CHUYÊN ĐỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CƠ SỞ VẬT CHẤT DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 9

MỤC L CỤ

Nội dung Trang

PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ĐẦU 3

I. Lý do chọn đề tài. 3

II. Phạm vi đối tượng 4

III. Mục đích chuyên đề 4

IV. Phương pháp nghiên cứu chuyên đề 4

PHẦN THỨ HAI: NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ 5

I. Cơ sở khoa học 5

II. Các bước tiến hành 6

Bước 1: Một số kiến thức cơ bản 6

II.1. ADN 6

II.1.1. Cấu tạo hóa học của ADN 6

II.1.2 Cơ chế tự nhân đôi của ADN 6

II.1.3 Cấu trúc không gian của ADN 7

II.1.4 Bản chất của gen và chức năng của ADN 8

III. ARN 8

Bước 2: Một số công thức và phương pháp giải bài tập về ADN và gen

8, 12

Bước 3: Bài tập vận dụng 13, 24

PHẦN BA: KẾT LUẬN 25

Tài liệu tham khảo 26

CHUYÊN ĐỀ

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CƠ SỞ VẬT CHẤT DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 9

PHẦN I: MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài:

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá của đất nước, Nhà nước ta đặt cho

"Giáo dục là quốc sách hàng đầu". Chính vì vậy giáo dục - đào tạo của nước nhà đang từng bước đổi mới.

Trong những đổi mới đồng bộ của giáo dục THCS phải kể đến sự đổi mới về phương pháp dạy học. Việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay phải hướng tới mục đích phát huy vai trò chủ động, sáng tạo của học sinh không chỉ trong lĩnh hội kiến thức, mà quan trọng hơn là các em phải học được phương pháp tự học để có thể học tập suốt đời và trở thành những người năng động, sáng tạo, có khả năng thích ứng với sự phát triển rất nhanh của cuộc cách mạng khoa học - công nghệ, với cơ chế thị trường và hội nhập với các nước trên thế giới.

Sinh học là môn khoa học thực nghiệm ở cấp trường Trung học. Trong đó chương trình Sinh học 9 chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong chương trình THCS. Nội dung chương trình nghiên cứu những hiện tượng cơ bản của sự sống là:

Di truyền và biến dị; Tìm hiểu mối quan hệ giữa Di truyền học với con người và những ứng dụng của nó trong các lĩnh vực sinh học, y học và chọn giống; Nghiên cứu mối quan hệ giữa cá thể với môi trường...Đây là những vấn đề mới và khó, mang tính khái quát, trừu tượng khá cao. Do vậy kết quả nghiên cứu bộ môn không chỉ có ý nghĩa rất quan trọng trong đời sống và sản xuất mà cũng là tiền đề để các em học tiếp chương trình Sinh học của các lớp trên.

Chương "ADN và gen" nghiên cứu cơ sở vật chất và cơ chế của hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử. Các kiến thức đề cập không quá mới mẻ và quá khó.

Song muốn học sinh hiểu rõ, hiểu sâu cấu trúc của ADN và gen, nắm chắc được bản chất của các quá trình liên quan đến các cấu trúc này, từ đó có thể vận dụng vào thực tiễn sản xuất và đời sống, vận dụng giải các bài tập trong sách giáo khoa, làm cơ sở giải các bài tập phân tử ở các lớp trên là hết sức cần thiết và không phải là dễ.

Là một giáo viên trực tiếp giảng dạy Sinh học 9 trường THCS nhiều năm tôi thấy: Các bài học trong chương "ADN và gen" có rất ít bài tập, cuối chương cũng không có tiết bài tập nào. Trong khi đó thì, từ nội dung kiến thức lý thuyết học sinh nắm được trong chương có thể vận dụng giải nhiều dạng bài tập (bài tập về cơ sở vật chất, bài tập về cơ chế di truyền) và thông qua giải bài tập học sinh sẽ không chỉ nắm vững kiến thức hơn mà sẽ được hoạt động nhiều hơn trong tư duy liên hệ, ....từ đó các em học tập tích cực, chủ động sáng tạo hơn. Do vậy, sẽ phát triển

được trí tuệ, năng lực sáng tạo cũng như khả năng suy luận khoa học trong thực tế đời sống, sản xuất ở các em.

Xuất phát từ những lý do trên, ngay từ đầu năm học này tôi đã tiến hành đi sâu tìm tòi, nghiên cứu, thực nghiệm và đúc rút kinh nghiệm những vấn đề cần thiết liên quan đến phương pháp giải bài tập sinh học cho học sinh, đặc biệt là “phương pháp giải bài tập về cơ sở vật chất di truyền ở cấp độ phân tử” nhằm góp phần thực hiện mục tiêu của giáo dục trong giai đoạn hiện nay.

II. Phạm vi đối tượng:

1. Phạm vi chuyên đề:

- Kiến thức về ADN và gen là nền tảng để các em đi sâu vào nghiên cứu về sinh học phân tử, từ đó nghiên cứu các hiện tượng di truyền và biến dị.

- Trong chuyên đề này tôi chỉ đi sâu vào phương pháp giải bài tập về ADN và gen thuộc kiến thức chương III môn sinh học 9.

2. Đối tượng:

- Học sinh khá – giỏi lớp 9 trường THCS Văn Tiến – Yên Lạc – Vĩnh Phúc.

III. Mục đích của chuyên đề:

1. Về phía giáo viên:

- Giúp giáo viên củng cố, khắc sâu, nâng cao kiến thức khi giải bài tập về ADN và Gen.

- Chuyên đề làm nguồn tư liệu tham khảo trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trong nhà trường, bồi dưỡng khắc sâu kiến thức cho các em học sinh có ý định học khối B khi lên cấp 3.

- Củng cố kiến thức cho các em học sinh về chương ADN và Gen trong ôn tập, cũng như trong kiểm tra đánh giá.

