Quá trình nhân đôi DNA

Nhân đôi ADN là quá trình tạo ra hai phân tử ADN con có cấu trúc giống hệt phân tử ADN mẹ ban đầu.

Trong tế bào động vật, sự nhân đôi của ADN xảy ra ở nhân và ti thể.

Hình ảnh thể hiện quá trình nhân đôi DNA

Quá trình nhân đôi ADN được thực hiện theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn.

Công thức tính số ADN con tạo ra sau k lần nhân đôi từ 4 phân tử ban đầu là 4.2^k

ADN được tái bản theo các nguyên tắc sau : 

– Nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T, G liên kết với X. 

– Nguyên tắc bán bảo tồn: Phân tử ADN con được tạo ra có một mạch của ADN ban đầu, một mạch mới. 

– Nguyên tắc nửa gián đoạn: một mạch tổng hợp liên tục, một mạch tổng hợp gián đoạn.

Trong quá trình nhan đôi ADN không có sự tham gia của axit amin

Gọi số phân tử tham gia tái bản là x

Sau 5 lần tái bản tạo ra: x.2⁵ phân tử con

Số mạch polinu tổng hợp từ môi trường là x.2⁵.2 – x.2 = 2x.(2⁵ – 1) = 62

Giải ra, x = 1

Enzim ADN pôlimeraza có vai trò tổng hợp mạch mới cho ADN

Các mạch đơn mới được tổng hợp trong quá trình nhân đôi của phân tử ADN hình thành theo chiều 5’ đến 3’

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra theo các nguyên tắc: 

+ Nguyên tắc bổ sung: A – T, G – X. 

+ Nguyên tắc bán bảo toàn: trong mỗi phân tử ADN con thì một mạch là mới tổng hợp còn mạch kia là của ADN mẹ. 

+ Nguyên tắc nửa gián đoạn: một mạch được tổng hợp liên tục, còn mạch kia bị tổng hợp từng đoạn một sau đó các đoạn mới được nối vào nhau. 

Đáp án đúng là 1-g, 2-c, 3-e, 4-a, 5-d

Nguyên tắc bổ sung: các nucleotit A môi trường nội bào sẽ liên kết bổ sung với các nucleotit T mạch khuôn và ngược lại, các nucleotit X môi trường nội bào sẽ liên kết bổ sung với các nucleotit G mạch khuôn và ngược lại.

Nguyên tắc bán bảo toàn: trong mỗi phân tử ADN con thì một mạch là mới tổng hợp còn mạch kia là của ADN mẹ. 

Nguyên tắc nửa gián đoạn: một mạch được tổng hợp liên tục, còn mạch kia bị tổng hợp từng đoạn một, sau đó các đoạn mới được nối vào nhau. 

Ý nghĩa của quá trình nhân đôi DNA là giúp cho thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được truyền đạt nguyên vẹn

Quá trình nhân đôi diễn ra ở nhân tế bào

Ý nghĩa của quá trình nhân đôi DNA là giúp cho thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được truyền đạt nguyên vẹn

Khi ADN tự nhân đôi, đoạn Okazaki là Đoạn pôlinuclêôtit sinh từ mạch 5’—>3’ của gen.

Tổng số nucleotide: N = L : 3,4 x 2 = 3000 nucleotide

Số nucleotide cần cho gen tự sao 5 lần là 3000 × (2⁵ – 1) = 93000

Đáp án đúng là 1-e; 2-b; 3-a; 4-d; 5-c

Gyraza : Tháo xoắn phân tử ADN mẹ

Helicaza: Cắt các liên kết hiđrô giữa hai mạch đơn của phân tử ADN mẹ để lộ mạch khuôn, tạo chạc ba tái bản

ARN pôlimeraza: Tổng hợp đoạn mồi ARN bổ sung với mạch khuôn

ADN pôlimeraza: Gắn các nuclêôtit tự do ngoài môi trường vào liên kết với các nuclêôtit mạch khuôn để tổng hợp mạch mới

Ligaza: Nối các đoạn Okazaki thành mạch mới

Số nuclêôtit của gen ban đầu:

A = T₁ + A₁  = 30 + 60 = 90

G = X₁ + G₁ = 120 + 80 = 200

ADN tự sao 1 lần → cần A = T = 90 nu và G = X = 200 nu

N = 5100 : 3,4 × 2 = 3000 nuclêôtit.

A = 3000 × 1 : 3 = 1000 → G = 1500 - 1000 = 500 nuclêôtit.

Số liên kết H của gen là: 2 × 1000 + 3 × 500 = 3500

Tổng số liên kết H được hình thành sau 2 lần nhân đôi là: 3500 × 2 × (2² – 1) = 21000

N = 5100 : 3,4 × 2 = 3000

A = 3000 : 2 : 3 × 2 = 1000

G = A : 2 = 500

Số liên kết H bị hủy là: 1000 × 2 × (2² – 1) + 500 × 3 × (2² – 1) = 10500

Liên kết cộng hóa trị giữa các nucleotit trong 1 mạch thì không bị phá vỡ.