Sinh học 12 Bài 1: Gene và cơ chế truyền thông tin di truyền Giải Sinh 12 Chân trời sáng tạo trang 5, 6, 7, .., 14

Giải Sinh 12 Bài 1: Gene và cơ chế truyền thông tin di truyền là tài liệu vô cùng hữu ích giúp các em học sinh lớp 12 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để giải các bài tập trong SGK Chương 1 Di truyền phân tử và di truyền nhiễm sắc thể trang 5→14.

Soạn Sinh 12 Chân trời sáng tạo trang 10, 12, 12, 13, 14, 15 .. , 22 được biên soạn đầy đủ, chi tiết giúp các bạn hiểu được kiến thức về quá trình phiên mã, dịch mã. Đồng thời trả lời các câu hỏi nội dung bài học so sánh với kết quả mình đã làm.

Trả lời câu hỏi Hoạt động hình thành kiến thức mới

Câu hỏi 1

Quan sát hình 1.1, hãy:

a) Mô tả cấu trúc của nucleotide. Bốn loại nucleotide khác nhau ở thành phần nào?

b) Mô tả liên kết phosphodiester giữa các nucleotide.

c) Cho biết sự kết cặp đặc hiệu giữa các base trên phân tử DNA được thể hiện như thế nào. Phát biểu nguyên tắc bổ sung.

Gợi ý đáp án

a) Mỗi nucleotide được cấu tạo từ một trong bốn loại nucleobase chứa nitơ hoặc là cytosine (C, ở Việt Nam còn viết là cytosine, viết tắt C), guanine (G), adenine (A), hay thymine (T) liên kết với đường deoxyribose và một nhóm phosphat. Bốn nucleotide khác nhau ở nucleobase.

b) Liên kết phosphodiester là liên kết giữa đường của nucleotide này với axit photphoric của nucleotide kế tiếp trên mạch đơn của phân tử ADN. Đây là liên kết bền vững.

c)

– Sự kết cặp đặc hiệu: A chỉ liên kết với T và ngược lại, G chỉ liên kết với C và ngược lại.

– Nguyên tắc bổ sung: Nguyên tắc bổ sung là nguyên tắc mà bazơ có kích thước lớn liên kết với một base có kích thước bé, cụ thể A liên kết với T và G liên kết với C.

Câu hỏi 2

Những đặc điểm cấu trúc nào của DNA đảm bảo cho nó thực hiện được các chức năng?

Gợi ý đáp án

Chức năng của ADN là mang thông tin di truyền, bảo quản, bảo tồn thông tin di truyền và biến đổi tạo nền tảng cho sự tiến hóa.

Câu hỏi 3

Hãy giải thích tại sao quá trình tái bản DNA là sự sao chép thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể?

Gợi ý đáp án

Kết quả của quá trình nhân đôi DNA là từ một phân tử DNA mẹ tạo thành hai phân tử DNA con 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.

→ Tái bản DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.

Câu hỏi 4

Căn cứ vào mạch khuôn, xác định vị trí các vùng cấu trúc trên gene trong hình 1.4

Gợi ý đáp án

Các vùng cấu trúc:

– Vùng điều hòa

– Vùng mã hóa

– Vùng kết thúc

Câu hỏi 5

: Phân biệt gene phân mảnh và gene không phân mảnh, gene cấu trúc với gene điều hòa.

Gợi ý đáp án

– Phân biệt gen cấu trúc và gen điều hòa:

+ Gene cấu trúc: gene mã hóa protein có vai trò hình thành cấu trúc hoặc thực hiện một chức năng khác không có chức năng điều hòa.

+ Gene điều hòa: gene mã hóa protein có chức năng điều hòa hoạt động của gene cấu trúc.

– Phân biệt gene phân mảnh và gene không phân mảnh:

+ Gene phân mảnh: gene có trình tự mã hóa gồm exon và intron.

+ Gene không phân mảnh: gene có vùng mã hóa chỉ có trình tự được dịch mã.

