Adn nhân đôi theo những nguyên tắc nào năm 2024

Bài 3 trang 10 sgk Sinh học 12 nâng cao: Thế nào là nhân đôi ADN theo nguyên tắc bổ sung và bán bảo tồn? Đoạn Okazaki là gì?

Lời giải:

Quảng cáo

- Nguyên tắc bổ sung: Khi AND tự nhân đôi sẽ tách hai mạch ra, mỗi mạch trở thành mạch gốc và các nuclêôtit tự do sẽ liên kết với các nuclêôtit của mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T = 2 liên kết hiđro, G liên kết với X = 3 liên kết hiđro.

- Nguyên tắc bán bảo tồn: Mỗi phân tử ADN con gồm 1 mạch cũ (mạch gốc từ mẹ) và một mạch mới tổng hợp) → bán bảo tồn.

- Đoạn Okazaki: là đoạn nuclêôtit được tổng hợp theo chiều 5’ → 3’, bổ sung vào mạch gốc của ADN có chiều 3’ → 5’ (ở mạch gốc này thì mạch mới tổng hợp phải tổng hợp từng đoạn nhỏ).

Quảng cáo

Xem tiếp các bài Giải bài tập Sinh học lớp 12 nâng cao khác:

• Trả lời câu hỏi Sinh 12 nâng cao Bài 1 trang 9: Quan sát hình 1.2, hãy cho biết: - Các enzim và thành phần tham gia quá trình nhân đôi ADN. - Chức năng của mỗi enzim tham gia quá trình nhân đôi ADN. - Chiều tổng hợp của các đoạn Okazaki và chiều của mạch mới được tổng hợp liên tục.
• Bài 1 trang 10 sgk Sinh học 12 nâng cao: Gen là gì? Gen có cấu trúc như thế nào? Có bao nhiêu loại gen? Cho ví dụ một số loại gen đó
• Bài 2 trang 10 sgk Sinh học 12 nâng cao: Nêu các đặc điểm của mã di truyền.
• Bài 4 trang 10 sgk Sinh học 12 nâng cao: Nêu những điểm giống và khác nhau giữa nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ (E. coli) với nhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực.
• Bài 5 trang 10 sgk Sinh học 12 nâng cao: Hãy chọn phương án trả lời đúng. Sự nhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực có sự khác biệt với sự nhân đôi của AND ở E.coli về: 1. Chiều tổng hợp; 2. Các enzim tham gia; 3. Thành phần tham gia; 4. Số lượng các đơn vị nhân đôi; 5. Nguyên tắc tự nhân đôi. Phương án trả lời đúng là:A. 1, 2 B. 2, 3 C. 2, 4 D. 3, 5
• Bài 6 trang 10 sgk Sinh học 12 nâng cao: Hãy chọn phương án trả lời đúng. Mã di truyền mang tính thoái hóa nghĩa là: A. một bộ ba mã hóa một axit amin. B. một axit amin có thể được mã hóa bởi hai hay nhiều bộ ba. C. có một số bộ ba không mã hóa axit amin. D. có một bộ ba khởi đầu.

Săn shopee siêu SALE :

• Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
• Biti's ra mẫu mới xinh lắm
• Tsubaki 199k/3 chai
• L'Oreal mua 1 tặng 3

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12

Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Phân tử ADN có cấu trúc 2 mạch nuclêôtit bổ sung cho nhau và nhờ đó ADN có một đặc tính quan trọng là tự nhân đôi (sao chép) đúngs mẫu ban đầu.

Quá trình tự nhân đôi của ADN diễn ra trong nhân tế bào, tại các NST ở kì trung gian, lúc này NST ờ dạng sợi mành dãn xoắn. Có thể hình dung quá trình này dưới dạng đơn giản hoá theo sơ đồ hình 16.

Khi bắt đầu quá trình tự nhân đôi, phân từ ADN tháo xoắn, 2 mạch đơn tách nhau dần dần và các nuclêôtit trên mạch đơn sau khi được tách ra lần lượt liên kết với các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào để dần hình thành mạch mới. Khi quá trình tự nhân đôi kêt thúc, 2 phân tử ADN con được tạo thành rồi đóng xoắn và sau này chúng được phân chia cho 2 tế bào con thông qua quá trình phân bào. Trone quá trình tự nhân đôi của ADN có sự tham aia của một số enzim và yếu tố có những tác dụng tháo xoắn, tách mạch, giữ cho mạch ở trạng thái duỗi, liên kết các nuclêôtit với nhau...

Như vậy, quá trình tự nhân đôi của ADN diễn ra theo những nguyên tắc sau :

- NTBS Mạch mới của ADN con được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của ADN mẹ. Các nuclêôtit ở mạch khuôn liên kết với các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc : A liên kết với T hay ngược lại. G liên kết với X hay ngược lạiể

- Nguyên tắc giữ lại một nửa (bán bảo toàn): Trong mỗi ADN con có một mạch của ADN mẹ (mạch cũ), mạch còn lại được tổng hợp mới.

Chính sự tự nhân đôi cùa ADN là cơ sở của sự nhân đôi của NST, tiếp theo sự hình thành 2 ADN con là sự hình thành chất nền prôtêin, tạo nên 2 crômatit.

Khi nói về quá trình nhân đôi ADN, mọi người có thể còn cảm thấy mới lạ, mặc dù đây là quá trình diễn ra trong mỗi cơ thể chúng ta. Nhân đôi ADN là quá trình sao chép từ một phân tử ADN mẹ để tạo thành 2 phân tử ADN con có cấu trúc ADN giống nhau. Quá trình này còn được gọi là quá trình tái bản ADN. Cùng tìm hiểu thêm về nguyên tắc, diễn biến, kết quả của quá trình này trong bài viết dưới đây.

Nguyên tắc nhân đôi ADN

Qua diễn biến và kết quả nêu trên, có thể thấy ADN được nhân đôi theo 3 nguyên tắc:

• Nguyên tắc bán bảo toàn: Được thể hiện thông qua việc ADN con giữ lại 1 trong 2 mạch của ADN mẹ. Nguyên tắc này còn được lặp lại ở quá trình phân đôi sau đó.
• Nguyên tắc bổ sung: Được thể hiện liên tục từ khi nhân đôi ADN diễn ra cho đến khi kết thúc quá trình này. Nguyên tắc bổ sung được nhận thấy khi Nucleotit A liên kết với Nucleotit T (A – T) bằng 2 liên kết Hydro và ngược lại. Trong khi đó, 3 liên kết Hydrom giúp liên kết Nucleotit G với Nucleotit X (G – X) và ngược lại.
• Nguyên tắc khuôn mẫu: Được thể hiện thông qua việc tổng hợp 2 mạch đơn của ADN con dựa vào trình tự sắp xếp Nucleotit của mạch khuôn ADN mẹ. Nguyên tắc này giúp cho ADN con có cấu trúc giống nhau và cùng giống với ADN mẹ.
  Quá trình tái bản ADN dựa trên nguyên tắc nào?

Quá trình nhân đôi ADN là gì?

Khái niệm: Nhân đôi ADN là quá trình sao chép từ một phân tử ADN và tạo ra hai phân tử ADN giống y hệt nhau về cấu trúc.

Trong những quá trình diễn ra ở tế bào thì nhân đôi ADN là một trong những quá trình cơ bản nhất. Với mỗi một lần phân chia, tế bào con thu được và tế bào mẹ phải có chung thông tin di truyền hoặc ADN. Thông tin này phải chính xác tuyệt đối, không có bất cứ sai lệch nào. Để điều này được xảy ra thì mỗi sợi ADN đóng vai trò như 1 khuôn mẫu để sao chép thông tin di truyền. Thông qua xét nghiệm ADN, có thể thấy ADN ở cha mẹ và con cái đều có đặc điểm chung này.

Quá trình nhân đôi ADN tạo ra 2 phân tử ADN con giống nhau từ 1 phân tử ADN mẹ.

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở đâu?

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở pha S kì trung gian của chu kì tế bào, trong nhân tế bào, ADN ty thể, lục lạp hay tế bào chất.

Cụ thể hơn, đối với tế bào nhân sơ thì cơ chế sao chép ADN được diễn ra ở tế bào chất (plasmid) của vi khuẩn. Quá trình này diễn ra khi các NST trong tế bào đang ở trạng thái duỗi xoắn cực độ của kì trung gian ở pha S.

Trong quá trình nhân đôi ADN ở tế bào nhân thực thì quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở nhân tế bào, lục lạp và ty thể. ADN và NST nhân đôi ở pha S tức kỳ trung gian giữa hai lần phân bào. Quá tình nhân đôi này được diễn ra nhanh chóng nhờ có NST duỗi xoắn cực đại.

ADN và NST nhân đôi ở pha S, kỳ trung gian giữa 2 lần phân bào.

Các thành phần tham gia quá trình nhân đôi ADN

Có 5 yếu tố tham gia vào quá trình nhân đôi ADN ở tế bào: ADN mẹ, nguyên liệu môi trường, protein, enzyme, năng lượng.

