Bài giảng Sinh học Lớp 12 - Bài 1: Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN

BÀI I: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN 
I. KHÁI NIỆM VỀ GEN 
	Gen là 1 đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá 1 chuỗi pôlipeptit hay 1 phân tử ARN. 
VD : Gen xác định tARN hay r.ARN , 
 gen xác định HbS hay enzim amilaza ... 
CẤU TRÚC CHUNG CỦA GEN 
Cấu trúc của gen : Mỗi gen mã hóa Prôtêin điển hình gồm 3 vùng trình tự nuclêôtit ( hình vẽ ), trong đó chỉ có vùng mã hóa chứa thông tin cho sự sắp xếp các axit amin trong phân tử prôtêin được tổng hợp . 
Vïng ® iÒu hoµ 
 ® Çu gen 
Vïng kÕt thóc 
Vïng m· ho¸ 
a) Vùng điều hoà: 
- Nằm ở đầu 3' của mạch mã gốc của gen. 
- Có trình tự các Nu đặc biệt Khởi động phiên mã (ARN-aza nhận biết) và điều hoà phiên mã. 
b)Vùng mã hoá: 
-Mang thông tin mã hoá các axit amin. 
c)Vùng kết thúc: 
-Nằm ở đầu 5' cuả mạch mã gốc của gen mang tín hiệu kết thúc phiên mã. 
Mã hóa cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc của tế bào hay cần cho các hoạt động trao đổi chất của tế bào 
Mã hóa cho các sản phẩm có chức năng kiểm soát , điều khiển hoạt động của gen cấu trúc . 
CÁC LOẠI GEN 
Gen cấu trúc 
Gen điều hòa 
Vïng ® iÒu hoµ 
më ® Çu 
Vïng k ết thúc 
Vïng m· ho¸ 
Kh«ng ph©n m¶nh 
Gen của SV nhân sơ có vùng mã hóa chứa các trình tự nuclêôtit liên tục có khả năng mã hóa các axit amin 
 gen không phân mảnh 
CẤU TRÚC GEN CỦA SINH VẬT NHÂN SƠ 
Phần lớn gen của SV nhân thực có các đoạn chứa trình tự nuclêôtit mã hóa axitamin ( exon ) nằm xen kẽ với các đoạn chứa trình tự nuclêôtit không mã hóa axit amin 
 ( intron ) gen phân mảnh . 
Lưu ý : - Gen mã hóa prôtêin histon cần cho sự đóng xoắn ADN và gen mã hóa các prôtêin α v à pr ô t ê in β int er feron thi ếu c ác đ o ạn kh ô ng m ã h óa . 
	 - T ổng chi ều d ài c ác intr on trong m ột gen l ớn g ấp nhi ều l ần t ổng chi ều d ài c ác ex on ( 2-10 l ần ) 
CẤU TRÚC GEN Ở SINH VẬT NHÂN THỰC 
Vïng ® iÒu hoµ 
Vïng kÕt thóc 
Vïng m· ho¸ 
Intron 
Exon 
Exon 
Exon 
Intron 
CẤU TRÚC GEN Ở SINH VẬT NHÂN THỰC 
II. MÃ DI TRUYỀN 
1. Khái niệm: 
	 Trình tự nu trong gen qui định trình tự a.a trong ptử prôtêin (cứ 3 nu kế tiếp nhau mã hóa cho 1 a.amin ) 
2. Mã di truyền là mã bộ ba: 
- Trên gen cấu trúc cứ 3 Nu đứng liền nhau mã hoá cho 1 axit amin- Bộ ba mã hoá (triplet). 
- Với 4 loại Nu 64 bộ ba (triplet hay codon) 
 + 61 bộ ba mã hóa. 
 + 3 bộ ba kết thúc( UAA, UAG, UGA) không mã hoá axit amin 
 + 1 bộ ba mở đầu (AUG) mã hoá a.amin Met (SV nhân sơ là foocmin Met) 
3. Đặc điểm: 
- Mã di truyền được đọc từ 1 điểm xác định theo từng bộ ba Nu mà không gối lên nhau. 
- Mã di truyền có tính phổ biến (hầu hết các loài đều có chung 1 bộ ba di truyền). 
- Mã di truyền có tính đặc hiệu. 
- Mã di truyền mang tính thoái hoá. 
