Xem phim cơ chế nhân đôi ADN, phiên mã và dịch mã

:

Ự

BÀI 9 TH C HÀNH

XEM PHIM VỀ CƠ CHẾ NHÂN ĐÔI ADN,

PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ

IM C TIÊU ứ ế ủ ọ ể ế ơ ồ ễ t v n d ng ki n th c đã h c đ phân tích s đ di n bi n c a quá trình nhân đôi ADN, phiên

ệ ạ ố Ụ ế ậ ụ Bi ị mã và d ch mã. Rèn luy n kĩ năng quan sát, tính sáng t o trong các tình hu ng khác nhau.

Ị IICHU N BẨ ề ễ ế ọ ế ị ạ ị ọ Đĩa CD v di n bi n quá trình nhân đôi ADN, phiên mã, d ch mã. Thi Ế t b d y h c:máy vi tính, máy chi u, tranh nh minh h a. IIIN I DUNG VÀ CÁC B ế ả ƯỚ C TI N HÀNH ơ ế

ễ Ộ 1C ch nhân đôi ADN ế B1 Quan sát phim di n bi n quá trình nhân đôi ADN:

' OH còn m ch kia có đ u 5' –P.

ờ ượ ử ắ ADN đ ơ ạ c ộ ở ầ đ u tháo xo n có 2 m ch đ n, m t ạ ắ ầ ạ ắ ủ Tháo xo n c a ADN: ư helicase tháo xo n, phân t nh có enzyme nh ạ ữ tách ra ch c hình ch Y, ầ m ch có đ u 3

ậ ề ớ ổ ạ ổ ợ ộ B2 Nh n xét v các n i dung nhân đôi ADN: T ng h p các m ch ADN m i b sung:

' >

' > 5' m ch này t ng h p liên t c. ợ ổ '> 3' m ch này t ng h p t ng đo n ng n ng ạ ợ ừ ổ

ạ ổ ợ ề ổ ợ ợ ổ ề ồ T ng h p đo n m i ạ T ng h p m ch có chi u 3 5' ạ T ng h p m ch có chi u 5 3' ụ ạ ạ ắ ượ ể ủ ề ề ề ợ ợ c chi u phát tri n c a ổ ổ ạ ữ ạ + T ng h p m ch có chi u 3 ạ + T ng h p m ch có chi u 5 ch c ch Y.

ắ ạ ủ ượ ADN con ắ ử i c a các phân t c nhân đôi theo nguyên t c b ắ ờ ả ồ ượ ạ ử

Xo n l ổ ADN đ sung và nguyên t c bán b o t n. Nh đó c t o ra hoàn ADN con đ mà hai phân t ử ớ ố ố toàn gi ng nhau và gi ng v i phân t ADN m .ẹ

ễ ế ề ậ ắ ổ ợ 2Phiên mã: B1 Quan sát phim di n bi n quá trình phiên mã. B2 Nh n xét v các quá trình tháo xo n, t ng h p mARN.

ạ ớ ng ng v i 1 gen ươ ứ ' >5'. ề ộ

ố ' >5' và b t ắ ở ầ i v trí kh i đ u (theo ộ ắ Tháo xo n m t đo n ADN t ề ể ộ ạ đ l m ch khuôn có chi u 3 En zim ARN poolimeraza bám vào vùng đi u hòa ạ ắ ra m ch mã g c 3 tháo xo n gen l ạ ị ợ ầ ổ đ u t ng h p mARN t ắ ổ nguyên t c b sung)

ơ ớ ổ ự ẫ ạ ợ ọ ư ơ bào nhân th c m i t ng h p g i là mARN s khai vì chúng v n còn các đo n intron ch a ạ ổ T ng h p mARN t o ra mARN s khai: mARN ượ đ ợ ở ế t ạ ỏ c lo i b

ể ượ c ưở ng thành: ượ ắ ỏ ạ ố ồ ạ c c t b các đo n ạ ớ i v i ưở ng thành, r i đi qua màng ấ ẫ ể bào ch t làm khuôn m u đ ạ ỏ Lo i b intron (vùng không mã hóa) đ đ mARN tr mARN sau khi phiên mã đ intron, n i các đo n êxôn (vùng mã hóa) l nhau thành mARN tr ế nhân ra ngoài t ợ ổ t ng h p prôtêin.

