Dạng 1: Xác định tổng số nuclêôtit, chiều dài, khối lượng, số liên kết của ADN
Phương pháp
– Trong phân tử ADN: A = T và G = X
=> Tổng số nuclêôtit của ADN: N = A + T + G + X = 2A + 2G = 2T + 2X
– Khối lượng của phân tử ADN: M = 300 x N
– Các công thức tính chiều dài (L) của ADN:
+ Mối liên hệ giữa N và L (L tính theo đơn vị Å):
LG=N2×3.4
+ Mối liên hệ giữa M và L (L tính theo đơn vị Å):
LG=M300×2×3.4
+ Mối liên hệ giữa L (L tính theo đơn vị Å) và số chu kì xoắn của ADN (Sx):
LG = Sx x 34
– Số liên kết của phân tử ADN:
+ Số liên kết hiđro của ADN: H = 2A + 3G
+ Số liên kết phốtphođieste của ADN = N – 2
Ví dụ mẫu
VD1: Một gen có cấu trúc dạng B dài 5100 Å có số nuclêôtit là
A. 3.000 B. 1.500
C. 4.500 D. 6.000
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức mối liên hệ giữa N và L=>Số Nu của gen đó là:
5100 : 3,4 x 2 = 3000 Nu
VD2: Một gen có chiều dài 214,2 namômet. Kết luận nào sau đây không đúng về gen nói trên?
A. Gen chứa 1260 nuclêôtit.
B. Số liên kết phốtphođieste của gen bằng 2418.
C. Gen có tổng số 63 vòng xoắn.
D. Khối lượng của gen bằng 378000 đơn vị cacbon.
Hướng dẫn giải:
Gen có chiều dài 214,2 namômet = 2142 Aº
– Áp dụng công thức mối liên hệ giữa N và L => Gen chứa: 2142 : 3,4 x 2 = 1260 Nu
– Áp dụng công thức tính số liên kết phốtphođieste => Số liên kết phốtphođieste của gen là:
1260 – 2 = 1258
– Áp dụng công thức mối liên hệ giữa Sx và L => Tổng số vòng xoắn của gen là:
2142 : 34 = 63
– Áp dụng công thức tính khối lượng của gen => Khối lượng của gen là:
1260 x 300 = 378000
=> Đáp án B
Dạng 2: Xác định số nuclêôtit mỗi loại của ADN
Phương pháp
– Mối tương quan giữa các loại nuclêôtit trong phân tử ADN:
A = T; G = X
– Mối tương quan các loại nuclêôtit của hai mạch đơn trong phân tử ADN:
A1 = T2 T1 = A2 G1 = X2 X1 = G2
A = T = T1 + T2 = A1 + A2 = T1 + A1 = T2 + A2
G = X = G1 + G2 = X1 + X2 = X1 + G1 = X2 + G2
Ví dụ mẫu
VD1: Một gen có tổng số 2128 liên kết hiđrô. Trên mạch 1 của gen có số nuclêôtit loại A bằng số nuclêôtit loại T; số nuclêôtit loại G gấp 2 lần số nuclêôtit loại A; số nuclêôtit loại X gấp 3 lần số nuclêôtit loại T. Số nuclêôtit loại A của gen là
A. 112. B. 448.
C. 224. D. 336.
Hướng dẫn giải:
Gen có tổng số 2128 liên kết hiđrô => 2A + 3G = 2128 (1)
Theo bài ra: A1 = T1; G1 = 2A1; X1 = 3T1
=> G = G1 + X1 = 5A1 (2)
=> A= A1 + T1 = 2A1 (3)
Từ (1) (2) (3) => 4A1 + 15A1 = 2128 => A1 = 112.
=> A = 2A1 = 224.
=> Đáp án C
VD2: Một gen có chiều dài 0,306 micrômet và trên một mạch đơn của gen có 35% X và 25% G. Số lượng từng loại nuclêôtit của gen là
A. A = T = 360, G = X = 540
B. A = T = 540, G = X = 360
C. A = T = 270, G = X = 630
D. A = T = 630, G = X = 270
Hướng dẫn giải:
0,306 micrômet = 3060 Å
Áp dụng công thức mối liên hệ giữa N và L => Tổng số Nu của gen trên là :
3060 : 3,4 x 2 = 1800
%X = %G = (35 + 25) : 2 = 30% tổng số Nu của gen
=> X = G = 1800 x 30 : 100 = 540 Nu
=> A = T = 1800 : 2 – 540 = 360 Nu
=> Đáp án A
Dạng 3: Bài tập về quá trình nhân đôi ADN
Phương pháp
Xác định số phân tử ADN được tạo thành, số mạch đơn được tạo thành từ x phân tử ADN ban đầu sau k lần nhân đôi:
– Số phân tử ADN được tạo thành là: x.2k
– Số phân tử ADN được tổng hợp hoàn toàn từ các Nu tự do của môi trường là: x(2k – 2)
– Số mạch đơn được tạo thành là: 2x.2k
– Số mạch đơn được tổng hợp hoàn toàn từ các Nu tự do của môi trường là: x(2.2k – 2)
Ví dụ mẫu
VD1: Một phân tử ADN tái bản 4 lần. Số phân tử ADN được tổng hợp hoàn toàn từ các Nu tự do của môi trường là:
A. 16. B. 15.
C. 14. D. 13.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức tính số phân tử ADN được tổng hợp hoàn toàn từ các Nu tự do của môi trường => số phân tử được tổng hợp hoàn toàn từ các Nu tự do của môi trường là: 24 – 2 = 14
=> Đáp án C
VD2: Một phân tử ADN tái bản 4 lần. Số mạch đơn được tổng hợp hoàn toàn từ các Nu tự do của môi trường chiếm tỉ lệ là
A. 100%. B. 93,75%.
C. 87,5%. D. 50%.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức tính số mạch đơn được tổng hợp => Sau 4 lần nhân đôi số mạch đơn được tạo thành là: 2.24 = 32
Áp dụng công thức tính số mạch đơn được tổng hợp hoàn toàn từ các Nu tự do => Số mạch đơn được tổng hợp hoàn toàn từ các Nu tự do của môi trường là: 2.24 – 2 = 30
Vậy tỉ lệ số mạch đơn được tổng hợp hoàn toàn từ các Nu tự do của môi trường là:
30 : 32 = 93,75%
=> Đáp án C
Dạng 4: Bài tập về mối quan hệ giữa mạch mã gốc của gen – mARN- trình tự axit min trong chuỗi polipetit
Phương pháp
Mối quan hệ Gen – mARN – Protein
– Phiên mã:
+ Quá trình phiên mã diễn ra theo NTBS: từ mạch mã gốc của gen => mARN
+ Chiều của mạch mã gốc: 3’- 5’
+ Chiều của mARN: 5’- 3’
– Dịch mã:
+ Sự dịch mã từ mARN diễn ra theo bảng mã di truyền: cứ 1 codon => 1 axit amin của chuỗi polipeptit.
Ví dụ mẫu
VD1: Chuỗi pôlipeptit phe-pro-lys được tổng hợp từ phân tử mARN có trình tự là: 5’UUX-XXG-AAG3’ . Đoạn phân tử ADN mã hoá cho chuỗi pôlipeptit trên là
A. 3’UUU-GGG-AAA5’ B. 3’AAA-AXX-TTT5’
C. 3’GAA-XXX-XTT5’ D. 3’AAG-GGX-TTX5’
Hướng dẫn giải:
mARN được phiên mã từ mạch mã gốc của gen theo nguyên tắc bổ sung (A trên gen liên kết với U tự do, T trên gen liên kết với A tự do, X trên gen liên kết với G tự do, G trên gen liên kết với X tự do). Và mARN được tổng hợp theo chiều 5’ – 3’ ngược với chiều của mạch mã gốc của gen.
Vậy chuỗi Nu của mạch ADN mã hoá là: 3’AAG – GGX – TTX5’
=> Đáp án D
VD2: Cho biết các côđon mã hóa các axit amin tương ứng như sau: GGG – Gly; XXX – Pro; GXU – Ala; XGA – Arg; UXG – Ser; AGX – Ser. Một đoạn mạch gốc của một gen ở vi khuẩn có trình tự các nuclêôtit là 5’AGXXGAXXXGGG3’. Nếu đoạn mạch gốc này mang thông tin mã hóa cho đoạn pôlipeptit có 4 axit amin thì trình tự của 4 axit amin đó là
A. Gly-Pro-Ser-Arg. B. Ser-Ala-Gly-Pro.
C. Ser-Arg-Pro-Gly. D. Pro-Gly-Ser-Ala
Hướng dẫn giải:
Áp dụng nguyên tắc bổ sung => mARN được tổng hợp từ mạch mã gốc của gen là:
5’XXX – GGG – UXG – GXU3’
Vậy theo bảng mã di truyền, chuỗi polipeptit được tổng hợp có trình tự là:
Pro-Gly-Ser-Ala
=> Đáp án D
Một số bài tập mẫu:
Bài 1: Một gen có tổng số 2128 liên kết hiđrô. Trên mạch 1 của gen có số nuclêôtit loại A bằng số nuclêôtit loại T; số nuclêôtit loại G gấp 2 lần số nuclêôtit loại A; số nuclêôtit loại X gấp 3 lần số nuclêôtit loại T. Số nuclêôtit loại A của gen là
- 112. B. 448. C. 224. D. 336.
Hướng dẫn trả lời:
Một gen có tổng số 2128 liên kết hiđrô => 2A+3G =2128 ó 2(A1+T1)+3(G1+X1) =2128 (*)
Theo đề: A1=T1 ; G1 =2A1; X1 = 3T1
Thay vào (*) 4A1 +3(2A1 + 3T1) = 2128 ó 19A1 =2128 => A1 = 112 => A = 112.2 = 224
=> Đáp án C
Bài 2: Một gen dài 425 nm và có tổng số nuclêôtit loại A và nuclếôtit loại T chiếm 40% tổng số nuclêôtit của gen. Mạch 1 của gen có 220 nuclêôtit loại T và số nuclêôtit loại X chiếm 20% tổng số nuclêôtit của mạch.
Theo lí thuyết, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Mạch 1 của gen có G/X = 2/3.
II. Mạch 2 của gen có (A + X)/(T + G) = 53/72.
III. Mạch 2 của gen có G/T = 25/28.
- Mạch 2 của gen có 20% số nuclêôtit loại X.
- 4. B.2. C.1. D. 3.
Hướng dẫn trả lời:
Tổng số nu của 1 mạch gen = 425/0,34 = 1250 nu
Số nu của gen 1250.2 = 2500
A + T = 40%.2500 = 1000
=> A = T = 1000/2 = 500 nu
=> G = X = 2500/2 – 500 = 750 nu
Mạch 1 có: T1 = 220 => A1 = 500 -220 = 280 nu
X1 = 20%.1250 = 250 nu => G1 = 750 – 250 = 500 nu
Theo NTBS: A1 = T2 = 280 nu
T1 = A2 = 220 nu
G1 = X2 = 500 nu
X1 = G2 = 250 nu
Xem xét các phát biểu :
- Mạch 1 của gen có G/X = 2/3.=> sai
Vì 500/250 =2
- Mạch 2 của gen có (A + X)/(T + G) = 53/72.=> sai
Vì (220+500)/(280+250) = 720/530 ≠ 53/72.
- Mạch 2 của gen có G/T = 25/28. .=> đúng
Vì 250/280 = 25/28
- Mạch 2 của gen có 20% số nuclêôtit loại X.
Vì 500/1250 = 0,4
Vậy chỉ có III đúng
=> Đáp án C
Bài 3: Một gen có 1200 cặp nuclêôtit và số nuclêôtit loại G chiếm 20% tổng số nuclêôtit của gen. Mạch 1 của gen có 200 nuclêôtit loại T và số nuclêôtit loại X chiếm 15% tổng số nuclêôtit của mạch. Có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Mạch 1 của gen có A/G = 15/26.
II. Mạch 1 của gen có (T + X)/(A + G) = 19/41.
III. Mạch 2 của gen có A/X = 2/3.
IV. Mạch 2 của gen có (A + X)/(T + G) = 5/7.
A. 4. B. 2. C.3. D. 1.
Hướng dẫn trả lời:
Lưu ý đề bài cho gen có 1200 cặp nu
Ta có G = 20%.1200.2 = 480 nu => A = 1200 – 480 = 720 nu
Theo NTBS: A = T = 720 nu
G = X = 480 nu
Mạch 1 có: T1 = 200 => A1 = 720 -200 = 520 nu
X1 = 15%.1200 = 180 nu => G1 = 480 – 180 = 300 nu
Theo NTBS: A1 = T2 = 520 nu
T1 = A2 = 200 nu
G1 = X2 = 300 nu
X1 = G2 = 180 nu
Xem xét các phát biểu :
I. Mạch 1 của gen có A/G = 15/26 => Sai
Vì 520/300 ≠ 15/26
II. Mạch 1 của gen có (T + X)/(A + G) = 19/41 => đúng
Vì (T1 + X1)/(A1 + G1) = (200+180)/(520+300) = 380/820 = 19/41
III. Mạch 2 của gen có A/X = 2/3=> đúng
Vì A2/X2 = 200/300 = 2/3.
IV. Mạch 2 của gen có (A + X)/(T + G) = 5/7 => đúng
Vì (A2 + X2)/(T2 + G2) = (200+300)/( 520+180) = 500/700 = 5/7
Vậy II, III, IV đúng
=> Đáp án C
Bài 4: Một gen ở sinh vật nhân sơ có 1500 cặp nuclêôtit và số nuclêôtit loại A chiếm 15% tổng số nuclêôtit của gen. Mạch 1 có 150 nuclêôtit loại T và số nuclêôtit loại G chiếm 30% tổng số nuclêôtit của mạch.
Có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Mạch 1 của gen có G/X = 3/4.
II. Mạch 1 của gen có (A + G) = (T + X).
III.Mạch 2 của gen có T = 2A.
IV. Mạch 2 của gen có (A + X)/(T + G) = 2/3.
A.2. B.1. C.3. D.4.
Hướng dẫn trả lời:
Lưu ý đề bài cho gen có 1500 cặp nu
Ta có A = 15%.1500.2 = 450 nu => G = 1500 – 450 = 1050 nu
Theo NTBS: A = T = 450 nu
G = X = 1050 nu
Mạch 1 có: T1 = 150 => A1 = 450 -150 = 300 nu
G1 = 30%.1500 = 450 nu => X1 = 1050 – 450 = 600 nu
Theo NTBS: A1 = T2 = 300 nu
T1 = A2 = 150 nu
G1 = X2 = 450 nu
X1 = G2 = 600 nu
Xem xét các phát biểu :
- Mạch 1 của gen có G/X = 3/4 => đúng
Vì G1/X1 = 450/600 = 3/4
- Mạch 1 của gen có (A + G) = (T + X) => đúng
Vì (300 + 450) = (150 +600)
- Mạch 2 của gen có T = 2A. => đúng
IV. Mạch 2 của gen có (A + X)/(T + G) = 2/3.
Vì ( 150+450)/(300+600) = 600/900 = 2/3 => đúng
Vậy I, II, III, IV đúng
=> Đáp án D
Bài 5: Một gen có 2500 nuclêôtit và 3250 liên kết hiđrô. Mạch 1 của gen có 275 nuclêôtit loại X và số nuclêôtit loại T chiếm 30% tổng số nuclêôtit của mạch. Có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Mạch 1 của gen có X/G = 15/19.
II. Mạch 1 của gen có (T + X)/(A + G) = 12/13.
III. Mạch 2 của gen có T/G = 5/19.
IV. Mạch 2 của gen có 38% số nuclêôtit loại X.
- 4. B.3. C.1. D.2.
Hướng dẫn trả lời:
Lưu ý đề bài cho gen có 2500 nu => 2A + 2G = 2500 (1)
Số liên kết hiđrô = 2A + 3G = 3250 (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) :
lấy (2) – (1) => G = X = 750 nu;
A = T = 2500/2 – 750 = 500 nu;
Mạch 1 có: X1 = 275 => G1 = 750 – 275 = 475 nu
T1 = 30%.(2500/2) = 375 nu => A1 = 500 – 375 = 125 nu
Theo NTBS: A1 = T2 = 125 nu
T1 = A2 = 375 nu
G1 = X2 = 475 nu
X1 = G2 = 275 nu
Xem xét các phát biểu :
- Mạch 1 của gen có X/G = 15/19. => sai
Vì 275/475 ≠ 15/19
- Mạch 1 của gen có (T + X)/(A + G) = 12/13. => sai
Vì (375+ 275)/(125+475) = 650/600 ≠ 12/13
- Mạch 2 của gen có T/G = 5/19. => sai
Vì 125/275 ≠5/19.
- Mạch 2 của gen có 38% số nuclêôtit loại X.
475/1250 = 0,38 => đúng
Vậy chỉ có IV đúng
=> Đáp án C