Bài tập xác định số lượng ribônucleotit ở ARN môn Sinh học 9 năm 2021

BÀI TẬP XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG RIBÔNUCLÊÔTIT Ở ARN MÔN SINH HỌC 9

 

1.1. Cách xác định số lượng, tỉ lệ các loại ribônuclêôtit của phân tử ARN thông tin ( m ARN).

Việc xác định cầu trúc của mARN cũng là một trong những câu hỏi cơ bản trong các bài tập phân tử. Nó là phần lồng ghép giữa phần cấu trúc với phần cơ chế sao mã.

Để giải đáp phần câu hỏi trên cần lưu ý tới một số điểm của cấu trúc mARN  và xác lập được mối tương quan giữa các loại ribônuclêôtit trong mARN với các loại nuclêôtit ở gen tổng hợp ra mARN đó.

Chiều dài và số lượng đơn phân trên mạch mARN đúng bằng chiều dài và số lượng đơn phân trên một mạch của gen tổng hợp ra nó.

Các loại ribônuclêôtit trong phân tử mARN không có mối tương quan theo NTBS như ở gen, ví dụ A = T và G = X. Cấu trúc của mARN tùy thuộc vào cấu trúc ở mạch đơn của gen làm khuôn tổng hợp ra nó. Chính từ đó ta có thể xác lập được mối tương quan giữa các loại ribônuclêôtit của mARN với các loại nuclêôtit của cả gen tổng hợp ra mARN đó qua các  công thức sau:

Về mặt số lượng:

A = T =  Am + Um

G = X =  Gm + Xm

Về tỉ lệ phần trăm:

\(A = T = \frac{{\mathop A\nolimits_m + \mathop U\nolimits_m }}{2}\)

\(G = X = \frac{{\mathop G\nolimits_m + \mathop X\nolimits_m }}{2}\)

Dựa vào hai công thức trên và cấu trúc mạch đơn ta có thể xác định cấu trúc của mARN .

 

1.2.Tính số lượng nucleotit môi trường cung cấp và số lần sao mã (tổng hợp ARN) của gen

1.Tính số lượng nucleotit môi trường cung cấp cho gen.

Gen sao mã 1 lần tổng hợp 1 phân tử ARN.

Gen sao mã 2 lần tổng hợp 2 phân tử ARN.

       ....................................................................

Gen sao mã K lần tổng hợp K phân tử ARN.

⇒ số lần sao mã của gen bằng số phân tử ARN được tổng hợp.

Khi Gen sao mã 1 lần tổng hợp 1 phân tử ARN có tổng số rN nu với từng loại rA, rU, rG, rX đều lấy từ môi trường nội bào theo NTBS với mạch gốc của gen.

Khi Gen sao mã K lần tổng hợp K phân tử ARN thì số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp là:

                      rN môi trường = K . rN = K . N/2

                      rA môi trường = K . rA = K . Tgốc

                      rU môi trường = K . rU = K . Agốc

                      rG môi trường = K . rG = K . Xgốc

                      rX môi trường = K . rX = K . Ggốc

b.Tính số lần sao mã (tổng hợp ARN) của gen

Từ công thức trên, suy ra số lần sao mã (tổng hợp ARN) của gen bằng số phân tử ARN được tổng hợp là:

                                           rN môi trường

                                 K =  ---------------------

                                           rN của 1 ARN

               Số nucleotit(rA, rU,rG hay rX) thuộc 1 loại của môi trường

    K  =         -------------------------------------------------------------------------

                                 Số nucleotit loại đó trong 1 ARN

Lưu ‎‎ý: khi bài toán đề cập tới quá trình sao mã mà không cho biết mạch gốc; cần chú ‎y xác định mạch gốc.

 

1.3. Tính số liên kết hydro của gen bị phá vỡ và hình thành, số liên kết hóa trị của ARN trong quá trình sao mã.

a. Tính số liên kết hydro của gen bị phá vỡ và hình thành trong quá trình sao mã.

