Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene
Giải Sinh học 12 | No tags
Mục lục
- Đang tải mục lục...
Cơ chế phân tử của quá trình truyền thông tin di truyền từ gene tới protein
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Mở đầu trang 9 Sinh học 12: Cơ chế phân tử của quá trình truyền thông tin di truyền từ gene tới protein xảy ra như thế nào?
Lời giải:
Quá trình truyền thông tin di truyền từ gene tới protein được thực hiện thông qua quá trình phiên mã và dịch mã:
- Trong quá trình phiên mã, mRNA được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của gene theo nguyên tắc bổ sung (A, U, G, C của môi trường lần lượt liên kết với T, A, C, G của mạch khuôn). Như vậy, trình tự nucleotide trên gene quy định trình tự nucleotide của mRNA.
- Trong quá trình dịch mã, chuỗi polypeptide được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của mRNA theo nguyên tắc bổ sung (Khi một bộ ba đối mã (anticodon) trên tRNA khớp bổ sung với một bộ ba mã sao (condon) trên mRNA thì một amino acid được đặt vào đúng vị trí). Như vậy, trình tự nucleotide của mRNA quy định trình tự amino aicd của chuỗi polypeptide cấu thành nên protein.
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Một trình tự nucleotide như thế nào được gọi là gene?
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 1 trang 10 Sinh học 12: Một trình tự nucleotide như thế nào được gọi là gene?
Lời giải:
Một trình tự nucleotide được gọi là gene khi nó mang thông tin quy định một sản phẩm xác định là chuỗi polypeptide hoặc RNA.
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Dựa vào Hình 2.2 phân biệt cấu trúc gene ở sinh vật nhân sơ với gene ở sinh vật nhân thực
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 2 trang 10 Sinh học 12: Dựa vào Hình 2.2, phân biệt cấu trúc gene ở sinh vật nhân sơ với gene ở sinh vật nhân thực.
Lời giải:
Phân biệt cấu trúc gene ở sinh vật nhân sơ với gene ở sinh vật nhân thực:
Cấu trúc gene ở sinh vật nhân sơ |
Cấu trúc gene ở sinh vật nhân thực |
- Những gene có liên quan về mặt chức năng thường tồn tại thành từng nhóm với các vùng mã hoá nằm liền kề nhau và có chung một vùng điều hoà và một vùng kết thúc. |
- Mỗi gene có riêng một vùng điều hoà, một vùng mã hoá và một vùng kết thúc. |
- Vùng mã hoá của mỗi gene quy định protein là một vùng liên tục gồm các bộ ba mã hoá các amino acid nằm kế tiếp nhau, bắt đầu bằng bộ ba mở đầu và cuối cùng là bộ ba kết thúc dịch mã. |
- Phần lớn các gene quy định protein có vùng mã hoá không liên tục gồm các đoạn được dịch mã (exon) và các đoạn không được dịch mã (intron). |
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Tập hợp tất cả các gene trong tế bào của cơ thể sinh vật có được gọi là hệ gene hay không?
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 1 trang 11 Sinh học 12: Tập hợp tất cả các gene trong tế bào của cơ thể sinh vật có được gọi là hệ gene hay không? Giải thích.
Lời giải:
- Tập hợp tất cả các gene trong tế bào của cơ thể sinh vật không được gọi là hệ gene.
- Giải thích: Gene được định nghĩa là một đoạn của phân tử DNA mang thông tin quy định sản phẩm là chuỗi polypeptide hoặc RNA. Trong khi hệ gene là tập hợp tất cả vật chất di truyền (DNA) trong tế bào của một sinh vật, tức là hệ gene sẽ bao gồm cả gene và cả các đoạn DNA không phải là gene.
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Giải trình tự hệ gene người đem lại những ứng dụng thực tiễn gì?
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 2 trang 11 Sinh học 12: Giải trình tự hệ gene người đem lại những ứng dụng thực tiễn gì?
Lời giải:
Một số ứng dụng thực tiễn của giải trình tự hệ gene người:
- Ứng dụng trong y học: Giải trình tự hệ gene của một người giúp bác sĩ biết được người đó có mang gene bệnh hay không, qua đó đưa ra biện pháp phòng và trị bệnh. - Ứng dụng trong pháp y và khoa học hình sự: Giải trình tự hệ gene người cũng được ứng dụng trong ngành pháp y để tìm ra thủ phạm trong các vụ án, danh tính nạn nhân trong các vụ tai nạn hoặc xác định mối quan hệ họ hàng.
- Ứng dụng trong nghiên cứu tiến hoá: So sánh trình tự nucleotide trong hệ gene của nhiều loài sinh vật có thể cho biết mối quan hệ tiến hoá giữa các loài.
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Phân biệt cấu trúc và chức năng của mRNA, tRNA và rRNA
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 1 trang 13 Sinh học 12: Phân biệt cấu trúc và chức năng của mRNA, tRNA và rRNA.
Lời giải:
Phân biệt cấu trúc và chức năng của mRNA, tRNA và rRNA:
|
Tiêu chí |
mRNA (RNA thông tin) |
tRNA (RNA vận chuyển) |
rRNA (RNA ribosome) |
Cấu trúc |
- Là một chuỗi polynucleotide gồm hàng trăm đến hàng nghìn đơn phân, số lượng đơn phân phụ thuộc vào độ dài của gene mã hóa. - Có dạng mạch thẳng, không có liên kết hydrogen. - Mang các bộ ba mã hóa (codon) quy định các amino acid trong chuỗi polypeptide. |
- Là một chuỗi polynucleotide gồm từ 74 đến 95 đơn phân. - Có một số đoạn trình tự nucleotide bắt cặp bổ sung với nhau bằng liên kết hydrogen tạo thành cấu trúc 3 thùy đặc trưng. - Mỗi tRNA mang 1 bộ ba đối mã (anticodon) và trình tự đầu 3’ đặc thù liên kết với một loại amino aicd nhất định. |
- Là một chuỗi polynucleotide có kích thước lớn (có thể có đến hàng chục nghìn đơn phân). - Có nhiều đoạn trình tự nucleotide bắt cặp bổ sung với nhau bằng liên kết hydrogen tạo thành cấu trúc không gian phức tạp. |
Chức năng |
- Có chức năng làm khuôn cho quá trình dịch mã. |
- Có chức năng vận chuyển amino acid tới ribosome và tiến hành dịch mã. |
- Là thành phần cấu tạo nên ribosome (nơi xảy ra quá trình dịch mã). |
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Phiên mã ngược có vai trò gì đối với tế bào nhân thực và đối với một số loại virus?
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 2 trang 13 Sinh học 12: Phiên mã ngược có vai trò gì đối với tế bào nhân thực và đối với một số loại virus?
Lời giải:
Phiên mã ngược có vai trò quan trọng đối với cả tế bào nhân thực và một số loại virus. Cụ thể:
- Đối với virus: Đối với một số loại virus có vật chất di truyền là RNA, phiên mã ngược là một phần quan trọng của chu trình lây nhiễm của chúng, giúp vật chất di truyền của virus được tích hợp vào hệ gene của tế bào chủ.
- Đối với tế bào nhân thực: Đối với tế bào nhân thực, phiên mã ngược là cơ chế giúp phục hồi các đoạn DNA lặp lại ở đầu mút của nhiễm sắc thể sau quá trình nhân đôi.
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Mã di truyền là gì? Trình bày các đặc điểm của mã di truyền
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 1 trang 16 Sinh học 12: Mã di truyền là gì? Trình bày các đặc điểm của mã di truyền.
Lời giải:
- Mã di truyền là một bộ các bộ ba nucleotide trên mRNA quy định các amino acid trong protein. Mỗi bộ ba nucleotide được gọi là một đơn vị mã di truyền (codon).
- Các đặc điểm của mã di truyền:
+ Mã di truyền là mã bộ ba, ba nucleotide liền kề quy định một amino acid.
+ Mã di truyền được đọc theo từng bộ ba một, bắt đầu từ bộ ba khởi đầu và không chồng gối lên nhau.
+ Mã di truyền có tính thoái hóa, nhiều bộ ba có thể quy định một amino acid.
+ Mã di truyền có tính đặc hiệu, có nghĩa là mỗi bộ ba chỉ mã hóa cho một amino acid.
+ Mã di truyền về cơ bản dùng chung cho mọi sinh vật trên Trái Đất nên còn được gọi là mã vạn năng. Tuy nhiên vẫn có một số trường hợp ngoại lệ.
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Tại sao tổng hợp protein lại được gọi là quá trình dịch mã?
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 2 trang 16 Sinh học 12: Tại sao tổng hợp protein lại được gọi là quá trình dịch mã?
Lời giải:
Quá trình tổng hợp protein được gọi là quá trình dịch mã vì trong quá trình này, thông tin di truyền trên trình tự nucleotide của mRNA được chuyển hóa thành trình tự amino acid của chuỗi polypeptide.
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Một bạn học sinh định nghĩa về gene như sau Bất cứ trình tự nucleotide nào mang thông tin chỉ dẫn
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 1 trang 17 Sinh học 12: Một bạn học sinh định nghĩa về gene như sau: "Bất cứ trình tự nucleotide nào mang thông tin chỉ dẫn cho tế bào tạo ra các phân tử RNA đều được gọi là gene". Định nghĩa về gene như vậy là đúng hay sai? Giải thích.
Lời giải:
- Định nghĩa về gene như vậy là đúng.
- Giải thích: Gene được định nghĩa là một đoạn của phân tử DNA mang thông tin quy định sản phẩm là chuỗi polypeptide hoặc RNA. Do đó, các trình tự nucleotide mang thông tin chỉ dẫn cho tế bào tạo ra các phân tử RNA đều có thể được gọi là gene.
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Nếu biết tổng số nucleotide trong vùng mã hoá của một gene quy định protein ở sinh vật
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 2 trang 17 Sinh học 12: Nếu biết tổng số nucleotide trong vùng mã hoá của một gene quy định protein ở sinh vật nhân thực thì có thể tính được số lượng các amino acid trong chuỗi polypeptide do gene này tạo ra hay không? Giải thích.
Lời giải:
- Nếu biết tổng số nucleotide trong vùng mã hoá của một gene quy định protein ở sinh vật nhân thực thì cũng chưa thể tính được số lượng các amino acid trong chuỗi polypeptide do gene này tạo ra.
- Giải thích: Ở sinh vật nhân thực, mRNA được tạo ra dựa trên vùng mã hóa của gene không được sử dụng ngay sau khi được tổng hợp mà phải trải qua hàng loạt các biến đổi sau phiên mã để trở thành mRNA trưởng thành rồi mới được sử dụng làm mạch khuôn để tổng hợp chuỗi polypeptide. Mà một trong số các biến đổi sau phiên mã là mRNA được cắt bỏ các đoạn intron dẫn tới tổng số nucleotide của mRNA ít hơn tổng số nucleotide trong vùng mã hoá. Bởi vậy, nếu biết tổng số nucleotide trong vùng mã hoá của một gene quy định protein ở sinh vật nhân thực thì cũng chưa thể tính được số lượng các amino acid trong chuỗi polypeptide do gene này tạo ra.
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác:
Gene phân mảnh đem lại lợi ích gì cho sinh vật nhân thực?
Giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene - Kết nối tri thức
Câu hỏi 3 trang 17 Sinh học 12: Gene phân mảnh đem lại lợi ích gì cho sinh vật nhân thực?
Lời giải:
Ở sinh vật nhân thực, gene phân mảnh mang lại lợi ích là:
- Làm giảm tần số đột biến có hại vì các đột biến vào vùng intron (vùng không được dịch mã) sẽ không gây ra hậu quả xấu nào đối với thể đột biến.
- Sự có mặt của intron trong phần lớn các gene ở sinh vật nhân thực có thể đã thúc đẩy sự tiến hóa của các protein có tiềm năng hữu dụng mới bằng việc gia tăng hiện tượng lặp đoạn hay sắp xếp lại vị trí của các exon trong hệ gene.
Lời giải Sinh 12 Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền và hệ gene hay khác: