Quan sát hình 16 và trả lời các câu hỏi sau:

- Quá trình tự nhân đôi đã diễn ra trên mấy mạch của ADN?

- Trong quá trình tự nhân đôi, các loại nuclêôtit nào liên kết với nhau thành từng cặp?

- Sự hình thành mạch mới ở 2 ADN con diễn ra như thế nào?

- Có nhận xét gì về cấu tạo giữa 2 ADN con và ADN mẹ?

Trả lời:

- Quá trình tự nhân đôi được diễn ra trên cả hai mạch đơn.

- Trong quá trình tự nhân đôi, các loại nuclêôtit trên mạch khuôn và ở môi trường nội bào kết hợp với nhau theo NTBS: A liên kết với T; G liên kết với X và ngược lại.

- Sự hình thành mạch mới ở 2 ADN con đang dần được hình thành đều dựa trên mạch khuôn của ADN mẹ và ngược chiều nhau.

- Cấu tạo của 2 ADN giống nhau và giống ADN mẹ. Phân tử ADN con được tạo ra có hai mạch: một mạch của phân tử ADN mẹ ban đầu, một mạch hoàn toàn mới được tổng hợp từ nguyên liệu của môi trường nội bào.

Như vậy sự sao chép đã diễn ra theo nguyên tắc giữ lại một nửa hay bán bảo tồn.

Trả lời:

Quá trình tự nhân đôi ADN (sao chép) diễn ra qua các giai đoạn theo thứ tự sau:

- Khi mới bắt đầu nhân đôi, phân tử ADN tháo xoắn, 2 mạch đơn trong phân tử ADN tách nhau dần dần dưới tác dụng của các enzyme.

- Sau khi được tách ra, các nuclêôtit trên mạch đơn lần lượt liên kết với các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung (A-T, G-X) để tạo mạch mới.

- Khi quá trình tự nhân đôi kết thúc, hai phân tử ADN con được tạo thành rồi đóng xoắn

Kết quả: Hai phân tử ADN mới được tạo ra có cấu tạo giống nhau và giống ADN mẹ ban đầu.

Trả lời:

ADN con được tạo ra qua cơ chế tự nhân đôi giống ADN mẹ vì quá trình nhân đôi diễn ra theo các nguyên tắc khuôn mẫu, bổ sung, bán bảo toàn.

- Nguyên tắc khuôn mẫu: Phân tử ADN con được tổng hợp dựa trên 1 mạch khuôn của phân tử mẹ ban đầu

- Nguyên tắc bổ sung: Các nucleotit tự do liên kết bổ sung với mạch ADN gốc (A liên kết với T, G liên kết với X)

- Nguyên tắc bán bảo toàn: trên mỗi phân tử ADN con, có 1 mạch là của phân tử ADN mẹ, còn 1 mạch mới tổng hợp.

=> Vì vậy 2 ADN con được tạo thành qua cơ chế nhân đôi lại giống ADN mẹ.

Trả lời:

- Bản chất hóa học: Gen là một đoạn của phân tử ADN có chức năng di truyền xác định.

- Chức năng của gen: Lưu giữ thông tin di truyền xác định như: mang thông tin quy định cấu trúc của một loại protein hay một phân tử ARN.

Một đoạn mạch ADN có cấu trúc như sau:

Mạch 1: A-G-T-X-X-T

Mạch 2: T-X-A-G-G-A

Viết cấu trúc của 2 đoạn ADN con được tạo thành sau khi đoạn mạch ADN mẹ nói trên kết thúc quá trình tự nhân đôi. 

Trả lời:

Phân tử ADN con có cấu trúc và trình tự nucleotit giống với phân tử ADN mẹ:

ADN con 1:- Mạch 1 (cũ): A-G-T-X-X-T

                 - Mạch mới:    T-X-A-G-G-A

ADN con 2: - Mạch 2 (cũ): T-X-A-G-G-A

                 - Mạch mới:     A-G-T-X-X-T

Lý thuyết Bài 16: ADN và bản chất của gen

ADN và bản chất của gen

I. SỰ TỰ NHÂN ĐÔI ADN

- ADN tự nhân đôi (tự sao) tại nhân tế bào, ở kì trung gian trong chu kỳ của tế bào.

