Lý thuyết Sinh học 12 Kết nối tri thức (cả năm)

PHẦN BỐN. DI TRUYỀN HỌC
CHƯƠNG 1. DI TRUYỀN PHÂN TỬ
BÀI 1. DNA VÀ CƠ CHẾ TÁI BẢN DNA I. CHỨC NĂNG CỦA DNA
• Chức năng: DNA có chức năng mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền
dưới dạng trình tự các nucleotide.
• DNA có cấu tạo phù hợp với chức năng:
Mô hình cấu trúc DNA theo Watson và Crick
- Những đặc điểm cấu trúc của DNA đảm bảo cho nó thực hiện được chức năng
mang thông tin di truyền: DNA được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, gồm 4 loại
đơn phân là các nucleotide A, T, G, C. Từ 4 loại đơn phân này với thành phần, số
lượng và trật tự sắp xếp khác nhau đã tạo nên vô số phân tử DNA đặc thù, đảm bảo
có thể "ghi mã" đủ mọi thông tin di truyền về cấu trúc và chức năng của tế bào.
Các nucleotide cấu tạo nên DNA
- Những đặc điểm cấu trúc của DNA đảm bảo cho nó thực hiện được chức năng
bảo quản thông tin di truyền:
+ DNA có cấu tạo mạch kép nên cấu trúc ổn định, ít bị sai hỏng.
+ DNA có cấu trúc mạch kép theo NTBS nên khi một mạch của DNA bị sai hỏng
thì các enzyme của tế bào có thể sử dụng mạch bình thường để làm khuôn sửa chữa sai hỏng đó.
+ Liên kết phosphodiester giữa các nucleotide trong một mạch của DNA là loại
liên kết cộng hóa trị rất bền vững.
Liên kết phosphodiester giữa các nucleotide trong một mạch của DNA
+ Liên kết hydrogene giữa các base trong hai mạch là loại liên kết yếu nhưng số
lượng liên kết hydrogene trong DNA là rất lớn nên cũng đảm bảo duy trì cấu trúc phân tử DNA bền vững.
Liên kết hydrogene giữa các base của DNA
- Những đặc điểm cấu trúc của DNA đảm bảo cho nó thực hiện được chức năng
truyền đạt thông tin di truyền:
+ Liên kết hydrogene giữa các base trong hai mạch là loại liên kết yếu nên có thể
bị phá vỡ trong điều kiện nhất định giúp DNA có khả năng tách thành hai mạch
đơn trong quá trình truyền đạt thông tin di truyền.
+ Các nucleotide có khả năng liên kết theo nguyên tắc bổ sung nên thông tin trong
DNA có thể truyền đạt sang mRNA qua quá trình phiên mã và từ mRNA được
dịch mã thành phân tử protein và biểu hiện thành các tính trạng của cơ thể.
+ Sự kết hợp đặc hiệu A – T và G – C trong quá trình tái bản DNA đảm bảo cho
thông tin di truyền trong DNA được truyền đạt gần như nguyên vẹn qua các thế hệ tế bào và cơ thể. II. TÁI BẢN DNA
- Tái bản DNA còn gọi là quá trình tự nhân đôi của phân tử DNA. 1. Nơi diễn ra
- Ở sinh vật nhân sơ: diễn ra ở tế bào chất (chủ yếu ở vùng nhân).
- Ở sinh vật nhân thực: diễn ra chủ yếu trong nhân, tại các NST hoặc cũng có thể
diễn ra cả trong tế bào chất (ti thể, lục lạp). 2. Thời gian diễn ra
- Ở sinh vật nhân thực, quá trình tái bản DNA diễn ra ở kì trung gian (pha S) giữa hai lần phân bào. 3. Thành phần tham gia
- Phân tử DNA mẹ dùng làm khuôn để tái bản.
- Các nucleotide môi trường cung cấp (gồm 8 loại nucleotide: A, T, G, C của DNA
dùng để tổng hợp mạch DNA mới; A, U, G, C của RNA để tổng hợp các đoạn mồi).
- Các enzyme tham gia có chức năng khác nhau: Enzyme Chức năng Enzyme tháo xoắn Tháo xoắn phân tử DNA Enzyme tách
mạch Cắt đứt liên kết hydrogen, tách DNA thành 2 mạch (enzyme cắt) đơn.
Gắn các nucleotide theo nguyên tắc bổ sung để tổng
Enzyme DNA polymerase hợp mạch mới theo chiều 5’→ 3’.