GIÁO ÁN PHỤ ĐẠO ADN ,ARN -SH 12

DẠNG 1: CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ MỐI LIÊN QUAN GIỮA CÁC ĐẠI LƯỢNG
TRONG CẤU TRÚC ADN (GEN)
1 XÁC ĐỊNG CHIỀU DÀI VÀ KHỐI LƯỢNG CỦA ADN
ADN là một đại phân tử sinh học được cấu tạo từ 4 loại đơn phân cơ bản: A,T,G,X
Xét về mặt không gian , phân tử ADN là một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch đơn poolinuclêô tít.Mỗi vòng xoắn
gồm 10 cặp Nu gọi là một chu kì xoắn.Mỗi chu kì có chiều dài 34 A
0
do kích thước 1 Nu là 3,4 A
0
;trọng lượng
của 1Nu là 300 đvC
- Nếu giả thuyết của tổng số Nu của gen, tính chiều dài:
- Nếu giả thuyết Cho số vòng xoắn của gen, tính chiều dài là:
- Nếu giả thuyết cho số Nu của gen, tính khối lượng phân tử của gen:
Bài tập 1: Một gen có 120 vòng xoắn.Hỏi chiều dài và khối lượng của gen là bao nhiêu ?
GIẢI:
ÁP dụng công thức tính chiều dài của gen dựa vào số chu kì vòng xoắn:
L
G
= C x 34 A
0
= 120 X 34 = 4080 A
0
Tổng số Nu của 1 gen là :
L
G
4080
N
G
= x 2 = x 2 = 2400( Nu)

3,4 3,4
=> M
G
= 2400 x 300 đvC = 720000 (đvC)
Bài tập 2: Một gen có chiều dài 0,51 Mm .Hỏi khối lượng phân tử của gen được tính theo đvC là bao nhiêu?
GIẢI:
Áp dụng công thức quy đổi:
L
G
= 0,51 .10
4
= 5100 A
0
Tổng số Nu của gen là :
5100
N
G
= 2 x = 3000 (Nu)
3,4
Áp dụng công thức tính khối lượng phân tử :
M
G
= 3000 x 300 = 900000(đvC) = 9.10
5
( đvC)
2. XÁC ĐỊNH SỐ LIÊN KẾT HI ĐRÔ VÀ LKCHT CỦA ADN
Mỗi gen gồm 2 mạch đơn, trong mỗi mạch đơn , các Nu liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị: gốc axit phốt
phoric của Nu này liên kết với đường của Nu kia đứng trước nó ở vị trí nguyên tử C số 3 và đường đứng sau nó ở vị
trí C5’, do vậy số liên kết hóa trị
nối giữa các Nu trên 1 mạch đơn là N

G
và số liên kết hóa trị nối giữa các Nu
- 1
2
Trên cả hai mạch đơn là N
G
-1 x 2
2
Ngoài ra mỗi Nu có 1 liên kết hóa trị nối giữa đường và axit photphoric của nó,số liên kết hóa trị này bằng tổng số
Nu
- Nếu giả thuyết cho số Nu của gen, tính tổng số liên kết hóa trị nối giữa các Nu trong gen:
N
G
LKCHT = -1 x 2 = N
G
- 2
2
- Nếu giả thuyết cho số Nu của gen, tính tổng số liên kết hóa trị của gen :
N
G
LKCHT = -1 x 2 + N
G
= 2 N
G
- 2
2
Giữa hai mạch đơn , các bazơ nitơ đứng đối diện nhsu thành từng cặp TNTBS : A liên kết với T bằng 2 liên kết
Hiđrô( A = T) nên số liên kết hiđrô của các cặp A- T là 2 A ( Hoặc 2 T) ; G liên kết với X bằng 3 liên kết Hiđrô( G
≡ X ) nên số liên kết hiđrô của các cặp G- X là 3 G ( Hoặc 3 X) .
- Nếu giả thuyết cho số Nu từng loại của gen, tính số liên kết hi đrô (LKH) của gen :

LKH
G
= 2 A + 3 G ( LKH)
Bài tập 1: Chiều dài 1 gen là 0,306 μm.Số Nu loại G chiếm 30 % .Tính số liên kết Hiđrô của gen đó
GIẢI
1 A
0
= 10
- 4
μm, do đó L
G
= 3060 A
0
Số Nu của gen : L
G
3060
N
G
= x 2 = x 2 = 1800 ( Nu)