- Có sự tham gia của enzim và các yếu tố tháo xoắn, tách mạch mạch ở trạng thái duỗi, liên kết các nuclêôtit với nhau.

1. Diễn biến quá trình nhân đôi

+ ADN tháo xoắn,  enzym xúc tác làm 2 mạch đơn tách nhau ra.

+ Các nuclêôtit tự do của môi trường liên kết với các nuclêôtit trên mỗi mạch của ADN mẹ theo nguyên tắc bổ sung hình thành mạch polinuclêôtit mới.

+ Kết thúc: 2 phân tử con được hình thành giống nhau và giống ADN mẹ. Chúng đóng xoắn và được phân chia cho 2 tế bào con trong quá trình phân bào.

2. Nguyên tắc của quá trình nhân đôi ADN

- Quá trình nhân đôi ADN tuân theo 2 nguyên tắc:

+ Nguyên tắc bổ sung (NTBS): Mạch mới của ADN con được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của ADN mẹ. Các nuclêôtit tự do của môi trường liên kết với nuclêôtit của mạch khuôn theo NSTBS: A liên kết với T, G liên kết với X và ngược lại.

+ Nguyên tắc bán bảo toàn (giữ lại một nửa): trong mỗi ADN con có 1 mạch cũ của ADN mẹ, mạch còn lại được tổng hợp mới.

3. Ý nghĩa sự nhân đôi ADN

- Nhân đôi ADN làm cho thông tin di truyền của ADN nhân lên tạo cơ sở cho sự nhân đôi của NST.

- Nhân đôi ADN và NST kết hợp với cơ chế phân li của chúng trong nguyên phân giúp tạo ra sự ổn định di truyền qua các thể hệ tế bào.

- Nhân đôi ADN và NST cùng sự phân li của chúng trong giảm phân và tái tổ hợp trong thụ tinh, tạo ra sự ổn định của ADN và nhiễm sắc thể qua các thế hệ của loài.

II. BẢN CHẤT CỦA GEN

- Gen là một đoạn của phân tử ADN có chức năng di truyền xác định.

- Gen cấu trúc thường mang thông tin quy định cấu trúc của một loại prôtêin.

III. CHỨC NĂNG CỦA  ADN

ADN có các chức năng chủ yếu sau:

+ Mang thông tin di truyền là số lượng, thành phần, trình tự các nuclêôtit trên ADN.

+ Bảo quản thông tin di truyền: mọi sai sót trên phân tử ADN hầu hết đều được các hệ thống enzim sửa sai trong tế bào sửa chữa, các đoạn gen cấu trúc được các cơ chế trong tế bào bảo vệ, giữ được tính ổn định trong đời sống cá thể.

Truyền đạt thông tin di truyền (qua nhân đôi ADN) qua các thế hệ tế bào và cơ thể.

ADN tự nhân đôi theo những nguyên tắc nào?

Quá trình tự nhân đôi của ADN diễn ra theo những nguyên tắc sau:

Trung bình mỗi gen gồm khoảng 600 đến 1500 cặp nuclêôtit có trình tụ xác định. Mỗi tế bào của mỗi loài chứa nhiều gen, ví dụ: ruổi giấm có khoảng 4000 gen, ở người có khoảng 3,5 vạn gen.

Ngày nay, người ta đã hiểu biết khá sâu vể cấu trúc và chức năng cua gen, xác lập bản đổ phân bố các gen trên NST ở một số loài. Những hiểu biết này rất có nghĩa không chỉ về lí thuyết mà còn về cả thực tiễn như trong chọn giống, y học kĩ thuật di truyền.

Chức năng của ADN

Bản chất hoá học của gen là ADN. Vì vậy, ADN là nơi lưu giữ thông tin di truyền, nghĩa là thông tin về cấu trúc của prôtêin. Các gen khác nhau được phân bố theo chiều dài cùa phân tử ADN.

Nhờ đặc tính tự nhân đôi nên ADN thực hiện được sự truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể. Chính quá trình tự nhân đôi của ADN là cơ phân tử của hiện tượng di truyền và sinh sản, duy trì các đặc tính của từng loài ổn định qua các thế hệ, bảo đảm sự liên tục sinh sôi nảy nở của sinh vật.

Sơ đồ tư duy ADN và bản chất của gen: