Câu hỏi: Công thức tính số nucleotit
Trả lời:
- Tổng số nu của ADN là tổng số của 4 loại nu A+T+G+X.A+T+G+X.
- Nhưng theo nguyên tắc bổ sung [NTBS] A= T, G=X. Vì vậy , tổng số nu của ADN được tính là:
- N = 2A + 2G = 2T + 2XhayN = 2[A + G]
- Do đóA + G = N/2hoặc%A + %G = 50%
Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về cách tính số nucleotit và bài tập luyện tập nhé
I. Công thức chi tiết
Tính số nucleotit của ADN hoặc gen
1. Đối với mỗi mạch của gen
- Trong ADN, 2 mạch bổ sung nhau, nên số nu và chiều dài của 2 mạch bằng nhau
A1+ T1+ G1+ X1= A2+ T2+ G2+ X2= N/2
- Trong cùng một mạch, A và T cũng như G và X , không liên kết bổ sung nên không nhất thiết phải bằng nhau.
- Sự bổ sung chỉ có giữa 2 mạch: A của mạch này bổ sung với T của mạch kia, G của mạch này bổ sung với X của mạch kia . Vì vậy, số nu mỗi loại ở mạch 1 bằng số nu loại bổ sung mạch 2.
A1= T2; T1= A2; G1= X2; X1= G2
2. Đối với cả 2 mạch
- Số nu mỗi loại của ADN là số nu loại đó ở cả 2 mạch :
A = T = A1+ A2= T1+ T2= A1+ T1= A2+ T2
G = X = G1+ G2= X1+ X2= G1+ X1= G2+ X2
- Chú ý: Khi tính tỉ lệ %
II. Bài tập luyện tập
Bài 2: Một phân tử ADN có chiều dài 510 nm và trên mạch một của gen có A + T = 900 nuclêôtit. Tính số nuclêôtit mỗi loại của ADN trên.
Giải:
N = 3000 nuclêôtít
A = T = A1+ T1= 900 suy ra G = X = 600.
Bài 3.Một gen có chiều dài là 5100 A0, số nuclêôtit loại Adenin chiếm 20%. Hãy xác định:
1. Số lượng từng loại nuclêôtit trên gen.
2. Số liên kết hydro của gen
3. Số nucleoti trên mARN do gen phiên mã
4. Số chu kỳ xoắn của gen.
5. Số bộ ba mã hóa [Triplet] trên gen.
6. Số axitamin trong chuỗi pôlipeptit được tổng hợp khi gen phiên mã 1 lần, mARN có 1 riboxom trượt qua không lặp lại.
7. Số liên kết photphodieste trên mỗi mạch và trên phân tử ADN.
8. Gen tiến hành tái bản 3 lần, xác định số gen con được tạo thành.
9. Số nuclêôtit trong các gen con khi gen tái bản 3 lần.
10. Gen tái bản 3 lần, xác định số nuclêôtit môi trường cung cấp.
11. Gen phiên mã 5 lần, xác định số nuclêôtit trên các phân tử ARN.
Giải:
1. Số nuclêôtit của gen [N] N = 3000 [nu] => []
Số nuclêôtit từng loại [A, T, G, X]
Theo NTBS =>
%A=%T =20% => A = T = 3000. 20% = 600 [nu]
%G = %X = 50% -20% = 30% => G = X= 3000. 30% =900 [nu]
2. Số liên kết hyđrô trên gen = 2A + 3G = 3000.
3. Số nuclêôtit trên mARN = 1500
4. Số chu kỳ xoắn =150.
5. Số bộ ba mã hóa = 500.
6. Số axitamin trong chuổi pôlipeptit được tổng hợp = 500-2 = 498.
7. Số liên kết photphodieste
Trên mỗi mạch = N-1 = 2999.
Trên phân tử ADN = 2N-2 = 5998.
