Chương I: Cơ Chế Di Truyền Và Biến Dị – Sinh Học Lớp 12
Bài 2: Phiên Mã Và Dịch Mã
Bài Tập 1 Trang 14 SGK Sinh Học Lớp 12
Hãy trình bày diễn biến và kết quả của quá trình phiên mã.
Lời Giải Bài Tập 1 Trang 14 SGK Sinh Học Lớp 12
Quá trình phiên mã diễn ra theo các bước:
Bước 1. Khởi đầu:
Enzym ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’ ⟶ 5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu.
Bước 2. Kéo dài chuỗi ARN:
Enzym ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3′ → 5′ và gắn các nuclêôtit trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung: \(\)\(A_{gốc} – U_{môi \, \, trường}, T_{gốc} – A_{môi \, \, trường}, G_{gốc} – X_{môi \, \, trường}, X_{gốc} – G_{môi \, \, trường}\), để tổng hợp nên mARN theo chiều 5′ ⟶ 3′.
Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gen đóng xoắn ngay lại.
Bước 3. Kết thúc:
Khi enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử ARN được giải phóng.
Do gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa liên tục nên mARN sau phiên mã được dùng trực tiếp làm khuôn tổng hợp prôtêin.
Ở sinh vật nhân thực, do vùng mã hóa của gen không liên tục nên mARN sau phiên mã phải cắt bỏ các đoạn intron, nối các đoạn êxôn tạo mARN trưởng thành rồi đi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp chuỗi polipeptit.
Kết quả: 1 lần phiên mã 1 gen tổng hợp nên 1 phân tử ARN, có trình tự giống với mARN bổ sung nhưng thay T bằng U.
Ý nghĩa: hình thành các loại ARN tham gia trực tiếp vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin quy định tính trạng.
Cách giải khác
– Quá trình tổng hợp ARN trên mạch khuôn ADN được gọi là quá trình phiên mã. Tuy gen có cấu tạo 2 mạch nucleotit nhưng trong mỗi gen chỉ có một mạch được làm khuôn (mạch mã gốc) để tổng hợp ARN. Trước hết enzim ARN polimeraza bám vào vùng khởi đầu làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch mã gốc có chiều 3’→ 5′ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu (khởi đầu phiên mã).
– Sau đó, ARN polimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc gen để tổng hợp nên phân tử mARN theo nguyên tắc bổ sung (A với U, T với A, G với X và X với G) theo chiều 5′ → 3′. Khi enzim di chuyển tới cuối gen gặp tín hiệu kết thúc thì nó dừng phiên mã và phân tử mARN vừa tổng hợp được giải phóng. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn đóng xoắn ngay lại.
– Ở tế bào nhân sơ, mARN sau phiên mã được trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp protein. Còn ở tế bào nhân thực, mARN sau phiên mã phải được sửa đổi, cắt bỏ các intron, nối các êxôn lại với nhau rồi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp protein.
Kết quả: thông tin di truyền trên mạch mã gốc của gen được phiên mã thành phân tử mARN theo nguyên tắc bổ sung.
Cách giải khác
– Phiên mã tạo ra các loại ARN là rARN, tARN và Marn.
– Quá trình phiên mã gồm 3 giai đoạn: khởi đầu, kéo dài và kết thúc.
– Quá trình phiên mã được bắt đầu khi enzim ARN -pôlimeraza bám vào prômôter (vùng khởi đầu của gen) → gen tháo xoắn và tách hai mạch đơn làm lộ ra mạch khuôn 3′ → 5′ (mạch có nghĩa). ARN – pôlimeraza di chuyển dọc theo mạch có nghĩa giúp các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A-U, G-X) tạo nên phân tử mARN theo chiều 5′ – 3′.
– Đối với phần lớn các gen ở sinh vật nhân chuẩn, sau khi toàn bộ gen được phiên mã thì mARN sơ khai được sửa đổi để cắt bỏ các intrôn và nối các exon lại với nhau thành mARN chức năng. Sau đó mARN chức năng từ nhân ra chất tế bào tới ribôxôm để làm khuôn tổng hợp prôtêin.
– Trong phiên mã chỉ một mạch 3′ – 5′ được dùng làm khuôn.
– Chiều tổng hợp mARN của enzim ARN – polimeraza là 5′ – 3′.
– Giữa mARN sơ khai mà mARN chức năng được phiên mã từ một gen cấu trúc ở sinh vật nhân chuẩn thì mARN chức năng ngắn hơn vì ARN – pôlimeraza phiên mã mạch khuôn 3′ – 5′ tất cả các exon và intron theo nguyên tắc bổ sung thành mARN sơ khai. Sau đó các intron bị cắt bỏ
và nối các exon lại thàng mARN chức năng.
Ở Trên Là Lời Giải Bài Tập 1 Trang 14 SGK Sinh Học Lớp 12 Của Bài 2: Phiên Mã Và Dịch Mã Thuộc Chương I: Cơ Chế Di Truyền Và Biến Dị Môn Sinh Học Lớp 12. Chúc Các Bạn Học Tốt Sinh Học Lớp 12.
Trả lời