ễ ế ị ở ầ ề ế ậ ị 3 D ch mã B1 Quan sát phim di n bi n quá trình d ch mã. ạ B2 Nh n xét v các giai đo n m đ u, kéo dài và k t thúc

ự ấ ượ ớ ợ ờ ắ ấ c ho t hoá nh g n v i h p ch t giàu ờ ộ ủ ng ađenôzintriphôtphat (ATP) d ượ ặ ượ ệ ươ ứ ể ạ ạ do có trong bào ch t đ ụ ạ ướ i tác d ng c a m t s lo i enzim. Sau đó, nh m t lo i ứ ạ ng ng đ t o nên ph c c ho t hoá l ạ ộ ố ạ ế ớ i liên k t v i tARN t ạ Ho t hoá axit amin: Các axit amin t năng l enzim đ c hi u khác, axit amin đã đ ợ h p axit amin – tARN (aa – tARN).

ả ị Hình nh quá trình d ch mã:

ỗ ự ở ầ ộ ở ầ ơ ở ầ ớ ủ ố ớ ế

ủ M đ u chu i pôlipeptit có s tham gia c a ậ ở ribôxôm, b ba m đ u AUG(GUG sinh v t ế nhân s ), tARN axit amin m đ u ti n vào ở ầ ribôxôm đ i mã c a nó kh p v i mã m đ u ở ạ trên mARN theo NTBS. K t thúc giai đo n m đ uầ

ỗ ể ấ ế ứ ớ ớ ớ ị ủ ố ắ ổ ở ầ ủ ớ ắ ổ ớ ủ ữ ứ ế ể ấ ị ở ầ ờ ự ể ế ỏ ị ủ ủ ố ậ Kéo dài chu i pôlipeptit: tARN v n chuy n axit amin th nh t ti n vào ribôxôm đ i mã c a nó ạ i v trí bên c nh, đ i mã kh p v i mã m đ u c a mARN theo nguyên t c b sung. aa1 – tARN t ứ ạ ấ ủ c a nó kh p v i mã c a axit amin th nh t trên mARN theo nguyên t c b sung. Enzim xúc tác t o ộ ộ ở ầ thành liên k t peptit gi a axit amin m đ u và axit amin th nh t. Ribôxôm d ch chuy n đi m t b ế ba trên mARN (s chuy n v ) làm cho tARN m đ u r i kh i ribôxôm. Ti p đó, aa2 – tARN ti n vào ribôxôm, đ i mã c a nó kh p v i mã c a axit amin th hai trên mARN theo nguyên t c b sung. ế ứ ị ạ ả ắ ổ ư ậ ự c t o thành. S chuy n v l ớ ộ ể ế ế ứ ế ụ i x y ra, và c ti p t c nh v y cho ỗ ử chu i polipeptit lúc này có

ứ ẫ ắ ớ ớ ớ ố ượ ạ ữ Liên k t peptit gi a aa1 và aa2 đ ế ớ ộ ế đ n khi ribôxôm ti p xúc v i b ba ti p giáp v i b ba k t thúc phân t ấ c u trúc aaMĐ – aa1 – aa2 ... aan v n còn g n v i tARN axit amin th n. ỗ ể ế ị ừ ị ộ ể ượ ỗ ỏ c tách kh i chu i ạ ỏ ế ầ ủ ố ộ ả K t thúc chu i pôlipeptit: Ribôxôm chuy n d ch sang b ba k t thúc lúc này ng ng quá trình d ch mã 2 ti u ph n c a ribôxôm tách nhau ra tARN, axit amin cu i cùng đ ở polipeptit. M t enzim khác lo i b axit amin m ầ đ u gi ỗ i phóng chu i pôlipeptit.

ắ ư ể Có th tóm t t quá trình nh sau:

ế ậ K t lu n:

ộ c p đ ơ ế ủ ử C ch c a hi n t phân t ệ ượ ể có th tóm t ề ở ấ n di truy n ơ ồ ắ ằ t b ng s đ :

ADN > m ARN > prôtêin > tính tr ng.ạ

Ỏ Ở Ộ IVCÂU H I ĐÁNH GIÁ VÀ M R NG

ấ ả ạ ấ ủ ộ ư ế ộ ế ề ể ủ ơ

ầ ố ử ạ ằ ủ 1 Gen là gì, b n ch t c a gen, c u trúc c a gen nh th nào, gen có bao nhiêu lo i? ụ 2Mã di truy n là gì, b ba mã hóa là gì, th nào là b ba thoái hóa, cho ví d ? ữ ậ ở ế 3Nh ng đi m khác nhau c b n c a trong quá trình nhân đôi c a ADN bào sinh v t nhân s và t ở ế ADN t ộ 4M t phân t ơ ả ủ ự ậ bào sinh v t nhân th c? 4 nuclêôtit lo i X, s nuclêôtit lo i T b ng 2 l n s nuclêôtit lo i X. ạ ứ ADN ch a 65.10 ủ ử ố ạ ADN đó ra μm. ầ ự ườ ộ ề aTính chi u dài c a phân t ử bKhi phân t ADN đó nhân đôi, thì nó c n bao nhiêu nuclêôtit t do trong môi tr ng n i bào?

5Quá trình nhân đôi ADN di n ra ở : ế ế cTi th .ể dNhân t ễ ấ aT bào ch t bRibôxôm. ề ượ ạ ự ế ử ụ bào. ợ 6D ng thông tin di truy n đ c tr c ti p s d ng trong t ng h p prôtêin là:

ổ crARN dtARN aADN bmARN ộ 7Các mã b ba khác nhau ở : ố ượ ng các nuclêôtit các nuclêôtit. ầ aS l bThành ph n các nuclêôtit ự cTrình t ả d c a,b,c.

Ỏ

?H I KHÓ ĐÁP HAY

ơ ể ườ C th con ng i có bao nhiêu gen?

ả ộ ủ ườ i ọ ấ ố ế ệ t vi c gi đã hoàn t i mã toàn b gen c a con ng ộ Sau 10 năm làm vi c, m t nhóm khoa h c qu c t ữ ượ ệ ộ ộ i mã toàn b gen con ế ỷ c xem là m t trong nh ng công trình nghiên c u quan tr ng nh t c a th k , vì thành ậ ườ ỗ ự i. ườ Đây đ ở ả ấ ủ i. ữ ệ ử ộ ỷ ứ ọ t con ng ơ ơ t c các n i trong c th ơ ể

ế ủ ch c c a gen trong c th con ng ọ ọ ẳ ả ơ ể ư ứ ể t y u đ mang l ứ ạ ườ i là ả i nh ng ti n b m i và quan tr ng c a y sinh h c. Nh ng không ph i ụ ể , có kho ng 47% gen ch ng có ch c năng gì c th ủ ư ơ ể t ch c năng c a chúng). ườ ứ i ư t, các nhà khoa h c ả ả ả ố ư ấ ằ ả ỉ ọ ướ ơ ể ằ c đoán r ng c th ầ ượ i mã đ u tiên đ c công b , con ả t, i mã gen hoàn t ế ư ườ i hàm ch a ch kho ng 20.000 đ n 25.000 gen. Nh ộ ấ ứ ơ ố ơ ể ể ả ế ơ ể c tính r ng c th con ng ườ i có th còn th p h n s gen trong c th chu t (kho ng 30.000 ng gen trong con ng