Câu hỏi 6

Quan sát hình 1.5, 1.6 và 1.7, đọc đoạn thông tin, lập bằng phân biệt ba loại RNA theo hai tiêu chí: cấu trúc và chức năng

Câu hỏi 7

Quan sát hình 1.8, hãy:

a) Mô tả quá trình phiên mã

b) Giải thích tại sao “phiên mã thông tin di truyền là cơ chế tổng hợp RNA dựa trên DNA”.

Gợi ý đáp án

a) Quá trình phiên mã:

Bước 1. Khởi đầu:

Enzyme RNA polymerase bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mRNA tại vị trí đặc hiệu.

Bước 2. Kéo dài chuỗi RNA:

Enzyme RNA polymerase trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và gắn các nucleotide trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung: A gốc – U môi trường, T gốc – A môi trường, G gốc – C môi trường, C gốc – G môi trường, để tổng hợp nên mRNA theo chiều 5’ → 3’. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gen đóng xoắn ngay lại.

Bước 3. Kết thúc:

Khi enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử RNA được giải phóng.

b) Kết thúc phiên mã tạo ra phân tử RNA mang thông tin di truyền của DNA ban đầu → do đó, bản chất của quá trình phiên mã là truyền thông tin di truyền từ DNA sang mRNA.

Câu hỏi 8

Quan sát hình 1.9, hãy mô tả quá trình phiên mã ngược.

Gợi ý đáp án

Sao mã ngược là hiện tượng ARN tổng hợp ra ADN, ví dụ ở virut HIV.

Trên mỗi sợi ARN lõi của các virus này có mang một enzyme sao mã ngược (reverse transcriptase). Khi xâm nhập vào tế bào chủ, enzyme này sử dụng ARN của virus làm khuôn để tổng hợp sợi ADN bổ sung (cADN – complementary ADN). Sau đó, sợi cADN này có thể làm khuôn để tổng hợp trở lại bộ gene của virus (cADN→ARN), hoặc tổng hợp ra sợi ADN thứ hai bổ sung với nó (cADN→ADN) như trong trường hợp virus gây khối u mà kết quả là tạo ra một cADN sợi kép. Phân tử ADN sợi kép được tổng hợp trước tiên trong quá trình lây nhiễm có thể xen vào ADN của vật chủ và ở trạng thái tiền virus (provirus). Vì vậy, provirus được truyền lại cho các tế bào con thông qua sự tái bản của ADN vật chủ, nghĩa là các tế bào con cháu của vật chủ cũng bị chuyển sang tình trạng có mầm bệnh.

Câu hỏi 9

Phân tử mRNA được phiên mã từ mạch khuôn 3’ → 5’ của gene. Xác định chiều đọc của codon và anticodon.

Gợi ý đáp án

Chiều bộ ba sao mã (codon) trên mARN là 5’-3’ và bộ ba đối mã ( anticođon) của tARN là 3’-5’

Câu hỏi 10

Quan sát hình 1.10 và cho biết:

a) Quá trình dịch mã có sự tham gia của những thành phần nào? Nêu vai trò của những thành phần đó.

b) Chiều dịch chuyển của ribosome trên mRNA.

c) Nguyên tắc bổ sung được thể hiện trong quá trình dịch mã như thế nào?

Gợi ý đáp án

a) Trong quá trình dịch mã, thành phần tham gia trực tiếp vào quá trình dịch mã tổng hợp prôtêin là mARN, tARN và rARN, trong đó:

– mRNA: mang bộ ba mã hóa

– tRNA: mang bộ ba đối mã

– rRNA: tổng hợp ribosome

b) Ribosome dịch chuyển trên mARN theo chiều 3’→ 5′.

c) Nguyên tắc bổ sung trong quá trình dịch mã thể hiện ở việc bộ ba đối mã (anticodon) của tARN liên kết với bộ ba mã sao (codon) trên mARN.

Câu hỏi 11

Quan sát hình 1.13, hãy:

a) Nêu nhận xét về cấu trúc của các chuỗi polypeptide được dịch mã nhờ polyribosome. Giải thích tại sao.

b) Nêu vai trò của polyribosome trong việc tổng hợp protein.

Câu hỏi 12

Ở cấp độ phân tử, thông tin di truyền được truyền đạt theo những hướng nào? Hướng nào đảm bảo cho đặc tính di truyền được duy trì ổn định?