(2,0 điểm)

9.1.    Tại một vụ án, người ta thu thập được mẫu máu do hung thủ để lại hiện trường sau đó thực hiện phản ứng PCR để khuếch đại gene K trong tế bào đó. Tiến hành giải trình tự đoạn gene K theo phương pháp Sanger, người ta thu được kết quả như Hình 5.

Cho biết nguyên tắc cơ bản của phương pháp giải trình tự Sanger là dựa vào hoạt động của enzyme DNA polymerase trong quá trình tổng hợp DNA. Enzyme DNA polymerase xúc tác gắn các nucleotide vào mạch đơn DNA đang tổng hợp ở vị trí 3′ có chứa nhóm ‒OH tự do, khi gặp nucleotide không có nhóm 3′‒OH thì phản ứng tổng hợp bị dừng lại.

9.1.1.   Hãy xác định đoạn trình tự gene K được phân tích trong Hình 6, ghi rõ đầu 5’ và 3’.

9.1.2.   Khi phân tích đoạn gene K ở một nghi phạm, người ta thu được trình tự như sau: 5’ CTGAAGGACGT 3’    3’ GACTTCCTGCA 5’

Dựa vào kết quả trên, có thể khẳng định nghi phạm này vô tội hay không? Vì sao?

9.1.   Để xác định tần số các allele của locus A nằm trên NST thường ở một loài thú, người ta đã tiến hành thu mẫu DNA của 15 cá thể ngẫu nhiên trong quần thể, chia làm 3 nhóm, mỗi nhóm có 5 cá thể. Mẫu DNA của mỗi cá thể được xử lý với enzim cắt giới hạn để cắt locus A ra khỏi hệ gene, sau đó khuếch đại bằng phương pháp PCR. Các sản phẩm PCR được tinh sạch (chỉ còn các bản sao của locus A) và tiến hành phân tích bằng phương pháp điện di. Kết quả điện di được mô tả ở Hình 6. Biết rằng allele A1 là allele kiểu dại, các allele A2, A3 đều là các allele đột biến.

Hãy xác định cấu trúc di truyền và tần số các allele của locus A trong quần thể.

 

Câu

Ý

Nội dung

Điểm

-  Số đoạn mồi khi DNA nhân đôi 1 lần = 10⁴ +2.

-   Số đoạn mồi khi DNA nhân đôi 3 lần = (2³ – 1)(10⁴ + 2) = 70014 (đoạn mồi).

0,25

Sau mỗi lần nhân đôi DNA ngắn lại là do:

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

+ Tóm tắt mạch polinucleotide được tạo thành gồm: tạo đoạn mồi RNA ->

kéo dài chuỗi -> tháo bỏ mồi -> gắn nucleotide thay vào chỗ đã gỡ mồi.

+ Phía đầu tận cùng 5’ của mạch mới, không có đầu 3’OH nên enzyme

DNA_polymerase không thể gắn nucleotide trám vào vị trí trống do gỡ đoạn

mồi để lại => mạch mới ngắn hơn mạch khuôn 1 số nucleotide.

2.1

+ Qua lần nhân đôi kế tiếp, mạch đã ngắn ở lần nhân đôi trước làm khuôn

sẽ tạo ra DNA ngắn hơn DNA ban đầu.

- Ý nghĩa của sự ngắn lại:

+ Là cơ chế tự nhiên ngăn ngừa khối u hình thành vì khi DNA ngắn lại đến

2

một mức độ nào đó sẽ làm cho tế bào chết theo chương trình  mỗi tế bào

có số lần nguyên phân hạn định.

+ Là cơ chế loại bỏ một số tế bào không còn cần thiết (như đuôi, mang trong

quá trình phát triển phôi của con người)

- Trong tế bào gốc, tế bào sinh dục sơ khai (tế bào sinh giao tử), tế bào ung

0,25

thư. Vì:

2.2

+ Ở tế bào gốc và tế bào sinh giao tử cần duy trì DNA dài để duy trì khả năng phân bào lâu dài.

+ Ở tế bào ung thư, enzyme telomerase hoạt động mạnh dẫn tới khả năng

0,25

0,25

nguyên phân không hạn định của tế bào nên dẫn đến ung thư.

Câu

Ý

Nội dung

Điểm

1.1.1.

0,5

1.1.

1

1.1.2.

-   Đoạn mạch I và đoạn mạch IV làm khuôn tổng hợp mạch mới gián đoạn từng đoạn Okazaki.

-  Đoạn mach II và đoạn mạch III làm khuôn tổng hợp mạch mới liên tục.

-   Do enzim DNA pôlimêraza chỉ có thể bổ sung nucleotit vào nhóm 3′OH tự do nên chỉ một mạch đơn của DNA mẹ có chiều 3′ – 5′ (từ điểm khởi đầu

nhân đôi) được tổng hợp mạch mới liên tục, mạch còn lại có chiều 5′ – 3′ tổng hợp mạch mới gián đoạn.

0,25

0,25

1.2.1.  Số nucleotide từng loại của phân tử DNA.

-  Số nucleotide của phân tử DNA: N = 10⁶.20 = 2.10⁷.

-  Số nucleotide mỗi loại của phân tử DNA

A = T = N. 20% = 2.10⁷ x 20% = 4.10⁶ (Nu)

G = X = N. 30% = 2.10⁷ x 30% = 6.10⁶ (Nu)

0,25

1.2.

1.2.2. Số nucleotide mỗi loại môi trường cấp cho quá trình nhân đôi DNA

AMT = TMT = A(2^x -1) = 4.10⁶ (2³ -1) = 28.10⁶ (Nu).

GMT = XMT = G(2^x -1) = 6.10⁶ (2³ -1) = 42.10⁶ (Nu).

0,25

1.2.3. Số liên kết hiđrô bị phá vỡ trong quá trình nhân đôi DNA:

H phá vỡ = (2^x – 1) (2A + 3G) = 7(2. 4.10⁶ + 3. 6.10⁶) = 182.10⁶ (liên kết)

0,25

Số đoạn mồi được tổng hợp

- Số đoạn Okazaki hình thành khi nhân đôi 1 lần DNA = N/2: 1000 =

10⁷:1000 = 10⁴