Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỂ CÓ KẾT QUẢ CAO TRONG KÌ THI THPT QUỐC GIA SAU ĐÂY TÔI XIN GIỚI THIỆU CÁC TÀI LIỆU ÔN TẬP SINH HỌC HAY ĐẾN CÁC BẠN. MONG RẰNG NÓ SẼ HỮU ÍCH CHO CÁC BẠN
Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" GÓI KIẾN THỨC 1: DI TRUYỀN HỌC PHÂN TỬ (4 tiết - Bài 1,2,3,4) Tại em sinh vừa giống bố mẹ, vừa khác bố mẹ? Tại thiên tài Einstain lại cha ruột người … bình thường? STT Cấp độ phân tử Vật chất di truyền Cơ chế di truyền Cơ chế biến dị Cơ chế biểu tính trạng Cơ chế điều hòa biểu Là Acid nucleic (Chủ yếu ADN, số chủng virus ARN) ADN nhân đôi Đột biến gene Phiên mã dịch mã Cơ chế điều hòa hoạt động gene BÀI 1: VẬT CHẤT DI TRUYỀN CẤP ĐỘ PHÂN TỬ - ACID NUCLEIC Vật chất di truyền: Là vật chất mang thông tin di truyền quy định tính trạng thể Ở cấp độ phân tử, hầu hết loài VCDT ADN, trừ số chủng virus có VCDT ARN I ACID NUCLEIC: Gồm loại ADN ARN Vị trí phân bố - Nhân sơ: Tế bào chất - Nhân thực: Chủ yếu nhân, lượng nhỏ có Hình 1.1 Cấu tạo nucleotid (A) bào quan ty thể, lục lạp tế bào chất Cấu trúc a Cấu trúc hoá học Acid nucleic acid hữu tế bào, chứa nguyên tố C, H, O, N P Cấu trúc Đơn phân (300 đvC) Hình 1.2 Một mạch ADN Nucleotide: Gồm thành phần: ARN Ribonucleotide: Gồm thành phần: - Đường pentose (5C): Deoxyribose (C5H10O4) - Đường pentose (5C): Ribose (C5H10O5) - Base nitrogen (A, T, G, X) - Base nitrogen (A, U, G , X) - Nhóm phosphate - H3PO4 - Nhóm phosphate - H3PO4 → Trên sở loại nucleotide khác → Trên sở loại ribonucleotide khác thành phần base, người ta chia nucleotide thành thành phần base, người ta chia loại: A, T, G, X ribonucleotide thành loại: rA, rU, rG, rX - Các nucleotide mạch liên kết với - Các ribonucleotide mạch liên mối liên kết hóa trị (phosphodieste) kết với mối liên kết hóa trị theo chiều xác định (5’-3’) đường (phosphodieste) theo chiều xác định nucleotide phía trước với nhóm phosphate (5’-3’) đường ribonucleotide phía nucleotide phía sau Tạo thành chuỗi trước với nhóm phosphate ribonu phía polynucleotide sau Tạo thành chuỗi polyribonucleotide Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 Hai mạch ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" - chuỗi polynucleotide liên kết với - chuỗi polyribonucleotide tự liên kết hydrogen theo NTBS: cuộn xoắn liên kết với liên + A = T liên kết hydrogen + G X liên kết hydrogen kết hydrogen: (VD: tARN, rARN) + rA = rU liên kết hydrogen + rG rX liên kết hydrogen Hình 1.2 Phân biệt loại nucleotide Hình 1.3 Liên kết cặp base nitrogen Hình 1.4 Cấu trúc phân tử ADN b Cấu trúc không gian: Được hai nhà bác học J.Watson F.Crick công bố vào năm 1953 ADN (Dạng B) - Gồm mạch polynucleotide xoắn kép, ARN - Gồm mạch polyribonu Có loại polyribonu: song song quanh quanh trục tưởng + mARN: Mạch thẳng, có trình tự ribonucleotide tượng, giống cầu thang xoắn đặc hiệu (không dịch mã) nằm gần mã mở đầu + Bậc thang: Là liên kết cặp để ribosome nhận biết vị trí, chiều thông tin di base nitrogen theo NTBS truyền tiến hành dịch mã + Tay thang: Là liên kết + tARN: Chuỗi polyribonucleotide cuộn xoắn, có đoạn cặp base liên kết theo nguyên tắc bổ sung (A = U, G X) thành phần đường nhóm phosphate Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" - Độ dài nucleotide 3,4 A0 → thuỳ Có đầu quan trọng: Một đầu mang acid - Mỗi chu kì xoắn gồm 10 cặp nucleotide