Đang tải... (xem toàn văn)
Dạng toán về cơ sở vật chất và cơ chế di truyền (Phần 1) Dạng toán về cơ sở vật chất và cơ chế di truyền (Phần 1) PHẦN 1 ADN VÀ TỰ NHÂN ĐÔI ADN A ) ADN I)Cấu tạo chung Theo nguyên tắc đa phân gồm nhiề[.]
Dạng toán sở vật chất chế di truyền (Phần 1) PHẦN : ADN VÀ TỰ NHÂN ĐÔI ADN A.) ADN : I)Cấu tạo chung: - Theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều phân tử Nucleotit (Gọi tắt Nu) Mỗi Nucleotit gồm có đường deoxyribơz , Axit photphoric Bazơ Nitric ( loại Adenin ; Timin ; Guanin ; Xitozin ; gọi tắt A ; T ; G ; X ) Mỗi mạch đơn ADN gồm chuỗi polinucleôtit nối với liên kết cộng hóa trị (hay liên kết photphođieste) - Mỗi chuỗi gồm hai mạch đơn Giữa mạch đơn, cặp bazơ đối diện nối với liên kết hyđro theo nguyên tắt bổ sung : bazơ bé mạch liên kết với bazơ lớn mạch đối diện A liên kết với T liên kết hyđro ,G liên kết với X liên kết hyđrô II) Một số dạng toán thường gặp : 1) Dạng toán số lượng Nucleotit gen : a) Các cơng thức cần nhớ : - Vì phân tử ADN ta ln có : Adenin mạch liên kết với Timin mạch kia, Guanin mạch liên kết với Xitozin mạch , nên : ; ( A;T;G;X số lượng loại Nu phân tử ADN) - Từ ta có : - Gọi số lượng loại Nu mạch thứ số lượng loại Nu mạch thứ hai Ta có ; ; ; => => - Số lượng Nucleotit phân tử : - Số lượng Nucleotit mạch = b) Các tập ví dụ: Bài tập : Một phân tử ADN có số lượng Nucleotit loại Xitozin 700 gấp đôi số lượng Nucleotit loại Guanin Tính số cặp Nucleotit phân tử ADN ? Tóm tắt đề : ; Giải : - Tính số Guanin : => - Số cặp Nucleotit = Bài tập : Cho phân tử ADN có tất 620 Nucleotit Số lượng Adenin mạch thứ gấp lần số Adenin mạch thứ hai Số Xitozin mạch thứ hai nửa số Xitozin mạch thứ Tính số lượng loại Nucleotit mạch đơn phân tử ADN biết có 50 Guanin mạch thứ Tóm tắt đề : Giải : - Từ suy - Mà => => => - Mặt khác => => => => Đáp số : ; ; ; c) Bài tập tự luyện : Bài tập : Một gen có tất 3400 Nucleotit Trên mạch thứ nhất, số Adenin , Timin, Guanin 305 ; 420 ; 700 Tính số lượng loại Nucleotit lại mạch gen? 2) Dạng toán tỉ lệ % Nucleotit : a) Các công thức cần nhớ : - tỉ lệ % loại Nucleotit phân tử ADN tỉ lệ % loại Nucleotit mạch thứ so với mạch thứ hai tỉ lệ % loại Nucleotit mạch thứ hai so với mạch thứ - Dễ thấy : ; ; - Lưu ý : Vì tỉ lệ % Adenin mạch đơn so với số lượng Nu mạch đơn khơng phải so với số Nu tồn phân tử Do : ; (Nếu đề họ cho % Adenin mạch thứ 30% mà khơng nói rõ so với số Nu mạch thứ hay so với tồn phân tử bạn áp dụng cơng thức hiểu so với mạch thứ đi:D) - Một lưu ý : Ta ln có b) Các tập ví dụ : Bài tập : Một gen có 15% Adenin Tính tỉ lệ % loại Nucleotit cịn lại gen ? Tóm tắt đề : ; Giải : - Dễ thấy - Mặt khác ta ln có : => => Bài tập : Một gen có tích số tỉ lệ % loại Nucleotit không bổ sung 4% Biết số lượng loại Adenin lớn loại Guanin Tìm tỉ lệ % loại Nucleotit gen? Tóm tắt đề bài: Có thể coi loại khơng bổ sung Adenin Guanin => Giải : => ; Mặt khác ta ln có - Giải hệ : - Từ => ; Bài tập : Trên mạch thứ gen có 10% Adenin 30% Timin Gen có 540 Guanin Tính số Nucleotit gen ? Tóm tắt đề : ; ; ; Giải : - Dễ dàng suy : => - Mà => Kết hợp với G=540 => c) Bài tập tự luyên : Bài tập : Trên mạch thứ gen có chứa A, T, G, X có tỉ lệ 20% : 40% : 15% : 25% Tìm tỉ lệ loại nuclêơtit mạch thứ hai tỉ lệ loại Nucleotit gen nói ? 3) Dạng tốn liên quan đến chiều dài , khối lượng , chu kì xoắn gen : a) Các công thức cần nhớ : - Mỗi cặp Nucleotit có độ dài => Chiều dài gen - Mỗi Nucleotit có khối lượng 300(dv.C) => Khối lượng gen - Cứ 10 cặp Nucleotit tạo thành vịng xoắn => Chu kì xoắn (số vòng xoắn) gen : b) Các tập ví dụ : Bài tập : Cho gen có số Nucleotit N Lập biểu thức liên hệ chiều dài khối lượng gen, khối lượng chu kì xoắn chiều dài chu kì xoắn gen Giải : - Có => - => - => (1) (2) (3) Từ (1) (2) (3) => (4) (5) (6) Bài tập : Một gen có 80 vịng xoắn Tính chiều dài khối lượng gen ? Tóm tắt đề : ; Giải : - Áp dụng công thức : => - Vậy chiều dài gen : - Khối lượng gen : Cách : Dùng công thức (5) (6) tập ln Tuy nhiên trí nhớ bạn khơng tốt khơng nên nhớ cơng thức mà cần giải ổn :D Bài tập 10 : Mạch đơn thứ gen có chiều dài Hiệu số số Guanin gen với loại Nucleotit 10% số Nucleotit gen Tính số lượng loại Nucleotit gen ? Tóm tắt đề : chất chiều dài gen) (chiều dài mạch đơn thứ thực - Hiệu số số Guanin với loại Nucleotit : Ta hiểu GA, hiệu số G X (vơ lí) Cịn hiệu số G T hiệu G A Vậy : Giải : - => => => Giải hệ : c) Bài tập tự luyện : Bài tập 11 : Một gen dài có số Nucleotit loại Xitozin 150 1) Tính khối lượng số vòng xoắn gen ? 2) Xác định số lượng tỉ lệ loại Nucleotit ? 3) Trên mạch thứ gen có số Timin 450 số Guanin 30 Tính số Nucleotit loại mạch ? 4) Dạng toán liên quan đến loại liên kết hoá học gen : a) Các công thức cần nhớ : - Liên kết hoá trị liên kết đường Axit Photphoric, liên kết nối Nucleotit với + Trên mạch Số Nucleotit => Số liên kết hoá trị mạch : + Tổng số liên kết hoá trị nối Nucleotit mạch : + Trong phân tử , tổng số liên kết hoá trị : - A liên kết với T liên kết hyđro ,G liên kết với X liên kết hyđrô Vậy số liên kết Hidro : b) Các tập ví dụ : Bài tập 12 : Một gen có 5998 liên kết hố trị 4050 liên kết Hidro Tính số lượng loại Nucleotit gen ? Tóm tắt đề : số liên kết hoá trị : số liên kết Hidro : Giải : => => - Giải hệ : => c) Bài tập tự luyện : Bài tập 13 : Số liên kết Hidro mạch đơn phân tử ADN có số cặp Nucleotit G-X nhiều gấp lần số cặp A-T Phân tử ADN 1) Tính số lượng loại Nucleotit phân tử ADN ? 