2. Về phía học sinh:

- Giúp học sinh mở rộng, đào sâu kiến thức về ADN lớp 9, làm điểm tựa cho các em học sinh khi tiếp tục học các kiến thức về ADN ở chương trình THPT, các em biết vận dụng một số công thức để giải bài tập về ADN và gen.

- Bên cạnh đó kích thích lòng ham học hỏi, nghiên cứu, tư duy khám phá của học sinh.

- Giúp các em yêu thích bộ môn và có những định hướng về nghề nghiệp sau này.

IV. Phương pháp nghiên cứu chuyên đề:

- Phương pháp học tập tìm hiểu qua các tài liệu tham khảo, qua mạng internet - Phương pháp điều tra thực tiễn giảng dạy.

- Phương pháp nghiên cứu học sinh.

- Phương pháp quan sát, phân tích tổng hợp.

Phần II: NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ I. Cơ sở khoa học:

1. Cơ sở lý luận:

- Theo định hướng đổi mới phương pháp dạy học: “ Tích cực hóa hoạt động của học sinh, khơi dậy và phát triển năng lực tự học, nhằm hình thành cho học sinh tư duy tích cực, độc lập, sáng tạo, nâng cao năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”.

- Nhìn chung kiến thức về ADN và gen là mới với các em và mang tính trừu tượng đối với học sinh lớp 9. Số tiết ôn tập và luyện tập cũng rất ít mặc dù trong chương trinh mới đã bổ sung thêm tiết ôn tập nhưng chương III chỉ có một tiết ôn tập, do vậy học sinh chưa được vận dụng lý thuyết để giải quyết các bài tập cụ thể một cách nhuần nhuyễn, từ đó chưa phát huy được năng lực tư duy, năng lực sáng tạo của học sinh.

- Trong khuôn khổ của chuyên đề này, tôi chỉ đề cập đến phương pháp giải một số dạng bài tập về ADN và gen cụ thể. Với mong muốn rằng học sinh sẽ hiểu rõ thêm kiến thức trừu tượng về lý thuyết không phải bằng phương pháp ghi nhớ mà bằng phương pháp vận dụng giải bài tập một cách tư duy sáng tạo.

2. Cơ sở thực tiễn:

- Qua thực tế giảng dạy nhiều năm, tôi nhận thấy đa phần các em học sinh đều ít chú trọng quan tâm và dành ít thời gian cho môn sinh học hơn là các môn học khác như ( Văn, Toán, Anh ). Đặc biệt phần kiến thức về ADN và Gen đây là phần kiến thức mới và trừu tượng đối với các em học sinh lớp 9. Thời gian dành cho việc phụ đạo và nâng cao về kiến thức cũng rất hạn chế, các em học sinh đội tuyển của nhà trường nhiều năm qua đi thi đạt kết quả rất thấp, các em rất lúng túng khi gặp dạng bài tập về ADN và Gen. Do đó việc tổ chức một chuyên đề cụ thể tạo điều kiện cho các em được học, được phụ đạo về kiến thức nâng cao của môn học là cần thiết, từ đó tạo nguồn học sinh giỏi môn sinh học cho nhà trường để dự thi các cấp, đồng thời cũng là định hướng nghề nghiệp khi các em học lên THPT.

- Khi thực hiện chuyên đề này có những thuận lợi và khó khăn như sau:

* Thuận lợi:

+ Trường THCS Văn Tiến trong năm học 2015 – 2016 đã đạt trường chuẩn quốc gia giai đoạn 1 nên điều kiện về cơ sở vật chất đáp ứng khá đầy đủ. Giáo viên đa phần là nhiệt tình, yêu nghề có năng lực chuyên môn tốt, học sinh ngoan, ham học, năng động luôn hứng thú tìm tòi khám phá trong các môn học.

+ Điều kiện trang thiết bị phòng bộ môn của nhà trường tương đối đầy đủ, phòng học đáp ứng đủ điều kiện cho học sinh được học bồi dưỡng một số môn học vào các ngày trong tuần.

+ Nhà trường đã có phòng học bộ môn và đồ dùng trang thiết bị thí nghiệm tương đối đầy đủ, tranh ảnh mô hình nhiều đáp ứng yêu cầu dạy và học của bộ môn.

* Khó khăn:

+ Thời hạn dành cho chuyên đề có giới hạn, học sinh chưa được giải nhiều bài tập, nên hạn chế phát huy tính tư duy sáng tạo của các em. Mặt khác việc tổ chức dạy chuyên đề với môn sinh học lại chưa thường xuyên, các em lại càng có ít điều kiện để khắc sâu kiến thức và bồi dưỡng nâng cao đối với môn sinh học.

+ Phần kiến thức về ADN và Gen đối với đa phần học sinh là khó, phần lớn thời lượng trên lớp chỉ dành cho việc cung cấp kiến thức cơ bản của bộ môn, đa phần các em học sinh chưa có kỹ năng giải bài tập sinh học, do đó các em học sinh cũng gặp nhiều hạn chế.

II. Các bước tiến hành:

Trong phạm vi chuyên đề này tôi chỉ đề cập tới một vài phương pháp giải các bài tập về ADN và Gen.

Nội dung chuyên đề được thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Yêu cầu học sinh nắm một số kiến thức cơ bản Bước 2: Phương pháp giải bài tập

Bước 3: Các bài tập vận dụng.

Xác định các dạng bài tập về cơ sở vật chất di truyền ở cấp độ phân tử có thể rèn luyện cho học sinh trong chương “ADN và gen”

-Dạng 1:Tính chiều dài, số lượng nuclêôtít (nu) và khối lượng phân tử ADN(gen) -Dạng 2: Tính số lượng và tỷ lệ từng loại nu trong phân tử ADN (hay gen)

-Dạng 3: Xác định trình tự và số lượng các loại nu trên mỗi mạch pôlinuclêôtít của phân tử ADN (hay gen)

-Dạng 4: Tính số liên kết hiđrô của phân tử ADN (hay gen) -Dạng 5: Tính chiều dài, số lượng ribônuclêôtít (rN) của ARN

-Dạng 6: Xác định trình tự, tỷ lệ các loại rN của phân tử ARN thông tin (mARN).

* Bước 1: Kiến thức cơ bản về AND và Gen:

II.1 ADN:

II.1.1 Cấu tạo hóa học của ADN:

- ADN cấu tạo từ các nguyên tố hóa học: C, H, O, N và P

- ADN là đại phân tử và ADN có kích thước và khối lượng rất lớn

- ADN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, gồm 4 loại đơn phân là Ađenin ( A ), Timin ( T), Guanin ( G ), Xitorin ( X )

- Tính đặc thù của ADN: do số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp của các loại nucleotit

- Tính đa dạng của ADN: Có 4 loại nucleotit sắp xếp theo nhiều kiểu khác nhau tạo nên vô số loại ADN khác nhau ở các loài sinh vật

- Tính đa dạng và đặc thù của ADN được chi phối do ADN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân với 4 loại nucleotit khác nhau

Tính đa dạng và tính đặc thù của ADN là cơ sở cho tính đa dạng và tính đặc thù của các loài sinh vật

- Trong tế bào ADN chủ yếu tập chung ở trong nhân và ADN là thành phần cấu tạo nên cromatit của NST còn 1 số nằm ở ti thể, lạp thể

- ADN có khối lượng ổn định và đặc trưng cho loài và mỗi loài có bộ NST đặc trưng về số lượng

- Trong giao tử hàm lượng ADN giảm đi một nửa và được phục hồi sau khi thụ tinh ở hợp tử.

II.1.2. Cơ chế tự nhân đôi của ADN:

- Đặc tính quan trọng của ADN là khả năng tự nhân đôi

+ Qúa trình nhân đôi của ADN diễn ra trong nhân tế bào,tại các NST ở kì trung gian,lúc này NST dạng sợi mảnh, đóng xoắn.

+ Nhờ tác động của enzim ADN Polymeraza phân tử ADN tháo xoắn,hai mạch đơn tách nhau.Mỗi mạch đơn của ADN trở thành mạch khuôn

- Qúa trình nhân đôi diễn ra trên 2 mạch ADN với vai trò khuôn mẫu

- Trong quá trình nhân đôi của ADN các nucleotit loại A của mạch khuôn mẫu liên kết với các nucleotit loại T của môi trường,các nucleotit loại G của mạch khuôn mẫu liên kết với các nucleotit loại Xcủa môi trường và ngược lại để tạo nên mạch mới của ADN con

- Sự hình thành mạch mới 2 ADN con diễn ra theo 2 chiều ngược nhau (3’-> 5’ và 5’-> 3^’ ) và theo nguyên tắc bổ sung

* Khi quá trình tự nhân đôi kết thúc, 2 phân tử ADN con được tạo thành rồi đóng xoắn.

Trong quá trình tự nhân đôi của ADN có sự tham gia của các Enzim và các yếu tố có những tác dụng :

- Tháo xoắn - Tách mạch

- Giữ cho mạch ở trạng thái duỗi - Liên kết giữa các Nu với nhau…..

Kết quả từ 1 ADN mẹ sau 1 lần nhân đôi đã tạo 2 ADN con giống hệt ADN mẹ, đảm bảo tính di truyền đặc thù của sinh vật.Trong mỗi ADN con có 1 mạch của ADN mẹ, còn mạch kia mới được tổng hợp.

* AND tự nhân đôi theo những nguyên tắc:

+ Nguyên tắc khuôn mẫu + Nguyên tắc bổ sung

+ Nguyên tắc giữ lại một nửa ( bán bảo toàn) II.1.3. Cấu trúc không gian của AND:

(1). Hai mạch pôlinuclêôtít của ADN xếp song song, xoắn đều quanh một trục; 10 cặp nu của mỗi chu kỳ xoắn phân bố đều trên hai mạch, chiều dài là 34 A⁰; Khối lượng của một nu là 300 đvC.

(2) Các nu giữa hai mạch liên kết với nhau bằng các liên kết hiđrô và theo nguyên tắc bổ sung (NTBS): A-T; G-X; A liên kết với T bằng 2 cầu nối hiđrô , G liên kết với X bằng 3 cầu nối hiđrô.

II.1.4 Bản chất của gen và chức năng của ADN:

a.. Bản chất của gen:

- Gen là 1 đoạn của phân tử ADN có chức năng di truyền xác định ( chủ yếu đề cập tới gen cấu trúc)

- Bản chất hóa học của gen là ADN

- Mỗi gen cấu trúc là một đoạn mạch của phân tử ADN, lưu giữ thông tin cấu trúc một loại protein.

b. Chức năng của AND:

- Chức năng của ADN: Lưu giữ thông tin DT và truyền đạt thông tin DT

- Lưu giữu thông tin di truyền tức là thông tin về cấu trúc của protein nhờ số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các Nu trong gen.

- Truyền đạt thông tin về cấu trúc toàn bộ các loại protein của cơ thể sinh vật,do đó quy định các đặc tính, tính trạng của cơ thể nhờ quá trình tự nhân đôi của ADN là cơ sở phân tử của hiện tượng di truyền và sinh sản.

III. ARN:

+ ARN thuộc loại axit nucleic.

* ARN có 3 loại được chia theo chức năng :

+ mARN: Truyền đạt thông tin quy định cấu trúc Protein cần tổng hợp.

+ tARN: Vận chuyển axit amin tương ứng tới nơi tổng hợp Protein.

+ rARN: Là thành phần cấu tạo nên Riboxom, nơi tổng hợp protein.

* ARN được cấu tạo từ các nguyên tố C,H,O,N và P

* ARN cũng thuộc loại đại phân tử nhưng có kích thước và khối lượng nhỏ hơn nhiều so với ADN ( và ARN được tổng hợp trên 1 đoạn của ADN = 1 gen)

* ARN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân,mà đơn phân là các nucleotit gồm 4 loại A,U.G.X.

* ARN khi mới được tổng hợp có cấu trúc xoắn nhưng chỉ có 1 mạch( xoắn đơn).

+ ARN được tổng hợp dựa trên nguyên tắc khuôn mẫu và bổ sung:

- Một mạch của gen làm khuôn mẫu để tổng hợp nên ARN.

- NTBS: A - U; T - A; G - X; X - G

* Bước 2: Một số công thức và phương pháp giải bài tập về ADN và gen:

Trong phạm vi chuyên đề này tôi chỉ đưa ra một số công thức đơn giản để giải một số dạng bài tập thuộc chương III: ADN và gen.

ĐỐI VỚI DẠNG 1,2,3,4:

+ Ký hiệu:

N: Số nu của ADN (hay gen)

L: Chiều dài của ADN (hay gen) M: Khối lượng của ADN hay gen

công thức biểu thị mối tương quan của 3 đại lượng trên:

làm cơ sở giải bài tập dạng 1: Tính chiều dài, số lượng nu và khối lượng phân tử ADN hay gen

L = ^N.3,4A

2

o

N=3,4 0

2 A

L (hay N=

300 M ) M= 300.N ( đvC)

Áp dụng giải bài tập:

Một đoạn mạch của đoạn phân tử ADN có 2700 nu. Xác định chiều dài và khối lượng của đoạn ADN nói trên.

Giải:

Chiều dài của đoạn ADN:

L = ^N.3,4A

2

o = (2700 . 3,4): 2 = 4590 A⁰ Khối lượng của đoạn ADN:

M = 300 . N = 300 . 2700 = 810000 đvC

Đáp số: Dài 4590 A^o; Khối lượng 810000 đvC

+ Nếu coi các nu của phân tử ADN (hay gen) là: A, T, G, X; ở một mạch là: A1, T1, G1, X1; ở mạch còn lại (mạch bổ sung) là: A2, T2, G2, X2; tổng số liên kết hiđrô là: H

Theo NTBS:

+ A=T; G=X hay A+ G=T+X = 50%

+ A+T+G+X=N hay 2A + 2G = N; A + G =

2 N

+ A1 = T2 , T1 = A2, G1 = X2 , X1 = G2

+ A = T = A1 + A2,; G = X = G1 + G2

+ 2A + 3G = H.

+ Biết số lượng, trình tự sắp xếp của nu trong một mạch ^ Biết số lượng, trình tự sắp xếp các nu trong mạch còn lại.

Áp dụng giải bài tập: (Bài 4 SGK trang 47- Sinh học 9)

Một đoạn mạch đơn của phân tử ADN có trình tự sắp xếp như sau:

- A- T - G - X - T - A - G - T - X -

Hãy viết đoạn mạch đơn bổ sung với nó.

Đáp án:

Mạch đã cho: - A - T - G - X - T - A - G - T -X - Mạch bổ sung: - T - A - X - G - A - T - X - A -G -

+ Nếu tổng số ribônuclêôtit của ARN là rN, các loại đơn phân của phân tử mARN là Am, Um, Gm, Xm

Kết luận:

rN = ^N

2 1

LmARN = L gen (= ^.3,4

2

N A⁰) Về số lượng: A =T = Am + Um.

G = X = Gm + Xm

Về tỷ lệ %: A = T =

2

m m U A 

G = X =

2

m

m X

G 

Áp dụng giải các bài tập sau:

* Bài 3 SGK trang 53 (Bài toán thuận: cho biết mạch khuôn của gen, xác định mạch mARN tổng hợp)

Một đoạn mạch của gen có cấu trúc như sau:

Mạch 1: - A - T - G - X - T - X - G - Mạch 2: - T - A - X - G - A - G - X-

Xác định trình tự các đơn phân của đoạn mạch ARN được tổng hợp từ mạch 2.

Đáp án:

Mạch 2 (gen): - T - A - X - G - A - G - X - mARN: - A - U - G - X - U - X - G -

* Bài 4 SGK trang 53 (Bài toán ngược: cho biết ARN, tìm gen?) Một đoạn mạch ARN có trình tự các rN như sau:

- A - U - G - X - U - U - G - A - X -

Xác định trình tự các nu trong đoạn gen đã tổng hợp ra đoạn mạch ARN trên.

ĐỐI VỚI DẠNG 4,5 :

Phân tử ARN được tổng hợp từ mạch gốc của gen theo NTBS. Vì vậy số nu của ARN bằng số nu. trên 1 mạch của gen đã tổng hợp ra nó.

- Gọi rN là tổng số nu của ARN

- Gọi rA, rU, rG, rX là các loại nu của ARN ta có:

rN = rA + rU + rG + rX = N/2

Tương quan giữa số lượng từng loại nucleotit của phân tử ARN với số lượng từng loại nucleotit của gen:

Theo NTBS và dựa vào cơ chế tổng hợp ARN ta có:

rA = T mạch gốc ; rU = A mạch gốc.

rG = X mạch gốc ; rX = G mạch gốc.  ta có:

Agen = T gen = A gốc + A bổ sung = A gốc + T gốc

Mà A gốc = rU và T gốc = rA suy ra

Agen = Tgen = rA + rU Tương tự ta có : Ggen = Xgen = rG + rX

Tương quan giữa tỷ lệ % từng loại nucleotit của phân tử ARN với số lượng từng loại nucleotit của gen:

Do %Agốc + %Tgốc

% A = % T =  = ...

2

%Ggốc + %Xgốc % G= %X =  = …….

2 Nên %rU + %rA

% A = % T =  = ...

2

%rG + %rX % G= %X =  = …….

