Bài 2. Phiên mã và dịch mã

CHỦ ĐỀ
CƠ CHẾ DI TRUYỀN & BIẾN DỊ Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ
I
III
Điều hòa hoạt động của gen
II
Phiên mã, dịch mã
GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
IV
Đột biến gen
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. 1. GEN
I. 2. MÃ DI TRUYỀN
I. 3. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TÁI BẢN ADN)
TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
TIẾT 2: PHIÊN MÃ, DỊCH MÃ
NỘI DUNG BÀI HỌC
II. 1. PHIÊN MÃ
II. 2. DỊCH MÃ
1. Khái niệm
TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
GEN
ADN
Gen là gì?
I. 1. GEN
TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
1.a. Khái niệm
I. GEN
Vùng điều hoà
Vùng mã hoá
Vùng kết thúc
1. b. Cấu trúc chung của gen cấu trúc:
Vị trí và chức năng của vùng điều hòa?
Chức năng của vùng mã hóa?
Vùng điều hoà
Vùng mã hoá
Vùng kết thúc
5’
Mạch mã gốc 3’
Mạch bổ sung 5’
3’
TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
1. a. Khái niệm
I. GEN
1.b. Cấu trúc chung của gen cấu trúc:
Vị trí và chức năng của vùng kết thúc?
Mã di truyền
Gen cấu tạo từ các nucleotit, prôtein được cấu tạo từ các aa. Vậy làm thế nào mà gen quy định tổng hợp prôtein được?
TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
I.1. GEN
I.2. 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 … … pôlipeptit
3 nu
1aa
3 nu
ADN
TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
I.1. GEN
I. 2. MÃ DI TRUYỀN
1. Khái niệm:
Mã di truyền là gì?
BẢNG MÃ DI TRUYỀN
I.2.b. Đặc điểm chung của mã di truyền
Mã di truyền được đọc từ một điểm xác định theo từng bộ ba (không gối lên nhau).
Mã di truyền có tính phổ biến (tất cả các loài đều có chung 1 bộ mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ).
Mã di truyền có tính đặc hiệu (1 bộ ba chỉ mã hoá cho 1 loại aa).
Mã di truyền mang tính thoái hoá (nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hóa một loại aa, trừ AUG và UGG).
TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
I.1. GEN
I.2. MÃ DI TRUYỀN
I.2.a Khái niệm
Nêu các đặc điểm chung của mã di truyền?
TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
Quá trình nhân đôi 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.
I. 1. GEN
I. 2. MÃ DI TRUYỀN
I. 3. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TÁI BẢN ADN)

TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
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 đôi (hình chữ Y) và để lộ 2 mạch khuôn.
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 khuôn). Các nucleotit của môi trường nội bào liên kết với mạch làm khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A-T, G-X).
I. 1. GEN
I. 2. MÃ DI TRUYỀN
I. 3. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TÁI BẢN ADN)

TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
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 ôkazaki), sau đó các đoạn okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối (ligaza).
Tại sao có 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`.
I. 1. GEN
I. 2. MÃ DI TRUYỀN
I. 3. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TÁI BẢN ADN)

TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
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 đó tạo thành phân tử ADN con, trong đó một mạch mới được tổng hợp còn 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.
I. 1. GEN
I. 2. MÃ DI TRUYỀN
I. 3. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TÁI BẢN ADN)

TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
Nếu gọi x là số đợt nhân đôi 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 đôi tạo ra 2 = 21 ADN con.
Từ 1 ADN mẹ qua 2 lần nhân đôi tạo ra 4 = 22 ADN con.
Từ 1 ADN mẹ qua 3 lần nhân đôi tạo ra 8 = 23 ADN con.
Từ 1 ADN mẹ qua x lần nhân đôi tạo ra 2x ADN con.
Từ n ADN ban đầu qua x lần nhân đôi tạo ra n.2x ADN con.
I. 1. GEN
I. 2. MÃ DI TRUYỀN
I. 3. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN (TÁI BẢN ADN)

ÔN TẬP KIẾN THỨC KHỐI 10
TIẾT 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
Câu 1. ( Đề thi THPT QG 2019) Trong quá trình nhân đôi ADN, nucleotit loại T ở môi trường nội bào liên kết với loại nucleotit nào của mạch khuôn?
T B. G
C. X D. A
D
Câu 2. ( Đề thi THPT QG 2019) Sơ đồ nào sau đây mô tả đúng về giai đoạn kéo dài mạch polinucleotit mới trên một chạc chữ Y trong quá trình nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ?
A. Sơ đồ I. B. Sơ đồ II.
C. Sơ đồ III. D. Sơ đồ IV.
B
Tóc xoăn - là một tính trạng do gen quy định. Từ gen tóc để biểu hiện thành tính trạng đã diễn ra những quá trình nào?
TÍNH TRẠNG
II. 1. a. Cấu trúc và chức năng của ARN
II.1. PHIÊN MÃ là gì?
Phiên mã
Dịch mã
II.1.a. KHÁI QUÁT PHIÊN MÃ
a. Khái niệm
Phiên mã là gì? Tên gọi nào khác?
Phiên mã (sao mã) là quá trình tổng hợp ARN dựa trên mạch gốc của gen (ADN)
II. 1. b Cấu trúc và chức năng các loại ARN
Kể tên các thành phần có trong hình bên dưới và nêu chức năng của nó?
Câu 1: Đặc điểm nào dưới đây thuộc về cấu trúc của mARN?
A. mARN có cấu trúc mạch kép, dạng vòng, gồm 4 loại đơn phân A, T, G, X.
B. mARN có cấu trúc mạch kép, gồm 4 loại đơn phân A, T, G, X.
C. mARN có cấu trúc mạch đơn, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X.
D. mARN có cấu trúc mạch đơn, dạng thẳng, gồm 4 loại đơn phân A, U, G, X.
Câu 2: Làm khuôn mẫu cho quá trình dịch mã là nhiệm vụ của
A. mạch mã hoá. B. mARN. C. tARN. D. mạch mã gốc.
Câu 3: Loại axit nuclêic tham gia vào thành phần cấu tạo nên ribôxôm là
A. rARN. B. mARN. C. tARN. D. ADN.
Câu 4: Dịch mã thông tin di truyền trên mARN thành trình tự axit amin trên chuỗi polipeptit là chức năng của:
A. rARN. B. mARN. C. tARN. D. ARN.
Câu 5: Nhận định nào sau đây là đúng về phân tử ARN?
A. Tất cả các loại ARN đều có cấu tạo mạch thẳng.
B. tARN có chức năng vận chuyển axit amin tới ribôxôm.
C. mARN được sao y khuôn từ mạch gốc của ADN.
D. Trên các tARN có các anticodon giống nhau.
Luyện tập lần 4
Định nghĩa khác
Phiên mã là quá trình truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang phân tử ARN mạch đơn.


ADN ARN

II.1.c. Cơ chế phiên mã
KHÁI QUÁT PHIÊN MÃ
Trả lời các câu hỏi sau:
Vị trí phiên mã?
Thời điểm?
Thành phần tham gia phiên mã
b- Vị trí, thời điểm:
Vị trí: TBNT: Phiên mã diễn ra trong nhân tế bào, tế bào chất
tế bào nhân sơ. ở tế bào chất.
- Thời điểm: vào kì trung gian giữa 2 lần phân bào, lúc NST đang tháo xoắn.
c- thành phần tham gia:
Mạch mã gốc,
ribinucleotit tự do,
enzim ARN-polimeraza.

Cơ chế phiên mã
Hãy trình bày diễn biến và kết quả của quá trình phiên mã?
3. Cơ chế phiên mã
3. Cơ chế phiên mã.
Đây là giai đoạn gì của phiên mã? Nêu rõ nội dung giai đoạn này?
Đây là giai đoạn gì của phiên mã? Giai đoạn này diễn ra như thế nào?
Đây là giai đoạn gì của phiên mã? Nêu rõ nội dung giai đoạn này?
3. Cơ chế phiên mã

- Khởi đầu: Enzim ARN-polymeraza bám vào vùng điều hòa làm cho gen bị tháo xoắn để lộ mạch mã gốc có chiều từ 3`  5`và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu
-Kéo dài: ARN-polimeraza chạy dọc mạch gốc theo chiều 3’--->5’để tổng hợp mARN theo nguyên tắc bổ sung A - U, G - X theo chiều 5’ ----> 3’
-Kết thúc: Khi enzim di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc thì nó dừng phiên mã , giải phóng mARN , đoạn nào trên gen phiên mã xong thì ADN xoắn lại
Trong quá trình phiên mã, hãy cho biết:
1. Mấy mạch của AND làm khuôn?
2. Mạch ARN có chiều như nào?
- Chỉ 1 trong 2 mạch đơn của ADN (gen) làm mạch khuôn mẫu.
- Phân tử mARN được tổng hợp theo chiều 5’ – 3’ dựa trên mạch khuôn có chiều 3’ - 5’
Câu 1: Phiên mã là quá trình tổng hợp nên phân tử
A. ADN và ARN B. prôtêin C. ARN D. ADN
Câu 2: ARN được tổng hợp từ mạch nào của gen?
A. Từ mạch có chiều 5’ → 3’. B. Từ cả hai mạch đơn.
C. Khi thì từ mạch 1, khi thì từ mạch 2. D. Từ mạch mang mã gốc
Câu 3: Làm khuôn mẫu cho quá trình phiên mã là nhiệm vụ của
A. mạch mã hoá. B. mARN.
C. mạch mã gốc. D. tARN.
Câu 4: Trong quá trình phiên mã, chuỗi poliribônuclêôtit được tổng hợp theo chiều nào?
A. 3’ → 3’. B. 3’ → 5’. C. 5’ → 3’. D. 5’ → 5’.
Câu 5: Enzim chính tham gia vào quá trình phiên mã là
A. ADN-polimeraza. B. restrictaza.
C. ADN-ligaza. D. ARN-polimeraza.
Câu 6: Trong quá trình phiên mã, ARN-polimeraza sẽ tương tác với vùng nào để làm gen tháo xoắn?
A. Vùng khởi động. B. Vùng mã hoá. C. Vùng kết thúc. D. Vùng vận hành.

Luyện tập lần 5
II.2. DỊCH MÃ
II.2.a. Khái niệm
a. Khái niệm: Dịch mã là quá trình tổng hợp protein, tại ribôxom, ở tế bào chất.
(mã di truyền chứa trong phân tử mARN được chuyển thành trình tự các acit amin trong chuỗi polipeptit của phân tử protein)
Nơi xảy ra?
a. Hoạt hoá aa:
b. Tổng hợp chuỗi polipeptit:

Diễn biến:

a. Hoạt hóa axit amin:
ATP
ADP
Axit
amin
- Trong tb chất nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các aa đựơc hoạt hoá.
Sau đó, nhờ 1 enzim đặc hiệu khác gắn với tARN tạo nên phức hợp aa - tARN.
ARNm
LIÊN KẾT PEPTIT
ENZYM CẮT
BỘ BA KẾT THÚC
CHUỖI POLYPEPTIT ĐƯỢC HÌNH THÀNH
BỘ BA MỞ ĐẦU
b. TỔNG HỢP CHUỖI POLIPEPTIT
b. Tổng hợp chuỗi polipeptit:

-Mở đầu:
+Tiểu phần nhỏ của ribôxôm liên kết với mARN tại vị trí đặc hiệu gần codon mở đầu (AUG).
+tARN mang axit amin mở đầu tiến vào vị trí codon mở đầu, anticodon tương ứng trên tARN (UAX) khớp theo nguyên tắc bổ sung với codon mở đầu (AUG) trên mARN.
+Tiểu phần lớn của riboxom đến kết hợp với tiểu phần nhỏ hình thành riboxom hoàn chỉnh
-Giai đoạn kéo dài:

+Phức hợp aa1-tARN sẽ đến xếp đúng vào vị trí cạnh met-tARN trên ribôxôm đối mã khớp mã mở đầu trên mARN theo nguyên tắc bổ sung. Giữa 2 axit amin hình thành liên kết peptit nhờ tác động của enzim.
+Ribôxôm dịch chuyển một bước 3 nuclêôtit theo chiều 5’  3’ trên mARN, tARN mang axit amin mở đầu rời khỏi ribôxôm.
-Giai đoạn kéo dài:

Phức hợp aa2-tARN tiến vào ribôxôm, đối mã của nó khớp với mã của axit amin thứ 2 theo nguyên tắc bổ sung, liên kết giữa axit amin thứ nhất và axit amin thứ hai được hình thành. Sự dịch chuyển của ribôxôm lại tiếp tục và quá trình trên được lặp lại cho đến khi gặp codon kết thúc trên mARN
-Giai đoạn kết thúc:

Khi riboxom tiếp xúc với mã kết thúc trên mARN ( ) thì quá trình dịch mã hoàn tất , ribôxôm tách khỏi mARN,.
chuỗi pôlipeptit được giải phóng, đồng thời axit amin mở đầu tách ra khỏi chuỗi pôlipeptit. Chuỗi pôlipeptit sau đó hình thành phân tử prôtêin hoàn chỉnh.
Met
Glu
Arg
Thr
Asn
Lys
mARN
Gly
Leu
Ser
Trp
Trp
Gly
Met
Glu
Arg
Thr
Asn
Lys
Leu
Ser
Val
Phe
Thr
Asn
Lys
Gly
Val
Phe
Thr
Asn
Lys
Hãy trình bày diễn biến và kết quả của quá trình dịch mã?
3’
Cơ chế dịch mã
3’
Hoạt động của chuỗi Pôliribôxôm
5’
TỔNG HỢP CHUỖI PÔLIPEPTIT
3. Poliriboxom (polixom)
- Trên mỗi phân tử mARN thường có một số Riboxom cùng hoạt động được gọi là poliriboxom tăng hiệu suất tổng hợp Pr .
Như vậy, mỗi một phân tử mARN có thể tổng hợp được từ 1 đến nhiều chuỗi polipeptit cùng loại rồi tự huỷ.
- Các riboxom được sử dụng qua vài thế hệ TB và tổng hợp bất cứ loại protein nào.
ADN mARN protein Tính trạng
Phiên mã
Dịch mã
Cơ chế phân tử của hiện tượng di truyền :
Kết luận:
Cơ chế của hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử:
ADN m ARN Prôtêin tính trạng.
TTDT trong ADN đc truyền lại cho thế hệ sau qua nhân đôi.
TTDT trong ADN đc biểu hiện thành tính trạng qua phiên mã, dịch mã.
Làm cho prôtein luôn được đổi mới nhưng vẫn giữ được tính đặc trưng của nó qua các thế hệ
 Ý nghĩa:
5’ATG GTT GGT AXA TGA 3’
5’AUG GUU GGU AXA UGA 3’
Met - val -gli -Xis -Mkt
RÈN LUYỆN KĨ NĂNG 1
Câu 1: Dịch mã là quá trình tổng hợp nên phân tử
mARN B. ADN
C. prôtêin D. mARN và prôtêin
Câu 2: Làm khuôn mẫu cho quá trình dịch mã là nhiệm vụ của
mạch mã hoá. B. mARN.
C. tARN. D. mạch mã gốc.
Câu 3: Các chuỗi polipeptit được tổng hợp trong tế bào nhân thực đều
A. kết thúc bằng Met. B. bắt đầu bằng axit amin-Met.
C. bắt đầu bằng axit foocmin-Met. D. bắt đầu từ một phức hợp aa-tARN.
Câu 4: Sản phẩm của giai đoạn hoạt hoá axit amin là
A. axit amin hoạt hoá. B. axit amin tự do.
C. chuỗi polipeptit. D. phức hợp aa-tARN.
RÈN LUYỆN KĨ NĂNG 3
Giả sử một đoạn mARN có trình tự các ribonucleotit như sau:
5’ 3’
AUG-AAG-XUU-AUA-UAU-AGX-UAG- AAX
Khi được dịch mã thì chuổi polipeptic hoàn chỉnh gồm bao nhiêu aa? Giải thích ?
A
5
B
8
C
6
D
7
RÈN LUYỆN KĨ NĂNG 2
Câu 1: Quá trình phiên mã ở vi khuẩn E.coli xảy ra trong

A. ribôxôm.
B. tế bào chất.
C. nhân tế bào.
D. ti thể.
A. mạch mã hoá.
B. mARN.
C. mạch mã gốc.
D. tARN.
Câu 2: Làm khuôn mẫu cho quá trình phiên mã là nhiệm vụ của

Câu 3: Đơn vị được sử dụng để giải mã cho thông tin di truyền nằm trong chuỗi polipeptit là

A. anticodon.
B. axit amin.
B. codon.
C. triplet.
HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ
- Học bài, trả lời câu hỏi SGK. Hoàn thành bài tập LMS
- Một phân tử ADN ban đầu tự nhân đôi 3 lần thì thu được bao nhiêu ADN con?
- Nếu ADN đó có tổng số nucleotit là 3000 nucleotit thì quá trình nhân đôi đó cần nguyên liệu của môi trường là bao nhiêu nucleotit tự do?
- Hoàn thành phiếu học tập bài tiếp theo trên lms.
- Đọc bài mới trước khi tới lớp.
Em hãy điền đầy đủ thông tin vào bảng sau về cấu trúc và chức năng của các loại ARN? (Đã làm ở nhà)
I. PHIÊN MÃ
1. Khái niệm:
2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN:
Bài học hôm nay đến đây kết thúc, chúc các em học tốt!