     Khi gen sao mã 1 lần tổng hợp 1 phân tử ARN gen bị đứt H liên kết hydro để các nu. tự do của môi trường vào liên kết với các nu. trên mạch gốc. Sau khi tổng hợp xong phân tử ARN, hai mạch của gen hình thành trở lại H liên kết hydro và xoắn lại như cũ.

     Khi gen sao mã K lần tổng hợp K phân tử ARN gen phải có K lần bị đứt H liên kết hydro để các nu. tự do của môi trường vào liên kết với các nu. trên mạch gốc. Sau khi tổng hợp xong phân tử ARN, hai mạch của gen hình thành trở lại H liên kết hydro và xoắn lại như cũ.

   Vậy nếu gen sao ma K lần thì:

                 - Tổng số liên kết Hydro bị phá vỡ    =  K . H

                 - Số liên kết Hydro được hình thành  =  H

b. Số liên kết hóa trị của ARN được hình thành  trong quá trình sao mã.

Gen sao mã 1 lần tổng hợp 1 phân tử ARN có rN nu chứa rN liên kết hóa trị giữa các nu.

Gen sao mã K lần tổng hợp K phân tử ARN có K . rN nu và  số liên kết hóa trị giữa các nu được hình thành là:

                                   K . ( rN – 1)

 

Bài tập 1:   

Một gen dài 0,408µm, có 720A. Mạch mARN được tổng hợp từ gen có 240 Um và 120 Xm. Xác định số ribônuclêôtit còn lại của mARN .

       Giải:

Số nuclêôtit của 1 mạch đơn của gen là:

0,408.10⁴ : 3,4 = 1200 (nu)

Số nuclêôtit loại X (hay G) của gen là:

1200- 720 = 480 (nu)

 Các loại ribonucleotit còn lại mARN như sau:

A_m = A – U_m = 720 – 240 = 480 (nu)

G_m = G – X _m =  480 – 120 = 360 (nu)

 

  Bài tập 2:   

   Một gen có hiệu giữa nuclêôtit loại T với loại nuclêôtit khác bằng 10% số nuclêôtit của gen. Mạch đơn mang mã gốc của gen có 20% nuclêôtit loại A( so với cả mạch) . Mạch bổ sung của gen có 10% nuclêôtit loại X ( so với một mạch) . Xác định tỉ lệ phần trăm các loại ribônuclêôtit của mARN được tổng hợp từ gen đó.

    Giải:

Theo NTBS và dựa vào đầu bài ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{gathered} T + X = 50\% \hfill \\ T - X = 10\% \hfill \\ \end{gathered} \right.\)

    Giải hệ phương trình ta có T = 30%; từ đó suy ra:

X = 50% - 30% = 20%

    Vì A mạch khuôn = 20% mà U_m được tổng hợp từ A the NTBS, do đó U_m = 20%

    Mạch bổ sung của gen có X = 10% , do vậy mạch khuôn có G = 10%, do đó X_m  được tổng hợp  từ G cũng chiếm 10% số đơn phân của mARN.

    Dựa vào công thức đã học ta xác định được tỉ lệ phần trăm 2 loại ribônuclêôtit còn lại của mARN:

A_m = 2A – U_m =  2T- U_m =  30%  x  2 – 20% =  40%

G_m = 2X – X _m =  2G – X_m = 20%  x 2 – 10% =  30 %

 

Bài tập 3:  

Một gen dài 5100 A^o. (0,510 µm ). Trên mạch 1 của gen có 150 nu loai A và 450 nu loại T. Trên mạch 2 của gen có 600 nu loaị G. Tính số lượng và tỷ lệ % từng loại nu của phân tử mARN được tổng hợp nếu mạch 1 là mạch gốc sao mã.

Giải:

Số lượng và tỷ lệ % từng loại nu trên mạch gốc bằng số lượng và tỷ lệ % từng loại nu của phân tử ARN:

                         N/2 = rN = L/3,4 A^o = 5100 A^o/ 3,4 A^o = 1500 nu

Theo đề bài ta có:

                           A₁  =  T₂  =  150 nu  =  150/1500 . 100%  =  10%

                           T₁   =  A₂  =  450 nu  =  450/1500 . 100%  =  30%

                           X₁   =  G₂  =  600 nu  =  600/1500 . 100%  =  40%

• G₁  =  X₂  =  100% - (10% + 30% + 40%) =  20%

                                       =  20% . 1500 = 300 nu.