2

Tính chiều dài của phân tử ARN:

LARN = Lgen = N/2 . 3,4 A^o = rN . 3,4 A^o Tính khối lượng của phân tử ARN:

MA RN = rN . 300 đvc = N/2 . 300 đvc = Mgen/2 Tính số liên kết hóa trị của phân tử ARN:

- Trong cấu trúc 1 nucleotit có 1 liên kết hoá trị giữa đường và axít H3PO4 (liên kết nội tại). Trong phân tử ARN có rN nucleotit nên số liên kết hoá trị nội tại = rN - Giữa các nucleotit trong mỗi phân tử ARN cũng có liên kết hoá trị giữa đường của nucleotit này với H3PO4 nucleotit kia nên có rN -1 liên kết hóa trị giữa các nu.

 tổng số liên kết hóa trị của phân tử ARN là : rN + rN - 1

 Tổng LKHTARN = 2 rN – 1 = N – 1.

Tính số l ư ợng nu môi trư ờng cung cấp cho gen sao mã:

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 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 ý xác định mạch gốc.

Tính số liên kết hydro của gen bị phá vỡ và hình thành trong qúa 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 mã K lần thì:

- Tổng số liên kết Hydro bị phá vỡ = K . H - Số liên kết Hydro được hình thành = H

* Bước 3: Bài tập vận dụng.

DẠNG 1,2,3,4:

Bài 1: M ột Gen có L = 2550 A^o nhân đôi số lần liên tiếp đã lấy của môi trường 22500 nu tự do

trong đó có 6750 nu loại X. Tính số nu từng loại môi trường CC, số liên kết hyđrô phá vỡ, số liên kết H và liên kết hóa trị hình thành

Gen 2 dài bằng gen 1 nhưng có số nu loại A ít hơn số nu loại A của gen 1 là 30.

Tính số nu từng loại mt- CC? Số liên kết H bị phá nếu gen 2 tự nhân đôi 3 lần liên tiếp

Giải

1. Xét gen 1 Số nu gen 2 x 2550 : 3,4 A^o = 1500 nu

Trong số 22500 nu mt- CC có 6750 nu tỷ lệ % loại X lấy mt- cc = % X trong gen là : 6750/22500 x 100% = 30%

G = X = 30% = 30% x 1500 = 450 nu A = T = 20% = 20% x 1500 = 300nu a. Số nu từng loại mt-CC

Gọi X là số lần nhân đôi của gen ta có:

(2^x - 1) 1500nu = 22500nu  2^x = 24 => x = 4 lần Amt = Tmt = (2⁴ - 1) 300 = 4500 nu

Gmt = Xmt = (2⁴ - 1) 450 = 6750 nu b. Số liên kết H bị phá

H của gen = 2A + 3G = 2 x 300 + 3 x 450 = 1950 liên kết  H phá vỡ = (2⁴ - 1) 1950 = 29250 liên kết

c. Số liên kết H hình thành = 24 x 1950 = 31200 liên kết d. Số liên kết hóa trị hình thành

( 2⁴ - 1) (N - 2) = (2⁴ - 1) (1500 - 2) = 22470 liên kết

2. Xét gen 2 : 2 gen dài bằng nhau, số nu gen 1 = số nu gen 2 = 1500 Mà A gen 2 ít hơn A gen 1 là 30nu  G gen 2 hơn G gen1 là 30nu Vậy gen 2 có A = T = 300 - 30 = 270nu

G = X = 450 + 30 = 480nu

Số liên kết H gen 2 = 2 x 270 + 3 x 480 = 1980 liên kết Gen nhân đôi 3 lần thì

Amt = Tmt = (2³ - 1) 270 = 1890 nu Gmt = Xmt = (2³ - 1) 480 = 3360 nu Số liên kết H bị phá

(2³ - 1) 1980 = 13860 liên kết

Bài 2. 2 gen A và B có tổng số nu = 3600 tiến hành tự sao 1 số đợt liên tiếp = nhau và đã tạo ra 32 gen con. Biết số nu mtCC cho gen A tự sao 1 lần = 2/3 số nu cung cấp cho gen B tự sao 2 lần. Tổng số liên kết H được hình thành trong các gen con tạo ra từ gen A là 44160 và từ gen B là 22800

1. Tính số lần tự sao mỗi gen A và B 2. Tính chiều dài mỗi gen

3. Số nu từng loại mt cung cấp cho quá trình tự sao mỗi gen A và B Giải

1 Số lần tự sao mỗi gen.

2 gen tự sao số lần bằng nhau  số gen con tạo ra từ 2 gen A và B bằng nhau . Gọi x là số lần tự sao mỗi gen => Số gen con tạo ra từ mỗi gen là 2^x = 32 : 2 = 2⁴

 x = 4 lần

2. Chiều dài mỗi gen

Theo đề lượng nu mtcc cho gen A tự sao 1 lần = 2/3 lượng nu cung cấp cho gen B tự sao 2 lần

Gọi NA và NB là số nu mỗi gen A và B ta có: (2² - 1)NA = 2/3(2² - 1)NB

-> NA = 2NB

2 gen có tổng số 3600 nu -> NA + NB = 3600

-> 2NB + NB = 3600 -> NB = 1200 nu  NA = 2400 nu -> L gen A = 4080A0 L gen B = 2040A0

3. Số nu từng loại mtcc

a. Xét gen A : - Gen A tự sao 4 lần tạo 44160 liên kết H trong các gen con vậy số liên kết H trong gen A là 2⁴ - H = 44160 -> H = 2760 liên kết

Mà 2A + 3G = 2760

2A + 2G = 2400 -> G = X = 360 -> A = T = 840 -> Amt = Tmt = (2⁴ - 1)840 = 12600 nu

Gmt = Xmt = (2⁴ - 1)360 = 5400

b. Xét gen B: tự sao 4 lần tạo 22800 liên kết H trong các gen con -> số liên kết H trong gen B là 2⁴ . H = 22800 -> H = 1425

mà 2A + 3G = 1425

2A + 2G = 1200 -> G = X = 225nu -> A = T = 375nu -> Amt = Tmt = (2⁴ - 1)375 = 5625nu

