Dù ở đợt tự nhân đôi nào, trong số ADN con tạo ra từ 1 ADN ban đầu, vẫn có 2 ADN con mà mỗi ADN con này có chứa 1 mạch cũ của ADN mẹ. Vì vậy số ADN con còn lại là có cả 2 mạch cấu thành hoàn toàn từ nu mới của môi trường nội bào. Số ADN con có 2 mạch đều mới = 2x – 2 b. Tính số nu tự do cần dùng: - Số nu tự do cần dùng thì ADN trải qua x đợt tự nhân đôi bằng tổng số nu sau cùng có trong các ADN con trừ số nu ban đầu của ADN mẹ. + Tổng số nu sau cùng trong trong các ADN con: N.2x + Số nu ban đầu của ADN mẹ: N Vì vậy tổng số nu tự do cần dùng cho 1 ADN qua x đợt tự nhân đôi: td = N.2x – N = N(2X -1) - Số nu tự do mỗi loại cần dùng là: td = td = A(2X -1) td = td = G( 2X -1) + Nếu tính số nu tự do của ADN con mà có 2 mạch hoàn toàn mới: td hoàn toàn mới = N(2X - 2) td hoàn toàn mới = td = A(2X -2) td hoàn toàn mới = td = G(2X -2) II. TÍNH SỐ LIÊN KẾT HIĐRÔ; HOÁ TRỊ Đ-P ĐƯỢC HÌNH THÀNH HOẶC BỊ PHÁ VỠ 1. Qua 1 đợt tự nhân đôi a. Tính số liên kết hiđrôbị phá vỡ và số liên kết hiđrô được hình thành Khi ADN tự nhân đôi hoàn toàn: - 2 mạch ADN tách ra, các liên kết hiđrô giữa 2 mạch đều bị phá vỡ nên số liên kết hiđrô bị phá vỡ bằng số liên kết hiđrô của ADN H bị đứt = H ADN - Mỗi mạch ADN đều nối các nu tự do theo NTBS bằng các liên kết hiđrô nên số liên kết hiđrô được hình thành là tổng số liên kết hiđrô của 2 ADN con. Hhình thành = 2 . HADN b. Số liên kết hoá trị được hình thành: Trong quá trình tự nhân đôi của ADN, liên kết hoá trị Đ–P nối các nu trong mỗi mạch của ADN không bị phá vỡ. Nhưng các nu tự do đến bổ sung thì dược nối với nhau bằng liên kết hoá trị để hình thành 2 mạch mới. Vì vậy số liên kết hoá trị được hình thành bằng số liên kết hoá trị nối các nu với nhau trong 2 mạch của AND. HT được hình thành = 2 ( - 1) = N- 2 2. Qua nhiều đợt tự nhân đôi (x đợt) a. Tính tổng số liên kết hidrô bị phá vỡ và tổng số liên kết hidrô hình thành: - Tổng số liên kết hidrô bị phá vỡ: Hbị phá vỡ = H (2x – 1) - Tổng số liên kết hidrô được hình thành: Hhình thành = H.2x b.Tổng số liên kết hoá trị được hình thành: Liên kết hoá trị được hình thành là những liên kết hoá trị nối các nu tự do lại thành chuỗi mạch polinuclêôtit mới. - Số liên kết hoá trị nối các nu trong mỗi mạch đơn: - 1 - Trong tổng số mạch đơn của các ADN con còn có 2 mạch cũ của ADN mẹ được giữ lại. - Do đó số mạch mới trong các ADN con là 2.2x - 2, vì vây tổng số liên kết hoá trị được hình thành là: HThình thành = ( - 1) (2.2x – 2) = (N-2) (2x – 1) III. TÍNH THỜI GIAN SAO MÃ Có thể quan niệm sự liên kết các nu tự do vào 2 mạch của ADN là đồng thời, khi mạch này tiếp nhân và đóng góp được bao nhiêu nu thì mạch kia cũng liên kết được bấy nhiêu nu. Tốc độ tự sao: Số nu được tiếp nhận và liến kết trong 1 giây 1. Tính thời gian tự nhân đôi (tự sao) Thời gian để 2 mạch của ADN tiếp nhận và kiên kết nu tự do. - Khi biết thời gian để tiếp nhận và liên kết trong 1 nu là dt, thời gian tự sao được tính là: TGtự sao = dt . - Khi biết tốc độ tự sao (mỗi giây liên kết được bao nhiêu nu) thì thời gian tự nhân đôi của ADN là: TG tự sao = N : tốc độ tự sao PHẦN III. CẤU TRÚC ARN I. TÍNH SỐ RIBÔNUCLÊÔTIT CỦA ARN: - ARN thường gồm 4 loại ribônu: A, U, G, X và được tổng hợp từ 1 mạch gốc ADN theo NTBS. Vì vậy số ribônu của ARN bằng số nu 1 mạch của AND. rN = rA + rU + rG + rX = - Trong ARN A và U cũng như G và X không liên kết bổ sung nên không nhất thiết phải bằng nhau. Sự bổ sung chỉ có giữa A, U, G, X của ARN lần lượt với T, A, X, G của mạch gốc ADN. Vì vậy số ribônu mỗi loại của ARN bằng số nu bổ sung ở mạch gốc AND. rA = Tgốc ; rU = Agốc rG = Xgốc ; rX = Ggốc * Chú ý: Ngược lại, số lượng và tỉ lệ % từng loại nu của ADN được tính như sau: + Số lượng: A = T = rA + rU G = X = rG + rX + Tỉ lệ %: % A = %T = %G = % X = II. TÍNH KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ ARN (MARN) Một ribônu có khối lượng trung bình là 300 đvC, nên: MARN = rN. 300đvC = . 300 đvC III. TÍNH CHIỀU DÀI VÀ SỐ LIÊN KẾT HOÁ TRỊ Đ–P CỦA ARN 1. Tính chiều dài: - ARN gồm có mạch rN ribônu với độ dài 1 nu là 3,4 A0. Vì vậy, chiều dài ARN bằng chiều dài ADN tổng hợp nên ARN đó. - Vì vậy: LADN = LARN = rN . 3,4A0 = . 3,4 A0 2. Tính số liên kết hoá trị Đ–P: - Trong chuỗi mạch ARN: 2 ribônu nối nhau bằng 1 liên kết hoá trị, 3 ribônu nối nhau bằng 2 liên kết hoá trị Do đó số liên kết hoá trị nối các ribônu trong mạch ARN là rN – 1 - Trong mỗi ribônu có 1 liên kết hoá trị gắn thành phần axit H3PO4 vào thành phần đường. Do đó số liên kết hóa trị loại này có trong rN ribônu là rN Vậy số liên kết hoá trị Đ–P của ARN: HT ARN = rN – 1 + rN = 2 .rN -1
Tài liệu đính kèm: