Hướng dẫn giải Bài 2. Phiên mã và dịch mã sgk Sinh Học 12. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 trang 14 sgk Sinh Học 12 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi quan sát, thảo luận, chuyên đề sinh học và bài tập có trong SGK để giúp các em học tốt môn sinh học 12, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.

Bạn đang xem: Giải bài tập sinh 12 trang 14

LÍ THUYẾT

I – Phiên mã

1. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN

Các loại ARNCấu trúcChức năng
mARNGồm 1 mạch polynuclêôtit, mạch thẳng. Đầu 5’ có trình tự nuclêôit đặc hiệu (không đuợc dịch mã) gần codon mở đầu để ribôxôm nhận biết và gắn vàoMang thông tin di truyền cấu trúc chuỗi pôlypeptit
tARNMạch đơn xẻ 3 thuỳ, thuỳ giữa mang anticôđon. Đầu 3’ mang axit aminMang axit amin đến ribôxôm tham gia dịch mã
rARNLà 1 mạch pôlynuclêôtit dạng mạch đơn hoặc quấn lại như tARNLà thành phần cấu tạo ribôxôm

*

2. Cơ chế phiên mã

a) Khái niệm

Phiên mã là quá trình tổng hợp phân tử ARN từ mạch mã gôc của gen. Bản chất của quá trình phiên mã là truyền đạt thông tin trên mạch mã gốc sang phân tử ARN.

Quá trình này diễn ra trong nhân, ở kì trung gian của tế bào giữa 2 lần phân bào, lúc NST đang giãn xoắn.

b) Diễn biến quá trình phiên mã

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: Agốc – Umôi trường, Tgốc – Amôi trường, Ggốc – Xmôi trường, Xgốc – Gmôi 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.

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.

II – DỊCH MÃ

1. Khái niệm

Quá trình dịch mã (giải mã) là quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit (prôtêin) diễn ra trong tế bào chất.

2. Diễn biến quá trình dịch mã

Quá trình dịch mã có thể chia ra làm hai giai đoạn:

♦ Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin

Dưới tác động của 1 số enzim, các a.a tự do trong môi trường nội bào được hoạt hoá nhờ gắn với hợp chất ATP: a.a + ATP → a.a hoạt hoá

Nhờ tác dụng của enzim đặc hiệu, a.a được hoạt hoá liên kết với tARN tương ứng→ phức hợp a.a – tARN: a.a hoạt hoá + tARN → Phức hợp a.a – tARN

♦ Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi pôlipeptit 

Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn ra theo ba bước:

– Bước 1. Mở đầu

Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu (gần bộ ba mở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG). Ở sinh vật nhân thực bộ ba AUG mã hóa cho a.a Methionin còn ở sinh vật nhân sơ mã AUG mã hóa cho a.a foocmin Methionin.

a.a mở đầu – tARN tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nó – UAX- khớp với mã mở đầu – AUG – trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo ribôxôm hoàn chỉnh.

– Bước 2. Kéo dài chuỗi polipeptit

Phức hợp aa1 – tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon tiếp sau mã mở đầu trên mARN, 1 liên kết peptit được hình thành giữa aa mở đầu và aa1.

Ribôxôm dịch chuyển qua côđon tiếp theo, tARN mở đầu rời khỏi ribôxôm, phức hợp aa2 – tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon đó, 1 liên kết peptit nữa được hình thành giữa aa1 và aa2.

Quá trình cứ tiếp diễn như vậy cho đến khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc (UGA, UAG hay UAA).

– Bước 3. Kết thúc

Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dịch mã ngừng lại, 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu và giải phóng chuỗi pôlipeptit, quá trình dịch mã hoàn tất.

Kết quả

Từ một phân tử mARN trưởng thành có 1 riboxom trượt qua sẽ tạo thành một chuỗi polipeptit cấu trúc bậc 1 hoàn chỉnh.

Chuỗi polipeptit sau khi được tổng hợp thì tiếp tục biến đổi để hình thành các cấu trúc bậc 2, 3, 4 để thực hiện các chức năng sinh học.

*

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 trang 14 sgk Sinh Học 12 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết câu trả lời, bài giải các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:

1. Giải bài 1 trang 14 sinh 12

Hãy trình bày diễn biến quá trình phiên mã và kết quả của nó.

