CHUYÊN ĐỀ CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ Câu - Cơ chế di truyền và biến dị ở cấp độ phân tử Vì cấu trúc ADN bảo tồn hóa thạch có tuổi hàng triệu năm? Theo mơ hình điều hồ operon Lăctơzơ vi khuẩn E coli kiểu dại, biểu gen cấu trúc lacZ thuộc operơn Lăctơzơ mã hóa cho enzim β9galăctơsidaza vùng khởi động (promoter) bị đột biến? Cấu trúc ADN bảo toàn hóa thạch có tuổi hàng triệu năm nhờ đặc điểm cấu trúc tạo tính ổn định bền vững cho ADN: Tại vị trí 2′ deoxyribose hiđrơ khơng phải nhóm 9OH nên khơng diễn thủy phân liên kết photphodieste Có liên kết photphodieste bền vững nối nuclêơtit mạch đơn, có liên kết hiđrô nuclêôtit mạch lặp lại nhiều lần Tương tác kị nước tương tác Vandecvan cặp bazơ nitơ liền kề xếp chồng lên làm bền cấu trúc chuỗi xoắn kép Các bazơ nitơ purine pyrimidine xếp chồng khít lên vng góc với trục vịng xoắn bên ADN, làm hạn chế tiếp xúc chúng với nước Các phân tử đường photphat xoay ngồi hình thành liên kết với nước đảm bảo tính ổn định cho phân tử Có mạch kép dạng xoắn liên kết với prôtêin tạo ổn định cho ADN Đột biến làm thay đổi trình tự nuclêơtit vùng khởi động dẫn đến số hệ sau: Làm khả liên kết với enzim ARN pôlimeraza  không phiên mã  gen Z không biểu Tăng lực với enzim ARN pôlimeraza  tăng phiên mã  gen Z tăng cường biểu Giảm lực với enzim ARN pôlimeraza  giảm phiên mã  gen Z giảm biểu Không làm thay đổi lực với enzim ARN pôlimeraza  gen Z biểu bình thường Câu 4: (2 điểm)_ HẠ LONG + PHÚ THỌ a Hình mô tả chế hoạt động opêron Lac vi khuẩn E.coli mơi trường có đường lactơzơ Nếu đột biến xảy đoạn R biểu gen cấu trúc ảnh hưởng nào? Giải thích b Ở operon Lac vi khuẩn E.coli, tập hợp gen cấu trúc thành cụm gen có chung chế điều hịa có ý nghĩa gì? Nếu đột biến gen xảy trình tự R – vùng mã hóa gen lacI, có trường hợp sau : (1) Operon lac hoạt động bình thường: đột biến xảy gen khơng làm thay đổi trình tự axit amin phân tử protein ức chế (do tính thối hóa mã di truyền) có làm thay đổi thành phần, trình tự axit amin phân tử protein ức chế không làm thay đổi khả liên kết protein ức chế với vùng O (2) Sự biểu gen cấu trúc tăng lên: đột biến gen xảy làm giảm khả liên kết protein ức chế vào vùng O (3) Các gen cấu trúc biểu liên tục: đột biến gen xảy làm hoàn toàn khả liên kết protein ức chế với vùng O (4) Các gen cấu không biểu mơi trường có lactose: đột biến xảy gen lacI → tạo protein ức chế, protein có khả liên kết với vùng O lại không liên kết với lactose * Ý nghĩa: Tiết kiệm VCDT cho VK Tế bào vi khuẩn có kích thước nhỏ nên phân tử ADN vùng nhân có kích thước ngắn nhiều so với ADN SV nhân thực Sự tập trung thành cụm gen có chung chế điều hịa làm giảm số vùng P, vùng O giảm số lượng gen điều hòa R Tốc độ phiên mã dịch mã nhanh… b Giả sử có đột biến xảy gen quy định chuỗi polipeptit chuyển ba 5’9UGG93’ mã hóa cho axitamin tryptophan thành ba 5’9UGA93’ vùng mã hóa phân tử mARN Tuy nhiên, tế bào lại xuất đột biến thứ hai thay nuclêôtit gen mã hóa tARN tạo tARN “sửa sai” đột biến thứ Điều xảy phân tử tARN đột biến tham gia vào trình dịch mã mARN có ba kết thúc 5’9UGA93’của gen bình thường khác? Loại đột biến thứ hai sửa sai sót đột biến thứ → Làm xuất mã đối ba kết thúc 5’9UGA93’trên tARN 3’9 AXU95’ Khi tARN dịch mã gen bình thường có mã kết thúc 5’9UGA93’ mã kết thúc đọc tương ứng với tryptophan → chuỗi polypeptide tương ứng tổng hợp dài bình thường