Giải SGK Sinh học 12 CTST Bài 1: Gene và cơ chế truyền thông tin di truyền có đáp án

- Gene quy định tính trạng. Do đó, bố mẹ đã di truyền một số đặc điểm kiểu hình cho con thông qua sự truyền đạt thông tin di truyền trên gene (DNA).

- Cơ chế: Nhờ cơ chế tái bản DNA, thông tin di truyền trên DNA được truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể. Thông tin di truyền trên gene được biểu hiện thành tính trạng nhờ quá trình phiên mã và dịch mã.

a)

- Cấu trúc của nucleotide cấu tạo nên DNA gồm có 3 phần chính: đường deoxyribose, nhóm phosphate, nitrogene base (gồm 4 loại A, T, G, C).

- Bốn loại nucleotide chỉ khác nhau ở thành phần nitrogene base.

b) Liên kết phosphodiester giữa các nucleotide là liên kết được hình thành giữa nhóm phosphate của nucleotide này với nhóm hydroxyl ở carbon 3’ trong phân tử của nucleotide kế tiếp.

c)

- Sự kết cặp đặc hiệu giữa các base trên phân tử DNA: A chỉ liên kết với T, G chỉ liên kết với X và ngược lại.

- Phát biểu nguyên tắc bổ sung: Trong phân tử DNA mạch kép, nguyên tắc bổ sung là nguyên tắc liên kết giữa các nucleotide ở hai mạch đối diện. Trong đó, A liên kết với T bằng 2 liên kết hydro, G liên kết với C bằng 3 liên kết hydro và ngược lại.

DNA có chức năng mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể. Những đặc điểm cấu trúc của DNA đảm bảo cho nó thực hiện được các chức năng trên là:

- Những đặc điểm cấu trúc của DNA đảm bảo cho nó thực hiện được chức năng mang thông tin di truyền: DNA được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, gồm 4 loại đơn phân là các nucleotide A, T, G, C. Từ 4 loại đơn phân này với thành phần, số lượng và trật tự sắp xếp khác nhau đã tạo nên vô số phân tử DNA đặc thù, đảm bảo khả năng mang được một lượng lớn thông tin di truyền.

- Những đặc điểm cấu trúc của DNA đảm bảo cho nó thực hiện được chức năng bảo quản thông tin di truyền:

+ DNA có cấu tạo mạch kép nên cấu trúc ổn định, ít bị sai hỏng.

+ DNA có cấu trúc mạch kép theo NTBS nên khi một mạch của DNA bị sai hỏng thì các enzyme của tế bào có thể sử dụng mạch bình thường để làm khuôn sửa chữa sai hỏng đó.

+ Liên kết phosphodiester giữa các nucleotide trong một mạch của DNA là loại liên kết cộng hóa trị rất bền vững.

+ Liên kết hydrogene giữa các base trong hai mạch là loại liên kết yếu nhưng số lượng liên kết hydrogene trong DNA là rất lớn nên cũng đảm bảo duy trì cấu trúc phân tử DNA bền vững.

- Những đặc điểm cấu trúc của DNA đảm bảo cho nó thực hiện được chức năng truyền đạt thông tin di truyền:

+ Liên kết hydrogene giữa các base trong hai mạch là loại liên kết yếu nên có thể bị phá vỡ trong điều kiện nhất định giúp DNA có khả năng tách thành hai mạch đơn trong quá trình truyền đạt thông tin di truyền.

+ Các nucleotide trên hai mạch đơn của DNA được kết cặp đặc hiệu theo nguyên tắc bổ sung và trong quá trình tái bản DNA mỗi mạch đơn sẽ được sử dụng làm mạch khuôn để tổng hợp mạch đơn mới cũng theo nguyên tắc bổ sung. Điều này sẽ đảm bảo cho thông tin di truyền trên DNA được truyền đạt gần như nguyên vẹn qua các thế hệ tế bào và cơ thể.

Quá trình tái bản tuân theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn dẫn đến kết quả của quá trình tái bản (tự nhân đôi) tạo thành hai phân tử DNA có cấu trúc giống nhau và giống DNA mẹ. Sau quá trình tái bản, nhờ sự phân bào, mỗi phân tử DNA đi về một tế bào con. Như vậy, tái bản DNA là một quá trình tự sao chép thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể.

vị trí các vùng cấu trúc trên gene dựa theo mạch khuôn:

- Vùng điều hoà nằm ở đầu 3’ của mạch khuôn (mạch gốc).

- Vùng mã hoá nằm giữa vùng điều hoà và cùng kết thúc.

- Vùng kết thúc nằm ở đầu 5’ của mạch khuôn (mạch gốc).