Trả lời:

Quá trình phiên mã diễn ra theo các bước:

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: Agốc – Umôi trường, Tgốc – Amôi trường, Ggốc – Xmôi trường, Xgốc – Gmôi 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.

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.

2. Giải bài 2 trang 14 sinh 12

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

Trả lời:

Quá trình dịch mã có thể chia ra làm hai giai đoạn:

♦ Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin

Dưới tác động của 1 số enzim, các a.a tự do trong môi trường nội bào được hoạt hoá nhờ gắn với hợp chất ATP: a.a + ATP → a.a hoạt hoá

Nhờ tác dụng của enzim đặc hiệu, a.a được hoạt hoá liên kết với tARN tương ứng→ phức hợp a.a – tARN: a.a hoạt hoá + tARN → Phức hợp a.a – tARN

♦ Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi pôlipeptit 

Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn ra theo ba bước:

– Bước 1. Mở đầu

Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu (gần bộ ba mở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG). Ở sinh vật nhân thực bộ ba AUG mã hóa cho a.a Methionin còn ở sinh vật nhân sơ mã AUG mã hóa cho a.a foocmin Methionin.

a.a mở đầu – tARN tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nó – UAX- khớp với mã mở đầu – AUG – trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo ribôxôm hoàn chỉnh.

– Bước 2. Kéo dài chuỗi polipeptit

Phức hợp aa1 – tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon tiếp sau mã mở đầu trên mARN, 1 liên kết peptit được hình thành giữa aa mở đầu và aa1.

Ribôxôm dịch chuyển qua côđon tiếp theo, tARN mở đầu rời khỏi ribôxôm, phức hợp aa2 – tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon đó, 1 liên kết peptit nữa được hình thành giữa aa1 và aa2.

Quá trình cứ tiếp diễn như vậy cho đến khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc (UGA, UAG hay UAA).

– Bước 3. Kết thúc

Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dịch mã ngừng lại, 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu và giải phóng chuỗi pôlipeptit, quá trình dịch mã hoàn tất.

Kết quả

Từ một phân tử mARN trưởng thành có 1 riboxom trượt qua sẽ tạo thành một chuỗi polipeptit cấu trúc bậc 1 hoàn chỉnh.

Chuỗi polipeptit sau khi được tổng hợp thì tiếp tục biến đổi để hình thành các cấu trúc bậc 2, 3, 4 để thực hiện các chức năng sinh học.

3. Giải bài 3 trang 14 sinh 12

Nêu vai trò của pôliribôxôm trong quá trình tổng hợp prôtêin?

Trả lời:

*

Các pôlixôm cùng tổng hợp trên một phân tử mARN: Sau khi riboxom thứ nhất dịch chuyển được 1 đoạn thì riboxom thứ 2 liên kết vào mARN. Tiếp theo đó là ribôxôm thứ 3, 4 …. Như vậy, mỗi 1 phân tử mARN có thể tổng hợp từ 1 đến nhiều chuỗi pôlipeptit cùng loại trong một khoảng thời gian ngắn hơn. Các ribôxôm được sử dụng qua vài thế hệ tế bào và có thể tham gia vào tổng hợp bất cứ loại prôtêin nào.

4. Giải bài 4 trang 14 sinh 12

Một số đoạn gen có trình tự các nucleotit 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.

Trả lời:

a) mARN có: 5′ GXU XUU AAA GXU 3′

Trình tự axit amin trong prôtêin: Ala – Leu – Lys – Ala

b) các bộ ba mã hóa các axit amin trên là:

*

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: 5′ UUA GXU GUU AAA 3′

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

5‘ TTA GXT GTT AAA 3‘

5. Giải bài 5 trang 14 sinh 12

Hãy chọn phương án trả lời đúng nhất:

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.

Trả lời:

Axit amin đầu tiên trong các chuỗi polinucleotit ở sinh vật nhân thực đều là methionin (Met) và được cắt bỏ khi quá trình dịch mã hoàn thành để có chức năng sinh học.

Xem thêm: Đại Học Có Nên Học Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông Miền Bắc?

⇒ Đáp án: D.

Bài trước:

Bài tiếp theo:

Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 trang 14 sgk Sinh Học 12 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn sinh học 12 tốt nhất!