1 gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN thầy nguyễn duy khánh

1
Phần năm. DI TRUYỀN HỌC
Chương I. CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ
Bài 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN
Thầy Ngũn Duy Khánh SĐT: 0988222106
I. Lí thuyết trọng tâm
I. ADN và Gen
1. Cấu trúc và chức năng của ADN
- ADN là đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà đơn phân gồm 4 loại nucleotit: A, T, G, X (1
nuclêôtit dài 3,4Ao)

- Phân tử ADN mạch kép:


Là một chuỗi xoắn kép được cấu tạo theo nguyên tắc bổ sung: A ở mạch 1 luôn liên kết với T ở mạch 2
bằng 2 liên kết hiđrô và ngược lại, G ở mạch 1 luôn liên kết với X ở mạch 2 bằng 3 liên kết hiđrô và
ngược lại.



% A + %G = 50%
A=T
G=X

A+G
T+X

=1

Mạch 1

3'

A1

T1

G1

X1

5'

Mạch 2

5'

T2

A2

X2

G2

3'

A = A1 + A2 = T1 + T2 = A1 + T1 = A2 + T2 = T2
G = G1 + G2 = X1 + X2 = G1 + X1 = G2 + X2 = X2


Mỗi vòng xoắn có 10 cặp nuclêơtit dài 34Ao, đường kính vịng xoắn là 2nm.
SINH HỌC 4.0 – Thầy Nguyễn Duy Khánh


2
Đởi đơn vị: 1mm = 103µm = 106nm = 107Ao
- ADN là vật chất di truyền ở cấp độ phân tử ở tất cả các loài sinh vật.


Ở sinh vật nhân sơ (tế bào khơng có màng nhân bao quanh vật chất di truyền, ví dụ như vi khuẩn): Vùng
nhân chỉ có 1 phân tử ADN kép, mạch vịng, kích thước nhỏ. Một số vi khuẩn chứa thêm các plasmit là
các phân tử ADN mạch kép, vịng, kích thước rất nhỏ.



Ở sinh vật nhân thực (tế bào có màng nhân bao quanh vật chất di truyền): Trong nhân tế bào có nhiều
phân tử ADN kép, mạch thẳng, kích thước lớn. Trong tế bào chất có các bào quan ti thể, lục lạp có 1 phân
tử ADN kép, mạch vịng, kích thước nhỏ như ở vi khuẩn.



Hàm lượng ADN trong nhân tế bào sinh vật nhân chuẩn và ADN trong vùng nhân của sinh vật nhân sơ là
đại lượng ổn định và đặc trưng cho loài, sẽ phân chia đồng đều cho 2 tế bào con trong quá trình phân bào.
ADN trong tế bào chất của sinh vật nhân chuẩn và plasmit ở vi kh̉n có hàm lượng khơng ổn định, có sự
thay đổi và phân chia khơng đều cho các tế bào con khi thực hiện quá trình phân bào.

2. Gen
- Khái niệm: Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá một sản phẩm nhất định (ARN, chuỗi
pôlipeptit của phân tử prôtêin).
- Phân loại: Dựa vào chức năng có 2 loại gen là gen cấu trúc và gen chức năng.

Gen I

Gen II

Gen III

Gen IV

II. Mã di truyền
- Mã di truyền là trình tự sắp xếp các nucleotit trong gen quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong chuỗi
polipeptit.

- Các tính chất của mã di truyền


Mã di truyền là mã bộ ba, cứ 3 nucleotit quy định một axit amin.

SINH HỌC 4.0 – Thầy Nguyễn Duy Khánh


3
Có 64 bộ ba trong đó 3 bộ 3 khơng mã hóa axit amin mà làm nhiệm vụ kết thúc dịch mã (5'UAA3',
5'UAG3', 5'UGA3'), 1 bộ ba - 5'AUG3' vừa làm nhiệm vụ mở đầu, vừa làm nhiệm vụ mã hóa cho axit
amin Mêtiơnin ở sinh vật nhân thực, axit amin Foocmin Mêtiônin ở sinh vật nhân sơ.


Mã di truyền được đọc liên tục từ một điểm xác định theo từng bộ ba nucleotit mà không gối lên nhau
(đọc từ đầu 5' đến hết đầu 3' trên phân tử mARN.



Mã di trùn có tính phổ biến, tất cả các lồi đều có bộ mã di trùn giớng nhau trừ một vài ngoại lệ →
phản ánh nguồn gốc chung của sinh giới.



Mã di trùn có tính đặc hiệu: Một loại bộ ba chỉ mã hóa cho một axit min.



Mã di truyền có tính thối hóa: Một axit amin do nhiều bộ ba quy định, trừ bộ ba AUG (Metionin) và
UGG (trypophan).

III. Quá trình nhân đơi ADN
- Vị trí diễn ra: Nơi nào ADN tồn tại nơi đó có quá trình nhân đôi ADN.
- Thời gian: Quá trình nhân đôi ADN trong nhân tế bào diễn ra ở kì trung gian (pha S) của nguyên phân, giảm
phân. ADN vùng nhân của vi khuẩn nhân đôi khi tế bào chuẩn bị phân bào. ADN ti thể, lục lạp và plasmit nhân
lên độc lập với ADN nhân/vùng nhân.
- Diễn biến: 3 bước:


Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN: Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân từ ADN tách nhau
dần nhau tạo nên chạc hình chữ Y và để lộ ra hai mạch khuôn.



Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới: Enzim ADN pơlimêraza xúc tác hình thành mạch đơn mới theo
chiều 5' - 3' (ngược chiều với mạch làm khuôn). Các nuclêôtit của môi trường nội bào liên kết với
nuclêôtit của mạch làm khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A=T; G≡X).
Trong 1 chạc tái bản:

+ Trên mạch khuôn 3' - 5', mạch mới được tổng hợp liên tục.
+ Trên mạch khuôn 5' - 3', mạch mới được tổng hợp gián đoạn tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki).
Trong đó:
SINH HỌC 4.0 – Thầy Nguyễn Duy Khánh


4
+ Mạch mới được tổng hợp liên tục theo chiều 5' đến 3' cùng chiều trượt enzim tháo xoắn.
+ Mạch mới được tổng hợp không liên tục theo chiều 5' đến 3' ngược chiều trượt enzim tháo xoắn.
Sau đó các đoạn Okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối ligaza.


Bước 3: Tạo hai phân tử ADN con: Các mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn xoắn đến đó tạo
thành phân tử ADN con, trong đó có 1 mạch mới được tổng hợp còn mạch kia là của ADN mẹ ban đầu.

- Nguyên tắc:


Nguyên tắc bổ sung: Các nuclêôtit tự do của môi trường nội bào trong quá trình lắp ráp tạo mạch ADN
mới bắt cặp với các nuclêôtit trên mạch khuôn của ADN mẹ theo nguyên tắc bổ sung (A=T; G≡X).
Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trên tồn bộ các vị trí nuclêơtit của phân tử ADN. Các gen trên phân tử
ADN có sớ lần nhân đôi bằng nhau.



Nguyên tắc khuôn mẫu: Trình tự sắp xếp của các nuclêôtit trên mạch khuôn ADN mẹ làm khuôn để các
nuclêôtit tự do của môi trường nội bào lắp ráp theo trật tự đã được định hướng sẵn.



Nguyên tắc bán bảo toàn: Mỗi phân tử ADN con được tạo ra có 1 mạch mới được tổng hợp, 1 mạch lấy từ
ADN mẹ.
Từ 1 phân tử ADN, qua k lần nhân đôi sẽ tạo ra 2k phân tử ADN con.