ơ ả ố ố ượ ề ấ ộ ờ ng gen trong c th chúng ta còn ít h n c s gen trong... cây M t đi u khá b t ng là s l ơ ể ồ ả ủ ệ ả ọ ố i mã xong b n đ gen c a cây lúa và h phát hi n gi ng lúa ế ọ ở c indica (còn có tên là bulu ạ ủ Indonesia) có kho ng 32.000 đ n 56.000 gen. ỏ ữ ườ T i sao con ng ề ườ ọ ượ ữ ư ứ ằ ự ườ ẩ ộ ọ i làm khoa h c. Đi u quan tr ng c n nói là m c dù gi a con ng ấ ố ượ i. Nói m t cách khác, các th c ph m hay trái cây đ ậ ộ ố ể c luân chuy n gi a cây ể ổ c thay đ i gen có th không làm ủ ả Gi ứ ng ụ ệ ớ công này m ra m t k nguyên m i trong n l c chinh ph c b nh t ơ ể. Nh ng tín ọ ế ấ ả Gen có ch c năng g i các tín hi u hóa h c đi đ n t ỉ ị ụ ể ứ ầ ủ ệ ả hi u này có ch a đ y đ các thông tin, các ch th c th cho các c quan trong c th ta ph i ho t ể ố ượ ư ơ ấ ổ ứ ủ ệ ộ ng gen cũng nh c c u t đ ng ra sao. Vi c tìm hi u s l ộ ớ ữ ạ ề ấ ế ộ m t đi u t ự ế gen nào cũng có ch c năng rõ ràng. Trong th c t ế ặ gen vô nghĩa (ho c chúng ta ch a bi ố ượ gen C th con ng S l ng ướ ả ấ i mã gen ch a hoàn t Tr c kia, khi công trình gi ế ế ườ i có kho ng 100.000 gen. Đ n năm 2001, khi k t qu gi con ng ố ả ố s này gi m xu ng còn 30.000 đ n 40.000 gen. Nh ng nay, sau khi công trình gi ọ ướ các nhà khoa h c ố ượ ậ v y, s l gen)! lúa! Năm 2002, các nhà khoa h c cũng gi ướ ả n ộ ề ơ Câu h i này đã là m t đ tài suy lu n lý thú c a i có ít gen h n cây lúa? ầ ớ ặ gi i và cây lúa có m t s gen có ư ấ c u trúc ADN gi ng nhau, nh ng ch a có b ng ch ng nào cho th y gen đ lúa và con ng thay đ i c u trúc gen c a con ng ể ườ i. ưở ng ơ ể ề ề ẳ ạ Bi n th gen và nh h M i chúng ta đ u có 25.000 gen trong c th . Ch ng h n nh b n và tôi đ u mang trong ế ư ườ ữ ạ ổ ấ ế ỗ ữ ư ạ ệ ể t gi a b n và tôi là bi n th i nh ng gen nh VDR, COLIA1, apoE4, v.v... Nh ng cái khác bi ỉ ộ ự ứ ư ể ớ ộ ề ư ế ố ộ ọ ữ ớ ộ ổ ng, đ tu i, gi ỗ ề ủ ả ẳ ề ủ ạ ề ơ ị ấ ư ơ ơ ữ ế ố i tính, v.v... là nh ng bi n s . ườ ủ i giá trị”, hay nói chính xác h n là nhóm:

ế ố ể ữ ỗ ậ ừ ộ ừ ộ cha, và m t t hai thành t c c u t o t c nh n t ề ể ượ ấ ạ ừ ư ố ế ể ể ườ i bi n th TT, nh ng tôi có bi n th TG. V i b t c gen nào, t n s gien ắ ạ ầ ố ườ ữ ạ ỉ i tính ch có hai “ ế ữ ọ ể ố ượ ố (allele): m t thành t đ ể ế T và G, và do đó có 3 bi n th : TT, TG và GG. B n ớ ấ ứ ế ư ả ườ i châu Á, kho ng 5% mang trong ng t gi a các s c dân. Ch ng h n trong ng i ể ệ ng khác bi ủ ẳ ầ ố ườ ư ắ i da tr ng là 15%. Chúng ta khác nhau là do ể ể ứ ng ự gen, ch không ph i gen. Gen th c ra ch là m t th c th v i m t cái tên, hay nói theo ngôn ng toán, ượ ạ là m t bi n s . Ch ng h n nh chi u cao, tr ng l M i bi n s có nhi u giá tr : chi u cao c a tôi là 175 cm, c a b n là 180 cm, và c a nhi u ng ớ khác có th cao h n hay th p h n. Nh ng gi ỗ ậ nam hay n . M i gen có nhi u nhóm mà thu t ng g i là genotype (bi n th gen). ế M i bi n th đ ạ ẳ ẹ m . Ch ng h n nh gen VDR có hai thành t ọ đ c có th mang trong ng ườ th ế bi n th GG c a gen VDR, nh ng t n s này trong ng ả ế bi n th gen, ch không ph i khác nhau vì gen.

ặ ứ Ngoài ch c năng quy t đ nh đ c tính c a c th con ng ộ ổ ườ ị ế ị ế ậ ệ ử ộ ể ứ ố ạ ể ẳ ỏ ư ế ọ ả ữ ả ọ ươ ưở ọ ẽ ộ ậ t, th m chí t ổ ấ ệ ữ ậ gen th ph m ể ẩ ể ệ ậ t, gen còn có th s d ng đ xác i, trong t ứ ủ ể ử ụ ỉ ế ằ ứ ụ ố ườ Ngoài ch c năng dùng thông tin gen đ ch n đoán b nh t ệ ứ ả ố ố ả ụ ậ ấ ứ ệ ệ ấ ệ ề ệ ứ ứ ầ ữ ự ứ ằ ố ể ấ ủ ươ ử ữ ọ Cho nên m t trong nh ng th thách l n nh t c a y h c trong t ị ng lai là xác đ nh gen nào có ủ ủ ộ ng đ n hi u ng c a thu c nào. Đi u đó cũng có nghĩa là, không ph i khi b gen c a con ể ế ướ ơ ườ ậ ể ệ ớ ố ề ườ ẽ i s không còn b nh t ộ ệ ứ ả i mã, con ng t đ có th bi n ả c m tr ế ượ c gi ng sinh thành ủ ơ ể ứ i, gen còn có ch c năng gây ả ư ừ b nhệ . M t khi gen đ t bi n (t c là m t m ng ADN đ t nhiên b thay đ i, nh t ộ TGXXA thành ổ ấ ỉ ộ ạ ế bào, b nh t vong. Ch m t thay đ i r t TXXXA ch ng h n) có th gây ra r i lo n t ế ỷ ố ờ ề ặ ả nh nh th có th làm cho chúng ta ph i su t đ i đau kh vì gen! V n đ đ t ra cho y h c th k ộ ệ ế t. Hy v ng qua vi c gi 21 là làm sao truy tìm nh ng gen có nh h i mã b gen ng đ n các b nh t ủ ạ ” này. ng lai, các nhà khoa h c s tìm ra nh ng “ con ng ị t r ng b t c b nh nào, thu c men ch có tác d ng (t c có đ nh hi u ng c a thu c men. Ai cũng bi ẳ ệ ệ t) cho kho ng 50% b nh nhân, còn 50% b nh nhân ch ng có tác d ng gì, th m chí còn có hi u qu t ủ ề ạ t v hi u ng c a thu c gi a cá tác h i. Nhi u b ng ch ng nghiên c u g n đây cho th y, s khác bi nhân có th do gen gây ra. ả ưở nh h ườ i đã đ ng ự ệ hi n th c.