2) Tính khối lượng , chiều dài , số vịng xoắn số liên kết hoá trị phân tử ADN ? Bài tập 14 : Mạch đơn thứ gen dài có tỉ lệ Adenin:Timin:Guanin:Xitozin 15%:30%:30%:25% 1) Tính tỉ lệ A:T:G:X mạch thứ hai ? Tỉ lệ loại Nucleotit gen ? 2) Tính số liên kết Hidro liên kết hố trị gen ? B.) SỰ TỰ NHÂN ĐÔI ADN ( TỰ SAO , SAO CHÉP , TÁI BẢN ) : I) Lý thuyết chung : - ADN có khả tự nhân đôi để tạo thành phân tử ADN giống hệt giống phân tử mẹ ADN chép theo nguyên tắc bổ sung, nguyên tắc bán bảo toàn theo chế nửa gián đoạn (một mạch tổng hợp liên tục mạch tổng hợp gián đoạn - Ở sinh vật nhân sơ E.Coli : Khi bắt đầu chép, phân tử ADN tách tạo thành hai mạch đơn mạch có đầu 3'-OH cịn mạch có đầu 5'-P Enzim ADN polimeraza bổ sung Nucleotit vào nhóm 3'_OH , chép, mạch dựa vào mạch khn có đầu 3'_OH hình thành liên tục Mạch thứ hai hình thành đoạn theo hướng ngược lại, sau đoạn nối lại với nhờ enzim nối Các đoạn gọi đoạn Okazaki - Ở sinh vật nhân chuẩn : Tế bào sinh vật nhân chuẩn có nhiều phân tử ADN chuỗi xoắn kép gồm mạch polinucleotit chép ngược chiều Sự chép ADN điểm ADN ADN tháo xoắn hình thành vòng chép Sự chép ADN diễn nhiều vòng chép nhiều phân tử ADN II) Một số dạng toán thường gặp : 1) Số Nucleotit loại Nucleotit tạo thành : a) Các công thức cần nhớ : - Sau k đợt tự nhân đơi ADN số phân tử ADN : - Tổng số Nucleotit phân tử ADN : - Tổng số loại Nucleotit phân tử ADN : ; - Số phân tử ADN mà hai mạch mới: mạch ban đầu) ; ; (Vì số phân tử ADN tồn - Số liên kết Hidro hình thành : - Số liên kết hóa trị hình thành : - Nói chung phân tử ADN tạo từ trình tự nhân đôi giống phân tử ADN ban đầu , từ thành phần loại Nucleotit khối lượng , chiều dài , số vòng xoắn , liên kết hố học b) Các tập ví dụ : Bài tập 15 : Một gen tự liên tiếp tạo gen có tổng số mạch đơn gấp 16 lần số mạch đơn ban đầu gen Hãy xác định số lần tự nhân đôi gen ? Giải : - Tổng số mạch đơn gấp 16 lần số mạch đơn ban đầu => Gen tự nhân đôi liên tiếp tạo 16 gen - Theo công thức : Sau k lần tự nhân đơi số gen : => => Vậy gen tự nhân đôi lần Bài tập 16 : Một gen có 120 chu kì xoắn có 3100 liên kết Hidro Gen tự nhân đơi tạo thành gen Tính số lượng loại Nucleotit sau gen tự nhân đơi Tóm tắt đề : ; ; Giải : - Số Nucleotit gen ban đầu : => - Sau gen tự nhân đôi , tổng số Nucleotit số liên kết Hidro hình thành : 4800 6200 - Ta có hệ : loại Nucleotit sau gen tự nhân đôi => với A' , T' , G' , X' Cách : Ta tính số lượng loại Nucleotit gen ban đầu trước từ số lượng loại Nucleotit sau gen tự nhân đôi c) Bài tập tự luyện : Bài tập 17 : Một gen dài sau lần tự nhân đôi liên tiếp tạo số gen Trong số gen mà hai mạch đơn Tính số liên kết hố trị hình thành ? Bài tập 18 : Một gen tự nhân đôi tạo thành gen hình thành 3800 liên kết Hidro Trong số liên kết đó, liên kết Hidro cặp G-X nhiều liên kết cặp A-T 1000 a) Tính chiều dài gen ban đầu ? b) Gen ban đầu tự nhân đôi liên tiếp đợt Tính số lượng loại Nucleotit sau ? 2) Dạng tốn ngun liệu mơi trường cần cung cấp cho q trình tự nhân đơi: a) Các công thức cần nhớ : - Số Nucleotit môi trường cần cung cấp = Số Nucleotit phân tử ADN - Số Nucleotit ban đầu Vậy số Nucleotit môi trường nội bào cần cung cấp : - Tương tự số lượng loại Nucleotit môi trường cần cung cấp : - Số liên kết Hidro bị phá vỡ q trình tự nhân đơi : b) Các tập ví dụ : Bài tập 19 : Trên mạch gen có 10% Timin 30% adenin Hãy cho biết tỉ lệ loại Nucleotit môi trường cung cấp cho gen nhân đôi bao nhiêu? Tóm tắt đề : ; Giải : -Ta có : - Mà : => - Trong q trình tự nhân đơi, tỉ lệ loại Nucleotit môi trường cung cấp tỉ lệ loại Nucleotit gen ban đầu => Tỉ lệ Adenin:Timin:Guanin:Xitozin môi trường cần cung cấp : 20%:20%:30%:30% Bài tập 20 : Một gen tự nhân đôi lần Tổng số liên kết Hidro gen 23712 Gen có tỉ lệ cấp ? Tính số lượng loại Nucleotit mơi trường nội bào cung Tóm tắt đề : ; ; ; Giải : - Số liên kết Hidro gen ban đầu : - Ta có hệ : => => => Số lượng loại Nucleotit môi trường cung cấp : Bài tập 21 : Một gen nhân đôi số lần sử dụng 5796 Nucleotit tự do, có 1449 Guanin Biết chiều dài gen - Xác định số lần tự nhân đơi gen ? - Tính số liên kết Hidro gen nói ? Tóm tắt đề : ; ; ; Giải : - Số Nucleotit gen : - Có : => => => => Vậy gen tự nhân đôi lần - Tỉ lệ Guanin cung cấp so với số Nucleotit mơi trường cung cấp tỉ lệ Guanin gen => => Số guanin gen : Mà => - Số liên kết Hidro : c) Bài tập tự luyện : Bài tập 22 : Một gen có số Nucleotit loại Adenin 200 chiếm 20% tổng số Nucleotit gen Khi gen tự lần số Nucleotit loại Guanin môi trường cần cung cấp ? Bài tập 23 : Một gen có 15% Guanin nhân đôi lần nhận mơi trường 1260 Adenin Khối lượng gen nói ? Bài tập 24 : Một gen nhân đôi lần sử dụng môi trường 10500 Nucleotit, riêng loại Adenin nhận môi trường 1575 Tỉ lệ phần trăm loại Nucleotit gen bao nhiêu? Bài tập 25 : Một gen tự nhân đôi thành gen lấy từ môi trường 525 Timin Tổng số Nucleotit gen 3000 a) Tìm số Nucleotit loại cần dùng cho q trình tự nhân đơi ? b) Nếu trải qua lần tự môi trường cần cung cấp Nucleotit loại ? Trong số gen tạo thành có gen mà mạch ? c) Số liên kết Hidro bị phá vỡ ? Số liên kết hóa trị hình thành ?