U 
X 
A 
G 
U 
UUU 
UUX 
UUA 
UUG 
Phe 
Leu 
UXU 
UXX 
UXA 
UXG 
Ser 
UAU 
UAX 
UAA 
UAG 
Tyr 
KT 
UGU 
UGX 
UGA 
UGG 
Cys 
KT 
Trp 
U 
X 
A 
G 
X 
XUU 
XUX 
XUA 
XUG 
Leu 
XXU 
XXX 
XXA 
XXG 
Pro 
XAU 
XAX 
XAA 
XAG 
His 
Gln 
XGU 
XGX 
XGA 
XGG 
Arg 
UX 
A 
G 
A 
AUU 
AUX 
AUA 
AUG 
ILe 
Met 
(MĐ) 
AXU 
AXX 
AXA 
AXG 
Thr 
AAU 
AAX 
AAA 
AAG 
Asn 
Lys 
AGU 
AGX 
AGA 
AGG 
Ser 
Arg 
U 
XA 
G 
G 
GUU 
GUX 
GUA 
GUG 
Val 
GXU 
GXX 
GXA 
GXG 
Ala 
GAU 
GAX 
GAA 
GAG 
Asp 
Glu 
GGU 
GGX 
GGA 
GGG 
Gly 
UXAG 
BẢNG MÃ DI TRUYỀN 
III.QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN 
	 Thời gian ??? 
 	 kì trung gian của phân bào nguyên phân , giảm phân ADN trở về trạng thái ổn định . 
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ 
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN 
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ 
CƠ CHẾ : 
 	 Dưới tác dụng của enzim ADN- polimeraza , các liên kết hiđro bị cắt 2 mạch đơn của ADN tách nhau ra , trên mỗi mạch đơn các nuclêôtit lần lượt liên kết với các nuclêôtit tự do của môi trường theo nguyên tắc bổ sung (NTBS) 
	(A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô , G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô , và ngược lại ). 
 Kết quả 
	 Từ một phân tử ADN mẹ hình thành 2 phân tử ADN con, trong mỗi ADN con có một mạch là nguyên liệu cũ , 1 mạch là nguyên liệu mới được xây dựng nên , theo nguyên tắc bán bảo toàn . 
 Cần lưu ý: 
 	 Enzim ADN- polimeraza chỉ có tác dụng tổng hợp các mạch đơn mới theo chiều 5’ – 3’. Nên trên phân tử ADN mẹ , mạch (3’ – 5’) được sử dụng làm khuôn tổng hợp liên tục . Còn trên mạch đơn mẹ (5’ – 3’) được tổng hợp theo chiều ngược lại ( tổng hợp giật lùi ) tạo thành từng đoạn ngắn mỗi đoạn được gọi la` đoạn Okazaki. 
 Chú ý mạch đơn mới được tạo theo chiều 5’ – 3’ 
Chú ý :Quá trình nhân đôi của ADN 
Nguyên tắc bô ̉ sung: 
A = T ; G ≡ X 
Nguyên tắc bán bảo toàn 
- Nhân đôi ADN theo nguyên tác bô ̉ sung va ̀ nguyên tắc bán bảo toàn . 
- Nhân đôi ADN ở SV nhân sơ va ̀ SV nhân chuẩn có những điểm giống nhau va ̀ khác nhau . 
 . Quá trình nhân đôi ADN.  
Mô hình bảo toàn 
 Mô hình 
bán bảo toàn 
 . Quá trình nhân đôi ADN.  
 Mô hình 
bán bảo toàn 
Ý nghĩa tổng hợp ADN 
   Sự tổng hợp ADN là cơ sở hình thành NST, đảm bảo cho quá trình phân bào nguyên phân , giảm phân , thụ tinh xảy ra bình thường , thông tin di truyền của loài được ổn định . 
Ở cấp độ tế bào và cấp độ phân tử qua các thế hệ . Nhờ đó con sinh ra giống với bố mẹ , ông bà tổ tiên . 
Xem phim nhé ! 
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN Ở SINH VẬT NHÂN THỰC 
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN Ở SINH VẬT NHÂN THỰC 
SV nhân sơ 
SV nhân thực 
chỉ có một đơn vị nhân đôi 
có nhiều đơn vị nhân đôi (VD: nấm men bánh mì : 500 đvnđ , mỗi đvnđ chứa 20000 cặp nu ) 
ít loại enzim 
nhiều loại enzim 
thời gian ngắn (30-40') 
thời gian dài ( 6-8h) 
tốc độ nhanh ( 1500Nu/s) 
tốc độ chậm ( 10-100Nu/s) 
- Sự khác nhau về cơ chế nhân đôi ở SV nhân sơ và SV nhân thực : 
 Sự nhân đôi ADN : 
CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN HỌC SINH 
 ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE 
HẸN GẶP LẠI!