Chuyên đề 1 sinh 12 - Cơ chế di truyền và biến dị cấp phân tử CCBOOK

Chương trình Sinh học lớp 12 là nội dung trọng tâm ôn thi THPT Quốc gia với các chuyên đề Di truyền học, bao gồm Cơ chế di truyền và biến dị, Quy luật di truyền,…

Là nội dung kiến thức mới mẻ, chương Di truyền học trong chương trình sinh 12 đã gây không ít khó khăn cho các em học sinh lớp 12. Nhằm cung cấp cho các em một tài liệu ôn tập môn Sinh học đầy đủ và chi tiết nhất, dưới đây là tổng hợp lí thuyết và bài tập của toàn bộ chuyên đề 1 - Cơ chế di truyền và biến dị cấp phân tử

Xem thêm:

Sinh học 12 chương Tiến hóa: Lý thuyết trọng tâm và bài tập

1, Tổng hợp lí thuyết sinh 12 – Chuyên đề cơ chế di truyền và biến dị cấp phân tử

1.1. ADN (axit đêôxiribônuclêic): ADN có cấu tạo đa phân, đơn phân là các nuclêôtit.

Cấu tạo đơn phân: Mỗi đơn phân gồm 3 thành phần: Đường đêôxiribôzơ, gốc phốt phát, bazơ nitơ. Các nuclêôtit được gọi theo tên bazơ nitơ

Cấu trúc không gian: Phân tử ADN gồm 2 chuỗi pôlinuclêôtit song song và ngược chiều nhau. Một mạch có chiều 3’-5’, mạch còn lại có chiều 5’-3’

Cấu trúc ADN tạo thành các chu kì xoắn. Mỗi chu kì xoắn gồm 10 cặp nuclêôtit, cao 34A. ADN có N nuclêôtit và C chu kì xoắn. Công thức chiều dài của phân tử ADN trong chương trình sinh 12 là: L = N/2 . 3,4 A = C. 34 A

Các nuclêôtit trên một mạch đơn liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị. Các nuclêôtit đối diện nhau bằng liên kết hidro theo nguyên tắc bổ sung (NTBS). Có 4 loại bazơ nitơ: A, T, G, X -> Có 4 loại nuclêôtit là A, T, G, X. Một chu kì xoắn gồm: 10 cặp nuclêôtit, cao 34A, đường kính 20A

Học sinh chú ý nắm vững NTBS bởi đây là kiến thức trọng tâm xuyên suốt chương Di truyền học sinh 12. NTBS thể hiện: A trên mạch 1 liên kết với T trên mạch 2 và ngược lại. G trên mạch 1 liên kết với X trên mạch 2 và ngược lại

è A₁ = T₂, A₂ = T₁

è G₁ = X₂, G₂ = X₁

A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro, G liên kết với X bằng 3 liên kết hidro

è Số liên kết hidro trên phân tử ADN là: H = 2A + 3G

Gọi số nulceotit trên phân tử ADN là N. Từ NTBS suy ra A = T, G = X => A + G = T + X = N/2

Tổng số liên kết hóa trị trên phân tử AND là: HT = 2N - 2

Nguyên tắc bổ sung của ADN: A trên mạch 1 liên kết với T trên mạch 2 và ngược lại. G trên mạch 1 liên kết với X(hay C) trên mạch 2 và ngược lại

1.2. Gen: Gen là một đoạn phân tử ADN, mang thông tin mã hóa cho một sản phẩm nhất định. Sản phẩm có thể là ARN hoặc chuỗi polipeptit. Dựa vào chức năng có 2 loại gen

Gen cấu trúc: Mang thông tin quy định sản phẩm tham gia vào cấu trúc

Gen điều hòa: Mang thông tin mã hóa sản phẩm tham gia vào điều hòa hoạt động của gen khác

lý thuyết sinh 12 chỉ ra 3 vùng của mỗi gen như sau (Theo chiều 3’-5’ trên mạch mã gốc)

Vùng điều hòa: Chứa trình tự khởi đầu phiên mã và trình tự điều hòa phiên mã

Vùng mã hóa: Mang thông tin mã hóa axit amin

Ở sinh vật nhân sơ: Gen không phân mảnh, vùng mã hóa liên tục

Ở sinh vật nhân thực: Hầu hết gen phân mảnh, vùng mã hóa chứa cả êxôn và intron

Vùng kết thúc: Mang tín hiệu kết thúc phiên mã

1.3. Mã di truyền: Mã di truyền là mã bộ ba, nghĩa là cứ ba nuclêôtit đứng kế tiếp nhau thì sẽ tạo thành 1 mã di truyền.

4 đặc điểm của mã di truyền chương trình sinh 12 bài 1

Mã di truyền được đọc từ một điểm xác định và liên tục, không chồng gối lên nhau.

Mã di truyền có tính phổ biến: tất cả các loại đều có chung một bộ mã di truyền (trừ một vài ngoại lệ).

Mã di truyền có tính đặc hiệu: một bộ ba chỉ mã hóa cho một loại axit amin

Mã di truyền có tính thoái hóa: có nhiều bộ ba khác nhau có thể cùng mã hóa cho một loại axit amin. Trừ 2 bộ ba AUG (mã hóa axit amin mở đầu) và UGG (mã hóa axit amin triptophan)

Trên mARN: Có 4³= 64 bộ ba

Bộ ba mở đầu là: 5’ AUG 3’

3 bộ ba kết thúc là 5’ UAA 3’, 5’ UAG 3’, 5’ UGA 3’

2, Tổng hợp bài tập sinh 12 – Chuyên đề cơ chế di truyền và biến dị cấp phân tử

Bài toán 1: Xác định số loại bộ ba mã hóa, không mã hóa axit amin

Phương pháp giải: Sử dụng toán tổ hợp

Chú ý: Có 64 mã bộ ba, trong đó có

1 bộ ba mở đầu: 5’ AUG 3’ mã hóa cho axit amin mêtiônin hoặc foocmin mêtiônin

3 bộ ba kết thúc không mã hóa axit amin là 5’ UAG 3’, 5’ UGA 3’, 5’ UAA 3’

Ví dụ minh họa cho bài toán số 1 sinh 12

Ví dụ 1: Với 4 loại ribônuclêôtit A, U, G, X, có thể tổng hợp được bao nhiêu loại bộ ba mã hóa axit amin?

Đáp án: Có tất cả 4³ = 64 bộ ba. Trong đó có 3 bộ ba không mã hóa axit amin là 5’ UAG 3’, 5’ UGA 3’, 5’ UAA 3’ -> có 61 bộ ba mã hóa axit amin -> chọn đáp án C

Ví dụ 2: Người ta tiến hành tổng hợp đoạn ARN nhân tạo từ 3 loại nuclêôtit A, U, X. Phân tử ARN tạo thành có thể có bao nhiêu loại bộ ba mã hóa axit amin?

Đáp án: Từ 3 loại nuclêôtit A, U, X có thể tạo thành 33 = 27 loại bộ ba. Trong đó có 1 bộ ba không mã hóa axit amin là 5’ UAA 3’ -> có 26 bộ ba mã hóa axit amin -> chọn đáp án C

Bài tập tự luyện sinh 12 trắc nghiệm

Câu 1: Người ta tiến hành tổng hợp đoạn ARN nhân tạo từ 3 loại nuclêôtit A, U, G. Phân tử ARN tạo thành có thể có bao nhiêu loại bộ ba mã hóa axit amin

Đáp án: A

Câu 2: Có tất cả bao nhiêu loại bộ ba được tạo thành từ 3 loại nuclêôtit là A, X, T?

Đáp án: C

Câu 3: Từ 3 loại nuclêôtit U, G, X có thể tạo thành bao nhiêu bộ ba mã hóa?