Gmt = Xmt = (2⁴ - 1)225 = 3375nu

Bài 3: Hai gen I, II tiến hành nhân đôi 1 số đợt không bằng nhau và tạo ra tổng số 20 gen con . Biết số lần nhân đôi của gen I nhiều hơn gen II

1. Xác định số lần nhân đôi của mỗi gen

2. Trong quá trình nhân đôi của 2 gen mtcc 7830A để góp phần tạo các gen con.

Biết

Gen I có A/G = 3/2 và có 1800 liên kết H

Gen II có A/G = 3/7. Tính số nu từng loại của gen II Giải

1. Số lần nhân đôi mỗi gen

Gọi x và y lần lượt là số lần nhân đôi của gen I và II (x,y nguyên dương ,x>y)

Số gen con tạo ra từ gen I là 2^x Số gen con tạo ra từ gen II là 2^y Ta có 2^x + 2^y = 20 -> 2^y = 20 - 2^x Giải phương trình:

x 1 2 3 4

2^x 2 4 8 16

2^y = 20 – 2^x 18 16 12 4

y lẻ 4 lẻ 2

Từ kết quả trên với x > y -> x = 4 y = 2 Vậy gen I nhân đôi 4 lần  gen II nhân đôi 2 lần 2. Số lượng nu từng loại của gen 2

Xét gen I:

A 3 3 --- = --- --> A = --- G G 2 2

Mà 2A + 3G = 1800 hay 3/2 G + 3G = 1800 liên kết -> G = 300 = X

-> A = T = 450nu

Gen I nhân đôi 4 lần đã sử dụng nu loại A môi trường cung cấp là : (2⁴ - 1) 450 = 6750nu

Gen II nhân đôi 2 lần đã sử dụng nu loại A môi trường cung cấp là : (2² - 1) AgenII = 7830 - 6750 = 1080 nu

--> số nu từng loại của gen II là

A = T = 1080/( 2² - 1) = 360nu

Mà A/G = 3/7 -> G = X = 7/3A . 360 = 840nu Bài 4:

Làm thí nghiệm sử dụng 2 loại enzym khác nhau để cắt đôi một đoạn phân tử ADN theo một đường thẳng sao cho kích thước, khối lượng và số lượng nu của 2 nửa như nhau. Người ta thu được hai trường hợp:

TH1: Số Nu của một nửa là: A = T = G = 1000, X = 1500.

TH2 : số Nu của một nửa là : A = T = 750, X = G = 1500.

( ?) Hãy xác định cách cắt của enzym trong 2 trường hợp trên ? Giải

Xác định cách cắt :

- TH 1 : G khác X-> G và X không còn tuân theo nguyên tắc bổ sung -> E đã cắt dọc AND, phá vỡ liên kết Hidro tách 2 mạnh đơn thành 2 nửa.

- TH2: A = T và G = X tuân theo nguyên tắc bổ sung -> E đó cắt ngang đoạn phân tử AND -> phá vỡ các liên kết hoá trị -> tạo thành 2 đoạn bằng nhau.

BÀI TẬP VỀ NHÀ Bài 1 : 2 gen có số liên kết H = nhau = 3120

- Gen 1 có G - A = 10%

- Gen 2 có nu loại A ít hơn A gen 1 là 120 1. Tính số nu từng loại mỗi gen

2. Cả 2 gen đều có mạch 1 chứa 15%A, 35%G.

Tính số lượng từng loại nu trên mỗi mạch từng gen Bài tập 2

Gen 1 dài 5100 A^o có số liên kết giữa A và T = 2/3 số liên kết giữa G-X.

Gen 2 có cùng số liên kết H với gen 1. nhưng ngắn hơn gen 1 là 153 A^o Trên M1 gen 2 có A1 = 2/5 A của gen và có G1 = 2A1

1. Tính %, số nu từng loại, số liên kết H gen 1 2. Số lượng từng loại nu gen 2.

3. Số lượng nu từng loại trên mỗi mạch gen 2.

Bài tập 3

2 gen I và II nhân đôi 1 số lần không bằng nhau và tạo tổng số 40 gen con. Biết số lần nhân đôi gen II nhiều hơn số lần nhân đôi gen I

a. Tìm số lần nhân đôi mỗi gen

b. Gen I dài gấp đôi gen II. Trong quá trình nhân đôi 2 gen sử dụng 67500nu mt để tạo các gen con

Gen I có A - G = 10% . Gen II có tỷ lệ từng loại nu = nhau * Tính chiều dài mỗi gen

* Số nu từng loại mtcc cho mỗi gen nhân đôi

(Sách phương pháp giải bài tâp sinh học) Bài 4. 2 gen A và B có tổng số nu = 3600 tiến hành tự sao 1 số đợt liên tiếp = nhau và đã tạo ra 32 gen con

Biết số nu mtCC cho gen A tự sao 1 lần = 2/3 số nu cung cấp cho gen B tự sao 2 lần.

Tổng số liên kết H được hình thành trong các gen con tạo ra từ gen A là 44160 và từ gen B là 22800

1. Tính số lần tự sao mỗi gen A và B 2. Tính chiều dài mỗi gen

3. Số nu từng loại mt cung cấp cho quá trình tự sao mỗi gen A và B (Sách phương pháp giải bài tập sinh học có logic toán) Bài 5.

a. Giả sử 1 mạch đơn của phân tử ADN có tỉ lệ (A+G): (T+X) = 0,5 thì tỉ lệ này trên mạch bổ sung và trên cả phân tử ADN là bao nhiêu?

b. Người ta làm thí nghiệm, sử dụng 2 loại enzym khác nhau để cắt đôi một đoạn phân tử ADN theo một đường thẳng sao cho số lượng nuclêôtit của 2 nửa bằng nhau.

- Với enzym 1 thu được số nuclêôtit của một nửa là: A = T = G = 1000, X = 1500.

- Với enzym 2 thu được số nuclêôtit của một nửa là: A = T = 750, X = G = 1500.

Hóy xỏc định cách cắt của mỗi loại enzym trên ?

(ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2009 – 2010VĨNH PHÚC ) Bai 6 ở vi khuẩn một gen có chiều dài 0,34 micrômét có hiệu số giữa Ađênin với một loại nuclêôtít không bổ xung với nó là 2% số nuclêôtít của gen. Gen trên trong quá trình sao mã đã đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp 202 Uraxin và 606 Guanin.Biết số Guanin trong mạch khuôn mẫu của gen nhỏ hơn 200.

1-Tính số lượng từng loại Ribônuclêôtít trên phân tử mARN.

2-Tính số nuclêôtít tự do mỗi loại cung cấp khi gen trên tự nhân đôi 4 lần.

(Đề thi GVDG Bình Xuyên) Bài 7 Khi phân tích thành phần của gen của hai loài vi khuẩn, người ta thấy cả 2 Gen đều có số liên kết hiđrô bằng nhau. Ở loài vi khuẩn 1 có G = 10% tổng số Nu của gen. Trên mạch 1 của gen này có A = 205, T = 350. Ở loài vi khuẩn 2 cú hiệu số giữa Nu loại G và A là: 150. ?

Từ những phân tích ở trên, em hãy dự đoán loài vi khuẩn nào có thể sống được suối nước nóng tốt hơn? Giải thích

(ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 Năm học: 2010- 2011 Yên Lạc) Bài 8 Gen B có 3600 liên kết hiđrô và có chiều dài là 0,51 micrômét. Phân tử mARN được tổng hợp từ gen trên có hiệu số giữa uraxin với ađênin là 120 nuclêôtit và tỉ lệ giữa guanin với xitozin là 2/3.

1) Tính số lượng nuclêôtit từng loại của gen B.

2) Tính số lượng từng loại nuclêôtit của phân tử mARN

(Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 Vĩnh tường Năm học 2010- 2011)

Bài 9 Cho hai gen có chiều dài bằng nhau. Khi phân tích gen I người ta thấy trên mạch thứ nhất có số Nu loại A là 200, loại G là 400, trên mạch đơn thứ hai có số Nu loại A là 400, loại G là 500. Gen II có 3600 liên kết hiđro.

Tính số lượng và tỉ lệ % từng loại từng loại Nu của mỗi gen.

Bài 10 Một gen có chiều dài 2193 A^o , qúa trình tự sao của gen đó tạo ra 64 mạch đơn trong các gen con , trong đó chứa 8256 nucleeotit lọai Adenin .

Tính số lần tự sao của gen , số nucleotit tự do mỗi loại môi trường cung cấp cho quá trình tự sao , tỷ lệ % và số lượng từng loại nucleotit ban đầu của gen

(Sách phương pháp giải bài tập sinh học có logic toán) Bài 11

Trong 1 đọan phân tử ADN người ta nhận thấy tổng lập phương tỷ lệ của 2 loại nucleotit không bổ sung bằng 3,5 % số nucleotit của ADN và tổng số liên kết hydro của đoạnADN là 1040 ( trong đó nucleotit loại A > loại G )

Tính chiều dài của đoạn ADN trên

Tính số lượng mỗi loại nucleeotit trong ADN con mà cả 2 mạch đơn đều cấu tạo bởi vật liệu di truyền hoàn toàn mới khi đoạn ADN trên tự sao 3 lần liên tiếp (Sách phương pháp giải bài tập sinh học có logic toán)

Bài 12

Trong 1 phân tử ADN số liên kết hydro giữa hai mạch đơn là 531.104 và số liên kết hydro trong các cặp A – T bằng số chu kỳ xoắn trong phân tử . Phân tử ADN tái bản một số lần và môi trường nội bào đó cung cấp 1143 . 104 nucleotit tự do.

1. khi phân tử ADN nhân đôi một số lần môi tường đó cung cấp số nucleotit từng loại là bao nhiêu?

2 . Tính khối lượng ADN

3 . Tính số lần nhân đôi của ADN ?

(ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2009 -2010 thành phố HCM)

Bài 13

Trong phân tử ADN có 78.104 liên kết hydro và nucleotit Adenin bằng 20% tổng số nucleotit của AND . AND đó nhân đôi một số lần và môi trường đó cung cấp 84.104 Adenin tự do .

1 . Tính chiều dài của AND ?

2 . Tính số lượng nucleotit từng loại của AND ? 3 . Tính số lần nhân đôi của AND ?

(Đề thi OLIMPIA năm 2009-2010 thành phố Cần thơ)

DẠNG 5,6:

Bài 1: 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/ 3,4A^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 2 : 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 đó 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 = Tgốc = 20%.

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

Dựa vào NTBS thì tỷ lệ % từng loại nu. của gen là : %rU + %rA 18% + 20%

A = T = --- = --- = 19%

2 2 %rG + %rX 34% + 28%

G = X = --- = --- = 31%

2 2

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 3: 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 . 3,4A^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

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

 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 4 : 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 má 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 : 2 . 4080 A^o

--- = 2400 nu 3,4 A^o

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 : Agốc = 300 và Ggốc = 210 nu . Suy ra:

Tgốc = A - Agốc = 840 - 300 = 540 nu Xgốc = G - Ggốc = 360 - 210 = 150 nu a, Số lượng từng loại nu của phân tử mARN .

mARN mạch gốc Số lượng rU = Agốc = 300 nu rA = Tgốc = 540 nu rG = Xgốc = 150 nu rX = Ggốc = 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 5: 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 đó 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 TẬP VỀ NHÀ Bài 6 : Xét 2 gen trong 1 tế bào.