1. ADN mẹ (ADN mạch khuôn)

ADN mẹ (ADN gốc, hay gọi một cách khoa học là ADN mạch khuôn) là cơ sở để hình thành nên các sợi ADN bổ sung ở ADN con. Dựa vào các Nucleotit trên ADN mẹ mà các Nucleotit khác sẽ được lựa chọn để liên kết nhằm tạo ra bản sao ADN giống y hệt ADN mẹ.

ADN mạch khuôn là yế tố không thể thiếu trong quá trình nhân đôi ADN.

2. Nguyên liệu môi trường

Nguyên liệu môi trường trong quá trình nhân đôi ADN là các loại Nucleoxit Triphotphat. Cụ thể, có 4 loại tham gia vào quá trình này là các Nucleotit: A (ATP), T (TTP), G (GTP), X (XTP). Các nguyên liệu môi trường này đóng vai trò hình thành nên các phân tử ADN mới.

3. Protein

Các loại protein gắn đặc hiệu có vai trò quan trọng trong quá trình nhân đôi ADN. Các loại protein này bao gồm:

• Dna A: gắn vào ở thời điểm khởi đầu sao chép
• Dna C: giúp tạo phức, thúc đẩy Dna B liên kết với ADN
• REP và Dna: giúp tạo dãn xoắn trên ADN
• IHF và FIS: Liên kết với ADN
• SSB: giúp ngăn cho 2 mạch ADN mới tạo thành không liên kết lại với nhau
• TBP: hỗ trợ chạc tái bản dừng lại

4. Enzyme

Enzyme cũng là thành phần không thể thiếu trong quá trình nhân đôi ADN, bao gồm:

• Enzyme Gyrase: làm giảm sức cân bằng, tháo xoắn ADN mẹ hay nói cách khác là phá vỡ các liên kết của photphodieste.
• Enzyme Helicase: giúp phá vỡ liên kết Hydro, tách 2 mạch phân tử ADN thành 2 mạch đơn ở ADN con.
• Enzyme ARN Polimeraza: giúp tổng hợp đoạn mồi gắn với mạch khuôn của ADN mẹ.
• ENzyme ADN Polimeraza: tổng hợp ADN cà đọc sửa sai sót (Loại II và III), cắt chuỗi và tạo chuỗi (Loại I).

5. Năng lượng

Để các thành phần nêu trên hoạt đông được không thể thiếu được sự xuất hiện của năng lượng. Cụ thể, ATP là loại năng lượng cung cấp cho quá tình nhân đôi ADN.

Năng lượng rất cần thiết để các thành phần khác hoạt động trong quá trình nhân đôi ADN.

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra như thế nào?

Quá trình nhân đôi được diễn ra trong 3 giai đoạn chính: Tháo xoắn, Tổng hợp và Tạo 2 phân tử con

1. Các phân tử ADN tháo xoắn

Để giải thích cho giai đoạn tháo xoắn, cần căn cứ vào độ dài của ADN. Theo nghiên cứu, ADN trong tế bào rất dài và chứa nhiều cặp Nu, điều này làm cản trở quá trình hoạt động vì nó tạo ra không gian chật hẹp. Do đó mà ADN cần phải cuộn lại, đóng xoắn và tháo xoắn để quá trình nhân đôi diễn ra.

Quá trình tháo xoắn gồm các bước sau:

• Khi đã nhận biết được vị trí để bắt đầu sao chép, Protein Dna A liên kết và tương tác với vị trí đó, rồi bẻ gãy khoảng 40 liên kết Hydro giữa các cặp Bazo nhờ năng lượng từ ATP.
• Enzyme Gyrase giải phóng các ADN nhờ năng lượng ATP để thúc đẩy quá trình dãn xoắn của ADN ở 2 phía của Protein Dna B. Đây cũng chính là loại Enzyme có vai trò tách riêng hai phân tử ADN mạch kép mới và khiến chúng có thể cuộn xoắn lại và định khu lại trong các tế bào con.
• Enzyme Helicase tiến hành phá vỡ những liên kết Hydro giữa những cặp bases A – T, C – G. Quá trình này được diễn ra nhằm tháo gỡ cấu trúc xoắn kép của phân tử ADN.
• Protein SSB (Single Strand Binding) gắn lên khắp các mạch đơn để 32 mạch vừa tách ra không thể kết hợp lại được nữa, nhằm giúp cho quá trình sao chép diễn ra thuận lợi hơn.
  Giai đoạn tháo xoắn ADN.