Vậy nếu mạch 1 là mạch gốc sao mã thì số lượng và tỷ lệ % từng loại nu của phân tử mARN là :

                       mARN           mạch gốc           số lượng           tỷ lệ %

                      rU        =        A₁           =        150          =      10%

                      rA        =        T₁           =         450          =      30%

                      rG        =        X₁                 =         600         =       40%

                      rX        =        G₁                 =         300         =       20%.

 

Bài tập 4

Phân tử ARN có 18% U và 34% G. mạch gốc của gen điều khiển tổng hợp ARN

có 20% T.

1. Tính tỷ lệ % từng loại nu của gen đã tổng hợp nên phân tử ARN nói trên.
2. Nếu gen đó dài 4080 A^o thì số lượng từng loại nu. của gen và của ARN là bao nhiêu ?

Giải :

1, Tỷ lê % từng loại nu. của gen :  theo đề ta có :

              rU  =  18% ;   rG  =  34% ;  rA  =  T_gốc  =  20%.

  Suy ra :   rX  =  100% - (18% + 34% + 20%)  =  28%

Sựa vào NTBS thì tỷ lê % từng loại nu. của gen là :

\(\left\{ \begin{gathered} A = T = \frac{{\% rU + \% rA}}{2} = \frac{{18\% + 20\% }}{2} = 19\% \hfill \\ G = X = \frac{{\% rX + \% rG}}{2} = \frac{{28\% + 34\% }}{2} = 31\% \hfill \\ \end{gathered} \right.\)

2, Số lượng từng loại nu. của gen và của ARN :

    A, Xét gen :

          Số lương nu của gen :       2 . 4080 / 3,4 A^o =  2400 nu.

          Gen có :      A  =  T  = 19% . 2400  = 456nu.

                              G  =  X  = 31% . 2400 = 744 nu.

    B, xét phân tử ARN:   phân tử ARN có :   2400 : 2 = 1200 nu

Số lượng từng loại nu. của ARN là:

                                           rU  =  18%  .  1200  =  216 nu

                                           rA  =  20%  .  1200  =  240 nu

                                           rG  =  34%  .  1200  =  408 nu

                                           rX  =  28%  .  1200  =  336 nu

 

Bài tập 5:

Phân tử mA RN có A = 2U = 3G = 4X và có khối lượng 27 . 10⁴ đvc.

1, Tính chiều dài của gen điều khiển tổng hợp mARN trên.

2, Tính số lượng từng loại nu. của mARN ?

3, Phân tử mA RN có tổng số bao nhiêu liên kết hóa trị ?

4, Khi gen đó nhân đôi 3 lần thì số lượng từng loại nu.môi trường cung cấp là bao nhiêu?

Giải:

1, Chiều dài gen:

     Số lượng nu của mARN :      rN = 27 . 10⁴ / 300đvc = 900 nu.

Chiều dài của gen bằng chiều dài của phân tử mA RN do gen điều khiển tổng hợp: =

                                      900 nu . 3,4 A^o  = 3060 A^o

2, Số lượng từng loại nu. của mARN :

                                    Phân tử mA RN có A = 2U = 3G = 4X

  Nên    rU = rA/2 ;   rG = rA/3 ;   rX = rA/4

     Mà   rA  +  rU  +  rG  +  rX  =  900 nu

rN  =  rA  +  rA/2  +  rA/3  +  rA/4  =  900

                                  à          25rA  =  10800 nu   à  rA  =  10800 : 25 = 432 nu.

à Số lượng từng loại nu. của mARN :

                           rA  =               =  432 nu

                                   rU  =  432 : 2  =  216 nu

                                   rG  =  432 : 3  =  144 nu

                                   rX  =  432 : 4  =  108 nu

3, Phân tử mA RN có tổng số liên kết hóa trị :

           2 rN  -  1  =  ( 2  x  900 ) -  1  =  1799 liên kết

4, Số lượng từng loại nu.môi trường cung cấp khi gen đó nhân đôi 3 lần:

     Số lượng từng loại nu của gen:

              A  =  T  =  rU  +  rA  =  432  +  216  =  648 nu

              G  =  X  =  rG  +  rX  =  144  +  108  =  252 nu.

   Số lượng từng loại nu.môi trường cung cấp khi gen đó nhân đôi 3 lần:

                    A  =  T  =  ( 2³ – 1 ) . 648  =  4536 nu

                    G  =  X  =  ( 2³ – 1 ) . 252  =  1764 nu

 

Bài tập 6 :

Hai gen đều có chiều dài 4080 A^o

1, Gen 1 có 3120 liên kết hydro. Trên mạch 1 của gen có 120 A và 480 G. Tính số lượng nu. môi trường cung cấp cho gen sao mã 1 lần.

2, Gen 2 có hiệu số giữa nu loại A với 1 loại nu khác bằng 20% số nu của gen. Trên mạch gốc của gen có 300 A và 210 G. trong quá trình sao mã môi trường cung cấp 1800 nu loại U.

        a, Tính số lượng từng loại nu. của mARN ?

              b, Xác định số lần sao mã của gen.

        c, Tính số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp cho quá trình sao mã của gen

Giải :

          Số lượng nu của mỗi gen : \(\frac{{2.4080{A^o}}}{{3,4{A^o}}} = 2400\)

1, Xét gen 1 :    gen có 3120 liên kết hydro, ta có :

                                 2A  +  3G  =  3120

                                 2A  +  2G  =  2400

                                   -------------------------

                     => gen có         G  =  X  =  720 nu.

                                              A  =  T  =  2400/2 – 720 = 480 nu

Mạch 1 của gen có 120 A và 480 G nên:

                           A₁  =  T₂  =  120 nu  ;  G₁  =  X₂  =  480 nu

• T₁  =  A₂  =  480  -  120  =  360 nu

                      X₁  =  G₂  =  720  -  480  =  240 nu

Khi gen sao mã 1 lần số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp bằng chính số lượng từng loại nu chứa trong phân tử mARN .

   Có 2 trường hợp xảy ra :

a, Trường hợp 1 : Nếu mạch 1 của gen là mạch gốc :

                               Số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp

                           nu. môi trường              mạch gốc           Số lượng

                                 (mARN)                  (mạch 1)

                                       rU            =             A₁               =        120 nu

                                       rA            =             T₁               =        360 nu

                                       rG            =             X₁               =        240 nu

                                       rX            =             G₁               =        480 nu

b, Trường hợp 2 : Nếu mạch 2 của gen là mạch gốc :

                               Số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp

                           nu. môi trường              mạch gốc           Số lượng

                                 (mARN)                  (mạch 2)

                                       rU            =             A₂               =        360 nu

                                       rA            =             T₂               =        120 nu

                                       rG            =             X₂               =        480 nu

                                       rX            =             G₂               =        240 nu

2, Xét gen 2 : theo đề bài có :

                                  A  +  G  =  20%N

                                  A  -   G  =  50%N

                               -------------------------

                                 2A          =  70%N    =>   A  =  T  =  35%N.

Vậy số lượng từng loại nu. của gen thứ 2 là:

                               A  =  T  =  35%  .  2400  =  840 nu

                               G  =  X  =  2400/2  -  840  =  360 nu

    Gen có :  A_gốc  =  300  và  G_gốc  =  210 nu  . Suy ra:

                    T_gốc  =  A  -  A_gốc  =  840  -  300  =  540 nu 

                    X_gốc  =  G  -  G_gốc  =  360  -  210  =  150 nu 

a, Số lượng từng loại nu của phân tử mARN .

                                    mARN                 mạch gốc             Số lượng

                                       rU            =             A_gốc              =        300 nu

                                       rA            =             T_gốc               =        540 nu

                                       rG            =             X_gốc               =        150 nu

                                       rX            =             G_gốc               =        210 nu

b, Số lần sao mã của gen:

Trong quá trình sao mã môi trường cung cấp 1800 nu loại U. Vậy số lần sao mã của gen là:

                                 rU môi trường             1800

                                 -------------------     =    --------  =  6 lần.

                                 rU của mARN               300

c, Số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp cho quá trình sao mã của gen:

                                  rU môi trường  =  1800 nu                               

                                  rA môi trường  =   540 nu  x  6  =  3240 nu

                                  rG môi trường  =   150 nu  x  6  =    900 nu

                                  rX môi trường  =   210 nu  x  6  =  1260 nu.

 

Bài tập 7:

Gen sao mã 1 số lần và đã lấy của môi trường 9048 nu. Trong quá trình đó, đã có 21664 liên kết hydro bị phá vỡ. Trong mỗi phân tử ARN được tổng hợp có 2261 liên kết hóa trị.

            1, Xác định số lần sao mã của gen

      2, Tính số lượng từng loại nu. của gen ?

      3, Trong các phân tử ARN được tổng hợp có bao nhiêu liên kết hóa trị được hình thành?

Giải:

            1, Xác định số lần sao mã của gen:

Số liên kết hóa trị trong ARN là:   

                         2rN  -  1  =  2261  =>  rN  =  (2261  +  1)  :  2  =  1131 nu

Số lần sao mã của gen:       

                                        rN môi trường           9048

                                      --------------------    =  ---------  =  8 lần

                                                  rN                     1131

      2, Tính số lượng từng loại nu. của gen :

- Gen sao mã 8 lần đã làm đứt 21664 liên kết hydro. Vậy số liên kết hydro của gen là:

                                      21664  :  8  =  2708 liên kết

      - Số lượng  nu. của gen :     N  =  1131  x  3  =  2262 nu

              Ta có :         2A  +  3G  =  2708

                                  2A  +  2G  =  2262

                                -------------------------

                                               G  =  446 nu.

Vậy số lượng từng loại nu. của gen là:

                                                             G  =  X  =  446 nu

                                                             A  =  T  =  1131  -  446  =  685 nu

3, Số liên kết hóa trị :

Tổng số liên kết hóa trị của ARN được hình thành  trong quá trình sao mã là:

                          K . (rN – 1)  =  8 . (1131 – 1)  =  9040 liên kết.

Bài 1:

Một gen có chiều dài 4080 A^o (0,408 µm). Mạch 1 của gen có A + G = 42% và A – G = 6%. Gen nhân đôi 3 lần liên tiếp, mỗi gen con tạo ra sao mã 2 lần.

   1, Tính số lượng từng loại nu trên mỗi mạch đơn của gen.

   2, Tính số lượng từng loại nu. của mỗi phân tử mARN được tổng hợp ?

   3, Tính số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp, số liên kết hydro bị phá vỡ và số liên kết hóa trị được hình thành trong quá trình sao mã của gen.

Bài 2:

Một gen có cấu trúc 120 chu kì xoắn, 2800 liên kết hydro. Trên mạch của gen dùng làm khuôn để tổng hợp mARN có số nucleotit loại A = 600, loại G = 300.

1. Hãy xác định: 

• Số nu từng loại của gen.
• Số lượng nu từng loại của mARN được tổng hợp từ gen.
• Số lượng a.a trong chuỗi a.a được tổng hợp từ mARN.

2. Khi gen trên tiến hành tự nhân đôi liên tiếp tạo 16 gen con.

Hãy cho biết:

• Có bao nhiêu gen con không chứa mạch của gen ban đầu?
• Có bao nhiêu nu cho quá trình nhân đôi tạo 16 gen con.

 

-----

 -(Để xem nội dung tài liệu, các em vui lòng xem online hoặc đăng nhập tải về máy)-

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Bài tập xác định số lượng ribônucleotit ở ARN môn Sinh học 9 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tập tốt !

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Bài tập xác định khối lượng, chiều dài và số lượng nucleotit của ADN, Gen môn Sinh học 9
• Bài tập bồi dưỡng HSG chủ đề Đột Biến NST môn Sinh học 9 năm 2021 có đáp án
• Bài tập xác định số lượng nucleotit của ADN, Gen môn Sinh học 9 năm 2021