- Gen 1 có 600 A và có G bằng 2/3 A. Mạch gốc của gen này có A = 225 nu và có G = 475 nu.

-Gen 2 dài bằng nửa gen 1 và có số liên kết hydro giữa các cặp A – T bằng 2/3 số liên kết hydro giữa các cặp G – X. Trên mạch gốc của gen 2 có A = 180nu và G = 200 nu.

Gen 1 và gen 2 đều thực hiện 2 lần nhân đôi, mỗi gen con tạo ra tiếp tục sao mã 3 lần.

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

2, Tính số lượng từng loại nu của mỗi phân tử ARN .

3, Tính số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp cho quá trình sao mã nói trên.

Đáp số 1. a, Gen 1: A gốc = T bổ sung = 225 ; T gốc = A b.s = 375.

G gốc = X bổ sung = 475 ; X gốc = G b.s = 425.

. b, Gen 2: A gốc = T bổ sung = 180 ; T gốc = A b.s = 195.

G gốc = X bổ sung = 200 ; X gốc = G b.s = 175.

2. a, Phân tử ARN tạo từ gen 1:

rU = 225 ; rA = 375 ; rG = 425 ; rX = 475 b, Phân tử ARN tạo từ gen 2:

rU = 180 ; rA = 195 ; rG = 175 ; rX = 200 3. Số nu môi trường cung cấp:

a, cho gen 1: rU = 2700 ; rA = 4500 ; rG = 5100 ; rX = 5700 b, cho gen 2: rU = 2160 ; rA = 2340 ; rG = 2100 ; rX = 2400 Bài 7:

- Gen 1 có 2346 liên kết H và có hiệu số giữa A và 1 loại nu khác bằng 20% tổng số nu của gen.

- Gen 2 dài 0,408 mm và có tỷ lệ (A + T) : (G + X) = 2 : 3.

Phân tử ARN thứ nhất được sao mã từ 1 trong 2 gen có 180 U và có 560 G. Phân tử ARN thứ 2 được sao mã từ gen còn lại có 540 U và 180 G.

1, Tính số lượng từng loại nu của gen.

2, Tính số lượng từng loại nu của mỗi loại phân tử ARN.

Bài 8 : Hai gen cùng có chiều dài 3060 A^o . Gen 1 có 15% A. Hai gen đó nhân đôi 1 lần cần mtcc 990 G.

Phân tử ARN được tổng hợp từ gen 1 có 180 U và 290 X. Phân tử ARN được tổng hợp từ gen 2 có 420 U và 160 X. Mỗi gen 1 và mỗi gen 2 cùng sao mã và đó lấy của môi trường 1620 U.

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

2, Số lần sao mã của mỗi gen.

2, Tính số lượng từng loại nu của mỗi loại phân tử ARN.

Bài 9 : Một gen nhân đôi 1 số lần và đã lấy của môi trường 8400 nu trong đó có 1680 A. Mỗi gen con tạo ra đều sao mã 2 lần. Phân tử ARN do gen tổng hợp có 15% a và 25% G.

1, Tính chiều dài, số lượng từng loại nu của gen.

2, Tính số lượng từng loại nu của phân tử ARN.

3, Tính số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp gen nhân đôi và số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp cho quá trình sao mã.

Cho biết gen có số nu trong khoảng 1200 đến 1500

Bài 10 : Phân tử ARN dài 4896 A^o có 25% U và 216 A. trên mạch 1 của gen có 288 G.

1, Tính tỷ lệ và số lượng từng loại nu của gen.

2, Tính tỷ lệ và số lượng từng loại nu của phân tử ARN.

3, gen sao mã 6 lần. Tính số lượng từng loại nu. môi trường cung cấp cho quá trình sao mã của gen

Phần III: KẾT LUẬN

Thực tế giảng dạy thì công việc bồi dưỡng học sinh khá giỏi là quan trọng trong mỗi nhà trường, nó vừa phát huy năng lực tư duy của học sinh vừa phát triển lòng say mê nghiên cứu khoa học và nó còn là điểm tựa vững chắc, để các em học tốt ở bậc học trung học phổ thông. Các môn khoa học tự nhiên nói chung và môn sinh học nói riêng cũng đòi hỏi các em phải biết vận dụng lý thuyết đã học để giải quyết các bài tập, tình huống cụ thể trong cuộc sống hiện tại. Mặc dù đôi với môn sinh học các em cũng cần phải có khả năng tính toán các phép toán. Do vậy với chuyên đề này tôi không mang nhiều tham vọng là có thể giúp các em giải hết được các bài tập sinh học trong chuyên đề đưa ra và thực hiện được các phép toán một cách linh hoạt, mà chỉ mong phần nào đó đáp ứng được nhu cầu học tập của các em học sinh trong trường THCS Văn Tiến.

Phần bài tập về ADNvà Gen, còn rất nhiều dạng bài tập ARN và Protein, trong phạm vi chuyên đề này tôi chỉ mới đề cập đến một vài dạng cơ bản phù hợp với năng lực của học sinh THCS. Với mong muốn rằng các em vận dụng được một số công thức để giải được các bài tập về AND và gen.

Trong quá trình thực hiện chuyên đề do thời gian có hạn, kinh nghiệm chuyên môn còn nhiều hạn chế nên không tránh khỏi sự thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp của các đồng nghiệp để chuyên đề sâu hơn, ngày một hoàn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học.

Xác nhận của BGH Văn Tiến, ngày 10 tháng 10 năm 2015 Người viết:

Dương Thanh Sơn

Các tài liệu tham khảo 1. Sách giáo khoa - NXB giáo dục

2. Sách giáo viên - NXB giáo dục

3. Sách phương pháp giải bài tập sinh học, 108 bài tập di truyền chọn lọc - tác giả Nguyễn văn sang, Nguyễn thị vân

4. Tuyển tập olimpic 30.4 - NXB ĐHQG thành phố Hồ Chí Minh