Giải SGK Sinh học 12 CD Bài 2. Sự biểu hiện thông tin di truyền có đáp án

Phân biệt các loại RNA dựa vào cấu trúc và chức chức năng:

Quá trình phiên mã gồm ba giai đoạn:

- Giai đoạn 1 – Mở đầu: Enzyme RNA polymerase nhận biết và bám vào vùng khởi động của gene làm cho hai mạch của gene tách nhau để lộ mạch khuôn và bắt đầu tổng hợp mRNA dựa trên mạch khuôn của gene (mạch có chiều từ 3’ → 5’).

- Giai đoạn 2 - Kéo dài: Enzyme RNA polymerase di chuyển trên mạch khuôn của gene theo chiều từ 3’ → 5’ và thực hiện lắp các nucleotide tự do thành mạch RNA có chiều từ 5’ → 3’ theo nguyên tắc bổ sung (U kết cặp A, A kết cặp T, G kết cặp C và C kết cặp G).

- Giai đoạn 3 - Kết thúc: Enzyme RNA polymerase di chuyển đến cuối gene, gặp tín hiệu kết thúc phiên mã ở đầu 5’ trên mạch khuôn của gene, quá trình phiên mã dừng lại; enzyme RNA polymerase và phân tử mRNA đã hoàn thành rời khỏi DNA. Ở sinh vật nhân sơ, mRNA được tạo ra sau phiên mã có thể được dịch mã ngay; còn ở sinh vật nhân thực, mRNA được tạo ra sau phiên mã (tiền mRNA) phải trải qua xử lí: gắn mũ ở đầu 5’, cắt bỏ các đoạn intron, nối các exon và tổng hợp đuôi poly A ở đầu 3’ để tạo thành mRNA trưởng thành, sau đó mRNA trưởng thành mới được sử dụng để dịch mã.

Quá trình phiên mã ngược trải qua 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Enzyme phiên mã ngược (Enzyme Reverse Transcriptase) xúc tác tổng hợp mạch DNA thứ nhất (mạch DNA bổ sung) theo nguyên tắc bổ sung dựa trên mạch RNA của virus tạo thành phức hợp RNA – DNA.

- Giai đoạn 2: Mạch RNA của virus bị phân hủy nhờ hoạt tính RNase H để lộ DNA mạch đơn mới được tổng hợp.

- Giai đoạn 3: DNA mạch đơn mới được tổng hợp tiếp tục làm khuôn tổng hợp mạch DNA thứ hai để tạo thành phân tử DNA bổ sung (cDNA).

- Ví dụ về tính đặc hiệu của mã di truyền: bộ ba UGG chỉ mã hóa cho amino acid tryptophane, bộ ba UUU chỉ mã hóa cho amino acid phenylalanine, bộ ba GUU chỉ mã hóa cho amino acid valine,…

- Ví dụ về tính thoái hóa của mã di truyền: bốn bộ ba CUU, CUC, CUA, CUG đều mã hóa cho một amino acid duy nhất là leucine; bốn bộ ba GUU, GUC, GUA, GUG đều mã hóa cho một amino acid duy nhất là valine; bốn bộ ba GCU, GCC, GCA, GCG đều mã hóa cho một amino acid duy nhất là alanine;…

- Ví dụ về tính phổ biến: Tinh tinh, người, khỉ,… đều dùng chung một bảng mã di truyền.

Quá trình dịch mã gồm hai giai đoạn:

- Giai đoạn 1 – Hoạt hóa amino acid: Mỗi amino acid được liên kết vào đầu 3’ của tRNA (tRNA^aa) có bộ ba đối mã tương ứng nhờ sự xác tác đặc hiệu của enzyme aminoacyl tRNA aynthetase.

- Giai đoạn 2 - Tổng hợp chuỗi polypeptide: Quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide diễn ra theo ba bước:

 + Bước 1 - Mở đầu: Tiểu phần nhỏ của ribosome bám vào mRNA; bộ ba đối mã của tRNA^fMet (đối với sinh vật nhân sơ) hoặc tRNA^Met (đối với sinh vật nhân thực) bắt cặp với bộ ba mở đầu AUG trên mARN. Tiểu phần lớn của ribosome liên kết với tiểu phần nhỏ tạo thành ribosome hoàn chỉnh, tRNA^fMet hoặc tRNA^Met ở vị trí P.

+ Bước 2 - Kéo dài: tRNA^aa1 tiến đến và liên kết với ribosome ở vị trí A. Giữa hai amino acid mở đầu và amino acid thứ nhất hình thành liên kết peptide. Ribosome di chuyển qua một bộ ba hướng về đầu 3’. Khi đó, tRNA^fMet hoặc tRNA^Met ở vị trí E, sau đó tách khỏi fMet hoặc Met và đi ra khỏi ribosome. tRNA^aa2 đi vào vị trí A. Giữa hai amino acid thứ nhất và amino acid thứ hai hình thành liên kết peptide. Ribosome tiếp tục trượt lần lượt qua các bộ ba, các tRNA vận chuyển amino acid đi vào ribosome và chuỗi polypeptide được kéo dài.

+ Bước 3 - Kết thúc: Ribosome dịch chuyển đến bộ ba kết thúc trên mRNA. Protein là yếu tố giải phóng liên kết vị trí A. Yếu tố giải phóng phá vỡ liên kết giữa tRNA cuối cùng ở vị trí P và chuỗi polypeptide, giải phóng chúng. Hai tiểu phần ribosome tách nhau. Amino acid mở đầu (fMet hoặc Met) được cắt khỏi chuỗi polypeptide mới được tổng hợp. Chuỗi polypeptide sau đó tiếp tục hình thành cấu trúc bậc cao hơn, trở thành protein có hoạt tính sinh học.