Bài giảng Sinh học Lớp 12 - Bài 1: Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN (Bản chuẩn kĩ năng)

CHƯƠNG I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ 
BÀI 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN 
I. Gen. 
 Phân biệt cấu trúc va ̀ chức năng cơ bản nhất của ADN va ̀ ARN? 
 
 Cấu trúc : 
ADN 
ARN 
- 2 mạch xoắn đều . 
- 1 mạch thẳng hoặc xoắn . 
- Dài , khối lượng lớn 
- Ngắn , khối lượng nho ̉. 
 Chức năng : 
- Mang , bảo quản , truyền đạt TTDT 
- 3 loại ( mARN , tARN , rARN ) với 3 chức năng khác nhau . 
tARN hoặc rARN 
Pr 
 
 
1. Khái niệm 
(SGK). 
 Gen là gi ̀? Tên gọi ? 
2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc 
(SGK). 
Vùng điều hòa 
Vùng mã hóa 
Vùng kết thúc 
GEN 
ARN polimeraza 
intron 
3’ 
5’ 
5’ 
3’ 
exon 
GEN PHÂN MẢNH 
( Sinh vật nhân chuẩn ) 
 Gen cấu trúc gồm những vùng nào ? Vị trí va ̀ kích thước mỗi vùng ? 
 Chức năng của mỗi vùng là gi ̀? 
 Phân biệt nhóm sinh vật cùng với gen phân mảnh va ̀ không phân mảnh ? 
II. Mã di truyền . 
 Đơn phân của protein là gì ? Mấy loại . 
Axit amin , 20 loại ( Phe  bảng 1, tr 8) 
 Đơn phân của ADN là gì ? Mấy loại . 
Nucleotit , 4 loại (A,T,G,X) 
 Tư ̀ 4 loại Nu , mã DT phải tô ̉ chức như thê ́ nào đê ̉ mã hóa được 20 loại axit amin ?! ( nghiên cứu SGK) 
 Nếu cứ 1 nu mã hóa cho 1 aa thì có bao nhiêu aa được mã hóa ? 
4 1 = 4 loại 
 
 Nếu cứ 2 nu mã hóa cho 1 aa thì có bao nhiêu aa được mã hóa ? 
4 2 = 16 loại 
 
 Nếu cứ 3 nu mã hóa cho 1 aa thì có bao nhiêu aa được mã hóa ? 
4 3 = 64 loại 
 
 Vậy mã di truyền là gì ? 
 Mã di truyền là mã bộ 3, cứ 3 nu liền kề ( quy ước trên mARN ) mã hóa 1 aa . 
GEN 
mARN 
Mã mở đầu 
Mã kết thúc 
Chuỗi polipeptit (protein) 
Met 
 Vị trí , vai trò của mã mở đầu và mã kết thúc ? Mối quan hệ giữa ADN – mARN và protein? 
 64 bộ ba 
1 mã mở đầu (AUG) - Met ( foocmin Met) 
3 mã kết thúc : U AG ; U GA ; U AA ( không mã hóa axit amin ) 
60 bộ ba mã hóa các axit amin khác nhau . 
61 cođon mã hóa 20 loại axit amin 
 Đặc điểm của mã di truyền 
 Mã di truyền bắt đầu đọc và kết thúc ở những vị trí nào ? Đọc theo cách nào ? 
Cách 1 
Cách 2 
Cách 3 
 Bộ mã DT ( bảng 1, tr 8) phổ biến ( dùng chung ) cho toàn bộ sinh giới nói lên điều gì ? 
 Mã DT có tính đặc hiệu ( mỗi cođon chỉ mã hóa cho 1 loại axit amin xác định ), đồng thời mã DT có tính thoái hóa ( nhiều cođon khác nhau cùng mã hóa cho 1 loại axit amin nào đó ). Có gì mâu thuẫn không ? Giải thích qua ví dụ . 
 Không mâu thuẫn . Với 20 loại axit amin được mã hóa bởi 61 cođon  một số axit amin có nhiều cođon khác nhau cùng mã hóa ( tính thoái hóa hay dư thừa của mã DT), VD: prolin có 4 cođon mã hóa . Mặt khác , cođon nào đã mã hóa 1 axit amin nào đó rồi thì không mã hóa cho bất kì 1 axit amin nào khác ( tính đặc hiệu ). VD: 4 cođon mã hóa cho prolin sẽ không mã hóa axit amin nào khác ( bảng 1 tr 8) 
 Mã mở đầu có tính đặc hiệu hay tính thoái hóa ? 
(SGK) 
  Ý nghĩa sinh học mỗi chữ cái trong mỗi bộ 3 ( tra bảng mã di truyền tr 8). 
VD: Cần xác định cođon AXU mã hóa axit amin nào , tra bảng ta có 
- Chữ cái thứ nhất (A): Ở cột bên trái ( đỏ đậm ) ta chọn dòng A. 
- Chữ cái thứ 2 (X): Ở hàng trên cùng ( màu gạch ) ta chọn cột X. 
- Chữ cái thứ 3 (U): Sau khi gióng dòng (A) gặp cột (X), tìm mã có U. 
- Vì ô nào cũng có 4 loại Nu , vì vậy chữ cái thứ 3 ít quan trọng hơn cả . Chữ cái thứ nhất hoặc thứ 2 thay đổi , mã di truyền có thể mã hóa axit amin khác . 
ARN mồi 
E. nối 
ADN- polimeraza 
Sợi dẫn đầu 
Đoạn Okazaki 
ADN- polimeraza 
III. Quá trình nhân đôi ADN ( tự sao chép hay tái bản ). 
 Thời điểm và vị trí xảy ra quá trình nhân đôi ADN? 
 ADN nhân đôi trong pha S, kì trung gian  2 cromatit  NSTK  phân bào 
 ADN nhân đôi trong nhân TB 
 Điều kiện , nguyên liệu , nguyên tắc , đặc điểm , kết quả và ý nghĩa quá trình nhân đôi ADN? 
 Điều kiện : - Mạch khuôn ( cả 2 mạch ) - Enzim mở xoắn , tách mạch – Enzim ADN- polimeraza xúc tác liên kết các Nu tự do với các Nu trên mạch khuôn – Enzim ADN- Ligaza nối các đoạn Okazaki – ATP 
 Nguyên liệu : các nucleotit tự do trong môi trường nội bào 
 Nguyên tắc : các nucleotit trong nội bào liên kết với các Nu trên mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung (NTBS). ADN mới được tổng hợp theo nguyên tắc bán bảo tồn ( 1 mạch khuôn và 1 mạch mới ). 
 Đặc điểm : - Trên mạch khuôn 3’  5’, mạch mới được tổng hợp liên tục theo chiều mở xoắn – Trên mạch khuôn 5’ 3’, mạch mới được tổng hợp gián đoạn ngược chiều mở xoắn , tạo các đoạn Okazaki. 
 Kết quả : Từ 1 ADN mẹ tạo được 2 ADN giống hệt nhau và giống hệt ADN mẹ 
 Ý nghĩa : Duy trì ổn định vật chất di truyền qua các thế hệ TB và cơ thể . 
 Tại sao trên 2 mạch khuôn , 2 mạch mới lại được tổng hợp ngược chiều nhau ? 
 Phân biệt nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn ? 
 Câu hỏi và bài tập tr 10 - SGK 
Câu hỏi và bài tập . 
Câu 1. 
SGK. 
Câu 2. 
Gen mã hóa protein gọi là gen cấu trúc ... 
Câu 3. 
NTBS (A = T; G X) 
NT bán bảo toàn ( giữ lại 1 nửa ) 
Ý nghĩa ( nếu không có thì sao ?) 
Câu 4. 
SGK. 
Câu 5. 
Chiều 2 mạch của ADN – Đặc tính của ADN polimeraza  
ADN NHÂN ĐÔI (THAM KHẢO: ZING.VN)