amine, đầu mang ba đối mã (anticodon) - Đường kính vòng xoắn 20 A0 (Xem hình 1.6) + rARN: Chuỗi polyribonucleotide, nhiều vùng có liên kết bổ sung tạo nên vùng xoắn kép cục Chú ý: Nhân sơ: ADN, vòng, kép Nhân thực: Trong nhân ADN, thẳng, kép; tế bào chất, bào quan ADN, vòng, kép Virus: ADN ARN; vòng thẳng; đơn hay kép Nhóm virus có dạng vật chất di truyền Chức a Chức ADN - Lưu trữ thông tin di truyền dạng trình tự xếp nucleotide gene - Bảo quản thông tin di truyền mối liên kết hóa trị, liên kết hydrogen hình thành nucleotide - Truyền đạt thông tin di truyền: Trình tự nucleotide mạch polynucleotide ADN quy định trình tự ribonucleotide ARN từ quy định trình tự acid amine phân tử protein: ADN → ARN → Polypeptide(protein) → Tính trạng - Quy định tính đa dạng đặc thù loài sinh vật: Do loài có nhiều gen, gene đặc trưng số lượng, thành phần, trình tự xếp nucleotide b Chức ARN - mARN: Truyền đạt thông tin di truyền từ gene - tARN: Vận chuyển acid amine Mỗi loại tARN vận chuyển loại acid amine - rARN: Cùng với protein cấu tạo nên ribosome - Ở số virus, thông tin di truyền không lưu giữ ADN mà lưu giữ ARN (HIV, dại, …) Hình 1.5 Cấu trúc HIV A Glicoprotein; B Vỏ ; C Capside; D phân tử ARN; E Enzyme phiên mã ngược Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Hình 1.6 Cấu trúc tARN Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" II GENE: Đơn vị chức ADN Khái niệm a Ví dụ - Gene mang thông tin mã hoá chuỗi polypeptide α phân tử hemoglobin - Gene mang thông tin mã hoá tARN, rARN Hình 1.7 Cấu trúc hemoglobin b Định nghĩa: Là đoạn phân tử ADN (hoặc ARN) mang thông tin mã hoá cho chuỗi polypeptide hay phân tử ARN ADN = n gene c Cấu trúc: Vùng Vị trí Vai trò Vùng điều hoà Đầu 3’ mạch gốc Có trình tự nucleotide đặc biệt giúp enzyme ARNpolymerase nhận biết liên kết để khởi động trình phiên mã Đồng thời chứa trình tự nucleotide điều hòa phiên mã Vùng mã hoá Giữa Vùng kết thúc Đầu 5’ mạch gốc Mang tín hiệu kết thúc trình phiên mã Mã hóa acid amine d Phân loại *Trên sở chức gene: Gồm gene điều hòa gene cấu trúc *Trên sở cấu trúc gene: - Gene phân mảnh: Được cấu tạo loại đoạn Exon (đoạn mã hóa acid amine) đoạn Intron (đoạn không mã hóa acid amine), có tế bào nhân thực - Gene không phân mảnh: Được cấu tạo loại đoạn Exon, có tế bào nhân sơ Mã di truyền: Đơn vị chức gene a Định nghĩa: Là gồm nucleotide gene quy định acid amine có chức kết thúc b Đặc điểm + Tính có hướng liên tục: Đọc từ điểm xác định theo ba (ribo)nucleotide, không gối lên + Tính phổ biến: Tất loài sinh vật sử dụng chung 64 mã di truyền (trừ vài ngoại lệ) Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" + Tính đặc hiệu: Mỗi ba quy định acid amine + Tính thoái hoá: Hai hay nhiều ba quy định acid amine + Các ba mã hóa cho acid amine có thường có nu đầu giống VD: XGU, XGX, XGA, XGG, AGA, AGG mã hóa acid amine arginine c Phân loại + Mã không mã hoá acid amine: UAA, UAG, UGA + Mã mã hoá acid amine: Các ba lại (AUG mã mở đầu, mã hoá acid amine methionine sinh vật nhân thực, mã hóa acid amine formyl methionine sinh vật nhân sơ) Chú ý: Bộ ba ADN: Bộ ba mã hóa Bộ ba mARN: Bộ ba mã (codon) Bộ ba tARN: Bộ ba đối mã (anticodon) III PROTEIN – CẤU TRÖC KHÔNG PHẢI VẬT CHẤT DI TRUYỀN Đơn phân: Acid amine Trong tự nhiên có khoảng 20 loại acid amine khác Mỗi acid amine gồm thành phần: - Nhóm amine (-NH2) - Nhóm carboxyl (-COOH) Hình 1.8 Cấu trúc acid amine - Nhóm R (-R) Cả nhóm liên kết với nguyên tử carbon () trung tâm Chuỗi polypeptide: Là trình tự xếp acid amine, acid amine liên kết với mối liên kết peptide Liên kết peptide mối liên kết hình thành nhóm carboxyl acid amine trước với nhóm amine acid amine tiếp theo, đồng thời giải phóng phân tử nước Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" BÀI 2: CƠ CHẾ DI TRUYỀN CẤP ĐỘ PHÂN TỬ - QUÁ TRÌNH ADN NHÂN ĐÔI Bản chất: Là chế mà thông tin di truyền mã hóa dạng trình tự nucleotide phân tử ADN truyền đạt xác qua hệ tế bào, thể Kết từ phân tử ADN mẹ tạo phân tử ADN giống hệt giống hệt mẹ Vị trí: - Sinh vật nhân sơ: Xảy tế bào chất - Sinh vật nhân thực: Xảy nhân, bào quan ty thể, lục lạp Thời điểm: Pha S thuộc giai đoạn chuẩn bị trình phân bào (Xem 7) Nguyên tắc - Nguyên tắc bổ sung: Là nguyên tắc A liên kết với T liên kết hydrogen, G liên kết với X liên kết hydrogen - Nguyên tắc bán bảo toàn: Là nguyên tắc giữ lại nửa trình nhân đôi Thành phần tham gia: Trong môi trường nội bào: - Một phân tử ADN - loại nucleotide A, T, G, X - Enzyme ADN – polymerase, enzyme có hoạt tính 5’-3’ tức tổng hợp mạch theo chiều 5’-3’; enzyme primase có vai trò tổng hợp đoạn mồi - ATP, … Cơ chế *Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN Dưới tác dụng enzyme tháo xoắn → mạch đơn phân tử ADN tách dần, tạo nên chạc chép hình chữ Y để lộ mạch khuôn *Bước 2: Tổng hợp mạch - Dưới tác dụng enzyme primase tổng hợp nên đoạn mồi có chất ARN mạch, sở để ADN-polymerase tổng hợp mạch ADN mạch gốc - Enzyme ADN-polymerase sử dụng mạch gene làm khuôn để tổng hợp mạch cách gắn nucleotide từ môi trường nội bào với nucleotide mạch gốc theo NTBS Vì ADN-polymerase tổng hợp mạch theo chiều 5’→3’ nên theo chiều mạch tách ra: Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" + Trên mạch khuôn có chiều 3’→5’: Mạch bổ sung tổng hợp liên tục chiều tổng hợp chiều với chiều mạch ADN tách + Trên mạch khuôn có chiều 5’→3’: Mạch bổ sung tổng hợp gián đoạn chiều tổng hợp ngược chiều với chiều mạch ADN tách nên sau mở xoắn đoạn, enzyme primase ADN polymerase tranh thủ tổng hợp đoạn Okazaki Quá trình diễn vậy, sau đoạn mồi enzyme loại bỏ enzyme ligase nối đoạn Okazaki lại với thành mạch hoàn chỉnh *Bước 3: Tạo thành hai phân tử Quá trình nhân đôi hết phân tử ADN Kết tạo phân tử ADN mới, phân tử gồm mạch cũ phân tử ADN mẹ mạch tổng hợp hoàn toàn Ý nghĩa Đảm bảo trình truyền đạt thông tin di truyền cấp độ phân tử nhanh chóng, xác, ổn định qua hệ tế bào thể “The best way of learning about anything is by doing.” - Richard Branson (Cách tốt để học làm) Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" BÀI 3: CƠ CHẾ BIẾN DỊ Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ - ĐỘT BIẾN GENE Ví dụ Bệnh máu hồng cầu hình liềm: Là dạng ĐB thay cặp A = T cặp T = A , làm aa thứ chuỗi polypeptide β glutamine bị thay valine 3’ … … AXT Thr XXT Pro 3’ … … AXT Thr XXT Pro HbA GAG Glu GTG Val GAG Glu … … 5’ Mạch gốc HbA GAG Glu … … 5’ Mạch gốc HbS HbS Định nghĩa: Đột biến gene biến đổi đột ngột cấu trúc gene, liên quan đến một vài cặp nucleotide gene Phân loại: Có dạng: - Đột biến thay cặp nucleotide: Như thay cặp A = T cặp T = A cặp X G cặp T = A ngược lại Ví dụ bệnh máu hồng cầu hình liềm nêu - Đột biến thêm cặp nucleotide: + Thêm cặp nu: A = T Mã 5’ ADN 3’ mARN 5’ Polypeptide ATG TAX AUG Met XGA GXT XGA Arg TTA AAT UUA Leu TAX ATG UAX Tyr GGG XXX GGG Gly 3’ 5’ 3’ Mạch gốc Mã ADN mARN Polypeptide ATG TAX AUG Met XGA GXT XGA Arg TTA AAT UUA Leu TAA ATT UUA Leu XGG GXX XGG Arg G X G 3’ 5’ 3’ Mạch gốc 5’ 3’ 5’ ATG TAX AUG Met XGA GXT XGA Arg TTA AAT UUA Leu TAX ATG UAX Tyr GGG XXX GGG Gly AAA TTT AAA Lys 3’ 5’ 3’ Mạch gốc 5’ 3’ 5’ ATG TAX AUG Met XGA GXT XGA Arg TTA AAT UUA Leu TAG ATX UAG Stop G GA X XT G GA AA TT AA 3’ 5’ 3’ Mạch gốc 5’ 3’ 5’ + Mất cặp nu: XG Mã ADN mARN Polypeptide Mã ADN mARN Polypeptide Nguyên nhân - Trong tế bào, thể: Do rối loạn nhân tố sinh lý, hóa sinh tế bào, thể - Ngoại cảnh: Do tác nhân vật lý, hóa học sinh học tác động Như vậy, ĐB gene phụ thuộc vào tác nhân, liều lượng đặc điểm cấu trúc gene Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" Cơ chế a Sự kết cặp không nhân đôi ADN: Do base nitrogen tồn trạng thái: + Base dạng thường: gồm A, T, G, X chiếm chủ yếu Trong A, T có khả tạo liên kết hydrogen liên kết với nhau; G, X có khả tạo liên kết hydrogen với + Base dạng (dạng hỗ biến): gồm A*, T*, G*, X* chiếm tỉ lệ thể Dạng base bị biến đổi cấu trúc dẫn tới thay đổi khả tạo liên kết hydrogen Hình 2.2 Cơ chế A chuyển sang trạng thái hỗ biến (A*) Dẫn tới A* có khả tạo liên kết hydrogen với X; T* có khả tạo liên kết hydrogen với G, G* có khả tạo liên kết hydrogen với T; X* có khả tạo liên kết hydrogen với A → Kết quả: Sự kết cặp không qua lần nhân đôi ADN làm phát sinh ĐB gene Hình 2.3 Cơ chế phát sinh đột biến gene kết cặp không b Tác động nhân tố gây đột biến Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" + Vật lý: Tia tử ngoại (uv) làm cho base Timine thuộc nucleotide cạnh mạch ADN liên kết với Qua lần nhân đôi ADN dẫn đến phát sinh ĐB gene Hình 2.4 Hai Timine liên kết với + Hoá học: 5BU (5-Brom uracil) đồng đẳng T, đồng thời có khả liên kết với G Do qua lần nhân đôi gây thay A = T G X Hình 2.5 5BU tạo liên kết hydro với A G Hình 2.6 Cơ chế gây đột biến 5BU + Sinh học: Virus chèn vật chất di truyền vào hệ gene tế bào vật chủ làm cho gene bị biến đổi cấu trúc làm thay đổi thông tin di truyền chức Hậu quả, ý nghĩa a Hậu quả: Có lợi, có hại trung tính tuỳ thuộc vào loại môi trường, tùy tổ hợp kiểu gene b Ý nghĩa: + Trong tiến hoá: nguồn nguyên liệu sơ cấp.cho trình tiến ho + Trong chọn giống: nguồn nguyên liệu chọn, tạo giống cấp nguồn nguyên Hình 2.7 Base X T dạng Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" BÀI 4: CƠ CHẾ BIỂU HIỆN TÍNH TRẠNG Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ Cơ chế biểu tính trạng gồm giai đoạn nhau: Phiên mã Dịch mã I PHIÊN MÃ Bản chất: Là trình thông tin di truyền từ gene (một đoạn phân tử ADN) phiên sang ARN theo NTBS Vị trí: - Tế bào nhân sơ: Xảy tế bào chất - Tế bào nhân thực: Xảy nhân, bào quan ty thể, lục lạp tế bào Thời điểm: Giai đoạn chuẩn bị (kì trung gian) trình phân bào Nguyên tắc: NTBS: A = rU; T=rA; G rX; X rG Các thành phần tham gia - Một gene chức - loại ribonucleotide: rA, rU, rG, rX - Enzyme ARN-polymerase, ATP, … Hình 4.1 Cơ chế trình Phiên mã Cơ chế - Mở đầu: Enzyme ARN-polymerase nhận biết, bám vào vùng điều hoà, làm gene tháo xoắn, mạch tách để lộ mạch gốc có chiều 3’-5’ - Kéo dài: + ARN-polymerase trượt dọc theo mạch mã gốc gene có chiều 3’-5’ + ARN-polymerase trượt đến đâu, nucleotide từ môi trường nội bào liên kết với mạch gốc theo NTBS A = rU; T=rA; G rX; X rG tới chúng hình thành mối liên kết hoá trị đường nucleotide trước với nhóm phosphate nucleotide sau Kết chuỗi polyribonucleotide tổng hợp kéo dài theo chiều 5’-3’ + Tổng hợp ARN tới đâu, mạch gene lại liên kết với NTBS - Kết thúc: + Khi ARN-polymerase gặp mã kết thúc, trình phiên mã kết thúc, giải phóng ARN - Hoàn chỉnh: Ở tế bào nhân chuẩn, mARN sau tổng hợp enzyme cắt đoạn Intron (đoạn vô nghĩa - không mã hóa acid amine), nối đoạn Exon (đoạn có nghĩa – mã hóa acid amine) hình thành ARN trưởng thành, sẵn sàng tham gia trình dịch mã Kết quả: Tuỳ vào chức năng, nhu cầu tế bàocủa ARN mà ARN tiếp tục biến đổi hình thành nên mARN, rARN tARN Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" II DỊCH MÃ Bản chất: Là trình truyền đạt thông tin di truyền từ mARN thành chuỗi polypeptide hình thành tính trạng Vị trí: Cả sinh vật nhân sơ nhân thực xảy tế bào chất Thời điểm: Giai đoạn chuẩn bị (kì trung gian) trình phân bào Nguyên tắc: Nguyên tắc bổ sung rA = rU; rG = rX Các thành phần tham gia - loại ARN: mARN, tARN, rARN (trong ribosome) - Ribosome: Có vị trí: A (Acid amine), P (Peptide), E (Exit) Gồm tiểu phần tồn riêng rẽ: + Tiểu phần lớn: Chứa phức hợp aa-tARN giúp acid Hình 4.2 Tiểu phần lớn amin gắn vào + Tiểu phần bé: Nhận biết trình tự khởi đầu trình dịch mã - 20 loại acid amine - ATP, enzyme Cơ chế a Hoạt hoá acid amine ATP aai + tARNi → aai-tARNi ( i 20 loại acid amine ) Bản chất giai đoạn cung cấp lượng gắn acid amin vào tARN b Tổng hợp chuỗi polypeptide Hình 4.3 Giai đoạn mở đầu Dịch mã + Mở đầu Tiểu phần nhỏ nhận biết gắn vào vị trí đặc hiệu, chứa codon mở đầu (AUG) - vị trí bắt đầu dịch mã mARN Phức hợp aamđ-tARNmđ (aamđ methionine nhân thực formyl-methionine nhân sơ) tiến vào vị trí P, khớp anticodon với codon mở đầu mARN theo NTBS Tiểu phần lớn tiến tới kết hợp với tiểu phần nhỏ tạo thành ribosome hoàn chỉnh => Kết quả: (Hình 4.3) Vị trí P: Chứa phức hợp aamđ-tARNmđ Vị trí thứ A, E: Trống Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" + Kéo dài (a) (b) Hình 4.4 Giai đoạn Dịch mã ba thứ Phức hợp aa1-tARN1 vào vị trí A ribosome, khớp anticodon vào codon thứ mARN (Hình 4.4 a) Hình thành mối liên kết peptide aamđ với aa1 nhờ E, lượng tích luỹ khâu hoạt hoá Ribosome dịch chuyển codon, giải phóng tARNmđ vị trí E (Hình 4.4 b) => Kết quả: Vị trí P: Chứa phức hợp aa1-tARN1, Vị trí thứ A, E: Trống (a) (b) Hình 4.5 Giai đoạn Dịch mã ba thứ Tiếp tục, phức hệ aa2-tARN2 tiến vào vị trí A ribosome khớp anticodon vào codon thứ mARN (Hình 4.5 a) Hình thành mối liên kết peptide aa1 với aa2 nhờ E, lượng tích luỹ khâu hoạt hoá Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" Ribosome lại dịch chuyển codon, giải phóng tARN1 vị trí E (Hình 4.5 b) => Kết quả: (Hình 4.5b) Vị trí P: Chứa phức hợp aa2-tARN2, Vị trí thứ A, E: Trống ………… Quá trình diễn ribosome trượt tới codon kết thúc Hình 4.6 Giai đoạn Dịch mã ba thứ + Kết thúc: (Hình 4.7) Hình 4.7 Giai đoạn kết thúc trình Dịch mã Khi ribosome trượt tới codon kết thúc mARN, tiểu phần tách giải phóng mARN + Hoàn chỉnh Chuỗi polypeptide enzyme cắt bỏ aa mở đầu methionine để tạo nên chuỗi polypeptide hoàn chỉnh Chú ý: Có thể lúc 5-20 ribosome (gọi polyribosome hay polysome) trượt qua phân tử mARN để tổng hợp nên chuỗi polypeptide giống