Công thức tính chiều dài gen khi biết tổng số nu

ADN là một đại phân tử sinh học được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân các đơn phân là nucleotit. Trong tự nhiên thì phân tử ADN có nhiều dạng cấu trúc nhưng dạng phổ biến nhất là cấu trúc ADN theo dạng B; Trong chương trình sinh học phổ thông thi chúng ta cũng chủ yếu bàn đến cấu trúc dạng B của ADN mà thôi.

Nếu bạn chưa biết cấu trúc ADN dạng B như thế nào thì hãy xem trước bài viết cấu trúc dạng B của phân tử ADN; Còn ở đây chúng ta chủ yếu bàn đến cách vận dụng lý thuyết về ADN vào giải những bài tập cụ thể liên quan đến cấu trúc ADN dạng B. Trước hết chúng ta bắt đầu với dạng bài tập đơn gian nhất trong series bài vết giải bài tập ADN cơ bản, và đây là bài đầu tiên sẽ hướng dẫn cách tính số nuclêôtit trong phân tử ADN [hay gen] khi biết một trong các đại lượng như: chiều dài ADN, khối lượng ADN, số liên kết hóa trị, số vòng xoắn. Sau đây chúng ta sẽ xem ví dụ về tính số nuclêôtit của ADN [có thể là phân tử ADN hoàn chỉnh hay chỉ là một đoạn ADN] cho từng trường hợp cụ thể:

Theo lý thuyết về cấu trúc ADN ta đã biết là phân tử ADN được cấu tạo từ các đơn phân là nuclêôtit [gọi tắc là nu], mà mỗi nuclêôtit có khối lượng trung bình là 300 đơn vị cacbon [đvC]; Như vậy nếu gọi tổng số nuclêôtit trong phân tử ADN là N và tổng khối lượng của ADN là M thì ta có tương quan: M = N x 300 [đvC]. Để rõ hơn các ban xem ví dụ sau:

Như đã trình bày ở trên thì ta suy luận rằng: cứ 1 nu có khối lượng là 300 đvC, suy ra đoạn ADN [gen] trên có 900.000đvC thì số nu là: M = N x 300 ⇒ N = M/300 = 900.000/300 = 3000 nu

Tư tự ta chỉ cần ráp vào công thức: N = M/300 = 720.000/300 = 2400 nu

Trong cấu trúc dạng B của ADN thì mỗi nuclêôtit có chiều dài 3,4 ăngstrong [Å]. Nhưng trong phân tử ADN thì gồm có 2 mạch pôli nuclêôtit xếp song song và ngược chiều; Có nghĩa là nếu N là tổng số nu của ADN thì số nu trong mỗi mạch sẽ là N/2. Vậy nếu ta xét trong 1 mạch pôli nuclêôtit thì sẽ có tương quan: L = N/2 x 3,4 ⇒ N = [2 x L]/3,4 [L là chiều dài của chuỗi pôli nuclêôtit]

Như đã nói trên, phân tử ADN gồm 2 chuỗi poli nucleotit xếp song song và ngược chiều, tức là chiều dài của 1 mạch poli nucleotit cũng chính là chiều dài của phân tử ADN. Vậy nếu biết chiều dai của phân tử ADN thì ta tìm số nucleotit bằng cách áp dụng công thức: N = [2 x L]/3,4

Ví dụ 3: Một gen có chiều dài 4080 ănstrong, xác định số nucleotit có trong gen trên?

Để giải bài này ta chỉ cần áp dụng công thức: N = [2 x L]/3,4 = 2 x 4080/3,4 = 2400 nu

Ví dụ 4: Một đoạn phân tử ADN có chiều dài 0,51 micrômet [µm]. Tính số nucleotit có trong đoạn phân tử này?

Các bạn cần lưu ý rằng, trong trường hợp đề cho đơn vị chiều dài không phai là ăngstrong [Å] mà cho các đơn vị như  nanômet [nm], micrômet [µm],  milimet [mm], centimet [cm],... thì trước khi giải các em cần đổi về đơn vị ăngstrong như sau:

$1angstrong=10^{-1}nanomet=10^{-4}micromet=10^{-7}milimet$

Như vậy theo đề bài ở trên thì ta phải đổi từ đơn vị micomet về đơn chi chuẩn là ăngstrong: 0,51µm = 5100Å. Từ đây các bạn áp dụng công thức như đã nói ở trên sẽ tính ra được kết quả là 3000 nu.

Ví dụ 5: Một gen có chiều dài 408nm. Hãy tính số nucleotit có trong gen đó?

Câu này các bạn cũng cần đổi từ đơn vị nanomet về đơn vị chuẩn ăngstrong trước khi áp dụng công thức. Đáp án của bài này là 2400, tuy nhiên bạn cần giải xem có khới vớ kết quả không nhé:

Phân tử ADN có cấu trúc như đã nói là gồm 2 chuỗi poli nucleotit xoắn song song và ngược chiều, xoắn quanh trục có tính chu kỳ và mỗi chu kỳ xoắn có chiều dài 34 ăngstrong [tương đường với 10 cặp hay 20 nu]. Như vậy nếu gọi C là số chu kỳ xoắn thì ta sẽ có tương quan: C = N/20 hay N = C x 20. Ta xét ví dụ cụ thể như sau:

Ví dụ 6: Một gen có 120 chu kỳ xoắn. Số nucleotit của gen là bao nhiêu?

Đối với bai này chỉ cần áp dụng công thức: N = C x 20 = 120 x 20 = 240 nu

Ví dụ 7: Một đoạn ADN ở tế bào nhân thực có 720 vòng xoắn. Hỏi đoạn ADN này có bao nhiêu nucleotit?

Tương tự áp dụng công thức, ta tính được số nu của đoạn phân tử ADN trên là: 720x20 =14400nu

Trong cấu trúc dạng B của phân tử ADN, liên kết cộng hóa trị gồm có: liên kết cộng hóa trị trong mỗi đơn phân [nucleotit] và liên kết hóa trị nối giữa các đơn phân với nhau. Hay nói cách khác là liên kết giữa cacbon ở vị trí số 5 của đường với gốc photphat [C5' -P] và số liên kết giữa cacbon ở vị trí số 3 của đường với gốc photphat [C3'-P]. Như vậy tùy theo đề bài có thể cho số liên kết cộng hóa trị nối giữa các nucleotit hoặc tổng số liên kết cộng hóa trị trong phân tử ADN mà ta tính cho phù hợp. Ví dụ sau sẽ giúp các bạn phân biệt được các thuật ngữ mà đề bài thường đề cập đến:

Ví dụ 8: Một gen có 5398 liên kết cộng hóa trị. Số nucleotit của gen là bao nhiêu?

Đề bài hỏi liên kết cộng hóa trị thì ta hiểu đây là tổng số liên kết cộng hóa trị có trong ADN [tổng số liên kết giữa đường với gốc photphat [Đ-P]].

Vậy tổng số liên kết hóa trị có trong ADN = số liên kết hóa trị có trong mỗi nucleotit + số liên kết hóa trị nối giữa các nucleotit = N + [N - 2] = 2N - 2 = 2[N-1].

Theo như phân tích ở trên, ở bài tập trong ví dụ 8 ta áp dụng công thức: 2N - 2 = 5398 ⇒ N = [5398 + 2]/2 = 2700 nu.

Ví dụ 9: Một gen của sinh vật nhân thực có 2998 liên kết photphodieste. Hãy cho biết gen trên có bao nhiêu nuclêôtit?

Đề bài cho gen có 2998 liên kết photphodieste, tức là chỉ cho số liên kết cộng hóa trị nối giưa các nucleotit trong gen [C3'-P]. Xác định được rồi thì chỉ thế vào công thức: N - 2 = 2998 ⇒ N = 2998 + 2 = 3000 nu

Vận dụng toán xác suất để giải nhanh các bài tập sinh học phần quy luật phân li độc lập như: xác định số loại kiểu gen, kiểu hình ở đời con hay tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con trong các phép lai khi biết kiểu gen của bố mẹ mà không cần viết sơ đồ lai. Theo quy luật phân li độc lập ta hiểu rằng: một phép lai có n cặp tính trạng, thực chất là n phép lai một cặp tính trạng. Như vậy khi đề bài cho biết kiểu gen có bố mẹ và tuân theo quy luật phân li độc lập thì ta chỉ cần dung toán xác suất để xác định nhanh số loại cũng như tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con theo quy tắc sau: Tỉ lệ KG khi xét chung nhiều cặp gen bằng các tỉ lệ KG riêng rẽ của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Số KH khi xét chung nhiều cặp tính trạng bằng số KH riêng của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Ví dụ:  Cho biết A - hạt vàng : a- hạt xanh; B- hạt trơn : b - hạt nhăn; D - thân cao : d- thân thấp. Tính trạng trội là trội hoàn toàn. Phép lai P: AabbDd x AaBbdd  sẽ cho số loại và tỉ lệ kiểu g

Loài ong mật có bộ NST lưỡng bội 2n=32. Hợp tử của loài trải qua nguyên phân. Hãy cho biết có bao nhiêu NST, crômatit, tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì của quá trình nguyên phân? Để giải bài tập sinh học trên trước hết các bạn cần nhớ một số vấn đề sau: NST nhân đôi ở kì trung gian [pha S] trở thành NST kép, tồn tài trong tế bào đến cuối kì giữa. Vào kì sau, NST kép bị chẻ dọc tại tâm động, tách thành 2 NST đơn, phân li đồng đều về 2 cực tế bào. Crômatit chi tồn tại ở NST kép, mỗi NST kép có 2 crômatit. Mỗi NST dù ở thể đơn hay kép đều mang một tâm động. Vậy có bao nhiêu NST trong tế bào thì sẽ có bấy nhiêu tâm động. Do vậy, gọi 2n là bộ NST lưỡng bội của loài, số NST, số crômatit, số tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì quá trình nguyên phân như bảng sau: Kì trung gian Kì đầu Kì giữa Kì sau Kì cuối Số NST đơn 0 0 0 4n 2n Sô NST kép 2n 2n 2n 0 0 Số crômatit 4n 4n 4n 0 0 Số tâm động 2n 2n 2n 4n 2n T

Sinh vật bình thường có bộ NST 2n, khi giảm phân sẽ cho giao tử bình thường n. Tuy nhiên trong thể đột biến như thể ba nhiễm, thể tứ bội thì giảm phân cho ra những loại giao tử như thế nào. Ở bài này sẽ hướng dẫn các em cách viết và các định tỉ lệ các loại giao tử được tạo ra trong quá trình giảm phân của thể tứ bội [4n]. Ví dụ:  thể tứ bội có kiểu gen AAaa giảm phân bình thường sẽ tạo ra những loại giao tử nào và tỉ lệ bằng bao nhiêu? Để viết giao tử cho thể tứ bội các em sơ đồ hình chữ nhật như bên dưới. Ở mỗi góc của hình chữ nhật ta viết mỗi alen. Ví dụ ở trên cơ thể có kiểu gen AAaa nên ta viết 2 góc có alen A và 2 góc có alen a. Sau đó ta sẽ nối các cạnh và 2 đường chéo để được số loại và tỉ lệ giao tử như sau: Số giao tử AA = 1 Số giaotử aa = 1 Số giao tử Aa = 4 Vậy cơ thể tứ bội có kiểu gen AAaa giảm phân sẽ cho ra 3 loại giao tử lưỡng bội là AA, aa và Aa với tỉ lệ: 1/6AA : 4/6Aa : 1/6aa. Tất nhiên là ta chỉ xét một gen nào đó trong thể tứ bội và dạng này đề cũ

Bài tập về các quy luật di truyền là dạng bài tập tương đối khó nhưng lại có số câu trong đề thi khá nhiều, vì vậy chúng ta cần phải luyện thật nhiều dạng bài tập này để biết cách giải và tìm cho mình cách giải nhanh nhất phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm. Ở bài này mình sẽ hướng dẫn các bạn giải một bài tập về cách tính số loại kiểu gen, số loại kiểu hình và tỉ lệ một loại kiểu hình nào đó một cách nhanh chóng trong trường hợp phép lai hai cặp tính trạng có xảy ra hoán vị gen . Ví dụ: Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng và tính trạng trội là trội hoàn toàn. Xét phép lai $\frac{AB}{ab}\times \frac{Ab}{aB}$, biết tần số hoán vị gen giữa hai gen A và B là 40% và diễn biến trong giảm phân tạo giao tử là như nhau ở hai giới. Tính số loại kiểu gen, số loại kiểu hình và tỉ lệ kiểu hình ở đời con? Hướng dẫn giải: Số kiểu gen ở đời con Bài này chúng ta có thể viết sơ đồ lai rồi ngồi điếm số kiểu gen trong trường hợp 2 gen cùng nằm trên một NST và có xảy ra hoán vị gen. Tu

Tìm xác suất xuất hiện số alen trội, lặn ở thế hệ con trong phép lai thuộc quy luật di truyền phân li độc lập là dạng bài tập sinh học khó . Nếu chúng ta dùng phương pháp chia riêng từng cặp gen để tính sau đó gộp lại thì  tốn khá nhiều thời gian mà dễ nhầm lẫn. Vì vậy hôm tôi cố gắng tìm công thức chung áp dụng cho mọi trường hợp của đề bài một cách nhanh chóng.  Ở dưới tôi đã đưa ra công thức chung [sẽ chứng minh công thức trong một chuyên đề khác để các bạn cần tìm hiểu chuyên sâu] có kèm theo 2 ví dụ điển hình. Sau khi hiểu công thức các bạn vận dụng để làm 5 bài tập vận dụng có đáp án kèm theo. Các bạn cần trao đổi thêm vui lòng phản hồi [comment] ở cuối bài viết. Toán xác suất trong di truyền học phân tử A. Phương pháp chung: Ở phép lai mà tổng số cặp gen dị hợp của bố và mẹ là n , thì ở đời con loại cá thể có k  alen trội chiếm tỉ lệ $\frac{C_{n}^{k-m}}{2^n}$. Trong đó m là số cặp gen đồng hợp trội ở cả bố và mẹ. Ví dụ 1: Ở phép lai AaBbdd x AabbDd, loại cá th

Một quần thể ngẫu phối xét 3 gen, gen 1 có 2 alen, gen 2 có 3 alen, gen 3 có 4 alen. Ba gen trên nằm trên nằm trên 1 cặp NST thường tương đồng [3 gen cùng nhóm liên kết]. Hãy tính: a. Tổng số kiểu gen có thể có trong quần thể về 3 gen trên? b. Số kiểu gen đồng hợp và số kiểu gen dị hợp tử? c. Số kiểu giao phối trong quần thể về 3 gen trên? Thầy giúp em bài này với. ---Tuấn Anh---   Cách tính số kiểu gen tối đa trong trường hợp một gen nằm trên NST thường . Để giải bài này mình đưa ra công thức tính để các bạn có thể làm những bài tập sinh về cách tính số kiểu gen tối đa, kiểu gen đồng hợp, dị hợp và số kiểu giao phối trong quần thể của các gen cùng nằm trên một cặp NST thường [các gen cùng nhóm liên kết của NST thường]. [còn công thức mình sẽ chứng minh sau nhé] Giả sử xét n gen nằm trên cùng một cặp NST thường, các gen có số alen lần lượt là $a_{1},a_{2},a_{3},...,a_{n}$ .   Ta có: Số loại tổ hợp gen trên một NST có t