3,4 3, 4

Theo đề bài ta có : G + X = 30%
Theo NTBS ta có A + G = 50 % => A = 50 % - 30 % = 20%
Số Nu từng loại của gen là:
N 1800
A = T = x A% = x 20 % = 360 (Nu)
100% 100%

N 1800
G = X = x G % = x 30 % = 540 ( Nu)
100% 100%
( Hoặc ) Số Nu từng loại của gen : G = X = 30 % X 1800 = 540 ( Nu)
1800
A = T = - 540 = 360 (Nu)
2
Tổng số liên kết Hiđrô của gen là :
H
G
= 2A + 3 G = 2 x 360 + 3 x 540 = 2340 ( LK)
Bài tập 2: Một gen có khối lượng 9.10
5
đvC.Hỏi số liên kết hóa trị được hình thành để nối giữa các Nu là bao nhiêu ?
GIẢI:
Tổng số Nu của gen là :
9.10
5

N
G
= = 3000 ( Nu )
300
Số liên kết hóa trị hình thành để nối các Nu trong gen là :
N
G
3000
LKHT = 2 - 1 2 = 2 -1 = 2998 ( Liên kết )
2 2
3 . XÁC ĐỊNH TỔNG SỐ NUCLÊÔTÍT CỦA GEN

Để tính tổng số Nu của gen , có thể áp dụng các công thức sau:
- Nếu giả thuyết cho biết chiều dài của gen thì :
2 L
N
G
=
3, 4
- Nếu giả thuyết cho biết số vòng xoắn của gen là :

N
G
= C x 20 ( Nu ) => L
G
= C x 20
- (Mỗi chu kì xoắn gồm 10 cặp Nu , tương đương 20 Nu )
- Nếu giả thuyết cho biết khối lượng phân tử của gen thì :

M
N
G
=
300
- Nếu giả thuyết cho biết tổng số Nu trên 1 mạch đơn của gen thì :
N
G
= N
mạch đơn
x 2
- Nếu giả thuyết cho biết tổng số lượng từng loại Nu của gen thì :
N

G
= 2 A + 3 G = 2 T + 3 X
- Nếu giả thuyết cho biết tổng số liên kết HĐR của gen thì cần phải biết thêm hiệu số của một loại Nu này với Nu
không bổ sung với nó thì tính được N
G
- Nếu giả thuyết cho biết số LKHT nối giữa các Nu trong gen thì:
N
G
= LKHT + 2
- Nếu giả thuyết cho biết tổng số LKHT của gen thì:
LKHT
N
G
= + 1
2
Giữa hai mạch đơn , các Nu đứng đối diện liên kết với nhau Theo NTBS : A liên kết với T,G liên kết với X .Vì vậy
số Nu ở mạch 1 bằng số Nu bổ sung với nó ở mạch 2 :
A
1
= T
2
và G
1
= X
2
và ngược lại
Số Nu của 1 loại trong gen là tổng số Nu loại đó trên cả 2 mạch:
A = T = A
1
+ A

2
= T
1
+ T
2
= A
1
+ T
1
= A
2
+ T
2
G = X = G
1
+ G
2
= X
1
+ X
2
= G
1
+ X
1
= G
2
+ X
2
Để tính tổng số Nu từng loại của mỗi mạch đươn và của cả gen, áp dụng các công thức sau:

- Khi biết tỉ lệ % từng loại Nu trên mạch đơn của gen thì:


N
G
N
G

A
1
= T
2
= x A
1
% (Nu) ; A
2
= T
1
= x A
2
%(Nu)
2 2


N
G
N
G

G

1
= X
2
= x G
1
% ( Nu) ; G
2
= X
1
= x X
2
%(Nu)
2 2

- Khi biết N
G
và số lượng từng loại Nu của gen , tính tỉ lệ % từng loại Nu như sau:
A T G X
A%

= T% = = ; G % = X % = =
N
G
% N
G
% N
G
% N
G
%

- Khi biết tỉ lệ % từng loại Nu trên mạch đơn của gen, Tính tỉ lệ % từng loại Nu như sau :