Kết - Các chuỗi polypeptide loại giải phóng, tiếp tục xoắn lại tạo cấu trúc bậc cao (bậc 2,3,4) - mARN bị phân hủy sau tổng hợp xong vài chục chuỗi polypeptide - tiểu phần tách sử dụng qua nhiều lần dịch mã Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" Hình 4.8 Quá trình Phiên mã Dịch mã Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" BÀI 5: CƠ CHẾ ĐIỀU HÕA BIỂU HIỆN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ - ĐIỀU HÕA HOẠT ĐỘNG GENE I NGUYÊN NHÂN Do số lượng gene loài lớn (VD: Ở người có 25000 gene), để phù hợp với phát triển, thích ứng thể với môi trường xuất chế điều hòa – chế mà thời điểm có số gene hoạt động phần lớn gene không hoạt động II ĐỊNH NGHĨA Quá trình điều hòa hoạt động gene trình điều hoà lượng sản phẩm gene giúp tế bào tổng hợp protein cần vào lúc cần thiết III PHÂN LOẠI: Trên sở Gene (ADN) ARN protein Tính trạng - Điều hòa phiên mã (Chủ yếu SV nhân sơ ): Ngăn cản xảy trình phiên mã - Điều hòa dịch mã: Ngăn cản trình dịch mã - Điều hòa sau dịch mã: Ngăn cản trình sản phẩm chuỗi polypeptide tạo từ trình dịch mã tham gia vào trình hình thành tính trạng IV ĐIỀU HÕA HOẠT ĐỘNG CỦA GENE Ở SINH VẬT NHÂN SƠ Ở nghiên cứu mô hình điều hòa hoạt động gene phân giải lactose Jacob and Monod phát năm 1961 Trong điều kiện bình thường gene điều hòa liên tục phiên mã, dịch mã tổng hợp nên protein ức chế Các thành phần tham gia Hình 5.1 Các thành phần tham gia điều hòa hoạt động gene *Một Operon: Vùng Vai trò Gene cấu trúc Nhóm gene Z, Y, A tổng hợp chuỗi polypeptide hình thành enzyme (Z, Y, A) phân giải lactose Vận hành (O) Nơi protein ức chế bám vào cản trở ARN-polymerase trượt tới nhóm gene cấu trúc thực trình phiên mã Khởi động (P) Nơi ARN-polymerase bám vào khởi động trình phiên mã *Gene điều hoà (Regulatory gene): Thông qua phiên mã, dịch mã tổng hợp protein ức chế Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" Cơ chế a Trường hợp 1: Khi môi trường nuôi cấy lactose: Protein ức chế bám vào vùng vận hành làm cho enzyme ARN polymerase trượt tới nhóm gene cấu trúc để thực trình phiên mã Từ nhóm gene cấu trúc tổng hợp enzyme phân giải lactose trạng thái không hoạt động b Trường hơp 2: Khi bổ sung vào môi trường nuôi cấy lactose Lactose sau vào tế bào đóng vai trò chất cảm ứng, liên kết với protein ức chế, làm protein ức chế bị biến đổi cấu trúc không gian, bám vào vùng vận hành Từ enzyme ARN- polymerase không bị Hình 5.2 Điều hòa hoạt động gene phân giải Lactose cản trở dễ dàng trượt qua nhóm gene cấu trúc thực phiên mã tổng hợp phân tử mARN mARN qua dịch mã tổng hợp nên chuỗi polypeptide, hình thành enzyme phân giải lactose Enzyme tổng hợp phân giải lactose Hết lactose tồn enzyme không cần thiết Rõ ràng hết lactose protein ức chế không bị cản trở lại bám vào vùng vận hành Operon từ nhóm gene cấu trúc lại không hoạt động If you’re born poor, it’s not your mistake But if you die poor, it’s your mistake” - Bill Gates – (Nếu bạn sinh nghèo khó, lỗi bạn Nhưng chết nghèo khó lỗi bạn) Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" YÊU CẦU CẦN ĐẠT SAU KHI HỌC XONG GÓI KIẾN THỨC 1 Acid nucleic gì? Tại gọi acid nucleic? Tại nói acid nucleic có khả mang,lưu giữ, bảo quản truyền đạt thông tin di truyền qua hệ tế bào thể? Vì vật chất di truyền cấp độ phân tử viết tắt ADN, ARN? Vì A liên kết với T U, G liên kết với X? Gene