Giáo án Sinh học Lớp 9 - Buổi 4: ADN và gen

? Nêu thành phần hoá học và cấu tạo của prôtêin 
? Về mặt cấu trúc ADN và ARN giống nhau căn bản điểm gì (là đại phân đa phân tử ) 
Yếu tố nào xác định sự đa dạng của prôtêin 
? Tính đặc thù của prôtêin được thể hiện như thế nà 
? Vì sao prôtêin có tính đa dạng và đặc thù
.
- Prôtêin là một hợp chất hữu cơ gồm các nguyên tố C.H.O.N.
- Pôtêin là đại phân tử đươc cấu trúc theo nguyên tắc đa phân mà đơn phân là axít amim
- Prôtêin có tính đa dạng :
Do 20 loại a xít amin tạo ra vô số cách sắp xếp khác nhau trong chuỗi axít amin
- Tính đặc thù : được thể hiện ở số lượng thành phần axít amin , cấu trúc không gian , cách sắp xếp a xít amin 
* Các bậc cấu trúc :
- Cấu trúc bậc 1 : là chuỗi a xít amin có trình tự xác định tạo thành chuỗi pôlipéptít
- Cấu trúc bậc 2: Là chuỗi a xít amin tạo vòng xoắn lò so chịu lực khoẻ 
- Cấu trúc bậc 3; do cấu trúc bậc 2 cuộn xếp thành kiểu đặc trng 
- Cấu trúc bậc 4; gôm 2 hay nhiều chuỗi a xít amim kết hợp với nhau 
B- Hệ thống cõu hỏi
Câu 1: Trình bày cấu trúc hoá học của phân tử ADN.
- ADN tồn tại chủ yếu trong nhân tế bào, cũng có mặt ở ti thể, lạp thể. ADN là một loại axit hữu cơ có chứa các nguyên tố chủ yếu C, H, O, N và P 
- ADN là đại phân tử, có khối lượng phân tử lớn, chiều dài có thể đạt tới hàng trăm micromet, khối lượng phân tử từ có thể đạt tới hàng triệu đ.v C
- ADN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mỗi đơn phân là một loại nucleotit, mỗi nucleotit có 3 thành phần: một bazơnitric, một đường ( C5H10O4 ), một phân tử H3PO4
. Có 4 loại nucleotit mang tên gọi của các bazơ -nitric, trong đó A và G có kích thước lớn, T và X có kích thước bé.
- Trên mạch đơn của phân tử các đơn phân liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị là liên kết giữa đường C5H10O4 của nucleotit này với phân tử H3PO4 của nucleotit bên cạnh, là liên kết rất bền đảm bảo cho thông tin di truyền trên mỗi mạch đơn ổn định kể cả khi ADN tái bản và phiên mã.
- Từ 4 loại nucleotit có thể tạo nên tính đa dạng và đặc thù của ADN ở các loài sinh vật bởi số lượng, thành phần, trình tự phần bố của nucleotit.
Câu 2: Trình bày cấu trúc không gian của phân tử ADN
- Mô hình ADN theo J.Oatxơn, F.Cric có đặc trưng sau:
+ Là một chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch polinucleotit quấn song song quanh một trục tưởng tượng trong không gian theo chiều từ trái sang phải( xoắn trái) như một thang dây xoắn: tay thang là phân tử đường(C5H10O4), axit photphoric sắp xếp xen kẽ nhau, mỗi bậc thang là một bazơniric đứng đối diện và liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô theo nguyên tắc bổ sung ( NTBS). trong đó A của mạch đơn này liên kết với T của mạch đơn kia bằng hai liên kết hiđrô. G của mạch đơn này liên kết với X của mạch đơn kia bằng 3 liên kết hiđrô và ngược lại.
+ Do có cặp nucleotit liên kết với nhau theo NTBS đã đảm bảo cho chiều rộng của chuỗi xoắn kép bằng 20A0,mỗi chu kỳ xoắn có 10 cặp nucleotit, có chiều cao 34A0.
Câu 3: Chức năng cơ bản của ADN
+ Chứa thông tin di truyền, thông tin di truyền được mật mã dưới dạng trình tự phân bố các nu cleotit của các gen trên phân tử ADN.
+ Nhân đôi để truyền thông tin di truyền qua các thế hệ.
+Chứa các gen khác nhau, giữ chức năng khác nhau.
+Có khả năng đột biến tạo nên thông tin di truyên mới.
Câu 4 : KháI niệm về gen :
Gen là một đoạn xoắn kép của phân tử ADN mang TTDT quy định cấu trúc của một loại Pr nào đó.
