Bài tập xác định số lượng, tỉ lệ các ribonucleotit, số N của môi trường cung cấp, số lần sao mã Sinh học 9

BÀI TẬP XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, TỈ LỆ CÁC LOẠI RIBONUCLEOTIT CỦA ARN, SỐ NUCLEOTIT MÔI TRƯỜNG CUNG CẤP, SỐ LẦN SAO MàSINH HỌC 9 NĂM 2020

 

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

a.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:

K= \(\frac{{rN môi trường}}{{rN của 1 ARN}}\)

K=\(\frac{{Số nucleotit(rA,rU,rG hay rX) thuộc 1 loại của môi trường}}{{Số nucleotit loại đó trong 1 ARN}}\)

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%.

 

-(Để xem tiếp nội dung bài tập, các em vui lòng xem online hoặc đăng nhập vào website Chúng tôi.net để tải tài liệu về máy)-