gì? Tại từ loại nucleotide lại tạo nhiều loại gene khác nhau? Phân loại loại gene cấu trúc chức năng? Trước nghiên cứu di truyền học phân tử nhà khoa học thấy tế bào có 20 loại acid amine mã hóa loại nucleotide Cơ sở lý thuyết giúp cho nhà khoa học khẳng định mã di truyền mã ba – nghĩa ba nucleotide mã hóa cho acid amine? Bộ ba mở đầu, kết thúc gì? Đề xuất cách nhớ ba mở đầu ba ba kết thúc? Thiết lập mối quan hệ toán học đơn vị mm, m, nm A0? Vẽ, mô tả cấu trúc không gian phân tử ADN? Tay thang, bậc thang phân tử ADN có chất gì? 10 Vẽ, mô tả cấu trúc hóa học đoạn ADN với cặp nucleotide? (Không cần vẽ cấu tạo chi tiết thành phần) 11 Vẽ, mô tả cấu trúc tổng quát phân tử tARN giải thích? 12 Cho sơ đồ cấu trúc gene: Hãy xác định đâu vùng điều hòa, đâu vùng mã hóa, đâu vùng kết thúc? 13 Vẽ, mô tả chế ADN nhân đôi? 14 Tại từ phân tử ADN mẹ qua trình nhân đôi tạo phân tử ADN giống hệt giống hệt mẹ? 15 Cơ chế đảm bảo cho trình nhân đôi xác qua hệ? 16 Một phân tử ADN tế bào nhân thực dài nhiều so với phân tử ADN tế bào nhân sơ Vậy trình nhân đôi diễn để đảm bảo tốc độ nhân đôi? 17 Quá trình ADN nhân đôi có xác không? Vì sao? Nếu không hậu gì? 18 Dạng đột biến nguy hiểm hơn? Tại sao? 19 Tại đột biến điểm (thay cặp nu) vô hại với thể đột biến? Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" 20 Tại nói đột biến gene nguồn nguyên liệu sơ cấp tiến hóa? 21 Vẽ, mô tả chế gây đột biến A*, tia tử ngoại, 5BU? 22 Tại thông tin di truyền gene biểu thành tính trạng cách xác, đặc trưng? 23 Tại trình Phiên mã không gọi trình Sao mã? 24 Vẽ, mô tả chế trình Phiên mã, Dịch mã? 25 Tại thông tin di truyền mã hóa đưới dạng trình tự nucleotide gene quy định xác kiểu hình tương ứng? 26 So sánh trình nhân đôi ADN phiên mã tổng hợp mARN sinh vật nhân thực? 27 Tại trình biểu tính trạng không theo sơ đồ ADN protein mà lại theo sơ đồ: ADN mARN protein? 28 Mỗi loài sinh vật có số lượng gene lớn, chế đảm bảo cho thời điểm có số gene hoạt động? 29 Bản chất điều hòa hoạt động gene gì? Trên sở người ta chia điều hòa hoạt động gene thành loại? 30 Vẽ sơ đồ, mô tả chế điều hòa hoạt động nhóm gene cấu trúc tổng hợp enzyme phân giải lactose – Mô hình operon Lac? 31 Hoàn thành sơ đồ sau: Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên [...]... ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai trong tay bạn!" YÊU CẦU CẦN ĐẠT SAU KHI HỌC XONG GÓI KIẾN THỨC 1 1 Acid nucleic là gì? Tại sao gọi là acid nucleic? 2 Tại sao nói acid nucleic có khả năng mang,lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể? 3 Vì sao vật chất di truyền ở cấp độ phân tử viết tắt là ADN, ARN? 4 Vì sao A chỉ liên kết với T hoặc U, G chỉ liên kết với X?... thúc? 13 Vẽ, mô tả cơ chế ADN nhân đôi? 14 Tại sao từ một phân tử ADN mẹ qua quá trình nhân đôi tạo ra 2 phân tử ADN con giống hệt nhau và giống hệt mẹ? 15 Cơ chế nào đảm bảo cho quá trình nhân đôi chính xác qua các thế hệ? 16 Một phân tử ADN của tế bào nhân thực dài hơn rất nhiều so với phân tử ADN của tế bào nhân sơ Vậy quá trình nhân đôi của nó di n ra như thế nào để đảm bảo tốc độ nhân đôi? 17 Quá... Tại sao từ 4 loại nucleotide lại tạo ra được nhiều loại gene khác nhau? Phân loại các loại gene về cấu trúc và chức năng? 6 Trước đây khi nghiên cứu di truyền học phân tử các nhà khoa học thấy trong tế bào có 20 loại acid amine được mã hóa bởi 4 loại nucleotide Cơ sở lý thuyết nào đã giúp cho các nhà khoa học khẳng định mã di truyền là mã bộ ba – nghĩa là ba nucleotide sẽ mã hóa cho một acid amine?...Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai trong tay bạn!" BÀI 4: CƠ CHẾ BIỂU HIỆN TÍNH TRẠNG Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ Cơ chế biểu hiện tính trạng gồm 2 giai đoạn kế tiếp nhau: Phiên mã và Dịch mã I PHIÊN MÃ 1 Bản chất: Là quá trình thông tin di truyền từ gene (một đoạn phân tử ADN) được phiên sang ARN theo NTBS 2 Vị trí: - Tế bào nhân sơ: Xảy ra ở tế bào chất - Tế bào... lập mối quan hệ toán học giữa các đơn vị mm, m, nm và A0? 9 Vẽ, mô tả cấu trúc không gian phân tử ADN? Tay thang, bậc thang của phân tử ADN có bản chất là gì? 10 Vẽ, mô tả cấu trúc hóa học của một đoạn ADN với 2 cặp nucleotide? (Không cần vẽ cấu tạo chi tiết từng thành phần) 11 Vẽ, mô tả cấu trúc tổng quát phân tử tARN và giải thích? 12 Cho sơ đồ cấu trúc một gene: Hãy xác định đâu là vùng điều hòa,... hay polysome) cùng trượt qua một phân tử mARN để tổng hợp nên các chuỗi polypeptide giống nhau 7 Kết quả - Các chuỗi polypeptide cùng loại được giải phóng, tiếp tục xoắn lại tạo cấu trúc bậc cao hơn (bậc 2,3,4) - mARN bị phân hủy sau khi tổng hợp xong vài chục chuỗi polypeptide - 2 tiểu phần tách nhau ra và được sử dụng qua nhiều lần dịch mã tiếp theo Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com... tiếp tục được biến đổi hình thành nên mARN, rARN hoặc tARN Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai trong tay bạn!" II DỊCH MÃ 1 Bản chất: Là quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ mARN thành chuỗi polypeptide hình thành tính trạng 2 Vị trí: Cả sinh... "Tương lai trong tay bạn!" Hình 4.8 Quá trình Phiên mã và Dịch mã Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai trong tay bạn!" BÀI 5: CƠ CHẾ ĐIỀU HÕA BIỂU HIỆN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ - ĐIỀU HÕA HOẠT ĐỘNG GENE I NGUYÊN NHÂN Do số lượng gene của mỗi loài rất lớn (VD:... còn bị Hình 5.2 Điều hòa hoạt động gene phân giải Lactose cản trở và dễ dàng trượt qua nhóm gene cấu trúc thực hiện phiên mã tổng hợp các phân tử mARN mARN qua dịch mã tổng hợp nên các chuỗi polypeptide, hình thành enzyme phân giải lactose Enzyme được tổng hợp ra phân giải lactose Hết lactose thì sự tồn tại của enzyme này là không cần thiết Rõ ràng khi hết lactose thì protein ức chế không còn bị cản... đột biến điểm (thay thế cặp nu) hầu như vô hại với thể đột biến? Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 12 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai trong tay bạn!" 20 Tại sao nói đột biến gene là nguồn nguyên liệu sơ cấp của tiến hóa? 21 Vẽ, mô tả cơ chế gây đột biến do A*, do tia tử ngoại, do 5BU? ... bạn!" BÀI 2: CƠ CHẾ DI TRUYỀN CẤP ĐỘ PHÂN TỬ - QUÁ TRÌNH ADN NHÂN ĐÔI Bản chất: Là chế mà thông tin di truyền mã hóa dạng trình tự nucleotide phân tử ADN truyền đạt xác qua hệ tế bào, thể Kết từ phân. .. GÓI KIẾN THỨC 1 Acid nucleic gì? Tại gọi acid nucleic? Tại nói acid nucleic có khả mang,lưu giữ, bảo quản truyền đạt thông tin di truyền qua hệ tế bào thể? Vì vật chất di truyền cấp độ phân tử. .. tử ADN Kết tạo phân tử ADN mới, phân tử gồm mạch cũ phân tử ADN mẹ mạch tổng hợp hoàn toàn Ý nghĩa Đảm bảo trình truyền đạt thông tin di truyền cấp độ phân tử nhanh chóng, xác, ổn định qua hệ