Câu 5 : Chức năng của Gen :
- Gen chứa TTDT có khả năng tái sinh cho các gen con trong TB của cùng một cơ thể, đảm bảo tính đặc trưng và ổn định của gen trong mỗi cá thể
- Gen có khả năng phân ly trong giảm phân và tái tổ hợp trong thụ tinh , nên TTDT chứa trong gen dễ truyền đạt qua các thế hệ khác nhau của loài , bảo đảm tính đặc trưng của gen được ổn định qua các thế hệ của loài .
Câu 6: Thế nào là nguyên tắc bổ sung? Hãy cho biết ý nghĩa cảu nguyên tắc bổ sung trong cấu tạo và hoạt động di truyền của phân tử ADN.( bổ sung thêm sách chuẩn KT 12/137) - Đề thi HSG tỉnh 2008
* Khái niệm nguyên tắc bổ sung : Là nguyên tăc tắc cặp đôi giữa các bazơnitric trên mạch kép phân tử ADN , đó là nguyên tắc A của mạch đơn này có kích thước lớn được bổ sung với T của mạch đơn kia có kích thước bé, chúng liên kết với nhau bằng 2 lk H2, G của mạch đơn này có kích thước lớn được bổ sung với X của mạch đơn kia có kích thước bé, chúng liên kết với nhau bằng 3lk H2
*ý nghĩa của nguyên tắc bổ sung : 
- Trong cấu trúc : Theo nguyên tắc bổ sung A liên kết với T bằng 2 lk H2,G với X bằng 3 lk H2 đảm bảo cho cấu trúc của ADN ổn định.đường kính của ADN là 20A0 và có cấu đặc trưng 
- Trong hoạt động di truyền
+ Trong tự sao ( tổng hợp ) của ADN : nhờ nguyên tắc bổ sung (A=T, G=X ) mà các ADN ở TB con giống hệt TB mẹ ban đầu.
+ Trong tổng hợp ARN : nhờ nguyên tắc bổ sung( A- U, G-X) mà gen ( ADN) tổng hợp được các ARN 
+ Trong tổng hợp Pr : nhờ nguyên tắc bổ sung mà tARN mang và gắn chính xác axit amin vào mạch Pr tổng hợp.
Câu 7: Tính đặc trưng và ổn định của phân tử ADN
a) Tính đặc trưng 
+ Đặc trưng bởi số lượng, thành phần trình tự phân bố các nucleotit, vì vậy từ 4 loại nucleotit đã tạo nên nhiều loại phân tử ADN đặc trưng cho mỗi loài.
+ Đặc trưng bởi tỉ lệ A+T / G+X
+Đặc trưng bởi số lượng, thành phần trình tự phân bố các gen trong từng nhóm gen liên kết.
+ Hàm lượng ADN trong tế bào không đổi.
b) Tính ổn định 
- ADN của mỗi loài được ổn định qua các thế hệ TB của cơ thể và ổn định qua các thế hệ khác nhau của loài 
- ADN trong các TB của cùng một cơ thể được ổn định là nhờ cơ chế tự nhân đôI kết hợp với sự phân ly đồng đều trong nguyên phân 
- ADN qua các thế hệ khác nhau của loài được ổn định là nhờ sự kết hợp của 3 cơ chế táI sinh ( tự x2) , phân ly ( trong GP hình thành GP) và táI tổ hợp ( xảy ra trong thụ tinh) . KQ là hình thành hợp tử mới của laòi chứa bộ ADN đặc trưng sao chép từ thế hệ trước.
Cõu 8: ADN cú những đặc điểm gỡ về cấu trỳc để đảm bảo cho nú giữ được TTDT
- ADN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân , mỗi đơn phân là một Nu, từ 4 loại Nu đã xây dựng nên các ADN của loài đặc trưng và đa dạng.
- Trờn mỗi mạch đơn của ADN, cỏc Nu liờn kết với nhau bằng liờn kết húa trị bền vững 
- Trờn mạch kộp cỏc Nu liờn kết với nhau bằng liờn kết H theo nguyờn tắc bổ xung là liờn kết khụng bền nhưng số lượng liờn kết H trờn phõn tử ADN rất lớn đó đảm bảo cấu trỳc khụng gian của ADN ổn định
- Nhờ cỏc cặp Nu liờn kết với nhau theo NTBS đó tạo cho chiều rộng của ADN ổn định, cỏc vũng xoắn của ADN để liờn kết với Pr tạo cho cấu trỳc của ADN ổn định TTDT được điều hũa
- ADN có cấu trấu xoắn kép khiến cho nó có thể được dùng làm khuân mẫu để tổng hợp nên các phân tử ARN là các bản sao của nó. 2 mạch đơn của phân tử ADN liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung. Cách cấu trúc như vậy bảo đảm cho phân tử ADN có tính ổn định tương đối và có thể dễ dàng đứt các lkH2 làm cho 2 mạch đơn tách dời nhau để có thể tự táI bản hoặc sao mã.
