a) Xác định tỉ lệ % từng loại nuclêôtit trong vùng mã hoá của gen đã tổng hợp nên phân tử mARN trên.
Trong một phân tử mARN của E. coli, ta có tỉ lệ các loại nuclêôtit như sau: U = 20%, X = 22%, A = 28%. Để xác định tỉ lệ % của từng loại nuclêôtit trong vùng mã hoá của gen, cần phải lưu ý rằng mARN được tổng hợp từ ADN theo nguyên tắc bổ sung: A (adenin) sẽ kết hợp với T (thymine) trong ADN, U (uracil) thay thế cho T khi chuyển sang mARN, và X (guanine) kết hợp với C (cytosine). Khi mARN được tạo ra từ ADN, nguyên tắc bổ sung này sẽ đảm bảo mối quan hệ tỷ lệ giữa các loại nuclêôtit.
Từ tỷ lệ các nuclêôtit trong mARN, ta có thể suy ra được tỷ lệ của các loại nuclêôtit trong ADN làm khuôn. Tuy nhiên, trong trường hợp này, tỷ lệ nuclêôtit trong mARN đã được cung cấp, cho nên ta cần áp dụng nguyên tắc rằng tỷ lệ A trong mARN sẽ bổ sung với tỷ lệ T trong ADN, và tỷ lệ U trong mARN sẽ bổ sung với tỷ lệ A trong ADN.
Vì vậy, ta có thể tính toán như sau:
Tỷ lệ U trong mARN là 20%, điều này có nghĩa là tỷ lệ A trong ADN là 20%.
Tỷ lệ X trong mARN là 22%, có nghĩa là tỷ lệ G trong ADN là 22%.
Tỷ lệ A trong mARN là 28%, có nghĩa là tỷ lệ T trong ADN là 28%.
Như vậy, tỷ lệ các nuclêôtit trong vùng mã hoá của gen là:
A = 20%
T = 28%
G = 22%
C = 30%
b) Trong phân tử mARN trên, nếu số nuclêôtit loại ađênin là 560 thì đoạn ADN làm khuôn để tổng hợp nên nó có chiều dài bao nhiêu A0?
Khi mARN được tổng hợp từ ADN, ta áp dụng nguyên tắc bổ sung để xác định số lượng nuclêôtit trong ADN. Số lượng nuclêôtit ađênin (A) trong mARN sẽ tương ứng với số lượng thymine (T) trong ADN. Vì tỷ lệ A trong mARN là 28%, ta có thể tính số lượng nuclêôtit A trong mARN là 560, từ đó suy ra số lượng nuclêôtit T trong ADN.
Tổng số nuclêôtit trong mARN là: Số nuclêôtit A trong mARN = 560, tương đương với số nuclêôtit T trong ADN.
Do ADN có 2 chuỗi bổ sung với nhau, số lượng nuclêôtit trong ADN sẽ gấp đôi so với mARN. Vì vậy, chiều dài của đoạn ADN làm khuôn là gấp đôi số lượng nuclêôtit trong mARN, tức là 560 * 2 = 1120 nuclêôtit.
Bài tập 2 trang 6 SBT Sinh học 12
a) Mạch ADN được đọc để tạo ra mARN, cho rằng UUU mã hoá phêninalanin và UAU mã hoá tirôzin trong mARN.
Khi mạch ADN được phiên mã thành mARN, các nuclêôtit trong ADN sẽ tạo ra các nuclêôtit bổ sung trong mARN. Ở đây, ta biết rằng trong mARN, UUU mã hóa cho phenylalanin và UAU mã hóa cho tyrosin.
Do đó, để tìm trình tự nuclêôtit của mạch ADN làm khuôn cho mARN này, ta cần áp dụng nguyên tắc bổ sung:
UUU trong mARN sẽ tương ứng với AAA trong mạch ADN.
UAU trong mARN sẽ tương ứng với ATA trong mạch ADN.
Như vậy, trình tự nuclêôtit trong mạch ADN làm khuôn sẽ là: AAA ATA.
b) Mạch ADN không được phiên mã.
Khi mạch ADN không được phiên mã, tức là không có quá trình phiên mã xảy ra, thì không có sự chuyển đổi thành mARN. Mạch ADN này không tạo ra bất kỳ thông tin nào liên quan đến việc tổng hợp các chuỗi axit amin.
c) Các cụm đối mã của các tARN tương ứng.
TARN (transfer RNA) có nhiệm vụ mang các axit amin tương ứng đến ribôxôm trong quá trình dịch mã. Đối với mỗi mã bộ ba trong mARN, tARN sẽ mang đến ribôxôm một cụm đối mã phù hợp. Đối với mARN có các mã bộ ba UUU và UAU, các tARN tương ứng sẽ có đối mã là:
Đối mã của UUU là AAA.
Đối mã của UAU là AUA.
Vì vậy, các cụm đối mã của tARN sẽ là: AAA AUA.
Bài tập 1 trang 11 SBT Sinh học 12
Chọn phương án trả lời đúng hoặc đúng nhất.
