Cấu trúc DNA dạng sợi kép, mạch thẳng phổ biến ở sinh vật nhân thực có những ưu thế gì trong tiến hoá so với cấu trúc DNA dạng sợi kép, mạch vòng phổ biến ở sinh vật nhân sơ?
3/7
(2,5 điểm)
3.1. Cấu trúc DNA dạng sợi kép, mạch thẳng phổ biến ở sinh vật nhân thực có những ưu thế gì trong tiến hoá so với cấu trúc DNA dạng sợi kép, mạch vòng phổ biến ở sinh vật nhân sơ?
3.2. Hãy giải thích tại sao ở động vật có vú, gene tạo thành trong thực nghiệm do quá trình phiên mã ngược có số nucleotide ít hơn gene trong nhân? Trình bày thí nghiệm chứng minh hiện tượng này.
3.3. Các Hình 3.1, 3.2 và 3.3 dưới đây minh họa các cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử, hãy cho biết:
a) Mỗi hình minh họa cơ chế di truyền nào và xảy ra ở đâu trong tế bào nhân thực?
b) Giả sử cấu trúc I trong cơ chế di truyền ở Hình 3.2 khi thực hiện cơ chế di truyền như Hình 3.1 đã xảy ra hiện tượng thay thế nucleotide G ở vị trí thứ 15 (từ trái sang phải) trên mạch 2 thành nucleotide T và tạo ra cấu trúc III. Cấu trúc III tham gia vào cơ chế di truyền như Hình 3.2 tạo ra cấu trúc IV, cấu trúc IV tham gia vào cơ chế di tuyền như Hình 3.3 tạo ra sản phẩm V. Hãy nêu và giải thích sự khác biệt về cấu trúc của sản phẩm V so với trạng thái ban đầu của nó.
Câu 3 | Hướng dẫn chấm | Điểm |
1 | - Đầu mút NST (phân tử DNA) dạng mạch thẳng ngắn lại một số nucleotit sau mỗi lần tái bản là cơ chế “đồng hồ phân tử” thông tin mức độ “già hóa” của tế bào → thúc đẩy cơ chế “tế bào chết theo chương trình” (apotosis), ngăn cản sự phát sinh ung thư (sự phân chia tế bào mất kiểm soát). - Phân tử DNA dạng mạch thẳng cho phép hệ gene có thể mở rộng kích cỡ (tích lũy được thêm nhiều thông tin), nhưng vẫn biểu hiện được chức năng thông qua các bậc cấu trúc “thu nhỏ” của chất nhiễm sắc nhờ tương tác với các protein histon (tạo nên cấu trúc nuclêoxôm) và các protein phi histon. - DNA dạng mạch thẳng (với kích thước hệ gene mở rộng mang nhiều trình tự lặp lại) tạo điều kiện thuận lợi cho cơ chế tiếp hợp và trao đổi chéo dễ xảy ra, làm tăng khả năng biến dị tổ hợp trong hình thức sinh sản hữu tính ở sinh vật nhân thật. | 0,25
0,25
0,25 |
2 | Giải thích - Gene trong nhân của các sinh vật nhân thực có các đoạn intron xen kẽ với các đoạn exon → số nucleotit nhiều hơn. - mRNA của sinh vật nhân thực chỉ gồm các exon (cắt bỏ các intron)→ số nucleotit ít hơn. Thí nghiệm chứng minh của Pierre Chambom và cộng sự (Pháp): - Tách mRNA của gene tổng hợp ovalbumin ở tế bào gà, sau đó cho phiên mã ngược để tạo ra cDNA của nó. - So sánh DNA của gene trong nhân với cDNA, giải trình tự cả 2 loại phân tử DNA, nhận thấy các đoạn poinucleotit có trong DNA của gene trong nhân nhưng không có trong cDNA → Số nucleotit gene 4 trong nhân nhiều hơn. (Học sinh có thể chọn thí nghiệm khác, đúng vẫn cho đủ điểm) | 0,25
0,25
0,25 |
3.3 a
| - Hình 3.1: + Cơ chế tái bản của DNA. + Xảy ra trong nhân tế bào. - Hình 3.2: + Cơ chế phiên mã (tổng hợp RNA) + Xảy ra trong nhân tế bào. - Hình 3.3: + Cơ chế dịch mã (hình thành chuỗi polypetide/tổng hợp protein). + Xảy ra trong tế bào chất (tại các ribosome). (Chú ý: HS trả lời đúng 1 cơ chế 0,125 điểm; 2 cơ chế 0,25 điểm; 3 cơ chế được 0,5 điểm) |
0,5 |
b |
- Sản phẩm V chính là chuỗi polypeptide và có cấu trúc ngắn hơn nhiều so với trạng thái bình thường của nó. - Giải thích: + Sự thay thế nucleotide G ở vị trí thứ 15 trên mạch 2 của cấu trúc I thành nucleotide T àBộ ba ACG biến đổi thành bộ ba ACT à kết thúc quá trình tạo ra cấu trúc III có mạch 2 mang bộ ba ACT ở vị trí thứ 5. + Mạch 2 của cấu trúc III được sử dụng làm khuôn thực hiện phiên mã tạo ra cấu trúc IV là 1 phân tử mRNA bất thường do xuất hiện sớm bộ ba kết thúc (UGA) ở vị trí thứ 5à khi phân tử mRNA bất thường này thực hiện dịch mã sẽ tạo ra sản phẩm V - chuỗi polypeptide ngắn hơn chuỗi polypeptide ban đầu. |
0,25
0,125
0,125 |