- Từ 4 loại Nu do cỏch sắp xếp cỏc Nu khỏc nhau đó tạo nờn tớnh đặc trưng và đa dạng của phõn tử ADN ở cỏc loài sinh vật
Cõu 9: ADN cú những tính chất gỡ để đảm bảo cho nú giữ được TTDT
- Phân tử ADN là chất hoá học có khả năng tự sao bằng cách sử dụng vật chất từ môi trường nội bào , đó là Nu
- ADN có khả năng tự nhân đôi vào kỳ trung gian giữa 2 lần phân bào theo NTBS , nhờ đó mà NST hình thành , TTDT được ổn định qua các thế hệ.
- ADN chứa các gen cấu trúc , các gen này có khả năng phiên mã để thực hiện cơ chế tổng hợp Pr, đảm bảo cho gen hình thành tính trạng.
-ADN có khả năng biến đổi về cấu trúc do bị đột biến , hình thành những TTDT mới , có thể di truyền được qua cơ chế tái sinh ADN
Cõu10: Điểm giống và khỏc nhau giữa ADN và mARN 
a. Giống nhau: 
- Đều cấu tạo theo nguyờn tắc đa phõn
- Mỗi đơn phõn đều gồm 3 thành phần cơ bản trong đú thành phần quan trọng nhất là bazơnitrớc
- Trờn mạch đơn ADN và trờn phõn tử mARN cỏc đơn phõn được liờn kết với nhau bằng liờn kết húa trị bền vững 
- Đều cú cấu tạo xoắn
- Đặc trưng bởi số lượng, thành phần và trỡnh tự phõn bố của đơn phõn
b. Khỏc nhau:
ADN
mARN
Cấu trúc
- Đại phõn tử cú khối lượng và kớch thước rất lớn 
- Cú cấu trỳc mạch kộp
- Cấu tạo từ 4 loại nuclờụtớt ( A, T,G,X)
- Cú bzơnitrớc timin
- Trong mỗi Nu cú đườn C5H 10O4
- Liờn kết húa trị trờn mạch đơn của ADN là liờn kết được hỡnh thành giữa đường C5H10O4 của Nu này với H3 PO4 của Nu bờn cạnh và là liờn kết bền vững
- Đa phõn tử cú liờn kết và kớch thước bộ
- Cú cấu trỳc mạch đơn
- Cấu tạo từ 4 loại ribụnucleụtớt (A,U,G, X)
- Cú bazơnitrớc là dẫn xuất của timin
- Trong mỗi ribụNu cú đường C5H 10O5
- Liờn kết húa trị trờn mạch mARN là liờn kết được hỡnh thành giữa đường C5H 10O5 của ribụNu này với H3 PO4 của ribụNu bờn cạnh là liờn kết kộm bền
Chức năng 
- ADN là vật chất mang TTDT có khả năng tái sinh và phiên mã.
- ADN có ở trong nhân TB
- Sự biến đổi gen làm thay đổi cấu trúc của ARN, là thay đổi tính trạng
- Là cấu trúc trung gian truyền đạt giúp truyền TTDT từ gen đến Pr , mARN trực tiếp giải mã
- mARN có thể dời nhân đI vào TBC thực hiện chức năng giảI mã
- Sự phân huỷ của ARN sau khi đã hết chức năng không làm thay đổi vật chất di truyền và không tạo nên biến dị
Câu 11:
 a)Nguyên nhân tạo nên tính đa dạng và tính đặc thù của ADN , Hiện tượng nào có thể làm thay đổi tính đặc thù của ADN ? Cho VD minh hoạ .
b) Những loại ARN nào trong cấu trúc có các liên kết hoá học theo NTBS ? Vai trò của mỗi loại?
Trả lời :
a) Nguyên nhân :
-Mỗi loại ADN có số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các Nu trong phân tử khác nhau. Do đó , chỉ có 4 loại Nu nhưng đã tạo nên rất nhiều ADN , mỗi loại có đặc tính khác nhau.
- Hiện tượng có thể làm thay đổi tính đặc thù của ADN : Đột biến gen
Vì đột biến gen khi xảy ra sẽ làm thay đổi hoặc số lượng , thành phần ,trật tự sắp xếp các Nu trong phân tử ADN hoặc cả 3 yếu tố trên
- VD : Đột biến mất một cặp Nu sẽ làm giảm số lượng và thay đổi thành phần Nu trong gen à làm thay đổi cấu trúc của gen à thay đổi đặc tính của gen (ADN)
b) Những loại ARN nào trong cấu trúc có các liên kết hoá học theo NTBS 
 Có 2 loại ARN là : tARN và rARN
 -Vai