công thức tóm tắt phần di truyền học

ADN
I. Kí hiệu
N: tổng số nucleotit của gen
A, T, G, X: số lượng từng loại nu của gen
L: chiều dài của gen
M: khối lượng phân tử của gen
C: số chu kì xoắn của gen
x: số lần tự nhân đôi
II. Công thức
1. L
ADN
= L
mạch đơn
=
2
N
. 3,4 A
0
1 μm = 10
4
A
0
1 μm = 10
3
nm
1 nm = 10 A
0
1 mm = 10
3
μm = 10
6

nm = 10
7
A
0
2. M
ADN
= N . 300 đvc
3. C =
20
N
4. H = 2A + 3G = N + G
5. N = A + T + G + X
Theo NTBS thì A = T, G = X nên N = 2A + 2G = 2T + 2X
6. %A + %T + %G + %X = 100%
%A + %G = %T + %X = 50%
Với %A =
N
A 100.
, %G =
N
G 100.
, %T =
N
T 100.
, %X =
N
X 100.
7. Xét mạch đơn của ADN
- Số lượng từng loại nucleotit trên mỗi mạch đơn của ADN:
A

1
= T
1
= %A
1
.
2
N
T
1
= A
2
= %T
1
.
2
N
G
1
= X
2
= %G
1
.
2
N
X
1
= G
2

= %X
1
.
2
N
Với %A
1
=
2
100.1
N
A
, %T
1
=
2
100.1
N
T
, %G
1
=
2
100.1
N
G
, %X
1
=
2

100.1
N
X
- Tổng số nucleotit trên mỗi mạch đơn của gen:
2
N
A
1
+ T
1
+ G
1
+ X
1
= A
2
+ T
2
+ G
2
+ X
2
=
2
N
% A
1
+ %T
1
+ % G

1
+ % X
1
= % A
2
+ %T
2
+ %G
2
+ %X
2
= 100%
8. Theo NTBS giữa 2 mach đơn thì:
A
1
= T
2

T
1
= A
2
A = T = A
1
+ A
2
= T
1
+ T
2

= A
1
+ T
1
= A
2
+ T
2
G
1
= X
2
G = X = G
1
+ G
2
= X
1
+ X
2
= G
1
+ X
1
= G
2
+ X
2
X
1

= G
2
%A = %T =
2
2%1% AA +
, %G = %X =
2
2%1% GG +
9. Số liên kết cộng hóa trị Đ-P:
- Số liên kết cộng hóa trị nối giữa các nu trong gen: (
2
N
- 1) . 2 = N – 2
- Tổng số liên kết cộng hóa trị có trong gen: (
22
NN
+
- 1) . 2 = 2N – 2
10. Quá trình tự nhân đôi của gen:
- Số gen con hình thành sau x lần nhân đôi từ 1 gen ban đầu: 2
x
- Số gen con bị phá vỡ sau x lần nhân đôi: 2
x
– 1
- Số gen con được cấu tạo hoàn toàn từ các nu tự do do môi trường nội bào cung cấp: 2
x
– 2
- Số mạch của các gen con: 2.2
x
- Số mạch được cấu tạo hoàn toàn từ các nu tự do do môi trường nội bào cung cấp: 2.2

x
–2 = 2.(2
x
-1)
- Số nucleotit có trong các gen con: N.2
x
- Số nucleotit tự do do môi trường nội bào cung cấp cho gen nhân đôi x lần: N.2
x
– N = N.(2
x
– 1)
- Số nucleotit từng loại có trong các gen con:
∑A = ∑T = A . 2
x
= T . 2
x
∑G = ∑X = G . 2
x
= X . 2
x
- Số nucleotit tự do từng loại do môi trường nội bào cung cấp cho gen nhân đôi x lần:
∑A’ = ∑T’ = A . (2
x
– 1)
∑G’ = ∑X’ = G . ( 2
x
– 1)
- Số liên kết H
2
có trong các gen con: H.2

x
- Số liên kết H
2
bị phá vỡ trong x lần nhân đôi: H.(2
x
– 1)
- Số liên kết hóa trị Đ-P được hình thành giữa các nucleotit trong các gen con sau x lần nhân đôi :
(N – 2) . (2
x
– 1)
ARN
I. kí hiệu
rN: số lượng ribonucleotit của 1 phân tử ARNm
Am, Um, Gm, Xm: số lượng từng loại ribonucleotit của phân tử ARNm
L: chiều dài phân tử ARNm
k: số lần sao mã (phiên mã) của 1 gen ban đầu
II. Công thức
Gen có 2 mạch: mạch gốc và mạch bổ sung, ta có
1. L
ARNm
= L
gen
= rN . 3,4A
0
=
2
N
. 3,4 A
0

