Bài giảng Di truyền học: Cơ chế di truyền và biến dị

Phần 5:DI TRUYỀN HỌCChương I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN GIÁO VIÊN GIẢNG DẠY: .............................. Thiết kế: Nguyễn Huy Hùng Nhĩm Sinh Viên: : Lớp 49A Tốn Trường: Đại Học Vinh NỘI DUNG BÀI HỌC I. GEN II. MÃ DI TRUYỀN III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN (TÁI BẢN ADN) TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN 1. Khái niệm TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN GEN ADN Gen là gì? - Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thơng tin mã hố một sản phẩm xác định (chuỗi pơlipeptit hay một phân tử ARN). - Ví dụ: gen Hbα, gen tARN ... I. GEN Tại sao phân tử ADN vừa đa dạng lại vừa đặc thù? Mơ tả cấu trúc của ADN? TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN 1. Khái niệm I. GEN Vùng điều hồ Vùng mã hố Vùng kết thúc Mã hố các axit amin. 2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc: Vị trí và chức năng của vùng điều hịa? Chức năng của vùng mã hĩa? Nằm ở đầu 3' của mạch mã gốc, giúp ARN - polimeraza nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã. Khơng phân mảnh TẾ BÀO NHÂN SƠ TẾ BÀO NHÂN THỰC TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN 1. Khái niệm I. GEN 2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc: Nằm ở đầu 3' của mạch mã gốc, giúp ARN - polimeraza nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã. Nằm ở đầu 5' của mạch mã gốc, mang tín hiệu kết thúc phiên mã. Vùng điều hồ Vùng mã hố Vùng kết thúc Mã hố các axit amin. 5’ Mạch mã gốc 3’ Mạch bổ sung 5’ 3’ - Ở SV nhân sơ: vùng mã hĩa liên tục (gen khơng phân mảnh). - Ở SV nhân thực: vùng mã hĩa khơng liên tục (gen phân mảnh). TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN 1. Khái niệm I. GEN 2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc: Vị trí và chức năng của vùng kết thúc? Khơng phân mảnh 1. Gen cấu trúc ở sinh vật nhân thực 2. Gen cấu trúc ở sinh vật nhân sơ Mã di truyền Gen cấu tạo từ các nucleotit, prơtein được cấu tạo từ các aa. Vậy làm thế nào mà gen quy định tổng hợp prơtein được? TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I. GEN II. MÃ DI TRUYỀN A T G X A T G T A X G A X T… mạch bổ sung T A X G T A X A T G X T G A… mạch mã gốc A U G X A U G U A X G A X U… mARN Met His Val Arg … … pơlipeptit 3 nu 1aa 3 nu ADN TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I. GEN II. MÃ DI TRUYỀN 1. Khái niệm: Mã di truyền là gì? Là trình tự các nuclêơtit trong gen quy định trình tự các axit amin (aa) trong phân tử prơtêin (cứ 3 nuclêơtit đứng kế tiếp nhau trong gen quy định 1 aa). BẢNG MÃ DI TRUYỀN - ADN cĩ mấy loại nucleotit?- Prơtein cĩ bao nhiêu aa?- Nếu 1 nucleotit mã hố cho 1 aa thì cĩ bao nhiêu tổ hợp đã đủ mã hố cho 20 loại aa chưa?- Vậy phải cần mấy nucleotit mã hố cho 1 aa? tại sao?? Từ đĩ cho ta kết luận được điều gì? Tại sao mã di truyền là mã bộ ba? Mã di truyền là mã bộ ba Tìm mối liên hệ giữa ADN - ARN - prơtein? Cĩ bao nhiêu mã bộ ba? Cách đọc mã di truyền trên 1 gen? Một bộ ba mã hố được mấy aa? Cĩ trường hợp nào đặc biệt khơng? Cĩ phải mỗi aa đều chỉ do một bộ ba mã hố quy định? 2 Mã di truyền là mã bộ ba Cĩ 64 mã bộ ba, trong đĩ cĩ 3 bộ ba khơng mã hố aa nào (các bộ ba kết thúc): UAA, UAG, UGA; một bộ ba AUG là mã mở đầu mã hố aa metiơnin (sv nhân thực), mã hố foocmin mêtiơnin (sv nhân sơ) 3. Đặc điểm chung của mã di truyền Mã di truyền được đọc từ một điểm xác định theo từng bộ ba (khơng gối lên nhau). Mã di truyền cĩ tính phổ biến (tất cả các lồi đều cĩ chung 1 bộ mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ). Mã di truyền cĩ tính đặc hiệu (1 bộ ba chỉ mã hố cho 1 loại aa). Mã di truyền mang tính thối hố (nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hĩa một loại aa, trừ AUG và UGG). TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I. GEN II. MÃ DI TRUYỀN 1. Khái niệm Nêu các đặc điểm chung của mã di truyền? 2. Mã di truyền là mã bộ ba III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN (TÁI BẢN ADN) CHU KÌ TẾ BÀO Quá trình nhân đơi ADN diễn ra vào giai đoạn nào trong chu kì tế bào? TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I. GEN II. MÃ DI TRUYỀN III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN (TÁI BẢN ADN) TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I. GEN II. MÃ DI TRUYỀN Quá trình nhân đơi của ADN gồm mấy bước? Diễn biến chính của mỗi bước? Gồm 3 bước: Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN. Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới. Bước 3: Hai phân tử ADN được tạo thành. III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN (TÁI BẢN ADN) TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I. GEN II. MÃ DI TRUYỀN Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN: Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN tách nhau dần tạo nên chạc nhân đơi (hình chữ Y) và để lộ 2 mạch khuơn. Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới: - ADN-polimeraza xúc tác hình thành mạch đơn mới theo chiều 5'-3' (ngược chiều với mạch khuơn). Các nucleotit của mơi trường nội bào liên kết với mạch làm khuơn theo nguyên tắc bổ sung (A-T, G-X). III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN (TÁI BẢN ADN) TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I. GEN II. MÃ DI TRUYỀN Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN: Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới: Nêu nội dung của nguyên tắc bổ sung? - Trên mạch mã gốc (3'-5') mạch mới được tổng hợp liên tục. - Trên mạch bổ sung (5'-3') mạch mới được tổng hợp gián đoạn tạo nên các đoạn ngắn (đoạn ơkazaki), sau đĩ các đoạn okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối (ligaza). Tại sao cĩ hiện tượng một mạch được tổng hợp liên tục, một mạch được tổng hợp ngắt quãng? Vì ADN-polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5'-3'. III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN (TÁI BẢN ADN) TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I. GEN II. MÃ DI TRUYỀN Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN: Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới: Bước 3: Hai phân tử ADN con được tạo thành: Các mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn xoắn đến đĩ tạo thành phân tử ADN con, trong đĩ một mạch mới được tổng hợp cịn mạch kia là của ADN ban đầu (nguyên tắc bán bảo tồn). Nguyên tắc bán bảo tồn Đảm bảo tính ổn định về vật liệu di truyền giữa các thế hệ tế bào. III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN (TÁI BẢN ADN) TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I. GEN II. MÃ DI TRUYỀN Nếu gọi k là số đợt nhân đơi ADN, n là số ADN ban đầu. Hãy cho biết tổng số ADN con được tạo ra? Từ 1 ADN mẹ qua 1 lần nhân đơi tạo ra 2 = 21 ADN con. Từ 1 ADN mẹ qua 2 lần nhân đơi tạo ra 4 = 22 ADN con. Từ 1 ADN mẹ qua 3 lần nhân đơi tạo ra 8 = 23 ADN con. Từ 1 ADN mẹ qua k lần nhân đơi tạo ra 2k ADN con. Từ n ADN ban đầu qua k lần nhân đơi tạo ra n.2k ADN con. CỦNG CỐ, LUYỆN TẬP TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Học bài, trả lời câu hỏi SGK. - Một phân tử ADN ban đầu tự nhân đơi 3 lần thì thu được bao nhiêu ADN con? - Nếu ADN đĩ cĩ tổng số nucleotit là 3000 nucleotit thì quá trình nhân đơi đĩ cần nguyên liệu của mơi trường là bao nhiêu nucleotit tự do? Hồn thành phiếu học tập bài tiếp theo. - Đọc bài mới trước khi tới lớp. TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN PHIẾU HỌC TẬP Bài học hơm nay đến đây kết thúc, chúc các em học tốt! Trường Đại Học Vinh