A
1
% + A
2
% T
1
%

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

+ X
2
%
G% = X% = =
2 2

Bài tập 1: Một gen có chiều dài 5100 A
0
,số Nu loại G là 900.Hỏi số lượng liên kết hi đrô là bao nhiêu?
A. 3400 B. 3000 C. 4500 D 3900
GIẢI
Chiều dài của gen là :
5100
N
G
= x 2 = 3000 (Nu)
3,4
Theo NTBS ta có: A + G = T +X = số nu trên 1 mạch = N/ 2 = 3000: 2 = 1500
=> G = X = 900 (Nu)
A = T = 1500 – 900 = 600 (Nu)
Số liên kết HĐR H = 2 A + 3G = 2 x 600 + 3 x 900 = 3900 (Liên kết)
Bài tập 2: Một gen có 150 chu kì xoắn.Tren mạch 1 của gen có số Nu loại A chiếm 10 % , loại T chiếm 20 % số Nu
của mạch .Trên mạch 2 của gen có số Nu loại G chiếm 30 % số Nu của mạch.Hỏi tổng số Nu của gen và số lượng
từng loại Nu lần lượt là bao nhiêu ?
GIẢI:
- Tổng số Nu của gen là : N
G
= C x 20 = 150 x 20 = 3000( Nu )
- Số lượng từng loại Nu của từng mạch đơn của gen :
N
G
3000
A
1
= T
2

= x A
1
% (Nu) => A
1
= T
2
= x 10% = 150 (Nu )
2 2

N
G
3000
T
1
= A
2
= x A
2
%(Nu) => A
2
= T
1
= x 20% = 300 ( Nu)
2 2


N
G
3000
X

1
= G
2
= x G
2
%(Nu) => G
2
= X
1
= x 30% = 450 ( Nu)
2 2
N
G
3000
G
1
= X
2
= - ( A
1
+

T
1
+ X
1
) = >G
1
= X
2

= - (150 +300 + 450)=900 (Nu)
2 2
- Số lượng từng loại Nu của gen là :
A = T = A
1
+ A
2
= 150 + 300 = 450 ( Nu)
G = X = G
1
+ G
2
= 600 + 450 = 1050 ( Nu)
Bài tập 3: Mạch đơn thứ nhất gen có tỉ lệ A: T: G: X lần lượt theo tỉ lệ 25%: 35%:30%:10%.Hỏi tỉ lệ % từng loại Nu
của gen sẽ là bao nhiêu ?
GIẢI:
Theo NTBS : A
1
%= T
2
% = 25 %; A
2
%= T
1
% = 35 %
G
1
%= X
2
% = 30 %; G

2
%= X
1
% = 10 %
Tỉ lệ % từng loại Nu của gen là :
A
1
% + A
2
% 25 %

+ 35%
A% = T% = = = 30%
2 2
G
1
% + G
2
% 30%

+ 10 %
G% = X% = = = 20%
2 2
Bài tập 4: Một gen ở sinh vật nhân thực có tổng số liên kết HĐR giữa các cặp Nu là 3120 .Trong gen hiệu số Nu loại
G với Nu loại khác bằng 240 .
A + T
Hỏi khối lượng phân tử của gen và tỉ lệ lần lượt bằng bao nhiêu?
G+ X
GIẢI :

2 A + 3 G = 3120
Theo NTBS ta có : 2 A – 2 G = 240

G = 2800
Theo NTBS : A+ G = T+ X = số nu trên 1 mạch = N/ 2 = 2800: 2 = 1400
1400
A = T = - 240 = 480 ( Nu)
2
G = X = 480 + 240 = 720 (Nu)
=> Ta giải hệ PT : G = X = 720 (Nu ) = > A= T = 480 (Nu)
- Tổng số Nu của gen :
N
G =
( A + G ) x 2 = > ( 480 + 720) x 2 = 2400 ( Nu)
-Khối lượng phân tử của gen :
M
G =
2400 x 300 = 720000 = 72.
A + T 480 + 480
- Tỉ lệ : = = 0,67
G + X 720 + 720
DẠNG 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ CƠ CHẾ NHÂN ĐÔI CỦA ADN