8. Số gen con tạo thành sau 3 lần tái bản: 23= 8.
9. Số nuclêôtit trong các gen con khi gen tái bản 3 lần = 23. 3000 = 24000.
10. Gen tái bản 3 lần, số nuclêôtit môi trường cung cấp =[23-1]. 3000 = 21000.
11. Gen phiên mã 5 lần, số nuclêôtit trên các phân tử ARN = 5. 1500 =7500
Bài 4:Một gen có chiều dài 0,306 micrômet và trên một mạch đơn của gen có 35% X và 25% G. Số lượng từng loại nuclêôtit của gen là bao nhiêu?
Giải:
Số nucleotit của gen là: N ADN = L/3,4 X 2 = 1800 [nu]
%G = %X = [%G1 + %X1] / 2 = [25% + 35%] / 2 = 30%
% A + %G = 50% => %A = 20%
Số lượng từng loại nu là:
A = T = 20% x 1800 = 360.
G = X = 30% x 1800 = 540.
Bài 5: Một phân tử mARN có chiều dài 4080 Å, trên mARN có tỉ lệ các loại nucleotit: G : X : U : A = 3 : 4 : 2 : 3. Số nucleotit từng loại của gen tổng hợp nên ADN trên là:
Giải:
Số nuclêôtít của mARN là: N ADN = [4080 /3,4] x2 = 2400 [nu]
G:X:U:A = 3:3:2:4 =>G = [Gm +Xm]/2 = 3/12 N
=> G = 600 ; A = 600; U = 400 ; X= 800
Câu hỏi: Công thức tính chiều dài của Gen?
Trả lời:
- Phân tử ADN là 1 chuỗi gồm 2 mạch đơn chạy song song và xoắn đều đặn quanh 1 trục, vì vậy chiều dài của ADN là chiều dài của 1 mạch và bằng chiều dài trục của nó. Mỗi mạch có nuclêôtit, độ dài của 1 nu là 3,4 Å.
L = 3,4 * [N/2]
Trong đó:
- N là số nu trên gen.
- Đơn vị thường dùng :
+ 1 micromet = 104angstron [Å]
+ 1 micromet = 103nanomet [nm]
+ 1 mm = 103micromet = 106nm = 107Å
Cùng Top lời giải luyện thêm về gen nhé.
1. Gen là gì?
- Gen là đơn vị vật chất và chức năng cơ bản di truyền. Gen được tạo thành từ ADN. Một số gen hoạt động như các chỉ dẫn để tạo ra các phân tử được gọi là protein. Tuy nhiên, nhiều gen không mang thông tin mã hóa tổng hợp protein. Ở người, các gen có kích thước khác nhau từ vài trăm base đến hơn 2 triệu base.
- Gen được tạo thành từ ADN. Một số gen có vai trò hướng dẫn để tạo ra các phân tử được gọi là protein. Thế nhưng, nhiều gen lại không mã hóa protein.
- Ở người, gen có kích thước khác nhau. Dự án giải mã bộ gen người tên gọi Human Genome Project ước tính con người có từ 20.000 đến 25.000 gen.
- Phần lớn các gen ở người đều giống nhau nhưng có một số lượng nhỏ là khác biệt [ít hơn 1% trong tổng số]. Những khác biệt này sẽ tạo nên nét đặc trưng cho mỗi người.
- Các nhà khoa học đã đặt cho các gen những cái tên độc đáo để theo dõi. Vì tên gen có thể dài nên các gen được gán các ký hiệu. Đây là sự kết hợp ngắn của các chữ cái hoặc số, đại diện cho một phiên bản rút gọn của tên gen. Chẳng hạn, một gen trên nhiễm sắc thể số 7 [chromosome 7] có liên quan đến bệnh xơ nang được gọi là chất điều hòa dẫn truyền sợi xơ nang và biểu tượng của nó là CFTR.
- Từ định nghĩa về gen, có thể thấy gen có bản chất là ADN. Trên một phân tử ADN chứa rất nhiều gen quy định những tính trạng khác nhau của cơ thể người.
- Mỗi gen cấu trúc mã hoá prôtêin bao gồm 3 vùng trình tự
+ Vùng điều hoà: nằm ở đầu 3’ của mạch mã gốc của gen, có trình tự nuclêôtit đặc biệt giúp ARN pôlimeraza có thể nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã đồng thời cũng điều hoà hoạt động phiên mã.
+ Vùng mã hoá: mang thông tin mã hoá các axit amin. Các gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hoá liên tục trong khi phần lớn các gen ở sinh vật nhân thực có vùng mã hoá không liên tục [gen phân mảnh].
+ Vùng kết thúc: nằm ở đầu 5’ của mạch mang mã gốc, mang tín hiệu kết thúc phiên mã.
2. Phân loại gen
- Gen có 2 loại chính là gen mã hóa và gen điều hòa.
+ Gen mã hóa mang thông tin di truyền giúp mã hóa các protein cấu tạo nên cấu trúc và chức năng của tế bào.
+ Gen điều hòa tham gia vào hoạt động điều khiển cùng kiểm soát các quá trình biểu hiện protein của các cơ quan trong cơ thể.
- Ngoài ra, còn có các loại gen khác như gen phân mảnh và gen không phân mảnh.
+ Gen phân mảnh có vùng mã hóa không liên tục, chúng bị xen kẽ bởi các vùng gen mã hóa và các vùng gen không mã hóa.
+ Gen không phân mảnh có vùng mã hóa liên tục.
3.Mã di truyền
- Mã di truyền là mã bộ ba
- Trong số 64 bộ ba mã hoá có 3 bộ ba không mã hoá cho axit amin nào là: UAA, UAG, và UGA. Đây là các bộ
- Bộ ba AUG là mã mở đầu, đồng thời mã hoá cho axit amin mêtiônin [ở sinh vật nhân sơ là foocmin mêtiônin].
- Các đặc điểm của mã di truyền:
+ Tính phổ biến: tất cả các loài đều có chung một bộ mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ.
+ Mã di truyền được đọc từ 1 điểm theo từng bộ 3 mà không gối lên nhau.
+ Tính đặc hiệu: một bộ ba chỉ mã hoá cho 1 axit amin.
+ Tính thoái hoá: nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hoá cho 1 axit amin.
4. Số lượng Gen trong bộ Gen của người
- Số lượng cặp base của ADN ở bộ gen người được biết đến từ những năm 1960. Số lượng gen đã có sự thay đổi theo thời gian khi định nghĩa về gen và các phương pháp xác định chúng luôn được cập nhật và tinh chỉnh. Các dự đoán ban đầu cho rằng số lượng gen ở người đến 2.000.000 gen.
- Trong khi đó, các kết quả đo thực nghiệm sơ bộ ban đầu cho thấy có khoảng 50.000 đến 100.000 gen được phiên mã. Sau đó, kết quả giải trình tự của Dự Án Bản Đồ Gen Người lại cho thấy nhiều trình tự được mã hóa là những biến thể khác của cùng một gen nên tổng số lượng gen mã hóa protein còn gần 20.000 gen. Trong đó, có 13 gen được mã hóa nằm trong bộ gen ty thể.
- Nghiên cứu sâu hơn của dự án GENCODE đã tiếp tục ước lượng số gen giảm xuống còn gần 19.900 gen. Trong bộ gen ở người, chỉ có 1–2% trong số 3 tỷ cặp base ADN là đoạn mã hóa protein, số còn lại là các ADN không mã hóa gồm có retrotransposon, intron, các trình tự điều hòa ADN cùng các đoạn ADN mã hóa thành ARN không mã hóa.
- Gen đóng vai trò to lớn trong sự hình thành, phát triển và hoạt động của sinh vật, trong đó có cả con người. Thế nhưng, những tác động của môi trường bên ngoài cùng những gì sinh vật đã trải qua cũng có vai trò quan trọng, thậm chí tạo ra kết quả sau cùng. Ví dụ, nhiều gen cùng quy định chiều cao của một người nhưng chế độ dinh dưỡng và mức độ luyện tập của người đó cũng có ảnh hưởng không nhỏ.
- Ngoài xác định quan hệ huyết thống, với sự phát triển của y học ngày nay, phân tích gen đóng vai trò rất quan trọng trong việc phòng ngừa bệnh tật, chủ động và sớm hơn.