Phương pháp giải các dạng bài tập về gen

240 lượt xem

Bài trước

Bài sau

Bài viết cung cấp một số dạng bài tập và công thức cơ bản về gen: tổng số nuclêôtit, chiều dài gen; tỷ lệ, số lượng từng loại nuclêôtit; số liên kết hidro, liên kết cộng hóa trị của gen.

1. Bài tập liên hệ giữa tổng nuclêôtit với chiều dài và khối lượng của gen

Gen (hay ADN) có 2 mạch đơn.

Chiều dài gen (hay ADN) là chiều dài của 1 mạch đơn và mỗi nuclêôtit xem như có kích thước 3,4 Å.

Ta có chiều dài:

\[L = \frac{N}{2} \times 3,4\mathop {\left( A \right)}\limits^o \]

(L là chiều dài gen, N là số nuclêôtit của gen).

Khối lượng trung bình của mỗi nuclêôtit trong gen là 300đvC.

Ta có khối lượng của gen có N nuclêôtit là:

\[M = N \times 300\]

2. Vận dụng nguyên tắc bổ sung để xác định tỷ lệ %, số lượng từng loại nuclêôtit trong gen.

Gọi A, T, G, X là các loại nuclêôtit của gen. Theo nguyên tắc bổ sung (NTBS), trên hai mạch của gen, các nuclêôtit đứng đối diện từng cặp, nối nhau bằng liên kết hyđrô yếu theo NTBS:

A hợp với T (và ngược lại); G hợp với X (và ngược lại).

Do vậy, ta có các hệ quả sau:

* Về số lượng:

\[\begin{array}{*{20}{c}} {{A_1}{\text{ = }}{T_2};{T_1} = {A_2};{G_1} = {X_2};{X_1} = {G_2}} \\ {A = T;{\text{ }}G = X} \\ \begin{gathered} A + T + G + X = N \hfill \\ A + G = \frac{N}{2} \hfill \\ \end{gathered} \end{array}\]

Vậy: Trong gen tổng số lượng của hai loại nuclêôtit không bổ sung nhau, luôn luôn bằng số nuclêôtit trong một mạch đơn.

* Về tỉ lệ %:

\[\begin{gathered} \begin{array}{*{20}{c}} {\% A = \% T;{\text{ }}\% G = \% X} \\ {\% \left( {A + T + G + X} \right) = 100\% } \\ {\% \left( {A + G} \right) = 50\% N} \end{array} \hfill \\ \% A = \% T = 50\% - \% G \hfill \\ \end{gathered} \]

3. Bài tập liên hệ giữa số lượng các loại nuclêôtit của gen với số liên kết hydro, liên kết cộng hóa trị của gen

*Về liên kết hyđrô, theo nguyên tắc bổ sung:

- A nối với T bằng 2 liên kết hyđrô. Do vậy số liên kết hyđrô của cặp A-T là 2A (hoặc 2T).

- G nối với X bằng 3 liên kết hyđrô. Tương tự, số liên kết hyđrô của cặp G - X là 3G (hoặc 3X).

- Gọi H là tổng số liên kết hyđrô của gen, N là tổng số nuclêôtit của gen.

Ta có:

\[\begin{gathered} {\mathbf{H}} = {\mathbf{2A}} + {\mathbf{3G}} = 2T + 3G = 2T + 3X = 2A + 3X \hfill \\ H = 2\% A \times N + 3\% G \times N \hfill \\ \end{gathered} \]

*Về liên kết cộng hóa trị:

Trong mỗi nuclêôtit cũng có một liên kết cộng hóa trị.

Nếu chỉ xét liên kết cộng hóa trị giữa nuclêôtit này với nuclêôtit khác trong mỗi mạch đơn.

+ Cứ 2 nuclêôtit kế tiếp nhau bằng 1 liên kết

+ Cứ 3 nuclêôtit kế tiếp nhau bằng 2 liên kết.

+ Cứ 4 nuclêôtit kế tiếp nhau bằng 3 liên kết.

→ Mỗi mạch đơn của gen có (N/2 - 1) liên kết.

Gọi Y là tổng liên kết hóa trị giữa các nuclêôtit của gen:

\[Y = 2\left( {\frac{N}{2} - 1} \right) = N-2\]