2. MARNm = rN . 300 đvc
3. rN = Am + Um + Gm + Xm =
2
N
%Am + %Um + %Gm + %Xm = 100%
4. Theo NTBS trong cơ chế sao mã thì:
Um = A
gốc
= T
bổ sung

Am = T
gốc
= A
bổ sung
A = T = Am + Um = A
gốc
+ T
gốc
Xm = G
gốc
= X
bổ sung
G = U = Gm + Xm = G
gốc
+ X
gốc
Gm = X
gốc
= G

bổ sung
%A = %T =
2
%% UmAm +
%G = %X =
2
%% XmGm +
5. Số liên kết cộng hóa trị Đ-P:
- Số liên kết cộng hóa trị nối giữa các ribonucleotit trong ARN: rN – 1
- Tổng số liên kết cộng hóa trị có trong ARN: 2rN – 1
6. Theo cơ chế sao mã thì:
- Số phân tử ARNm được tổng hợp từ 1 gen ban đầu bằng số lần sao mã: k
- Số lượng ribonucleotit môi trường nội bào cung cấp cho các gen sao mã k lần cũng chính bằng số
lượng ribonucleotit có trong k phân tử ARNm: k.rN
- Số lượng từng loại ribonucleotit môi trường nội bào cung cấp cho gen sao mã k lần chính bằng số
lượng từng loại ribonucleotit có trong k phân tử ARNm:
∑Am = k.Am = k.T
gốc
∑Um = k.Um = k.A
gốc
∑Gm = k.Gm = k.X
gốc
∑Xm = k.Xm = k.G
gốc
- Số liên kết hóa trị hình thành sau k lần phiên mã chính bằng số liên kết hóa trị có trong k phân tử
ARNm: k.(rN – 1)
- Số liên kết H
2
bị phá vỡ sau k lần phiên mã: k.H
ADN

- Thời gian hoàn tất quá trình sao: T
SM
= k.T
1
+ (K - 1).Δt
T
1
: thời gian cần thiết để tổng hợp 1 phân tử ARNm (T
1
=
)/( srNVsm
rN
)
Δt: thời gian chuyển tiếp giữa hai lần sao mã kế tiếp
7. Số loại bộ ba mã sao tạo thành từ y loại ribonucleotit hoặc nucleotit (y = 1; 2; 3; 4): y
3
PROTEIN
1. Theo cơ chế giải mã (dịch mã) thì:
- Số aa môi trường nội bào cung cấp cho quá trình giải mã tổng hợp 1 phân tử protein (hay khả năng
mã hóa aa của 1 phân tử ARNm): m’
1
6
1
3
−=−=
NrN

- Số aa có trong 1 phân tử protein hoàn chỉnh (đã cắt bỏ aa mở đầu):
m
2

6
2
3
11
3
−=−=−






−=
NrNrN
- Số phân tử ARNt cần cho quá trình giải mã 1 phân tử protein:
1
6
1
3
−=−
NrN
- Số liên kết peptit được hình thành trong quá trình giải mã bằng số phân tử nước được giải phóng
trong quá trình giải mã:
2
6
2
3
11
3
−=−=−







−
NrNrN
- Số liên kết peptit có trong 1 phân tử protein hoàn chỉnh:
3
6
3
3
12
3
−=−=−






−
NrNrN
2. Nếu từ 1 gen ban đầu qua k lần phiên mã tạo ra k phân tử ARNm, trên mỗi ARNm có n
ribôxôm cùng tham gia giải mã thì:
- Số phân tử protein (chuỗi polipeptit) được tổng hợp từ gen đó: p = k.n
- Số aa môi trường nội bào cung cấp cho quá trình giải mã: ∑m’







−= 1
6
N
.k.n
- Số aa có trong các phân tử protein hoàn chỉnh: ∑m






−= 2
6
N
.k.n
- Số liên kết peptit hình thành trong quá trình giải mã từ gen đó bằng số phân tử nước được giải
phóng trong quá trình giải mã:






− 2
6
N

.k.n
- Số liên kết peptit có trong các phân tử protein hoàn chỉnh:






− 3
6
N
.k.n
3. L
protein
= m.3 A
0
=






− 2
3
rN
.3 A
0
4. M
protein

= m.100 đvc
5. Số ribonucleotit mỗi loại trong các bộ ba đối mã trên các phân tử ARNt đến tham gia giải mã
- Nếu bộ ba kết thúc trên ARNm là UAA thì:
Gt = Xm At = Um – 1
Xt = Gm Ut = Am – 2
- Nếu bộ ba kết thúc trên ARNm là UAG hoặc UGA thì:
Gt = Xm At = Um – 1
Xt = Gm – 1 Ut = Am – 1
6. Vận tốc trượt của ribôxôm: V
t

1t
LARNm
=
(A
0
/s)
t
1
: thời gian 1 ribôxôm trượt qua hết ARNm (hay thời gian tổng hợp 1 phân tử protein)
7. Tốc độ giải mã (dịch mã) là số lượng aa được giải mã trong 1 đơn vị thời gian (aa/s) hay số bộ ba
được giải mã trong 1 đơn vị thời gian:
2,101.31
1' Vt
t
rN
t
m
==
+

8. Thời gian hoàn thành quá trình giải mã tổng hợp các phân tử protein trên 1 ARNm (T)
- Được chia thành 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: tính từ lúc ri bô xôm thứ nhất bắt đầu trượt trên ARNm cho đến khi rời khỏi ARNm
t
1
Vt
LARNm
=
+ Giai đoạn 2: tính từ lúc ribôxôm thứ nhất rời khỏi ARNm đến khi ribôxôm cuối cùng rời khỏi
ARNm: t
2
= (n - 1).Δt
n: số lượng ribôxôm tham gia giải mã trên 1 ARNm
Δt: khoảng cách đều về thời gian giữa 2 ribôxôm kế tiếp nhau
→ Vậy T = t
1
+ t
2
= t
1
+ (n – 1).Δt
9. Khoảng cách đều giữa 2 ribôxôm kế tiếp
- Tính theo thời gian:
2
t
1
t
n
∆ =

−
- Tính theo độ dài A
0
: Δl = Δt.v
t
- Tính theo bộ ba:
10,2
l∆
10.

Khoảng cách từ ribôxôm 1 đến ribôxôm cuối cùng
- Tính theo thời gian: t
2
= (n-1) . Δt = T – t
1
- Tính theo độ dài: A
0
= t
2
. V
t
= Δl . (n-1)
11. Tính tổng số aa trong các chuỗi polipeptit khi các ribôxôm vẫn đang trượt trên ARN
m
với
khoảng cách đều nhau
- Bước 1: tìm khoảng cách đều giữa 2 ri bô xôm kế tiếp tính bằng aa
aa
( )
10,2

l∆
∆ =
- Bước 2: tìm số aa có trong chuỗi polipeptit do ri bô xôm đầu tiên tổng hợp (R
1
)
- Bước 3: tím số aa có trong chuỗi polipeptit do ri bô xôm cuối cùng tổng hợp
R
n
= R
1
– (n – 1). Δ
aa

1 n
R R
aa ( )
2
+
⇒ =
∑
. n
12. Tính tổng số aa trong các chuỗi polipeptit của các ribôxôm còn lại khi ribôxôm đầu tiên đã
trượt khỏi ARN
m

- Bước 1: tìm khoảng cách đều giữa 2 ribôxôm kế tiếp tính bằng aa
aa
( )
10,2
l∆

∆ =
- Bước 2: tìm số aa có trong chuỗi polipeptit do ribôxôm thứ 2 tổng hợp (R
2
). Khoảng cách giữa
ribôxôm đầu tiên với ribôxôm thứ 2 là Δ
aa
– 1 (trừ đi mã kết thúc), còn khoảng cách giữa các ribôxôm
khác sau đó đều bằng Δ
aa .
⇒

R
2
= R
1
– (Δ
aa
– 1)
- Bước 3: tìm số aa có trong chuỗi polipeptit do ribôxôm cuối cùng tổng hợp
R
n
= R
2
– (n – 2) . Δ
aa
2 n
R R
aa= ( )
2
+

⇒
∑
.
(n – 1)
13. Tính tổng số aa môi trường nội bào cung cấp cho các ribôxôm còn lại hoàn thành quá trình
giải mã khi ribôxôm đầu tiên đã rời khỏi ARN
m
- Bước 1: tìm khoảng cách đều giữa 2 ribôxôm kế tiếp tính bằng aa
aa
( )
10,2
l∆
∆ =
- Bước 2: tìm số aa cần phải cung cấp thêm cho ribôxôm 2 : R
/
2
= Δ
aa
– 1
- Bước 3: tìm số aa cần phải cung cấp thêm cho ribôxôm 3 :R
/
3
= Δ
aa
– 1 + Δ
aa
= 2Δ
aa
- 1
- Bước 4: tìm số aa cần phải cung cấp thêm cho ribôxôm cuối cùng : R

/
n
= R
/
3
+ Δ
aa
. (n – 3)
/ /
/
n 3
2
R R
( ).( 2) R
2
aa n
+
⇒ = − +
∑