Cấu trúc ADN

I. AND
1.1.Cấu trúc ADN
Dạng 1: Mối quan hệ giữa số Nu với chiều dài, khối
lượng và số vòng xoắn
a/ Phương pháp giải
* 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
nên tổng số nu của ADN được tính là:
N = 2A + 2G = 2T + 2X hay N = 2( A+ G)
Do đó: %T + %X = 50% hoặc %A + %G = 50%


*Tính số chu kì xoắn (C)
Một chu kì xoắn gồm 10 cặp nu = 20Nnu. Khi biết tổng số nu (N)
của ADN:
N = C x 20 => C = 20
*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
*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 làNchiều dài
của 1 mạch và bằng chiều dài trục của nó. Mỗi mạch có 2
nuclêơtit, độ dài của 1 nu là 3,4 A0 , nên ta có chiều dài:

N
l = 2 x 3.4A0

Đơn vị thường dùng:
1 micrômet(m) = 104 angstron (A0)
1 micrômet = 103 nanômet (nm)
1 mm = 103 micrômet = 106 nm = 107 A0
b/ Bài tập áp dụng:
1. Một gen có chiều dài 425A0, gen này có tổng số nucleotit là
B. 250
250
A. 125
B.
C. 425
D. 275
2. Một gen có tổng số nucleotit là 272, gen này có chiều dài là
A. 426 A0
B. 462. A0
C. 462.4
D. 426.4 A0
462,4 A
A00
3. Một gen có 350 cặp A-T, 500 cặp G-X. Hỏi gen có bao nhiêu
vịng xoắn?
A. 170
B. 85
C. 850
D.1700
4.Một gen có chiều dài 425A0, gen này có khối lượng phân tử là
C. 75000
A. 850
B. 37500

C.75000
D. 250


Dạng 2: Xác định tỉ lệ % từng loại Nu của gen ( AND )
a/Phương pháp giải
* Đối với mỗi mạch của gen:
- Trong ADN, 2 mạch bổ sung nhau, nên số nu và chiều dài
của 2 mạch bằng nhau:
N
A1 + T1 + G1 + X1 = T2 + A2 + X2 + G2 =

2

- 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, cụ thể là:
A1 = T2 ; T1 = A2 ; G1 = X2 ; X1 = G2


* 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
Tính tỉ lệ %:
%T 1 + %T 2
% A1 + % A2
=

%A = % T =
2
2
%G = % X =

%X1+ %X 2
%G1 + %G 2
=
2
2


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 = N / 2 hoặc bằng 50% thì 2 loại
nu đó phải khác nhóm bổ sung
Tổng 2 loại nu khác N/ 2 hoặc khác 50% thì 2
loại nu đó phải cùng nhóm bổ sung


b/ Bài tập áp dụng
1/ Một phân tử ADN ở sinh vật nhân thực có số nuclêơtit loại
Ađênin chiếm 20% tổng số nuclêôtit. Tỉ lệ số nuclêôtit loại
Guanin trong phân tử ADN này là
A. 40%.
B. 20%.
C.
D. 10%.
C. 30%.

30%
2/ Gen có T= 14,25% tổng số nucleotit. Tỉ lệ % từng loại Nu
của gen là:
A. A=T= 14,25%, G=X= 86,75%
C. A=T= 14,25%, G=X= 35,75%
C. A=T= 14,25%, G=X= 35,75%

B. A=T= 7,125%, G=X= 42,875%
D. A=T= G=X=14,25%

3/ Một gen của SV nhân sơ có khối lượng 720.000 đvC, trong
gen có 2760 liên kết hiđrơ. Tỉ lệ % các loại nu trong gen là:
A. A = T = 15%, G = X = 35%

B. A=T= 35%, G=X= 15%
B. A=T= 35%, G=X = 15%

C. A=T= 25%, G=X = 25%

D. A=T= 30%, G=X= 20%


Dạng 3: Tìm số liên kết hyđrơ và liên kết cộng hố trị
(photphodieste )

a/ Phương pháp giải
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 + 3G hoặc H = 2T + 3X


* Số liên kết hoá trị ( HT )
N
a) Số liên kết hoá trị nối các nu trên
1 mạch
2
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
N
trị …
nu nối nhau bằng - 1
2
b) Số liên kết hoá trị nối các nu trên 2 mạch
gen : 2(
-N 1)
2

Do số liên kết hoá trị nối giữa các nu trên 2
mạch của ADN :
2(
-1)
N

c) Số liên kết hoá
trị đường – photphát trong
2
gen ( HTĐ - P)
Ngoài các liên kết hoá trị nối giữa các nu


b/ Bài tập vận dụng
1/Một gen có 450G và T= 35% . Số liên kết hyđrơ và liên kết
hố trị của gen lần lượt là:
A.3450
3450và
và5998
5998
A.
B. 2998 và 4050
C. 2998 và 3450
D. 2999 và 3450
2/ Gen có 1848 liên kết hyđrơ và có hiệu số giữa Nu loại G với
Nu loại khác bằng 30%.
a/ Gen trên dài bao nhiêu micrômet?
D. 0,2244
A.0,4488
B. 0,3366
C.0,204
D.0,2244
b/Số Nu từng loại của gen là:
B. A=T= 132, G=X= 528
A. A = T = 528, G = X = 132
B. A=T= 132, G=X = 528

C. A=T= 528, G=X = 792
D. A=T= 1056, G=X= 396
3/ Gen dài 3417 A0 có số liên kết hyđrô giữa G và X bằng số
liên kết hyđrô giữa A và T. Số Nu từng loại của gen là:
C. A=T= 603, G=X= 402
A. A = T = 402, G = X = 603
B. A=T= G=X = 402
C. A=T= 603, G=X = 402
D. A=T= 603, G=X= 1809


1.2 Cơ chế tự nhân đôi của ADN
Dạng 1: Xác định số nu do môi trường cung cấp
a/ Phương pháp giải
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 T tự do và ngược lại;
GADN nối với X tự 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


2. Qua nhiều đợt tự nhân đôi ( x đợt )
+ 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 qua3 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
+ Tính số nu tự do cần dùng :
- Số nu tự do cần dùng thì ADN trải qua x đợt tự


Vì vậy tổng số nu tự do cần dùng cho 1 ADN qua x
đợt tự nhân đôi :
x
x

∑N

td

= N .2 − N = N (2 − 1)

∑A

= ∑ Ttd = A(2 − 1)
Số nu tự do mỗi loại cần dùng là:
x

td

∑G = ∑ X
td

x

td

= G (2 − 1)

+ Nếu tính số nu tự do của ADN con mà có 2
∑ Ntòan mới:
mạch hoàn

∑A
∑G

T
∑
td hoàn toàn mới

= N ( 2x- 2)

∑X

td hoàn toàn mới =

td

= A( 2x

-2)
td hoàn toàn mới =
2)

td = G( 2x -


b/ Bài tập áp dụng
1. Một phân tử ADN tự nhân đôi 4 lần, số ADN con tạo ra là
A. 4
B. 6
C. 8
D. 16
D. 16
2. Một gen có T= 250, thực hiện nhân đơi 3 lần địi hỏi mơi trường
nội bào cung cấp số nucleotit loại T là:
A. 2000
B. 1750
C. 1700
D. 1800
B.
1750

3. Một gen có tổng số nucleotit N= 250, thực hiện nhân đơi 3 lần
địi hỏi mơi trường nội bào cung cấp số nucleotit tự do là
A. 2000
B. 1750
C. 1700
D.1800
B.
1750
4/ Gen dài 3621A0 có X= 30% tái bản liên tiếp 4 lần địi hỏi mơi
trường cung cấp bao nhiêu Nu mỗi loại?
A.
= T =6390,
6390,G=X=
G = X9585
= 9585
B. A=T= 6816, G=X = 10224
A.AA=T=
C. A=T= 3408,

G=X = 5112

D. A=T= 2982, G=X= 4473


Dạng 2: Xác định số liên kết hyđrô, liên kết cộng hố trị bị phá
vỡ và được hình thành
a/ Phương pháp giải
Qua 1 đợt tự nhân đôi
Tính số liên kết hiđrô bị 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
Hbị đứt = HADN
- Mỗi mạch ADN đều nối các nu tự do theo NTBS bằng
∑ nên số liên kết hiđrô được hình
các liên kết hiđrô
thành là tổng số liên kết hiđrô của 2 ADN con
Hhình thành = 2 . HADN
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
N
vỡ. Nhưng ∑
các nu tự do đến bổ sung
thì dược nối với
2
nhau bằng liên kết hoá trị để hình thành 2 mạch mới
Vì vậy số liên kết hoá trị được hình thành bằng số


Qua nhiều đợt tự nhân đôi ( x đợt )
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 :
∑ H bị phá vỡ = H (2x – 1)
- Tổng số liên kết hidrô được hình thành :

∑ H hình thành = H 2x
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 :


b/ Bài tập áp dụng
Gen có 96 chu kì và có hiệu số giữa Nu loại A với Nu loại
khác bằng 20%.
1/ Khi gen tái bản một lần, số liên kết hyđrô bị phá huỷ là
D.
2208
A. 4416
B. 1920
C. 1104
D.2208
2/ Số liên kết cộng hố trị được hình thành khi gen tự nhân đôi
liên tiếp 5 lần là
B. 59458
A. 61376

C. 1918
D. 28770
3/Tại lần tái bản thứ tư, có bao nhiêu liên kết hyđrô bị phá vỡ
A. 17664
B. 8832
D. 35328
C. 33120


Dạng 3: Xác định số lần tái bản
a/ Phương pháp giải
- Số lần tự sao của AND (gen) là số nguyên dương
- Các AND cùng nằm trong cùng 1 tế bào có số lần tự
sao bằng nhau
- Các AND nằm trong các tế bào khác nhau sẽ có số lần
tự sao có thể khác nhau hoặc bằng nhau
- Gen tái sinh bao nhiêu lần thì trong nguyên phân, tế
bào chứa nó sẽ phân bào bấy nhiêu lần
- Nếu gen nằm trong tế bào sinh dục, số lần tái sinh của
gen = số đợt phân bào – 1(Vì trong giảm II AND không tái
sinh )


b/ Bài tập áp dụng
1/ Gen dài 0,2601µm. Trong quá trình tái bản của gen cần mơi trường
cung cấp tất cả 10710 Nu các loại, trong đó có 3213 Nu loại X.
Câu 1: Gen đã tái bản bao nhiêu đợt?
B. 3
A. 2
C. 4

D. 5
Câu 2: Số Nu mỗi loại của gen là:
B. A=T=
A=T= 306,
306, G=X
G=X== 459
A. A = T = 459, G = X = 306
459
C. A=T= 612, G=X = 918
D. A=T= 918, G=X= 612
2/ Gen khi tái bản cần môi trường cung cấp tất cả 3636 Nu các loại, trong
đó có 462 Nu loại T. Các gen con chứa tất cả 4848 Nu.
Câu 1: Chiều dài của gen ban đầu là:
C. 2060,4 A00
A. 4120,8A0
B. 3090,6 A0
D. 1545,3 A0
Câu 2: Gen đã tái bản bao nhiêu đợt
A.
A. 22
B. 3
C. 4
D. 5
Câu 3: Số Nu từng loại của gen ban đầu là
A. A = T = 150, G = X = 450
B. A=T= 452 ,G=X = 154
C. A=T=
A=T= 154,
G=X = 452
452

D. A=T= 308, G=X= 904
C.
154, G=X=


II. ĐỘT BIẾN GEN
1/ Phương pháp giải
- Thay 1 cặp A-T bằng 1 cặp G-X
 Tổng số nu trên gen không đổi,
Chiều dài gen không đổi.
Liên kết hiđrô thay đổi tăng lên 1.
Số nu A = T: giảm 1 nu.
Số nu G = X: tăng 1 nu
Ảnh hưởng 1 a.a của prôtêin


- Thay 1 cặp G-X bằng 1 cặp A-T
Tổng số nu trên gen không đổi,
Chiều dài gen không đổi.
Liên kết hiđrô thay đổi giảm 1.
Số nu A = T: tăng 1 nu.
Số nu G = X: giảm 1 nu
Ảnh hưởng 1 a.a của prôtêin.
- Mất 1 cặp nu A-T:
Tổng số nu trên gen giảm 2 nu,
Chiều dài gen giảm.
Liên kết hiđrô giảm 2.
Số nu A = T: giảm 1.
Số nu G = X: không đổi
Gây dịch khung mã di truyền, ảnh hưởng đến nhiều a.a; gây

hậu quả nặng nề nhất.


- Thêm 1 cặp nu A-T:
Tổng số nu trên gen tăng 2 nu,
Chiều dài gen tăng.
Liên kết hiđrô tăng 2.
Số nu A = T: tăng 1.
Số nu G = X: không đổi
Gây dịch khung mã di truyền, ảnh hưởng đến nhiều a.a;
gây hậu quả nặng nề nhất.
- Mất hoặc Thêm một cặp G – X: Suy luận tượng tự.


2/ Bài tập áp dụng
Câu 1. Một gen cấu trúc dài 4080 ăngxtrơng, có tỉ lệ A/G = 3/2, gen này bị đột
biến thay thế một cặp A - T bằng một cặp G - X. Số lượng nuclêôtit từng loại của
gen sau đột biến là:
A. A = T = 720 ; G = X = 480.
B. A = T = 419 ; G = X = 721.
C.A=T=
A=T=
719 G=X=
; G = X481
= 481.
D. A = T = 721 ; G = X = 479.
C.
719;
Câu 2. Một đoạn gen có trật tự các cặp nuclêôtit như sau:
-A G X T A G X-T X G A T X G-.

Nếu cặp nu thứ 4 (tính từ trái sang phải) thay thế bằng 1cặp G – X thì số liên kết
hiđrơ của đoạn gen sau đột biến so với trước đột biến như thế nào?
A.
liên
kếtkết
hiđrô.
B. tăng 2 liên kết hiđrô.
A. tăng
Tăng1 1
liên
hiđrô.
C. giảm 1 liên kết hiđrô.
D. giảm 2 liên kết hiđrô.
Câu 3. Một gen chứa 120 vòng xoắn. Sau khi đột biến trên một cặp nu dẫn đến
tổng số nu của gen là 2400.
Hãy cho biết đã xảy ra đột biến gen dạng nào?
A. mất 1 cặp A – T
B. Thêm 1 cặp G – X.
C.
G nu
– X bằng 1 cặp A – T
D. Thêm 2 cặp nu loại G – X.
C.Thay
Thaythế
thế1 1cặp
cặp


Câu 4. Một gen chứa 90 vịng xoắn, và có 20% Adenin. Đột biến điểm
xảy ra dẫn đến sau đột biến, số liên kết hiđrô của gen là 2338. Dạng

đột biến nào sau đây đã xảy ra?
A. Thêm một cặp A – T.
B. Mất 1 cặp A – T.
C. Thay 1 cặp A – T bằng 1 cặp G – X.
D. Mất 1 cặp G – X.
Câu 5. Một gen dài 0,306 micrơmet, trên 1 mạch của gen có 100
ađênin và 250 timin. Gen đó bị mất 1 cặp G – X thì số liên kết hiđrơ
của gen sau đột biến là:
A. 2353 liên kết.
B. 2347 liên kết.
C. 2350 liên kết.
D. 2352 liên kết.
Câu 6. Gen có khối lượng 450000 đơn vị cacbon và có 1900 liên kết
hiđrơ. Gen đột biến thêm 1 cặp A – T. Số lượng từng loai nu môi
trường cung cấp cho gen đột biến tự sao 4 lần:
A.
X == 6000.
6000
A. A
A == TT == 5265,
5265, G
G== X
B. A = T = 5250, G = X = 6000
C. A = T = 5250, G = X = 6015
D. A = T = 5265, G = X = 6015