Gen là một đoạn axit nuclêic mang thông tin mã hoá cho
A. một phân tử prôtêin.
B. một phân tử ARN
C. một chuỗi pôlipeptit.
D. một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN
Câu trả lời đúng nhất là D. Gen mã hóa cho một chuỗi pôlipeptit hoặc một phân tử ARN. Gen có thể mã hóa thông tin để tạo ra protein (thông qua chuỗi pôlipeptit) hoặc có thể mã hóa các phân tử ARN như mARN, tARN hoặc rARN.
Bài tập 1 trang 9 SBT Sinh học 12
Một phân tử ADN chứa 650000 nuclêôtit loại X, số nuclêôtit loại T bằng 2 lần số nuclêôtit loại X.
a) Tính chiều dài của phân tử ADN đó (ra µm).
Để tính chiều dài của phân tử ADN, ta cần biết rằng mỗi nuclêôtit trong ADN tương ứng với một chiều dài nhất định. Trong điều kiện lý tưởng, chiều dài của một nuclêôtit trong ADN khoảng 0.34 nm.
Ta biết rằng phân tử ADN này chứa 650000 nuclêôtit loại X, và số lượng nuclêôtit loại T là gấp đôi số nuclêôtit loại X. Do đó, tổng số nuclêôtit trong phân tử ADN là:
Số nuclêôtit X = 650000
Số nuclêôtit T =\( 2 * 650000 = 1300000\)
Chiều dài của phân tử ADN sẽ được tính bằng công thức:
b) Khi phân tử ADN này nhân đôi, thì nó cần bao nhiêu nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào?
Khi ADN nhân đôi, mỗi mạch ADN sẽ cần được bổ sung thêm các nuclêôtit bổ sung cho quá trình nhân đôi. Do đó, số lượng nuclêôtit cần thiết là gấp đôi số lượng nuclêôtit trong phân tử ADN ban đầu.
Bài tập 2 trang 11 SBT Sinh học 12
Chọn phương án trả lời đúng hoặc đúng nhất.
Quá trình nhân đôi ADN chủ yếu diễn ra ở
A. tế bào chất
B. ribôxôm
C. ti thể
D. nhân tế bào
Câu trả lời đúng là D. nhân tế bào. Quá trình nhân đôi ADN xảy ra chủ yếu trong nhân tế bào, đặc biệt là trong giai đoạn kì trung gian của chu kỳ tế bào, trước khi tế bào phân chia. Trong giai đoạn này, ADN sẽ được sao chép để đảm bảo rằng mỗi tế bào con nhận được bản sao đầy đủ của gen.
Bài tập 3 trang 11 SBT Sinh học 12
Câu nào sau đây là đúng nhất?
A. ADN được chuyển đổi thành các axit amin của prôtêin.
B. ADN chứa thông tin mã hoá cho việc gắn nối các axit amin để tạo nên prôtêin.
C. ADN biến đổi thành prôtêin.
D. ADN xác định axit amin của prôtêin.
Câu trả lời đúng là B. ADN chứa thông tin mã hoá cho việc gắn nối các axit amin để tạo nên prôtêin. ADN chứa thông tin mã hóa dưới dạng các mã bộ ba nuclêôtit (côđon), mỗi côđon mã hóa cho một axit amin trong chuỗi polypeptit (prôtêin). Quá trình dịch mã chuyển thông tin từ ADN qua mARN rồi đến ribôxôm để tổng hợp prôtêin.
Bài tập 6 trang 11 SBT Sinh học 12
Trong chu kì tế bào, sự nhân đôi của ADN diễn ra ở
A. kì trung gian
B. kì giữa
C. kì đầu
D. kì sau và kì cuối
Câu trả lời đúng là A. kì trung gian. Nhân đôi ADN diễn ra trong kì trung gian của chu kỳ tế bào, giữa kì G1 và kì G2. Trong giai đoạn này, ADN được sao chép để chuẩn bị cho sự phân chia tế bào ở kì sau.
Bài tập 7 trang 11 SBT Sinh học 12
Trên một đoạn mạch khuôn của phân tử ADN có số nuclêôtit các loại như sau: A = 60, G = 120, X = 80, T = 30. Sau một lần nhân đôi, đòi hỏi môi trường cung cấp số nuclêôtit mỗi loại là bao nhiêu?
Để giải quyết bài này, ta phải tính số lượng nuclêôtit cần cung cấp trong môi trường nội bào khi phân tử ADN nhân đôi. Mỗi mạch của ADN sẽ cần bổ sung các nuclêôtit tương ứng với mạch đối diện trong quá trình nhân đôi.
Tổng số nuclêôtit trong phân tử ADN ban đầu là: A+T+G+X=60+30+120+80=290 nucleˆoˆtitA + T + G + X = 60 + 30 + 120 + 80 = 290 \text{ nuclêôtit}A+T+G+X=60+30+120+80=290 nucleˆoˆtit
Khi phân tử ADN này nhân đôi, mỗi mạch sẽ cần cung cấp số lượng nuclêôtit bổ sung cho quá trình sao chép. Như vậy, số lượng nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào sẽ là số lượng nuclêôtit cần thiết để tạo ra các mạch bổ sung.
Mỗi loại nuclêôtit (A, T, G, X) cần bổ sung thêm bằng chính số lượng nuclêôtit trên mạch đối diện.
Do đó, số lượng nuclêôtit cần cung cấp là:
A = 60
T = 30
G = 120
X = 80
Vậy, khi ADN nhân đôi, môi trường sẽ cần cung cấp:
A = 150, T = 150, G = 240, X = 160.
Do đó, đáp án đúng là B. A = T = 150, G = X = 140.
Bài tập 8 trang 12 SBT Sinh học 12
Phân tử ADN dài 1,02 mm. Khi phân tử này nhân đôi một lần, số nuclêôtit tự do mà môi trường nội bào cần cung cấp là
Để tính số nuclêôtit tự do cần cung cấp trong môi trường nội bào, ta sử dụng thông tin về chiều dài của phân tử ADN. Mỗi nuclêôtit trong phân tử ADN có chiều dài khoảng 0.34 nm.
Tổng chiều dài của phân tử ADN là 1.02 mm = 1.02 × 10^6 nm. Số lượng nuclêôtit trong phân tử ADN là: Soˆˊ nucleˆoˆtit=1.02×106 nm0.34 nm/nucleˆoˆtit=3.00×106 nucleˆoˆtit\text{Số nuclêôtit} = \frac{1.02 \times 10^6 \text{ nm}}{0.34 \text{ nm/nuclêôtit}} = 3.00 \times 10^6 \text{ nuclêôtit}Soˆˊ nucleˆoˆtit=0.34 nm/nucleˆoˆtit1.02×106 nm=3.00×106 nucleˆoˆtit
Khi ADN nhân đôi, mỗi nuclêôtit sẽ tạo ra một bản sao mới. Do đó, số nuclêôtit tự do cần cung cấp là gấp đôi số nuclêôtit trong phân tử ADN ban đầu. Vậy số nuclêôtit tự do cần cung cấp là: 2×3.00×106=6.00×1062 \times 3.00 \times 10^6 = 6.00 \times 10^62×3.00×106=6.00×106
Vậy đáp án đúng là C. 6. 10^6.
Bài tập 9 trang 12 SBT Sinh học 12
Trong quá trình nhân đôi ADN, enzim ADN pôlimeraza di chuyển
A. theo chiều 5’ → 3’ và cùng chiều với mạch khuôn
B. theo chiều 3’ → 5’ và ngược chiều với mạch khuôn
C. theo chiều 5’ → 3’ và ngược chiều với chiều mạch khuôn
D. ngẫu nhiên
Câu trả lời đúng là C. theo chiều 5’ → 3’ và ngược chiều với chiều mạch khuôn. Enzim ADN pôlimeraza di chuyển theo chiều 5' → 3' trên mạch mới trong quá trình nhân đôi. Điều này có nghĩa là nó sẽ gắn nuclêôtit bổ sung vào mạch mới theo chiều 5' → 3', trong khi mạch khuôn di chuyển theo chiều ngược lại.
Bài tập 13 trang 12 SBT Sinh học 12
Các mã bộ ba khác nhau ở
A. số lượng các nuclêôtit
B. thành phần các nuclêôtit
C. trình tự các nuclêôtit
D. cả B và C
Câu trả lời đúng là D. cả B và C. Các mã bộ ba khác nhau ở thành phần và trình tự các nuclêôtit. Mỗi bộ ba nuclêôtit mã hóa một axit amin cụ thể trong quá trình tổng hợp protein, và sự thay đổi trong trình tự các nuclêôtit sẽ tạo ra các mã bộ ba khác nhau.
Bài tập 14 trang 12 SBT Sinh học 12
Các côđon nào dưới đây không mã hoá axit amin (côđon vô nghĩa)?
A. AUA, UAA, UXG
B. AAU, GAU, UXA
C. UAA, UAG, UGA
D. XUG, AXG, GUA
Câu trả lời đúng là C. UAA, UAG, UGA. Các côđon này không mã hóa axit amin mà có chức năng báo hiệu kết thúc quá trình dịch mã, được gọi là côđon vô nghĩa.
Bài tập 15 trang 13 SBT Sinh học 12
Đặc điểm thoái hoá của mã bộ ba có nghĩa là
A. một bộ ba mã hoá cho nhiều loại axit amin
B. các bộ ba nằm nối tiếp nhưng không gối lên nhau
C. nhiều bộ ba cùng mã hoá cho một axit amin
D. nhiều bộ ba cùng mang tín hiệu kết thúc dịch mã
Câu trả lời đúng là C. nhiều bộ ba cùng mã hoá cho một axit amin. Đặc điểm này được gọi là tính thoái hoá của mã di truyền, nghĩa là nhiều bộ ba khác nhau có thể mã hóa cho cùng một axit amin, giúp giảm thiểu tác động của các đột biến.
