Mở đầu (trang 9) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: Cơ chế phân tử của quá trình truyền thông tin di truyền từ gene tới protein xảy ra như thế nào?
Trả lời:
- Thông tin di truyền từ gene, qua quá trình phiên mã tạo ra mRNA và qua quá trình dịch mã tạo ra protein giúp thông tin được truyền từ gene tới protein.
I. Gene
Câu hỏi 1 (trang 10) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: Một trình tự nucleotide như thế nào được gọi là gene?
Trả lời:
- Một trình tự nucleotide được gọi là gene khi nó mang thông tin quy định sản phẩm là chuỗi polypeptide hoặc RNA.
Câu hỏi 2 (trang 10) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: Dựa vào Hình 2.2, phân biệt cấu trúc gene ở sinh vật nhân sơ với gene ở sinh vật nhân thực.
Trả lời:
II. Hệ Gene
Câu hỏi 1 (trang 11) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: Tập hợp tất cả các gene trong tế bào của cơ thể sinh vật có được gọi là hệ gene hay không? Giải thích.
Trả lời:
- Tập hợp tất cả các gene trong tế bào của cơ thể sinh vật không được gọi là hệ gene. Vì tất cả các gene trong tế bào của cơ thể sinh vật bao gồm cả gene không mã hóa và gene mã hóa, trong khi hệ gen là thuật ngữ để chỉ tập hợp tất cả các vật chất di truyền (DNA) trong tế bào của mọt sinh vật (các gene mã hóa).
Câu hỏi 2 (trang 11) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: Giải trình tự hệ gene người đem lại những ứng dụng thực tiễn gì?
Trả lời:
- Ứng dụng trong y học: giải trình tự gene 1 người giúp bác sĩ biết được người đó có mang gene có bệnh hay không, qua đó đưa ra biện pháp phòng và trị bệnh.
- Ứng dụng trong nghiên cứu tiến hóa: so sánh trình tự nucleotide trong hệ gene của nhiều loài sinh vật có thể cho biết mối quan hệ tiến hóa giữa các loài.
III. Quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ Gene tới Protein
3. Phiên mã ngược
Câu hỏi 1 (trang 13) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: Phân biệt cấu trúc và chức năng của mRNA, tRNA, rRNA.
Trả lời:
Câu hỏi 2 (trang 13) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: Thông tin từ gene có được truyền nguyên vẹn tới RNA qua quá trình phiên mã hay không? Giải thích.
Trả lời:
- Phiên mã là quá trình tổng hợp RNA dựa trên mạch khuôn của gene nên thông tin từ gene có được truyền nguyên vẹn tới RNA qua quá trình phiên mã.
5. Mối quan hệ DNA - RNA - protein
Câu hỏi 1 (trang 16) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: Mã di truyền là gì? Trình bày các đặc điểm của mã di truyền.
- 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.
Câu hỏi 2 (trang 16) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: Tại sao tổng hợp protein lại được gọi là quá trình dịch mã?
Trả lời:
- Quá trình tổng hợp protein được gọi là quá trình dịch mã vì đây là quá trình chuyển thông tin di truyền từ dạng các mã di truyền trên mRNA thành các amino acid trên polypeptide (hay là dịch các mã bộ ba trên mRNA thành các amino acid/polypeptide).
Luyện tập và vận dụng
Luyện tập và vận dụng 1 (trang 17) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: 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 như vậy đúng hay sai? Giải thích.
Lời giải:
- Đúng vì một trình tự nucleotide chứa thông tin quy định một sản phẩm nhất định là protein hoặc RNA thì được gọi là gene.
Luyện tập và vận dụng 2 (trang 17) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: 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.
Luyện tập và vận dụng 3 (trang 17) Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 2: 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:
+ Làm giảm tần số đột biến gây hại vì các đột biến ở vùng intron sẽ gây hậu quả ít nghiêm trọng hơn.
+ Làm tăng tỉ lệ cho đột biến, tạo ra nguyên liệu cho quá trình chọn lọc.
+ Tạo ra một lượng trình tự ADN dự trữ trong hệ gen của loài.