Hướng dẫn giải bài tập SGK Sinh học lớp 12 bài 2: Phiên mã và dịch mã

Bài 1: Hãy trình bày diễn biến và kết quả của quá trình phiên mã.

* Diễn biến

• Khi enzim ARN pôlimeraza bám vào promoter (vùng khởi đầu của gen) làm gen tháo xoắn và tách 2 mạch đơn, làm lộ ra mạch khuôn (mạch gốc) (mạch có chiều 3‘ 5‘)
• Enzim ARN pôlimeraza di chuyển dọc theo mạch gốc và gắn các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung (U-A, A-T; G-X, X-G) tạo nên phân tử mARN theo chiều 5‘ 3‘
• Khi enzim di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc thì dừng quá trình phiên mã và phân tử mARN vừa được tổng hợp được giải phóng. Vùng nào trên gen phiên mã xong thì đóng xoắn.

* Kết quả: ở tế bào nhân sơ mARN sau khi tổng hợp ở dạng trưởng thành và trực tiếp làm khuôn tổng hợp chuỗi pôlipeptit. Còn ở tế bào nhân thực mARN sau khi tổng hợp ở dạng sơ khai, sau đó được cắt bỏ các đoạn intron, nối các đoạn exon lại với nhau thành mARN trưởng thành, đi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp chuỗi pôlipeptit.

Bài 2: Quá trình dịch mã tại ribôxôm diễn ra như thế nào?

Chia thành 2 giai đoạn:

Hoạt hóa axit amin: Trong tế bào chất, nhờ enzim đặc hiệu và ATP, mỗi axit amin được hoạt hóa và gắn với tARN tương ứng tạo nên phức hợp axit amin – tARN (aa – tARN).

Tổng hợp chuỗi pôlipeptit. Gồm 3 giai đoạn

• Mở đầu: Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí đặc hiệu nằm gần côđon mở đầu. Bộ ba đối mã của phức hợp mở đầu Met – tARN (UAX) khớp bổ sung với côđon mở đầu (AUG) trên mARN. Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp tạo ribôxôm hoàn chỉnh sẵn sàng tổng hợp chuỗi pôlipeptit.
• Kéo dài chuỗi pôlipeptit: Anticôđon của phức hợp thứ 2 vào gắn bổ sung với côđon thứ 2 trên mARN, aa thứ 2 liên kết với aa Met (trước) bằng liên kết peptit. Ribôxôm lại dịch chuyển đi một côđon trên mARN và cứ tiếp tục như vậy đến cuối mARN.
• Kết thúc: Khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc trên mARN thì quá trình dịch mã hoàn tất. Nhờ enzim đặc hiệu, axit amin mở đầu được cắt khỏi chuỗi pôlipeptit vừa tổng hợp. Chuỗi pôlipeptit tiếp tục hình thành các cấu trúc bậc cao hơn, trở thành prôtêin có hoạt tính sinh học.

Trong quá trình dịch mã, mARN không gắn với từng ribôxôm riêng rẽ mà đồng thời gắn với một nhóm ribôxôm gọi là pôliribôxôm (gọi tắt là pôlixôm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin.

Bài 3: Nêu vai trò của pôliribôxôm trong quá trình tổng hợp prôtêin.

Đáp án: Giúp tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin.

Bài 4: Một đoạn gen có trình tự các nuclêôtit như sau:

3‘ XGA GAA TTT XGA 5‘ (mạch mã gốc)

5‘ GXT XTT AAA GXT 3‘

a, Hãy xác định trình tự các axit amin trong chuỗi pôlipeptit được tổng hợp từ đoạn gen trên.

b, Một đoạn phân tử prôtêin có trình tự axit amin như sau:

– lơxin – alanin – valin – lizin –

Hãy xác định trình tự các cặp nuclêôtit trong đoạn gen mang thông tin quy định cấu trúc đoạn prôtêin đó.

Hướng dẫn

a, mARN có: 5‘ GXU XUU AAA GXU 3‘

trình tự axit amin trong prôtêin Ala – Leu – Lys – Ala

b, Vì có nhiều bộ ba cùng mã hóa một axit amin nên đây là một trường hợp.

trình tự axit amin trong prôtêin – lơxin – alanin – valin – lizin –

mARN UUA GXU GUU AAA

ADN 3‘ AAT XGA XAA TTT 5‘ (mạch mã gốc)

5‘ TTA GXT GTT AAA 3‘

Bài 5: Các prôtêin được tổng hợp trong tế bào nhân thực đều

A. bắt đầu bằng axit amin Met.

B. bắt đầu bằng axit amin foocmin mêtiônin.

C. Có Met ở vị trí đầu tiên bị cắt bởi enzim.

D. Cả A và C.