Đáp án: C

Để làm các dạng toán liên quan đến cơ chế di truyền, học sinh cần nắm vững nguyên tắc bổ sung và sử dụng toán tổ hợp để giải quyết

Bài toán 2: Xác định tỉ lệ của các loại mã bộ ba

Phương pháp giải: Sử dụng bài toán 1 và tổ hợp xác suất

Ví dụ minh hoạ cho bài toán số 2 sinh 12

Ví dụ 1: Người ta tiến hành tổng hợp ARN nhân tạo với nguyên liệu gồm 3 loại nuclêôtit là;:A, U, X với tỉ lệ 2 : 3 : 5. Tỉ lệ xuất hiện bộ ba A U X là bao nhiêu

0,03
0,018
0,1
0,06

Hướng dẫn: Tỉ lệ các loại nuclêôtit là: A : U : X = 0,2 : 0,3 : 0,5

Tỉ lệ xuất hiện bộ ba AUX là: 0,2 . 0,3 . 0,5 = 0,03

è Chọn A

Ví dụ 2: Người ta tiến hành tổng hợp ARN nhân tạo với nguyên liệu gồm 3 loại nuclêôtit là A, U, X với tỉ lệ 2 : 3: 5. Tỉ lệ xuất hiện bộ ba có chứa 2 nuclêôtit loại A là:

0,036
0,06
0,096
0,08

Tỉ lệ các loại nuclêôtit là: A : U : X = 0,2 : 0,3 : 0,5

Bộ 3 có chứa 2 nu loại A, vị trí còn lại có thể là U hoặc X với tỉ lệ là 0,3 + 0,5 = 0,8

Số cách sắp xếp vị trí 2 nu loại A trong bộ ba là tổ hợp chập 2 của 3

Vậy, tỉ lệ bộ ba có 2 nu loại A là 0,2² . 0.8 . C²_{3 =}0,096

è Chọn C

Bài tập tự luyện sinh 12

Câu 1: Trong một ống nghiệm, có tỉ lệ 4 loại nuclêôtit A, U, G, X với tỉ lệ lần lượt là A : U : G : X = 2 : 1 : 3: 2. Người ta đã tổng hợp một phân tử ARN nhân tạo. Theo lí thuyết, trên phân tử ARN nhân tạo này, xác suất xuất hiện bộ ba kết thúc là bao nhiêu?

1/32
1/128
3/128
5/256

Đáp án: A

Câu 2: Người ta tiến hành tổng hợp phân tử mARN nhân tạo từ 4 loại nuclêôtit với tỉ lệ A : U : G : X = 1 : 3 : 2 : 4. Tỉ lệ bộ ba có ít nhất 1 nuclêôtit loại A là

0.027
0,028
0,037
0,091

Đáp án: A

Câu 3: Trong một ống nghiệm, có 4 loại nuclêôtit A, U, G, X với tỉ lệ lần lượt là A : U : G : X = 1 : 1 : 2 : 1. Từ 4 loại nuclêôtit này người ta đã tổng hợp nên một phân tử ARN nhân tạo. Nếu phân tử mARN này có 3000 nuclêôtit thì sẽ có bao nhiêu bộ ba A A G

Đáp án: C

Trên đây là toàn bộ phần kiến thức lí thuyết và bài tập kèm lời giải cho chuyên đề số 1 chương trình sinh 12 bài 1 – Cơ chế di truyền và biến dị cấp phân tử. Để nắm vững kiến thức bài 1, học sinh cần nhớ được cấu tạo, cấu trúc của ADN, nguyên tắc bổ sung, cấu trúc của gen và cấu tạo mã di truyền. Kết hợp với đó là làm nhiều các bài tập để ghi nhớ lí thuyết và dạng bài thường gặp trong đề thi.

Sách CCBook – Đọc là đỗ
Địa chỉ: Số 10 Dương Quảng Hàm, Cầu Giấy, Hà Nội
Hotline: 024.3399.2266 (nhánh số: 205)
Email: [email protected]

Nguồn: ccbook.vn