Kiến thức cơ bản môn sinh học NHÂN ĐÔI ADN và PHIÊN MÃ

Kiến thức cơ bản khóa TỔNG ÔN - Bài giảng và đề thi online xem tại: www.moon.vn

A. NHÂN ĐÔI ADN
1. Nơi xảy ra
- Xảy ra trong nhân tế bào, ti thể, lục lạp hay ở tế bào chất (plasmit của vi khuẩn).
2. Thời gian xảy ra
Xảy ra ở pha S của kì trung gian. Khi đó các nhiễm sắc thể ở trạng thái duỗi xoắn cực
đại
3. Các thành phần tham gia
- ADN khuân mẫu; 4 loại nucleotit;
- Các enzim tham gia: ADN-Polimeraza, ARN-Polimeraza.
4. Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ.
Diễn ra ngay trước khi tế bào bước vào giai đoạn phân chia tế bào
a. Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN
Nhờ các Enzim tháo xoắn 2 mạch đơn của ADN tách dần. (Chạc chữ Y)
b. Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới.
- Emzim ADN-polimeraza sử dụng một mạch làm khuân mẫu (nguyên tắc khuôn mẫu)
tổng hợp nên mạch mới theo nguyên tắc bổ sung.
- Trên mạch khuôn 3’-5’ mạch bổ sung tổng hợp liên tục, trên mạch khuôn 5’-3’ mạch
bổ sung tổng hợp ngắt quãng (đoạn Okazaki), sau nói lại nhờ Enzim nối.
c. Bước 3: Hai phân tử ADN con được tạo thành
- Giống nhau, giống ADN mẹ.
- Mỗi ADN con đều có một mạch mới được tổng hợp từ nguyên liệu của môi trường,
mạch còn lại là của ADN mẹ (nguyên tắc bán bảo tồn).
KL: Quá trình nhân đôi ADN dựa trên 2 nguyên tắc là nguyên tắc bổ sung và
nguyên tắc bán bảo tồn đảm bảo từ 1 ADN ban đầu sau 1 lần nhân đôi tạo ra 2 ADN
con giống hệt nhau và giống hệt ADN mẹ.
3’

?

?
?

?
3’

?
?
?

3’
?
?
?

?

?
?

?
?
?
?

5. Nhân đôi ở sinh vật nhân thực
- Cơ chế nhân đôi, cơ bản giống như nhân đôi ở sinh vật nhân sơ.
- Tuy nhiên: Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực có một số điểm khác là
+ Trong mỗi phân tử ADN có nhiều đơn vị tái bản.
+ Có nhiều enzim tham gia hơn.

- Diễn ra vào kì trung gian tại pha S khi tế bào chuẩn bị bước vào quá trình phân chia.

Luyện thi đại học môn Sinh học - Thầy THỊNH NAM – Facebook: Thịnh Văn Nam

Trang 1


Kiến thức cơ bản khóa TỔNG ÔN - Bài giảng và đề thi online xem tại: www.moon.vn

* CÔNG THỨC CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN NHÂN ĐÔI ADN
Gọi A, T, G, X: là các loại nuclêôtit trong ADN ban đầu.
N: Tổng số nuclêôtit trong ADN ban đầu.
Amt, Tmt, Gmt, Xmt: Các loại nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp cho quá trình
nhân đôi.
Nmt: Tổng số nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp cho quá trình nhân đôi.
 Nếu 1 phân tử ADN tiến hành tái bản 1 lần:
+ Số phân tử ADN con được tạo ra là:
21
+ Số mạch polinuclêôtit có trong các phân tử ADN con là:
21 . 2
+ Số mạch polinuclêôtit được cấu tạo từ nguyên liệu hoàn toàn mới là:
21 . 2 - 2
+ Số phân tử ADN có nguyên liệu hoàn toàn mới là:
21 – 2
+ Các loại nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp cho quá trình nhân đôi:
Amt = Tmt = A = T; Gmt = Xmt = G = X
+ Tổng số nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp cho quá trình nhân đôi:
Nmt = N
+ Tổng số nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp để tạo ra các ADN có nguyên
liệu hoàn toàn mới là:

(21 – 2) . N
 Nếu 1 phân tử ADN tiến hành tái bản k lần:
+ Số phân tử ADN con được tạo ra là:
2k.
+ Số mạch polinuclêôtit có trong các phân tử ADN con là:
2k . 2.
+ Số mạch polinuclêôtit được cấu tạo từ nguyên liệu hoàn toàn mới là:
2k .2 – 2.
+ Số phân tử ADN có nguyên liệu hoàn toàn mới là:
2k – 2.
+ Các loại nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp cho quá trình nhân đôi:
Amt = Tmt = (2k – 1) . A = (2k – 1) . T;
Gmt = Xmt = (2k – 1) . X = (2k – 1) . G
+ Tổng số nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp cho quá trình nhân đôi:
Nmt = (2k – 1) . N
+ Tổng số nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp để tạo ra các ADN có nguyên
liệu hoàn toàn mới là:
(2k – 2) . N.

Luyện thi đại học môn Sinh học - Thầy THỊNH NAM – Facebook: Thịnh Văn Nam

Trang 2


Kiến thức cơ bản khóa TỔNG ÔN - Bài giảng và đề thi online xem tại: www.moon.vn

B. PHIÊN MÃ
I. KHÁI NIỆM PHIÊN MÃ
- Là quá trình truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang ARN mạch
đơn.

- Ở tất cả các virut có ADN mạch kép, vi khuẩn và các sinh vật nhân thực đều có quá
trình phiên mã.
- Ở sinh vật nhân thực quá trình phiên mã diễn ra trong nhân tế bào, ở kì trung gian giữa
hai lần phân bào, khi đó NST dãn xoắn.
II. CƠ CHẾ PHIÊN MÃ
Quá trình phiên mã có những giai đoạn chính sau:
1. Mở đầu
Enzim ARN-polimeraza bám vào vùng khởi đầu làm gen tháo xoắn để lộ mạch
mã gốc có chiều 3’-5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu (điểm khởi đầu)
2. Kéo dài
ARN-polimeraza trượt dọc theo mạch gốc của gen theo chiều 3’-5’ tổng hợp
mạch mARN theo chiều từ 5’ => 3’ và theo nguyên tắc bổ sung (A-U, G-X).
3. Kết thúc
Enzim di chuyển đến khi gặp mã kết thúc thì dừng phiên mã, phân tử mARN
được giải phóng.
- Ở sinh vật nhân sơ: mARN sau phiên mã được trực tiếp dung làm khuân để tổng
hợp protein.
- Ở sinh vật nhân thực: mARN sau phiên mã phải cắt bỏ các intron, nối các exon
lại với nhau mới tạo thành mARN trưởng thành, sau đó mARN trưởng thành đi qua
màng nhân, ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp protein.
Kết luận: Trong hai mạch của gen chỉ có mạch khuôn (mạch mã gốc) được phiên
mã thành mARN theo nguyên tắc bổ sung rồi từ nhân ra tế bào chất để tham gia vào quá
trình dịch mã.
Quá trình dịch mã được tiến hành từ điểm khởi đầu và chấm dứt ở điểm kết thúc
của gen.
* Sơ đồ quá trình phiên mã:
3’

?

?

?
3’

?

?

?
?

?

?
?

?

Luyện thi đại học môn Sinh học - Thầy THỊNH NAM – Facebook: Thịnh Văn Nam

Trang 3


Kiến thức cơ bản khóa TỔNG ÔN - Bài giảng và đề thi online xem tại: www.moon.vn

II. CÁC CÔNG THỨC CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ
- Nếu gọi mạch gốc của gen là mạch 1 ta có mối liên quan về số lượng các đơn phân
giữa gen và ARN:
Um = A1 = T2 ;

Am = T1 = A2 ;
Xm = G1 = X2 ;
Gm = X1 = G2
- Nếu xét mối tương quan các nuclêôtit của 2 mạch đơn ta có:
T = A = T1 + T2 = A1 + A2 = T1 + A1 = T2 + A2 = Um + Am
G = X = G1 + G2 = X1 + X2 = X1 + G1 = X2 + G2 = Xm + Gm
Suy ra:

% A1  % A2 %Um  % Am

2
2
;
%G1  %G 2 %Gm  % Xm
%G  % X 

2
2

% A  %T 

- Chiều dài của ARN bằng chiều dài của gen làm khuân mẫu tổng hợp ban đầu :
LG = LARN  N ARN 

NG
2

- Biết số lượng ribônuclêôtit (RARN ) của phân tử mARN:
LG = LARN = NARN x 3,4Å
- Biết khối lượng của phân tử mARN (MARN ): LG  L A RN 

M ARN
 3,4 A0
300

Câu 1:
Hai gen A và B đều có chiều dài và tỷ lệ từng loại nucleotit giống nhau, khi nhân đôi
môi trường nội bào đã cung cấp cho cả hai gen 2400 nucleotit tự do loại T trong tổng số
14400 nucleotit. Biết số nucleotit của mỗi gen có từ [2000 – 2500 ]. Xác định:
a. Chiều dài của mỗi gen.
b. Tỷ lệ % và số lượng từng loại nucleotit của mỗi gen.
Câu 2:
Phân tử mARN trưởng thành được tạo ra chứa 20%U, 10%A, 40%X và 450G. Các đoạn
intron bị cắt bỏ có tổng chiều dài là 30,6µm, trong đó có tỉ lệ G = 2U = 3X = 4A.
a. Tính số nuclêôtit trên gen tổng hợp mARN trên.
b. Tính số lượng từng loại nuclêôtit trong phân tử mARN sơ khai tương ứng.
c. Tính tỷ lệ mỗi loại nuclêôtit trên mạch mã gốc của gen.

Luyện thi đại học môn Sinh học - Thầy THỊNH NAM – Facebook: Thịnh Văn Nam

Trang 4