2. Tổng hợp mạch ADN mới

Sau khi tháo xoắn, các mạch ADN mới được tạo thành với các diễn biến sau:

• Các enzyme ADN polymerase tổng hợp mạch đơn bằng phương pháp nối mồi một đoạn dài đã được bắt cặp trên khuôn trước đó.
• Sợi ADN có chiều về ngã ba sao chép là sợi dẫn đầu. Ngược lại, sợi có chiều dần cách xa ngã ba sao chép là sợi trễ. Tùy thuộc vào hướng sắp xép của mỗi sợi mà giữa chúng có sự khác nhau về cách sao chép.
• Tổng hợp mạch liên tục: Đoạn mồi lúc đầu dần bám theo và liên kết với đuôi của sợi dẫn đầu. Trong khi đó ADN polymerase liên kết và chạy dọc theo sợi dẫn đầy, đồng thời thêm các Nucleotit mới (A, T, G, X) vào ADN theo chiều dần cách xa ngã ba sao chép. Quá trình này được gọi là tổng hợp mạch liên tục.
• Tổng hợp mạch gián đoạn: Enzyme primase tạo ra nhiều đoạn mồi và các liên kết tại những điểm khác nhau trên sợi trễ. Trên sợi trễ được thêm vào các đoạn Okazaki theo hướng dần xa ngã ba sao chép. Do Okazaki cần được nối lại với nhau nữa nên đây được gọi là quá trình tổng hợp mạch gián đoạn, hay nói cách khác là không liên tục.
  Tổng hợp mạch liên tục và tổng hợp mạch gián đoạn.

Theo nhiều nghiên cứu, tốc độ sao chép ADN ở người khoảng 50 Nu/s. Nguyên nhân giúp cho tốc độ sao chép nhanh như vậy là do có nhiều polymerase tổng hợp 2 sợi ADN mới cùng một lúc từ hai sợi mẫu ở ADN mẹ ban đầu. Với tốc độ này, để sao chép được hết tất cả ADN trong một tế bào cơ thể người chỉ mất khoảng vài giờ đồng hồ.

3. Tạo ra hai phân tử ADN con

Cuối cùng, 2 phân tử ADN com sẽ được hình thành qua các bước:

• Sau khi trùng khớp được tất cả các Bazo với nhau (A – T, C – G), Enzyme exonuclease dần loại bỏ các đoạn mồi và những Nucleotit được lấp đầy vào vị trí tương ứng.
• Enzyme ADN ligase đóng trình tự ADN, tạo thành hai sợi kép liên tục.
• Quá trình sao chép kết thúc, 2 phân tử ADN con vừa được tạo thành tự động chuyển về dạng chuỗi xoắn kép có cấu trúc giống y hệt ADN mẹ.

Kết quả của quá trình nhân đôi ADN

Như vậy, kết quả của quá trình nhân đôi là tạo ra 2 phân tử ADN con từ 1 phân tử ADN mẹ.

ADN con có các đặc điểm sau:

• Thông thường, hai phân tử ADN con có cấu trúc giống y hệt cấu trúc của phân tử ADN mẹ, hoặc trong một số trường hợp thì chỉ có những khác biệt cực kì nhỏ, không đáng kể.
• Trong phân tử ADN con cũng có 2 chuỗi xoắn nhưng chỉ có một mạch đơn được tổng hợp, còn lại 1 mạch đơn cũ được lấy từ ADN mẹ.
  Kết quả quá trình nhân đôi ADN là tạo ra 2 ADN con giống nhau và giống hệt ADN mẹ.

Ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN

Quá trình nhân đôi ADN có vai trò chuẩn bị cho quá trình nhân đôi NST và chuẩn bị cho quá trình phân chia tế bào.

Nếu như ARN có quá trình tổng hợp thì ADN có quá trình nhân đôi. Nhân đôi ADN chính là cơ sở khoa học để giải thích cho nguyên nhân có sự giống nhau về mặt di truyền giữa các thế hệ trong gia đình.

Quá trình nhân đôi ADN có vai trò hết sức to lớn trong sự phát triển của tế bào.

\>>> Xem thêm: So Sánh ADN Và ARN: Giống Và Khác Nhau Ở Điểm Nào?

Như vậy, bài viết trên đã cung cấp thông tin cần thiết về quá trình nhân đôi ADN với các nguyên tắc, diễn biến và kết quả. Hy vọng bài viết sẽ giúp bạn có thêm kiến thức mới và giúp bạn giải đáp được nhũng thắc mắc về quá trình này. Nếu còn bất cứ thắc mắc nào, vui lòng để lại dưới phần bình luận để được giải đáp một cách nhanh chóng.