II. Câu hỏi lí thuyết và bài tập vận dụng
1. Câu hỏi ngắn
Câu 1: Cơ sở vật chất di truyền ở cấp độ phân tử là: Axit nuclêic
Câu 2: Trong các loại nuclêôtit tham gia cấu tạo nên ADN không có loại: Uraxin(U)
Câu 3: Trong các loại nuclêơtit tham gia cấu tạo nên ARN khơng có loại: Timin(T)
Câu 4: Một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá cho một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN được
gọi là: gen.
Câu 5: Bản chất của mã di truyền là : trình tự sắp xếp các nulêôtit trong gen quy định trình tự sắp xếp các axit
amin trong prôtêin.
Câu 6: Mã di truyền là: mã bộ ba, tức là cứ ba nuclêôtit xác định một loại axit amin.
Câu 7: Trong bộ mã di truyền có 64 bộ ba mã hóa cho axit amin là: 61
Câu 8: Mã di truyền có một bộ ba mở đầu là: AUG
Câu 9: Mã di truyền có các bộ ba kết thúc quá trình dịch mã là: UAA, UAG, UGA.
Câu 10: Các bộ ba mã hóa axit amin khác nhau bởi: sớ lượng, thành phần và trật tự các nuclêơtit
Câu 11: Mã di trùn có tính đặc hiệu, tức là: một bộ ba mã hoá chỉ mã hoá cho một loại axit amin.
Câu 12: Mã di trùn có tính thối, tức là: nhiều bộ ba cùng xác định một axit amin.
Câu 13: Mã di truyền có tính phổ biến, tức là: tất cả các lồi đều dùng chung một bộ mã di truyền.
Câu 14: Nhiều bộ ba cùng xác định một axit amin, điều này biểu hiện đặc điểm gì của mã di truyền? Mã di
trùn có tính thoái hóa.
Câu 15: Tất cả các lồi sinh vật đều có chung một bộ mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ, điều này biểu hiện đặc
điểm gì của mã di trùn? Mã di trùn có tính phổ biến.
Câu 16: Một bộ ba mã hoá chỉ mã hoá cho một loại axit amin, điều này biểu hiện đặc điểm gì của mã di truyền?
Mã di truyền có tính đặc hiệu.
Câu 17: Các đặc điểm của mã di truyền: Mã di truyền là mã bộ ba, phổ biến, đặc hiệu, thối hố.
Câu 18: Quá trình nhân đơi ADN được thực hiện theo nguyên tắc gì? Nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo
toàn.

Câu 19: Trong quá trình nhân đôi ADN, vì sao trên mỗi chạc tái bản có một mạch được tổng hợp liên tục cịn
mạch kia được tổng hợp gián đoạn? Vì enzim ADN polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’→3’.
Câu 20: Trong quá trình nhân đôi mạch đơn mới được tổng hợp liên tục trên mạch khuôn: A. 3’→ 5’
SINH HỌC 4.0 – Thầy Nguyễn Duy Khánh


5
Câu 21: Trong quá trình nhân đôi mạch đơn mới được tổng hợp không liên tục trên mạch khuôn: 5’→ 3’
Câu 22: Mỗi ADN con sau nhân đơi đều có một mạch của ADN mẹ, mạch còn lại được hình thành từ các
nuclêôtit tự do. Đây là cơ sở của ngun tắc: bán bảo tồn.
Câu 23: Vai trị của enzim ADN pôlimeraza trong quá trình nhân đôi ADN là: lắp ráp các nuclêôtit tự do theo
nguyên tắc bổ sung với mỗi mạch khuôn của ADN.
Câu 24: Trong nhân đôi ADN, enzim nào tham gia trượt trên mạch khuôn để tổng hợp mạch mới? ADN
pôlimeraza
Câu 25: Trong quá trình nhân đôi ADN, các đoạn Okazaki được nối lại với nhau thành mạch liên tục nhờ enzim
nới, enzim nới đó là: ADN ligaza.
Câu 26: Ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN là: cơ sở của sự tự nhân đôi nhiễm sắc thể.
Câu 27: Trong chu kỳ tế bào, sự nhân đôi ADN diễn ra ở: kì trung gian.
Câu 28: Trong quá trình nhân đôi, enzim ADN polimeraza di chuyển trên mỗi mạch khuôn của ADN: Luôn theo
chiều từ 3’ đến 5’.
Câu 29: Các mạch đơn mới được tổng hợp trong quá trình nhân đôi của phân tử ADN hình thành theo chiều 5’
đến 3’.
2. Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 1: Trong tế bào, loại axit nuclêic nào sau đây có kích thước lớn nhất?
A. ADN.
B. mARN.
C. tARN.
D. rARN.
Câu 2: Trong cấu trúc phân tử của loại axit nuclêic nào sau đây được đặc trưng bởi nuclêôtit loại timin?
A. ADN.

B. mARN.
C. rARN.
D. tARN.
Câu 3: Cặp bazơ nitơ nào sau đây khơng có liên kết hidrô bổ sung?
A. U và T.
B. T và A.
C. A và U.
D. G và X.
Câu 4: Một phân tử ADN ở vi kh̉n có 20% sớ nuclêơtit loại A. Theo lí thuyết, tỉ lệ nuclêơtit loại X của phân tử
này là
A. 10%.
B. 30%.
C. 20%.
D. 40%.
Câu 5: Trên mạch thứ nhất của gen có 25% Ađênin, 18% Guanin; trên mạch thứ hai của gen có 12% Guanin. Tỉ
lệ % sớ nuclêôtit loại Timin của gen là
A. 35%.
B. 20%.
C. 45%.
D. 15%.
Câu 6: Một phân tử ADN có cấu trúc xoắn kép, giả sử phân tử ADN này có tỉ lệ (A+T)/(G+X)=1/4. Tỉ lệ
nuclêôtit loại G của phân tử ADN này là
A. 20%.
B. 40%.
C. 25%.
D. 10%.
Theo NTBS: A = T; G =X nên tỉ lệ (A+T)/(G+X) = A/G = 1/4 → G = 40%
Câu 7: Trong các bộ ba mã di truyền sau đây, bộ ba kết thúc trên phân tử mARN là
A. 5′GGU3′.
B. 5′UAA3′.

C. 3′UGA5′.
D. 3′AUG5′.
Câu 8: Các bộ ba trên mARN có vai trị quy định tín hiệu kết thúc quá trình dịch mã là
A. 3′GAU5′; 3′AAU5′; 3′AUG5′.
B. 3′UAG5′; 3′UAA5′; 3′AGU5′.
C. 3′UAG5′; 3′UAA5′; 3′UGA5′.
D. 3′GAU5′; 3′AAU5′; 3′AGU5′.
Câu 9: Ở sinh vật nhân thực, cơđon nào sau đây mã hóa axit amin mêtiơnin?
A. 5′UAG3′.
B. 5′AGU3′.
C. 5′AUG3′.
D. 5′UUG3′.
Câu 10: Ví dụ nào sau đây nói lên tính thoái hóa của mã di truyền?
A. Bộ ba 5'XGU3', 5'AGA3' cùng quy định tổng hợp Acginin.
B. Bộ ba 5'AUG3' quy định tổng hợp mêtiônin và mang tín hiệu mở đầu dịch mã.
C. Bộ ba 5'UXU3' chỉ mang thông tin quy định tổng hợp Xêrin.
D. Bộ ba 5'UAA3' khơng mang thơng tin mã hóa axit amin.
Câu 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về đặc điểm của mã di truyền?
A. Mã di truyền đặc trưng cho từng loài sinh vật.
SINH HỌC 4.0 – Thầy Nguyễn Duy Khánh


6
B. Mã di truyền đọc theo một chiều.
C. Mã di trùn là mã bộ ba.
D. Mã di trùn có tính đặc hiệu và tính thối hóa.
Câu 12: Đặc tính nào dưới đây của mã di trùn phản ánh tính thớng nhất của sinh giới?
A. Tính phổ biến.
B. Tính đặc hiệu.
C. Tính thoái hóa.

D. Tính liên tục.
Câu 13: Mã di trùn có tính đặc hiệu, tức là
A. mã mở đầu là AUG, mã kết thúc là UAA, UAG, UGA.
B. 1 bộ ba mã hoá chỉ mã hoá cho 1 loại axit amin.
C. tất cả các loài đều dùng chung 1 bộ mã di truyền.
D. nhiều bộ ba cùng xác định 1 axit amin.
Câu 14: Chuyển gen tổng hợp insulin của người vào vi khuẩn, tế bào vi khuẩn tổng hợp được prơtêin insulin là
vì mã di trùn có
A. tính phổ biến.
B. tính đặc hiệu.
C. tính thối hóa.
D. bộ ba kết thúc.
Câu 15: Axit amin Arg được mã hóa bởi 6 bộ ba là: XGU; XGX; XGA; XGG;AGA; AGG. Đây là đặc điểm nào
của bộ ba mã di truyền?
A. Tính đặc hiệu.
B. Tính thối hóa.
C. Tính phổ biến.
D. Tính hạn chế.
Câu 16: Khi nói về bảng mã di truyền, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Các bộ ba được đọc liên tục từ đầu 3' đến đầu 5' trên phân tử mARN.
II. Bộ ba 5'AUG3' có thể xuất hiện tại nhiều vị trí khác nhau trong phân tử mARN.
III. Tính phổ biến của mã di truyền đảm bảo tính chính xác cho quá trình dịch mã.
IV. Tính thoái hóa chỉ đúng với các phân tử mARN được mã hóa từ gen trong nhân, không đúng khi xét trong ti
thể, lục lạp.
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Câu 17: Một đoạn phân tử ADN ở sinh vật nhân thực có trình tự nuclêơtit trên mạch mang mã gớc là
3'...AAAXAATGGGGA . ..5'. Trình tự nuclêôtit trên mạch bổ sung của đoạn ADN này là

A. 5'...GTTGAAAXXXXT...3'.
B. 5'...TTTGTTAXXXXT...3'.
C. 5'...AAAGTTAXXGGT...3'.
D. 5'...GGXXAATGGGGA...3'.
Câu 18: Ở cấp độ phân tử, thông tin di truyền được truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con nhờ cơ chế
A. giảm phân và thụ tinh.
B. nhân đôi ADN.
C. phiên mã.
D. dịch mã.
Câu 19: Khi một phân tử ADN được nhân đôi để tạo ra hai phân tử ADN mới chứa
A. khơng có ADN mẹ.
B. 25% của ADN mẹ.
C. 50% của ADN mẹ.
D. 75% của ADN mẹ.
0
Câu 20: Một gen có chiều dài 4080 A , có sớ nucleotit loại A = 20% tổng sớ nucleotit của gen. Mạch 1 của gen
có A = 25%, mạch 2 có X = 40% tổng sớ nucleotit của mỗi mạch. Số lượng nucleotit trên mạch 1 của gen là
A. 135A, 225T, 180X, 360G.
B. 225T, 135A, 360X, 180G.
C. 180A, 300T, 240X, 480G.
D. 300A, 180T, 240X, 480G.
0
Câu 21: Một phân tử mARN dài 2040 A được tách ra từ vi khuẩn E.coli có tỉ lệ các loại mucleotit A, G, U và X
lần lượt là 20%, 15%, 40% và 25%. Người ta sử dụng phân tử mARN này làm khn để tổng hợp nhân tạo 1
đoạn ADN có chiều dài bằng chiều dài phân tử mARN. Tính theo lí thuyết, số lượng nucleotit mỗi loại cần phải
cung cấp cho quá trình tổng hợp đoạn ADN trên là
A. G = X = 280, A = T = 320.
B. G = X = 240, A = T = 360.
C. G = X = 480, A = T = 720.
D. G = X = 360, A = T = 240.

SINH HỌC 4.0 – Thầy Nguyễn Duy Khánh