Tài liệu môn sinh: Chương 1. Cơ chế di truyền và biến dị

Gen là một đoạn ADN mang thông tin mã hóa cho sản phẩm xác định như chuỗi polipeptit hay ARN.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu môn sinh: Chương 1. Cơ chế di truyền và biến dị Chương I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ δ 1. GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA ADNI. Khái niệm và cấu trúc của gen.1. Khái niệm.Gen là một đoạn ADN mang thông tin mã hoá cho một sản phẩm xác định như chu ỗi polipeptithay ARN.2. Cấu trúc của gen.a. Cấu trúc chung của gen cấu trúcMỗi gen gồm 3 vùng trình tự nucleotit:- Vùng điều hoà: Mang mã gốc của gen, mang tín hiệu kh ởi đ ộng, kiểm soát quá trình phiênmã.- Vùng mã hoá: Mang thông tin mã hoá các axit amin.- Vùng kết thúc: Mang tín hiệu kết thúc phiên mã.b. Cấu trúc không phân mảnh và phân mảnh của gen.- Ở sinh vật nhân sơ: Các gen có vùng mã hoá liên tục gọi là gen không phân m ảnh.- Ở sinh vật nhân thực: Hầu hết các gen có vùng mã hoá không liên tục (các đo ạn êxon xen k ẽcác đoạn intron) gọi là gen phân mảnh.II. Mã di truyềnMã di truyền là trình tự các nuclêôtit trong gen quy đ ịnh trình t ự các aa trong phân t ử prôtêin.Mã di truyền được đọc trên cả mARN và ADN. Mã di truyền là mã bộ ba.Có tất cả 43 = 64 bộ ba, trong đó có 61 bộ ba mã hoá cho 20 loại axit amin.* Đặc điểm của mã di truyền- Mã di truyền là mã bộ ba, cứ 3 nu đứng kế tiếp nhau mã hoá một axit amin.- Có tính đặc hiệu, tính thoái hoá, tính phổ biến.- Trong 64 bộ ba có 3 bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) và m ột b ộ ba m ở đ ầu (AUG) mã hoáaa mêtiônin ở sv nhân thực (ở sv nhân sơ là foocmin mêtionin).III. Quá trình nhân đôi của ADN.1. Nguyên tắc: ADN có khả năng nhân đôi để tạo thành 2 phân t ử ADN con giống nhau vàgiống ADN mẹ theo nguyên tắc bổ sung và bán bảo toàn.2. Quá trình nhân đôi của ADN.a. Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ (VK E. coli).- Nhờ các enzim tháo xoắn phân tử ADN được tách làm 2 m ạch t ạo ra ch ạc ch ữ Y (m ột m ạchcó đầu 3’- OH, một mạch có đầu 5’- P). Enzim ADN pôlimeraza bổ sung Nu vào nhóm 3’- OH.- Trên mạch có đầu 3 ’- OH (mạch khuôn), sẽ tổng hợp mạch mới một cách liên t ục b ằng sựliên kết các nuclêôtit theo nguyên tắc bổ sung.- Trên mạch có đầu 5 ’- P (mạch bổ sung), việc liên kết các nuclêôtit được thực hiện gián đo ạntheo từng đoạn Okazaki (ở tế bào vi khuẩn dài 1000 – 2000Nu). Sau đó enzim ligaza sẽ n ối cácđoạn Okazaki lại với nhau tạo thành mạch mới.- Hai phân tử ADN được tạo thành. Trong mỗi phân tử ADN được t ạo thành thì m ột m ạch làmới được tổng hợp còn mạch kia là của ADN mẹ ban đầu (bán bảo toàn).b. Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực.- Cơ chế giống với sự nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ. Tuy nhiên có một số điểm khác:+ Nhân đôi ở sv nhân thực có nhiều đơn vị nhân đôi, ở sv nhân sơ chỉ có một.+ Nhân đôi ở sv nhân thực có nhiều enzim tham gia. δ 2. PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃI. Cơ chế phiên mã:1. Khái niệm:Sự truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang phân t ử ARN m ạch đ ơn là quátrình phiên mã (còn gọi là sự tổng hợp ARN).- Quá trình phiên mã diễn ra trong nhân tb , ở kì trung gian gi ữa 2 l ần phân bào, lúc NST đanggiãn xoắn.2. Diễn biến của cơ chế phiên mãGồm 3 giai đoạn: khởi đầu, kéo dài và kết thúc.- Phiên mã ở SV nhân thực tạo ra mARN sơ khai gồm các exon và intron. Sau đó các intron b ịloại bỏ chỉ còn lại các exon tạo thành mARN trưởng thành.II. Cơ chế dịch mã.1. Khái niệm:- Là quá trình chuyển mã di truyền chứa trong mARN thành trình tự các aa trong chu ỗipolipeptit của prôtêin.2. Diễn biến:a. Hoạt hoá aa:- Trong tb chất nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các aa đựơc hoạt hoá và gắn v ớitARN tạo nên phức hợp aa - tARN.b. Dịch mã và hình thành chuỗi polipeptit:Giai đoạn mở đầu- tARN mang aa mở đầu tiến vào vị trí codon mở đầu sao cho anticodon trên tARN của nó khớpbổ sung với codon mở đầu trên mARN.Giai đoạn kéo dài chuỗi pôlipeptit- tARN mang aa thứ nhất đến codon thứ nhất sao cho anticodon của nó kh ớp b ổ sung v ớicodon thứ nhất trên mARN. Enzim xúc tác tạo liên k ết péptit giữa aa 1 và aa m ở đ ầu- Ribôxôm dịch chuyển đi 1 bộ ba đồng thời tARN mang aa mở đầu rời khỏi RBX.- tARN mang aa thứ hai đến codon thứ hai sao cho anticodon của nó kh ớp b ổ sung v ới codonthứ hai trên mARN. Enzim xúc tác tạo liên kết péptit giữa aa 2 và aa 1.- Sự dịch chuyển của RBX lại tiếp tục theo từng bộ ba trên mARN.Giai đoạn kết thúc chuỗi pôlipeptit- Quá trình dịch mã tiếp diễn cho đến khi RBX gặp codon k ết thúc trên mARN thì quá trìnhdịch mã dừng lại.- RBX tách khỏi mARN và chuỗi polipeptit được giải phóng, aa m ở đầu cũng rời kh ỏi chu ỗipolipeptit để trở thành prôtêin hoàn chỉnh.3. Poliriboxom:- Trên mỗi phân tử mARN thường có một số RBX cùng hoạt động đ ược g ọi là poliriboxom.Như vậy, mỗi một phân tử mARN có thể tổng hợp được từ 1 đến nhiều chuỗi polipeptit cùngloại rồi tự huỷ.- RBX có tuổi thọ lâu hơn và đa năng hơn.4. Mối liên hệ ADN – mARN – tính trạng:Cơ chế của hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử: ADN mARN ...