Bài tập về gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN

Kiến thức cần nhớ

Gen

a) Khái niệm gen

Gen là một đoạn của phân tử ADN mang đến thông tin mã hóa cho một phân tử polipeptit hoặc là ARN.

Từ định nghĩa trên về gen, ta thấy: Gen có bản chất là của ADN, trên một phân tử của ADN sẽ có chứa nhiều gen.

1.2 Phân biệt gen ở sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ

Trong giải tập sinh học 12 bài 1, thì các gen trong SVNS và SVNT sẽ có cấu trúc ba phần giống nhau, nhưng mà chúng được phân biệt với nhau, bởi cấu trúc của vùng mã hóa:

• Vùng mã hóa liên tục được gọi là (gen không phân mảnh): Có ở sinh vật nhân sơ.
• Vùng mã hoá không liên tục hay gọi là (gen phân mảnh): Có ở sinh vật nhân thực. Hầu hết, thì các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục và xen kẽ các đoạn mã hóa axit amin (exon) và không axit amin của (intron).

Mã di truyền

2.1 Khái niệm mã di truyền

Mã di truyền là trình tự các nucleotit có trong gen (trong sợi khuôn) sẽ quyết định trình tự các axit amin có trong protein. Mã di truyền là mã bộ ba được đọc trên cả ADN và ARN (một trong ba của nucleotit liên tiếp mã hóa có một axit amin).

Ví dụ như: Mã cơ sở là 3′-TAX-5 ‘→ mã sao là: 5′-AUG-3’ → mã bộ đếm là (anticodon) là UAX – Met.

2.2 Đặc điểm nổi bật của mã di truyền

Mã di truyền là mã bộ ba và là mã chung hay mã đặc trưng hoặc mã thoái hoá. Bằng thực nghiệm, thì các nhà khoa học đã xác định chính xác có 64 trường hợp sinh ba. Trong đó:

• Có 61 bộ ba mã hóa là 20 axit amin.
• Các bộ ba không mã hóa cho bất kỳ axit amin nào được gọi là bộ ba. Trong quá trình dịch mã, thì khi ribosome tiếp xúc với các bộ ba kết thúc ở các tiểu đơn vị của ribosome tách ra và quá trình dịch mã sẽ kết thúc.

Quá trình nhân đôi ADN

Sau đây, là khái niệm và quá trình nhân đôi của ADN theo các nguyên tắc các e cần nên biết:

3.1 Khái niệm quá trình nhân đôi của ADN trong Sinh học lớp 12 bài 1

Nhân đôi ADN là quá trình tạo ra của hai phân tử ADN con có cấu trúc giống như phân tử của ADN mẹ ban đầu. Sự nhân đôi có thể diễn ra ở pha S nằm trung gian của chu kỳ tế bào (trong nhân của sinh vật nhân thực) hoặc là ngoài tế bào chất (ADN ngoài: ti thể, lục lạp) để chuẩn bị cho quá trình phân chia của tế bào.

3.2 Nguyên tắc của quá trình nhân đôi ADN

Quá trình nhân đôi ADN có trong bài giảng Sinh học 12 bài 1 sẽ diễn ra theo các nguyên tắc sau:

• Quy tắc bổ sung: A – T và G – X.
• Nguyên tắc bán bảo toàn: Trong mỗi phân tử của ADN con, thì một sợi mới sẽ được tổng hợp và sợi còn lại là thuộc về ADN mẹ.
• Nguyên tắc nửa gián đoạn: Một mạch được tổng hợp liên tục và mạch kia được tổng hợp từng đoạn một, sau đó, sẽ nối các đoạn mới.
• Vai trò: Sẽ giúp truyền thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác một cách nguyên vẹn nhất.

Các thành phần tham gia: Hai sợi đơn của phân tử ADN mẹ.

Các nucleotit tự do trong môi trường là (A, T, G, X) để tổng hợp sợi mới và các ribonucleotit A, U, G và X để tổng hợp đoạn mồi.

3.3 Quá trình nhân đôi của hệ thống enzym

Hệ thống các enzym tham gia vào quá trình nhân đôi bao gồm là:

• Gyraza, Helicase: Có chức năng tháo xoắn phân tử của ADN mẹ, Helicase sẽ cắt các liên kết hidro giữa hai sợi đơn của phân tử ADN mẹ để lộ ra sợi khuôn, sẽ tạo ra một ngã ba sao chép.
• RNA polymerase: Có chức năng là tổng hợp đoạn mồi RNA và bổ sung với sợi khuôn.
• DNA polymerase: Có chức năng gắn các nucleotide tự do ở trong môi trường liên kết với nucleotide khuôn mẫu để tổng hợp sợi mới với nhau.
• Ligaza: Có chức năng kết nối các mảnh Okazaki tạo thành một mạch mới.

3.4 Quá trình nhân đôi ADN diễn ra

Quá trình sao chép nhân đôi của ADN sẽ diễn ra theo 3 bước như sau:

• Bước 1: Phân tử ADN mẹ không bị xoắn: Nhờ enzim giải phóng, mà hai sợi đơn của phân tử ADN mẹ dần dần được tách ra tạo thành điểm nối Y và để lộ ra hai sợi khuôn, trong đó có một sợi có đầu 3 ‘và sợi còn lại sẽ có đầu 5’.
• Bước 2: Tổng hợp chuỗi DNA mới: Enzim ARN-polimeraza tổng hợp đoạn mồi, tiếp theo là enzim ADN của polimeraza sẽ liên kết với các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi sợi khuôn theo nguyên tắc bổ sung. Vì, enzim ADN-polimeraza chỉ tổng hợp chuỗi mới theo chiều 5 ‘ đến 3’ nên: Trên mạch thứ 3 ‘, có mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’ đến 3 ‘cùng chiều với chiều không xoắn. Trên mạch thúc 5 ‘, là mạch bổ sung được tổng hợp không liên tục để tạo đoạn. Các đoạn của Okazaki ngắn hạn cũng theo hướng 5 ‘đến 3’ ngược lại với hướng không bị xoắn, và sau đó là các đoạn này được liên kết với nhau bằng một enzyme DNA-ligase.
• Bước 3: Hai phân tử mới được hình thành: Khi sợi mới được tổng hợp, thì hai sợi đơn (một sợi tổng hợp và có sợi cũ của phân tử ban đầu) xoắn lại với nhau để tạo thành hai phần tử của ADN con.

Kết thúc quá trình nhân đôi: Hai phân tử của ADN con được tạo thành có cấu trúc giống hệt nhau và giống với lại ADN mẹ ban đầu. Ở sinh vật nhân thực, thì quá trình nhân đôi diễn ra ở nhiều vị trí nhân đôi khác nhau gọi là (nhiều đơn vị nhân đôi). Ở sinh vật nhân sơ chỉ xảy ra ở một điểm gọi là (đơn vị nhân đôi).

Chú ý: Mỗi đơn vị sao chép sẽ bao gồm hai nhánh Y phát sinh từ một điểm xuất phát duy nhất và được sao chép theo cả hai hướng. Trong một đơn vị nhân đôi, thì số đoạn mồi tăng gấp đôi số đoạn okazaki + 2.

3.5 Quá trình nhân đôi của ADN mang lại ý nghĩa

• Sự nhân đôi ADN ở trong pha S của interphase để chuẩn bị cho quá trình nhân đôi của nhiễm sắc thể và phân chia tế bào.
• Sự nhân đôi ADN giải thích sự truyền chính xác thông tin để di truyền qua các thế hệ.

Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Đoạn không chứa thông tin mã hóa axit amin của gen ở tế bào nhân thực gọi là:

1. Nuclêôtit
2. Exon
3. Codon
4. Intron

Đáp án:

Nuclêôtit là đơn phân của gen (hay ADN).

Exon là đoạn mã hóa axit amin.

Codon là bộ ba mã hóa trên mARN.

Intron là các đoạn không mã hóa axit amin

Đáp án cần chọn là: D

Ví dụ 2: Gen của loài sinh vật nào sau đây có cấu trúc phân mảnh

1. Vi khuẩn lam
2. Nấm men
3. Xạ khuẩn
4. E.Coli

Đáp án:

Gen phân mảnh có ở sinh vật nhân thực, trong 4 loài sinh vật trên thì nấm men là sinh vật nhân thực, A, C, D đều là sinh vật nhân sơ.

Đáp án cần chọn là: B

Ví dụ 3: Gen của loài sinh vật nào sau đây có cấu trúc phân mảnh

1. Virut
2. Thực vật
3. Xạ khuẩn
4. E.Coli

Đáp án: 

Gen phân mảnh có ở sinh vật nhân thực, trong 4 loài sinh vật trên thì thực vật là sinh vật nhân thực, C, D đều là sinh vật nhân sơ. Virut là dạng sống, chưa có cấu tạo tế bào.

Đáp án cần chọn là: B

Các dạng bài tập

Câu 1: Một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá cho một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN được gọi là:

1. Anticodon.
2. Gen.
3. Mã di truyền.
4. Codon.

Đáp án:

Một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá cho một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN được gọi là gen.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 2: Gen là một đoạn của phân tử ADN

1. mang thông tin mã hoá chuỗi polipeptit hay phân tử ARN.
2. mang thông tin di truyền của các loài.
3. mang thông tin cấu trúc của phân tử prôtêin.
4. chứa các bộ 3 mã hoá các axit amin.

Đáp án:

Một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá cho một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN được gọi là gen.

Đáp án cần chọn là: A

Câu 3: Gen là một đoạn ADN mang thông tin di truyền mã hóa cho một sản phẩm xác định là

1. Một phân tử protein
2. Một phân tử mARN
3. Một chuỗi polipeptit hay một phân tử ARN
4. Một phân tử protein hay 1 phân tử ARN

Đáp án:

Gen là một đoạn ADN mang thông tin di truyền mã hóa cho một sản phẩm xác định là một chuỗi polipeptit hay một phân tử ARN.

Đáp án cần chọn là: C

Câu 4: Trong các loại nuclêôtit tham gia cấu tạo nên ADN không có loại nào:

1. Guanin(G).
2. Uraxin(U).
3. Ađênin(A).
4. Timin(T).

Đáp án:

Các loại nucleotit tham gia cấu tạo nên ADN là A, T, G, X.

U là đơn phân cấu tạo nên ARN không phải đơn phân cấu tạo nên phân tử ADN.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 5: ADN không được cấu tạo từ các loại nuclêôtit nào:

1. A, T, G, X.
2. G, X
3. A, U, G, X.
4. A, T

Đáp án:

Các loại nucleotit tham gia cấu tạo nên ADN là A, T, G, X.

U là đơn phân cấu tạo nên ARN không phải đơn phân cấu tạo nên phân tử ADN

Đáp án cần chọn là: C

Câu 6: Timin là nucleotit cấu tạo nên phân tử nào sau đây:

1. ADN
2. mARN
3. ARN 
4. Protein

Đáp án:

Timin là đơn phân của ADN

Đáp án cần chọn là: A

Câu 7: Một đoạn gen có trình tự nuclêôtit là 3’AGXTTAGXA5’. Trình tự các nuclêôtit trên mạch bổ sung của đoạn Gen trên là:

1. 3’TXGAATXGT5’
2. 5’AGXTTAGXA3’
3. 5’TXGAATXGT3’
4. 5’UXGAAUXGU3’

Đáp án:

Theo nguyên tắc bổ sung, ta có:

Mạch gốc:                          3’AGXTTAGXA5’

Mạch bổ sung:                   5’TXGAATXGT3’

Đáp án cần chọn là: C

Câu 8: Một đoạn phân tử ADN ở sinh vật nhân thực có trình tự nuclêôtit trên mạch mang mã gốc là: 3'...AAAXAATGGGGA...5'. Trình tự nuclêôtit trên mạch bổ sung của đoạn ADN này là

1. 5'...TTTGTTAXXXXT...3'.  
2. 5'...GTTGAAAXXXXT...3'.
3. 5'...AAAGTTAXXGGT...3'.  
4. 5'...GGXXAATGGGGA...3'.

Đáp án:

Theo nguyên tắc bổ sung, ta có:

Mạch gốc: 3'...AAAXAATGGGGA...5'.

Mạch bổ sung: 5'...TTTGTTAXXXXT...3'.  

Đáp án cần chọn là: A

Câu 9: Mạch thứ nhất của gen có trình tự nuclêôtít là 3’AAAXXAGGGTGX 5’. Tỉ lệ ở mạch thứ 2 của gen là?

1. 1/4
2. 1
3. 1/2
4. 2

Đáp án:

Tỉ lệở đoạn mạch thứ nhất là: 8/4

Do A liên kết với T và G liên kết với X → A₁ = T₂, T₁ = A₂, G₁ = X₂, X₁ = G₂

→ Tỉ lệ ở đoạn mạch thứ 2 là 4/8 = 1/2

Đáp án cần chọn là: C

Chú ý: Tỷ lệở mạch bổ sung bằng nghịch đảo của mạch gốc và ngược lại.

Câu 10: Người ta sử dụng 1 chuỗi polinucleotit có tỉ lệ (A+G)/(T+X)=4 để tổng hợp một chuỗi polinucleotit bổ sung có chiều dài bằng chuỗi polinucleotit này.Trong tổng số nucleotit tự do mà môi trường nội bào cung cấp có số loại (T+X) chiếm:

1. 4/5
2. 1/5
3. 1/4
4. 3/4

Đáp án:

Chuỗi polinucleotit mạch gốc = 4

Chuỗi polinucleotit bổ sung 1414

→ T + X = 80%, A + G = 20%.  Vậy tỷ lệ T+X chiếm 4/5

Đáp án cần chọn là: A

Câu 11: Trên một mạch của gen có tỉ lệ A:T:X:G = 4:2:2:1. Tỉ lệ (A+T)/(X+G) của gen là:

1. 3
2. 2
3. 4
4. 1

Đáp án:

Tỷ lệ (A+T)/(X+G) = (4+2)/(2+1) =2

Đáp án cần chọn là: B

Câu 12: Người ta sử dụng một chuỗi polinucleotit có (T+X) / (A+G) = 0,25 làm khuôn để tổng hợp nhân tạo một chuỗi polinucleotit bổ sung có chiều dài bằng chiều dài của chuỗi khuôn đó. Tính theo lý thuyết, tỉ lệ các loại nucleotit tự do cần cung cấp cho quá trình tổng hợp này là:

1. A+G = 20%, T+X = 80%
2. A+G = 25%, T+X = 75%
3. A+G = 80%; T+X = 20%
4. A + G =75%, T+X =25%

Đáp án:

Chuỗi polinu làm khung có= 0,25

Theo nguyên tắc bổ sung A-T, G-X

Vậy chuỗi polinu được tổng hợp có:= 0,25

→ A+G = 20%

    T+X = 80%

Đáp án cần chọn là: A

Câu 13: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về gen cấu trúc:

1. Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục, xen kẽ các đoạn mã hóa axit amin là các đoạn không mã hóa axit amin. 
2. Mỗi gen mã hóa protein điển hình gồm ba vùng trình tự nucleotit: vùng điều hoà, vùng mã hóa, vùng kết thúc. 
3. Gen không phân mảnh là các gen có vùng  mã hóa liên tục, không chứa các đoạn không mã hóa axit (intron). 
4. Vùng điều hòa nằm ở đầu 5’ của mạch mã gốc của gen, mang tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã. 

Đáp án:

D sai,vì vùng điều hoà của gen nằm ở đầu 3’ của mạch mã gốc.

Đáp án cần chọn là: D

Câu 14: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về gen cấu trúc:

1. Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục.
2. Mỗi gen mã hóa protein điển hình gồm ba vùng trình tự nucleotit: vùng điều hoà, vùng mã hóa, vùng kết thúc.
3. Gen không phân mảnh là các gen có vùng mã hóa không liên tục.
4. Vùng điều hòa nằm ở đầu 3’ của mạch mã gốc của gen, mang tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã.

Đáp án:

C sai. Vì Gen không phân mảnh là các gen có vùng mã hóa liên tục.

Đáp án cần chọn là: C

Câu 15: Gen phân mảnh có đặc tính là:

1. Chia thành nhiều mảnh, mỗi mảnh một nơi.
2. Gồm các nuclêôtit không nối liên tục.
3. Đoạn mã hóa xen lẫn các đoạn không mã hóa.
4. Do các đoạn Okazaki gắn lại.

Đáp án:

Gen phân mảnh:gồm các đoạn mã hóa axit amin (exon) xen lẫn các đoạn không mã hóa axit amin (intron).

Đáp án cần chọn là: C

Câu 16: Đặc trưng của gen phân mảnh là:

1. Tồn tại ở các nơi khác nhau trong tế bào.
2. Gồm các vùng mã hóa không liên tục.
3. Gồm nhiều đoạn nhỏ.
4. Do các đoạn Okazaki gắn lại.

Đáp án:

Gen phân mảnh: gồm các đoạn mã hóa axit amin (exon) xen lẫn các đoạn không mã hóa axit amin (intron).

Đáp án cần chọn là: B

Câu 17: Đoạn chứa thông tin mã hóa axit amin của gen ở tế bào nhân thực gọi là:

1. Nuclêôtit
2. Exon
3. Codon
4. Intron

Đáp án: Nuclêôtit là đơn phân của gen (hay ADN).

Exon là đoạn mã hóa axit amin.

Codon là bộ ba mã hóa trên mARN.

Intron là các đoạn không mã hóa axit amin. 

Đáp án cần chọn là: B

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:

60 bài tập về thực hành Quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên (có đáp án)

70 bài tập về dòng năng lượng trong hệ sinh thái và hiệu suất sinh thái (có đáp án)

50 bài tập về hệ sinh thái (có đáp án)

Các bài tập về diễn thế sinh thái (2024) có đáp án mới nhất

60 bài tập về quần xã sinh vật và một số đặc trưng cơ bản của quần xã (có đáp án)