BÀI 38: NUCLEIC ACID VÀ GENE

(16 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Cho các đối tượng sau: da, tóc, tiểu cầu, lục lạp, virus HIV, ti thể. Đối tượng nào có chứa nucleic acid?

Trả lời: 

Các đối tượng có chứa nucleic acid: tế bào da, tiểu cầu, lục lạp, virus HIV, ti thể.

Câu 2: Quan sát Hình 38.1, thực hiện các yêu cầu sau:

1. Mô tả cấu trúc phân tử DNA. Cấu trúc đó được hình thành và ổn định nhờ yếu tố nào?

2. Gọi tên các đơn phân cấu tạo nên phân tử DNA.

Trả lời: 

1. DNA có cấu trúc xoắn kép, gồm hai mạch song song, ngược chiều, xoắn quanh một trục theo chiều từ trái sang phải (xoắn phải).

- Trên mỗi mạch, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị, tạo thành chuỗi polypeptide theo chiều 5’ – P (kí hiệu đầu 5’) tới 3’ – OH (kí hiệu đầu 3’).

- Giữa hai mạch đơn, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung: A = T, G ≡ C. 

- Cấu trúc của DNA được hình thành và đảm bảo nhờ liên kết cộng hóa trị giữa các nucleotide trên một mạch và liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung giữa hai mạch.

2. Các đơn phân cấu tạo nên phân tử DNA: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) và guanine (G).

Câu 3: Dựa vào kiến thức đã học và quan sát Hình 38.2, mô tả cấu trúc của phân tử RNA.

Trả lời:

- Phân tử RNA có cấu trúc một mạch, cấu tạo đa phân, các đơn phân là bốn loại nucleotide: A, U, G, X.

- Các đơn phân liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị tạo thành mạch RNA.

Câu 4: Nêu khái niệm gene.

Trả lời:

Gene là một đoạn của phân tử DNA mang thông tin mã hóa cho một sản phẩm xác định là RNA hoặc chuỗi polypeptide. 

2. THÔNG HIỂU (7 CÂU)

Câu 1: Quan sát Hình 38.1 và đọc thông tin trên để trả lời các câu hỏi sau:

1. Kích thước của mỗi cặp nucleotide là bao nhiêu Å?

2. Các nucleotide trong mỗi cặp liên kết bổ sung với nhau bằng bao nhiêu liên kết hydrogen?

Trả lời: 

1. Kích thước của mỗi cặp nucleotide là 3,4 Å.

2. Mỗi cặp A – T liên kết bổ sung với nhau bằng 2 liên kết hydrogen, mỗi cặp G – C liên kết bổ sung với nhau bằng 3 liên kết hydrogen.

Câu 2: Những đặc điểm nào của phân tử DNA đảm bảo cho nó thực hiện chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền?

Trả lời:

Trên mỗi mạch đơn của phân tử DNA, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền vững. Các nucleotide trên hai mạch DNA liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen, tuy liên kết hydrogen không bền nhưng số lượng liên kết lại rất lớn nên đảm bảo cấu trúc không gian của DNA được ổn định và cũng dễ dàng cắt đứt trong quá trình tái bản.

Câu 3: Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ chức năng nào của phân tử DNA?

Trả lời:

Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ gene quy định đặc điểm được truyền đạt từ bố mẹ cho con thông qua quá trình tái bản DNA.

Câu 4: Giải thích vì sao chỉ từ bốn loại nucleotide tạo ra được sự đa dạng của phân tử DNA.

Trả lời:

DNA cấu trúc đa phân, từ 4 loại nucleotide sắp xếp theo trình tự khác nhau tạo nên sự đa dạng cho các phân tử DNA khác nhau về số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các nucleotide.

Câu 5: Phương pháp phân tích DNA đem lại những ứng dụng gì trong thực tiễn? Cơ sở của các ứng dụng đó là gì?

Trả lời:

Phương pháp phân tích DNA được ứng dụng trong xác định quan hệ huyết thống, danh tính của những thi thể không còn nguyên vẹn, truy tìm tội phạm và nguồn gốc các tộc người; Cơ sở của những ứng dụng đó là tính đặc trưng của DNA (DNA đặc trưng cho loài, thậm chí từng cá thể).

Câu 6: Dự đoán trong tế bào, RNA được tổng hợp từ cấu trúc nào.

Trả lời: 

RNA cấu trúc một mạch có trình tự các nucleotide bổ sung với các nucleotide trên DNA, do đó RNA được hình thành từ DNA.

Câu 7: Phân biệt các loại RNA dựa vào chức năng.

Trả lời:

- mRNA: truyền đạt thông tin di truyền từ nhân ra tế bào chất, làm khuôn cho quá trình dịch mã tổng hợp chuỗi polypeptide.

- tRNA: vận chuyển amino acid tự do đến nơi tổng hợp chuỗi polypeptide.

- rRNA: thành phần chủ yếu cấu tạo nên ribosome – nơi tổng hợp chuỗi polypeptide.

3. VẬN DỤNG (3 CÂU)

Câu 1: Trình tự các nucleotide trên một đoạn của DNA như sau:

…A–T–G–C–T–G–A–T–C–A–C–G–T…

Hãy xác định trình tự các nucleotide trên mạch bổ sung với mạch đó.

Trả lời:

Trình tự các nucleotide trên mạch bổ sung với mạch đã cho là: 

…T–A–C–G–A–C–T–A–G–T–G–C–A…

Câu 2: Dựa vào nguyên tắc bổ sung, hãy xác định trình tự các nucleotide của mạch còn lại trong các trường hợp sau đây:

a) A–T–T–G–C–A–A–T–T–G–G–G–C–C–A–T.

b) A–G–G–G–A–G–G–T–G–G–C–C–G–A–T–A–T–A–G.

c) C–T–C–C–T–T–C–T–C–A–G–A–T–G–G–T–C–G–A.

Trả lời:

Trình tự các nucleotide trên mạch bổ sung với mạch đã cho là

a) T–A–A–X–G–T–T–A–A–C–C–C–G–G–T–A.

b) T–C–C–C–T–C–C–A–C–C–G–G–C–T–A–T–A–T–C.

c) G–A–G–G–A–A–G–A–G–T–C–T–A–C–C–A–G–C–T.

Câu 3 : Hãy tìm hiểu và sưu tầm hình ảnh, video,... những thành tựu về tính đặc trưng của phân tử DNA trong đời sống.

Trả lời:

1. Xét nghiệm sàng lọc trước sinh hỗ trợ chẩn đoán các bệnh về rối loạn di truyền: hội chứng Down, hội chứng klinefelter,...

https://youtu.be/0AajEiElxcw

2. Xét nghiệm huyết thống: làm giấy khai sinh, chứng minh quan hệ trong gia đình, xác nhận quyền thừa kế, phân chia tài sản,...

https://youtu.be/f7isXKtGvWs

3. Truy tìm tội phạm thông qua dấu vết sinh học chứa DNA để lại tại hiện trường hoặc truy tìm tung tích nạn nhân qua các thi thể còn sống dù chỉ là mảnh xương, răng.

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Tổng số liên kết hydrogen của gene là 1300, trong đó adenine chiếm 20% tổng số nucleotide của gene. 

a) Xác định số nucleotide mỗi loại của gene.

b) Tính chiều dài của gene.

Trả lời:

a) Tổng số liên kết hydrogen của gene là 1300 nên ta có: 2A + 3G = 1300. (1)

Adenine (A) chiếm 20% tổng số nucleotide của gene nên ta có: A = 20%N và G = 30%N. (2)

Từ (1) (2) → 2.20%N + 3.30%N = 1300 → N = 1000.

→ A = T = 1000.20% = 200 (nucleotide).

→ G = X = 1000.30% = 300 (nucleotide).

b) Chiều dài của gene là = 1700 (Å).

Câu 2: Một đoạn gene gồm có 150 chu kì xoắn, trong đó A chiếm 30% tổng số nucleotide của gene.

a) Tính chiều dài của đoạn gene trên.

b) Tính số nucleotide từng loại của đoạn gene.

c) Trên mạch thứ nhất của gene có A + G = 850 và A – G = 450. Tìm số nucleotide từng loại của mỗi mạch trong đoạn gene trên.

Trả lời: 

a) Biết 1 chu kì xoắn có 20 nucleotide → 150 chu kì xoắn có 3000 nucleotide.

Chiều dài của đoạn gene là = 5100 (Å).

b) Adenine (A) chiếm 20% tổng số nucleotide của gene nên ta có: A = 30%N 

→ A = T = 3000.30% = 900 (nucleotide).

→ G = X = (3000 – 900 × 2) : 2 = 600 (nucleotide).

c) Ta có: A₁ + G₁ = 850 và A₂ – G₂ = 450.

→ A₁ = 650 và G₁ = 200 → T₂ = 650 và C₂ = 200.

→ A₂ = 900 – 650 = 250 = T₁.

→ G₂ = 600 – 200 = 400 = C₁.