Bài giảng Sinh học Khối 12 - Bài 2: Phiên mã và dịch mã

Nội dung text: Bài giảng Sinh học Khối 12 - Bài 2: Phiên mã và dịch mã

1. Tóc xoăn - là một tính trạng do gen quy định. Từ gen tóc để biểu hiện thành tính trạng đã diễn ra những quá trình nào? TÍNH TRẠNG
2. • Bài 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ
3. I. PHIÊN MÃ 1. Cấu trúc và chức năng của ARN
4. 1. Cấu trúc và chức năng các loại ARN Loại mARN tARN rARN ARN (ARN thông tin) (ARN vận chuyển) (ARN ribôxom) Cấu trúc Chức năng
5. Loại mARN tARN rARN ARN (ARN thông tin) (ARN vận chuyển) (ARN ribôxom) Cấu -Có cấu trúc một mạch theo Có cấu trúc một -Là một mạch đơn tự , , , trúc chiều 5 → 3 . Đầu 5 có mạch, tự xoắn thành xoắn. trình tự Nu đặc hiệu 3 thùy. - Kích thước lớn.(lớn -Mã mđ: 5’ AUG -có liên kết bổ sung. nhất) -Bộ 3 kết thúc: 3’ UAA, -Mỗi phân tử có một - Có 70% ribônuclêôtit UGA, UAG bộ ba đối mã đặc có hiệu. liên kết hidro (bền nhất) Chức - Là bản sao mã, mang - Vận chuyển axit - Kết hợp với prôtêin tạo năng TTDT từ trong mạch gốc amin tới ribôxôm để nên ribôxôm – nơi tổng của gen (nhân) sang phân tham gia tổng hợp hợp chuỗi pôlypeptit. tử protein (tế bào chất). chuỗi pôlipeptit. - Làm khuôn để dịch mã tổng hợp nên chuỗi pôlypeptit.
6. Kể tên các thành phần có trong hình bên dưới và nêu chức năng của nó? XGA AUG AUX XAU GXU XAU UGA
7. Câu 1: Đặc điểm nào dưới đây thuộc về cấu trúc của mARN? A. mARN có cấu trúc mạch kép, dạng vòng, gồm 4 loại đơn phân A, T, G, X. B. mARN có cấu trúc mạch kép, gồm 4 loại đơn phân A, T, G, X. C. mARN có cấu trúc mạch đơn, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X. D. mARN có cấu trúc mạch đơn, dạng thẳng, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X. Câu 2: Làm khuôn mẫu cho quá trình dịch mã là nhiệm vụ của A. mạch mã hoá. B. mARN. C. tARN. D. mạch mã gốc. Câu 3: Loại axit nuclêic tham gia vào thành phần cấu tạo nên ribôxôm là A. rARN. B. mARN. C. tARN. D. ADN. Câu 4: Dịch mã thông tin di truyền trên mARN thành trình tự axit amin trên chuỗi polipeptit là chức năng của: A. rARN. B. mARN. C. tARN. D. ARN. Câu 5: Nhận định nào sau đây là đúng về phân tử ARN? A. Tất cả các loại ARN đều có cấu tạo mạch thẳng. B. tARN có chức năng vận chuyển axit amin tới ribôxôm. C. mARN được sao y khuôn từ mạch gốc của ADN. D. Trên các tARN có các anticodon giống nhau.
8. mARN (ARN thông tin) tARN (ARN vận chuyển) rARN (ARN ribôxôm) 1. cấu - Là một mạch đơn thẳng, - Có 80–100 đơn phân là -Là một mạch đơn tự xoắn. trúc chiều 5’-3’, có 600-1500 ribônuclêôtit (rNu) (nhỏ nhất) - Kích thước lớn, hàng trăm, đơn phân gọi là - Là một mạch đơn tự xoắn, tạo hàng nghìn đơn phân.(lớn ribônuclêôtit (rNu). thành 3 thùy, - Có 1 thùy có 1 nhất) - Đầu 5’ có trình tự bộ ba đối mã đặc hiệu - Có 70% ribônuclêôtit có nuclêôtit đặc hiệu, giúp (anticôđon). liên kết hidro nguyên tắc bổ riboxom nhận biết, bám vào + một thùy gắn enzim. sung (bền nhất) khi dịch mã. + một thùy gắn riboxom. - chỉ có liên kết cộng hóa trị - Một đầu mút gắn với axit giữa các ribônuclêôtit, amin(đầu 3’), đầu kia (đầu 5’)tự không có kiên kết hidro. do. +Đa dạng nhất nhưng kém - Liên kết cộng hóa trị và có bền nhất liên kết hidro theo nguyên tắc + Thời gian tồn tại ngắn bổ sung giữa các ribônuclêôtit: nhất A=U, G-X. 2.chức - Là bản sao mã, mang - Có nhiều loại tARN, mỗi phân - Kết hợp với prôtêin tạo năng thông tin di truyền từ trong tử tARN đều có 1 bộ ba đối mã nên ribôxôm – nơi tổng hợp mạch gốc của gen sang (anticôdon) và 1 đầu để liên kết chuỗi pôlypeptit. phân tử protein (từ trong với axit amin tương ứng. * Riboxom gồm 2 tiểu đơn vị nhân ra ngoài tế bào chất). - Vận chuyển axit amin tới tồn tại riêng rẽ trong tế bào - Làm khuôn để dịch mã ribôxôm để tham gia tổng hợp chất. tổng hợp nên chuỗi chuỗi pôlipeptit. - Khi tổng hợp, chúng liên kết pôlypeptit. .- tARN có thể sử dụng nhiều với nhau thành ribôxôm hoàn lần, qua nhiều thế hệ tế bào. chỉnh hoạt động chức năng.
9. 2. KHÁI QUÁT PHIÊN MÃ a. Khái niệm Phiên mã là gì? Phiên mã Tên gọi nào khác? Dịch mã Phiên mã (sao mã) là quá trình tổng hợp ARN dựa trên mạch gốc của gen (ADN)
10. Định nghĩa khác Phiên mã là quá trình truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang phân tử ARN mạch đơn. ADN ARN
11. 2. KHÁI QUÁT PHIÊN MÃ Trả lời các câu hỏi sau: 1. Vị trí phiên mã? 2. Thời điểm? 3. Thành phần tham gia phiên mã
12. • b- Vị trí, thời điểm: -Vị trí: TBNT: Phiên mã diễn ra trong nhân tế bào, tế bào chất -tế bào nhân sơ. ở tế bào chất. - Thời điểm: vào kì trung gian giữa 2 lần phân bào, lúc NST đang tháo xoắn. • c- thành phần tham gia: – Mạch mã gốc, – ribinucleotit tự do, – enzim ARN-polimeraza.
13. Cơ chế phiên mã ATGXXTAXGTTAGGGXXA XATTGAAXGTXTTAATX U A XGGA UGXAAUXXXGGUGUAAXUUGXAGAAUUAA ARNARN trưởng sơ khai thành Êxôn Intron Êxôn Intron Êxôn Hãy trình bày diễn biến và kết quả của quá trình phiên mã?
14. 3. Cơ chế phiên mã
15. 3. Cơ chế phiên mã.
16. Đây là giai đoạn gì của phiên mã? Nêu rõ nội dung giai đoạn này?
17. Đây là giai đoạn gì của phiên mã? Giai đoạn này diễn ra như thế nào?
18. Đây là giai đoạn gì của phiên mã? Nêu rõ nội dung giai đoạn này?
19. 3. Cơ chế phiên mã • - Khởi đầu: Enzim ARN-polymeraza bám vào vùng điều hòa làm cho gen bị tháo xoắn để lộ mạch mã gốc có chiều từ 3' → 5'và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu • -Kéo dài: ARN-polimeraza chạy dọc mạch gốc theo chiều 3’ >5’để tổng hợp mARN theo nguyên tắc bổ sung A - U, G - X theo chiều 5’ > 3’ • -Kết thúc: Khi enzim di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc thì nó dừng phiên mã , giải phóng mARN , đoạn nào trên gen phiên mã xong thì ADN xoắn lại
20. •Trong quá trình phiên mã, hãy cho biết: •1. Mấy mạch của AND làm khuôn? •2. Mạch ARN có chiều như nào? - Chỉ 1 trong 2 mạch đơn của ADN (gen) làm mạch khuôn mẫu. - Phân tử mARN được tổng hợp theo chiều 5’ – 3’ dựa trên mạch khuôn có chiều 3’ - 5’
21. Câu 1: Phiên mã là quá trình tổng hợp nên phân tử A. ADN và ARN B. prôtêin C. ARN D. ADN Câu 2: ARN được tổng hợp từ mạch nào của gen? A. Từ mạch có chiều 5’ → 3’. B. Từ cả hai mạch đơn. C. Khi thì từ mạch 1, khi thì từ mạch 2. D. Từ mạch mang mã gốc Câu 3: Làm khuôn mẫu cho quá trình phiên mã là nhiệm vụ của A. mạch mã hoá. B. mARN. C. mạch mã gốc. D. tARN. Câu 4: Trong quá trình phiên mã, chuỗi poliribônuclêôtit được tổng hợp theo chiều nào? A. 3’ → 3’. B. 3’ → 5’. C. 5’ → 3’. D. 5’ → 5’. Câu 5: Enzim chính tham gia vào quá trình phiên mã là A. ADN-polimeraza. B. restrictaza. C. ADN-ligaza. D. ARN-polimeraza. Câu 6: Trong quá trình phiên mã, ARN-polimeraza sẽ tương tác với vùng nào để làm gen tháo xoắn? A. Vùng khởi động. B. Vùng mã hoá. C. Vùng kết thúc.D. Vùng vận hành.
22. SỰ KHÁC BIỆT mARN Ở TB NHÂN THỰC VÀ TB NHÂN SƠ
23. Chú ý: Ở SV nhân sơ: Ở SV nhân thực Phiên mã ở TBC Phiên mã ở nhân, TBC mARN sau phiên mã là mARN trưởng mARN sau phiên mã là mARN sơ thành trực tiếp tham gia dịch mã. khai, được cắt bỏ những đoạn intron, nối các đoan Exon tạo mARN trưởng thành đi qua màng nhân ra tế bào chất để dịch mã. Ít enzim tham gia Nhiều enzim: mỗi loại mARN polymeraza xúc tác tạo ra mỗi loại ARN khác nhau (mARN, tARN, rARN)
24. II. DỊCH MÃ 1. Khái niệm a. Khái niệm: Dịch mã là quá trình tổng hợp protein, tại ribôxom, ở tế bào chất. (mã di truyền chứa trong phân tử mARN được chuyển thành trình tự các acit amin trong chuỗi polipeptit của phân tử protein)
25. b. Nơi xảy ra?
26. c. Thành phần tham gia dịch mã tARN
27. 2. Diễn biến: • a. Hoạt hoá aa: • b. Tổng hợp chuỗi polipeptit:
28. tARN a. Hoạt hóa axit amin: AGA Axit Axit amin aminADP Phức hợp Axit amin + ATPATP → Axit amin hoạt hóaAGA aa – tARN tARN
29. a. HOẠT HÓA AXIT AMIN ATP + ATP E đặc hiệu aa aa* hoạt hóa E đặc hiệu aa* hoạt hóa + t- ARN aa - tARN • - Trong tb chất nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các aa đựơc hoạt hoá. • Sau đó, nhờ 1 enzim đặc hiệu khác gắn với tARN tạo nên phức hợp aa - tARN.
30. b. TỔNG HỢP CHUỖI POLIPEPTIT XGA AUG AUX XAU GXU XAU UGA
31. LIÊN KẾT PEPTIT GUAXGA UAXUAG GUA AUG AUX XAU GXU XAU UGA ARNm BỘ BA MỞ ĐẦU BỘ BA KẾT THÚC ENZYM CẮT CHUỖI POLYPEPTIT ĐƯỢC HÌNH THÀNH
32. Câu 1: Dịch mã là quá trình tổng hợp nên phân tử A. mARN B. ADN C. prôtêin D. mARN và prôtêin Câu 2: Làm khuôn mẫu cho quá trình dịch mã là nhiệm vụ của A. mạch mã hoá. B. mARN. C. tARN. D. mạch mã gốc. Câu 3: Các chuỗi polipeptit được tổng hợp trong tế bào nhân thực đều A. kết thúc bằng Met. B. bắt đầu bằng axit amin-Met. C. bắt đầu bằng axit foocmin-Met. D. bắt đầu từ một phức hợp aa-tARN. Câu 4: Sản phẩm của giai đoạn hoạt hoá axit amin là A. axit amin hoạt hoá. B. axit amin tự do. C. chuỗi polipeptit. D. phức hợp aa-tARN.
33. b. Tổng hợp chuỗi polipeptit: • -Mở đầu: • +Tiểu phần nhỏ của ribôxôm liên kết với mARN tại vị trí đặc hiệu gần codon mở đầu (AUG). • +tARN mang axit amin mở đầu tiến vào vị trí codon mở đầu, anticodon tương ứng trên tARN (UAX) khớp theo nguyên tắc bổ sung với codon mở đầu (AUG) trên mARN. • +Tiểu phần lớn của riboxom đến kết hợp với tiểu phần nhỏ hình thành riboxom hoàn chỉnh
34. -Giai đoạn kéo dài: • +Phức hợp aa1-tARN sẽ đến xếp đúng vào vị trí cạnh met-tARN trên ribôxôm đối mã khớp mã mở đầu trên mARN theo nguyên tắc bổ sung. Giữa2 axit amin hình thành liên kết peptit nhờ tác động của enzim. • +Ribôxôm dịch chuyển một bước 3 nuclêôtit theo chiều 5’ → 3’ trên mARN, tARN mang axit amin mở đầu rời khỏi ribôxôm.
35. -Giai đoạn kéo dài: • Phức hợp aa2-tARN tiến vào ribôxôm, đối mã của nó khớp với mã của axit amin thứ 2 theo nguyên tắc bổ sung, liên kết giữa axit amin thứ nhất và axit amin thứ hai được hình thành. Sự dịch chuyển của ribôxôm lại tiếp tục và quá trình trên được lặp lại cho đến khi gặp codon kết thúc trên mARN
36. -Giai đoạn kết thúc: • Khi riboxom tiếp xúc với mã kết thúc trên mARN ( ) thì quá trình dịch mã hoàn tất , ribôxôm tách khỏi mARN,. • chuỗi pôlipeptit được giải phóng, đồng thời axit amin mở đầu tách ra khỏi chuỗi pôlipeptit. Chuỗi pôlipeptit sau đó hình thành phân tử prôtêin hoàn chỉnh.
37. Cơ chế dịch mã Met Glu Arg Thr Asn Lys Gly Leu Ser UAX XUU GXU UGAUUA UUUXXA GAA AGA Trp Trp 3’ Trp Trp Trp AXX mARN I I I I I I I AUG GAA XGA AXU AAU AAA GGU XUU UXU UGG UGA I I I I I Hãy trình bày diễn biến và kết quả của quá trình dịch mã?
38. TỔNG HỢP CHUỖI PÔLIPEPTIT 5’ 3’ 5’ 3’ Hoạt động của chuỗi Pôliribôxôm
39. 3. Poliriboxom (polixom) • - Trên mỗi phân tử mARN thường có một số Riboxom cùng hoạt động được gọi là poliriboxom→ tăng hiệu suất tổng hợp Pr . – Như vậy, mỗi một phân tử mARN có thể tổng hợp được từ 1 đến nhiều chuỗi polipeptit cùng loại rồi tự huỷ. • - Các riboxom được sử dụng qua vài thế hệ TB và tổng hợp bất cứ loại protein nào.
40. Kết luận: Cơ chế phân tử của hiện tượng di truyền : ADN mARN protein Tính trạng Phiên Dịch mã mã
41. Mối liên hệ ADN – mARN – tính trạng: • Cơ chế của hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử: • ADN m ARN Prôtêin tính trạng. • TTDT trong ADN đc truyền lại cho thế hệ sau qua nhân đôi. • TTDT trong ADN đc biểu hiện thành tính trạng qua phiên mã, dịch mã. Ý nghĩa: Làm cho prôtein luôn được đổi mới nhưng vẫn giữ được tính đặc trưng của nó qua các thế hệ
42. ADN 3’ TAX XAA XXA TGT AXT 5’ mbs 5’ATG GTT GGT AXA TGA 3’ mARN 5’AUG GUU GGU AXA UGA 3’ prôtêin Met - val -gli -Xis -Mkt Cho biết AUG: Met GGU:Gli UGA:MKT AAA: Liz AXA: Xis GUU:Val
43. Giả sử một đoạn mARN có trình tự các ribonucleotit như sau: 5’ 3’ AUG-AAG-XUU-AUA-UAU-AGX-UAG- AAX Khi được dịch mã thì chuổi polipeptic hoàn chỉnh gồm bao nhiêu aa? Giải thích ? A B C D 5 8 6 7 S S Đ S
44. Câu 1: Quá trình phiên mã ở vi khuẩn E.coli xảy ra trong • A. ribôxôm. • B. tế bào chất. • C. nhân tế bào. • D. ti thể.
45. Câu 2: Làm khuôn mẫu cho quá trình phiên mã là nhiệm vụ của • A. mạch mã hoá. • B. mARN. • C. mạch mã gốc. • D. tARN.
46. Câu 3: Đơn vị được sử dụng để giải mã cho thông tin di truyền nằm trong chuỗi polipeptit là • A. anticodon. • B. axit amin. • B. codon. • C. triplet.
47. Câu 4: Đặc điểm nào dưới đây thuộc về cấu trúc của mARN? • A. mARN có cấu trúc mạch kép, dạng vòng, gồm 4 loại đơn phân A, T, G, X. • B. mARN có cấu trúc mạch kép, gồm 4 loại đơn phân A, T, G, X. • C. mARN có cấu trúc mạch đơn, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X. • D. mARN có cấu trúc mạch đơn, dạng thẳng, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X.
48. Câu 5: Quá trình phiên mã xảy ra ở • A. sinh vật nhân chuẩn, vi khuẩn. • B. sinh vật có ADN mạch kép. • C. sinh vật nhân chuẩn, vi rút. • D. vi rút, vi khuẩn.
49. Bài tập trắc nghiệm 1 2 3 4 5 A A A A A B B B B B C C C C C D D D D D
50. Câu 6: Trong quá trình dịch mã, mARN thường gắn với một nhóm ribôxôm gọi là poliribôxôm giúp • A. tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin. • B. điều hoà sự tổng hợp prôtêin. • C. tổng hợp các prôtêin cùng loại. • D. tổng hợp được nhiều loại prôtêin.
51. Câu 7: Đối mã đặc hiệu trên phân tử tARN được gọi là • A. codon. • B. axit amin. • B. anticodon. • C. triplet.
52. Câu 8: ARN được tổng hợp từ mạch nào của gen? • A. Từ mạch có chiều 5’ → 3’. • B. Từ cả hai mạch đơn. • C. Khi thì từ mạch 1, khi thì từ mạch 2. • D. Từ mạch mang mã gốc.
53. • Câu 9: Loại axit nuclêic tham gia vào thành phần cấu tạo nên ribôxôm là • A. rARN. • B. mARN. • C. tARN. • D. ADN.
54. • Câu 10: Ở cấp độ phân tử nguyên tắc khuôn mẫu được thể hiện trong cơ chế • A. tự sao, tổng hợp ARN, dịch mã. • B. tổng hợp ADN, dịch mã. • C. tự sao, tổng hợp ARN. • D. tổng hợp ADN, ARN.
55. Bài tập trắc nghiệm 6 7 8 9 10 A A A A A B B B B B C C C C C D D D D D
56. 1.Đặc điểm nào dưới đây thuộc về cấu trúc của mARN? A. mARN có cấu trúc mạch kép, dạng vòng, gồm 4 loại đơn phân A, T, G, X. B. mARN có cấu trúc mạch kép, gồm 4 loại đơn phân A, T, G, X. C. mARN có cấu trúc mạch đơn, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X. D. mARN có cấu trúc mạch đơn, dạng thẳng, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X.
57. 2.Trong quá trình dịch mã, mARN thường gắn với một nhóm ribôxôm gọi là poliribôxôm giúp A. tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin. B. điều hoà sự tổng hợp prôtêin. C. tổng hợp các prôtêin cùng loại. D. tổng hợp được nhiều loại prôtêin.
58. 3.ARN được tổng hợp từ mạch nào của gen? A. Từ mạch có chiều 5’ → 3’. B. Từ cả hai mạch đơn. C. Khi thì từ mạch 1, khi thì từ mạch 2. D. Từ mạch mang mã gốc
59. 4.Loại axit nuclêic tham gia vào thành phần cấu tạo nên ribôxôm là A. rARN. B. mARN. C. tARN. D. ADN
60. 5.Thông tin di truyền trong ADN được biểu hiện thành tính trạng trong đời cá thể nhờ cơ chế A. nhân đôi ADN và phiên mã. B. nhân đôi ADN và dịch mã. C. phiên mã và dịch mã. D. nhân đôi ADN, phiên mã và dịch mã
61. Câu 1 2 3 4 5 D D D A C ĐA
62. Ví dụ: Cho 1 mạch phân tử ADN có trình tự: 5’AXTGTGGATAATXXT3’ Viết trình tự Nu trên mạch bổ sung, trên phân tử ARN, trình tự aa trong chuỗi polipeptit tổng hợp từ mạch khuôn?
63. • mARN: – Mạch thẳng – Làm khuôn cho quá trình dịch mã – Bị hũy sau khi tổng hợp xong protein • tARN – Mang bộ ba đối mã đặc hiệu. – Vận chuyển axitamin đến riboxom – Có nhiều loại • rARN – Kết hợp với protein tạo nên riboxom.
64. Poliriboxom: Sơ đồ hoạt động của polixom
65. c. Thành phần tham gia dịch mã