Câu 116 trong đề thi THPT Quốc Gia môn SINH HỌC 2019 hỏi về cách tính số loại giao tử tối đa trong trường hợp các cặp NST có xảy ra hoán vị không đồng thời. Cụ thể như sau: Cơ thể thực vật có bộ NST 2n=18, trên mỗi cặp NST xét 2 cặp gen dị hợp. Giả sử quá trình giảm phân ở cơ thể này đã xảy ra hoán vị ở tất cả các cặp NST nhưng mỗi tế bào chỉ xảy ra hoán vị gen nhiều nhất ở 1 cặp NST tại các cặp gen đang xét. Theo lí thuyết, số loại giao tử tối đa về các gen đang xét được tạo ra là A. 2048. B. 5120. C. 9216. D. 4608. Hướng dẫn phân tích và giải Số loại giao tử tối đa cần tìm = ${{2}^{n}}\times C_{n}^{1}ｘ{{2}^{n}}$ [n là số cặp NST] = ${{2}^{9}}\times C_{9}^{1}ｘ{{2}^{9}}$ = 2120 loại giao tử. Đấy là cách giải khi bạn làm bài, tuy nhiên bạn cần hiểu bản chất của bài toán này qua bài phân tích sau: Số loại giao tử tối đa = số giao tử bình thường [tối đa] + số giao tử hoán vị [tối đa]. + Số giao tử bình thườngg [tối đa] = $2^9$= 512 loại giao tử. + Số giao tử hoán vị [

Khi biết số alen của mỗi gen và vị trí của các gen trên NST ta có thể tính được số kiểu gen đồng hợp, dị hợp và số kiểu gen tối đa của các gen đã cho cũng như số kiểu giao phối trong quần thể. Ở phần 1 ta chỉ xét trường hợp một gen có n alen nằm trên nhiễm sắc thể [NST] thường. A. Công thức để giải bài tập sinh Ở một loài có bộ NST lưỡng bội, xét một gen có n alen nằm trên NST thường thì trong quần thể - Có tối đa: $\frac{n[n+1]}{2}$ .kiểu gen trong đó + n kiểu gen đồng hợp. + $\frac{n[n-1]}{2}$kiểu gen dị hợp. - Số kiểu giao phối có thể có về quần thể đó là ${{\left[ \frac{n[n+1]}{2} \right]}^{2}}$[số kiểu gen ở giới đực nhân với số kiểu gen ở giới cái]. B. Bài tập sinh học áp dụng Bài tập 1. Ở người, gen quy định nhóm máu gồm 3 alen nằm trên NST thường. Trong quần thể người tối đa số kiểu gen quy định nhóm máu là bao nhiêu? * Ta có: n=3 => thay vào công thức $\frac{n[n+1]}{2}$= $\frac{3[3+1]}{2}=6$ Bài tập 2. Ở một loài động vật có bộ NST lưỡng bội, màu

Để làm tốt bài tập sinh học dạng này các bạn cần xem lý thuyết về nguyên phân trước. Ngoài ra có thể xem thêm dạng bài tập về tính số NST, số crômatit và số tâm động qua các kì của nguyên phân . Sau đây mình sẽ hướng dẫn các bạn làm bài tập tiếp theo: dạng bài tập về tính số lượng tế bào con, số NST cần cung cấp, số thoi vô sắc xuất hiện [bị phá huỷ] qua nguyên phân. Trước tiên các bạn cần hiểu và nhớ một số công thức sau Số tế bào sinh ra qua nguyên phân: + Một tế bào qua k lần nguyên phân sẽ hình thành $2^k$ tế bào con. + a tế bào đều nguyên phân k lần, số tế bào con được tạo thành là: $a.2^k$ tế  bào. Số NST đơn môi trường cần cung cấp: + Một tế bào lưỡng bội [2n NST] qua k lần nguyên phân, số NST đơn môi trường nội bào cần cung cấp: $2^k.2n-2n =  [2^k-1]2n$. + Vậy, a tế bào có 2n NST đều nguyên phân k lần, môi trường cần cung cấp số NST là: $a.[2^k-1]2n$. Số thoi vô sắc xuất hiện, bị phá hủy: + Thoi vô sắc xuất hiện ở kì trước, bị phân hủy hoàn toàn vào kì cuối. Vậy có ba