Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã chuẩn bị hỗn hợp I gồm: DNA polymerase, Helicase, RNA mồi, DNA ligase, 1 số phân tử DNA mạch kép có cùng chiều dài và các điều kiện cần thiết cho q
3/5
(2,5 điểm).
1. Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã chuẩn bị hỗn hợp I gồm: DNA polymerase, Helicase, RNA mồi, DNA ligase, 1 số phân tử DNA mạch kép có cùng chiều dài và các điều kiện cần thiết cho quá trình tái bản DNA. Từ hỗn hợp này, họ tiến hành hai thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Trộn hỗn hợp I với dung dịch chứa 4 loại nucleotide A, T, G, C bình thường.
Thí nghiệm 2: Trộn hỗn hợp I với dung dịch chứa đồng thời 4 loại nucleotide A, T, G, C bình thường và 4 loại nucleotide A, T, G, C đều không có nhóm 3’-OH tự do.
Biết rằng số lần tái bản ở 2 thí nghiệm được kiểm soát như nhau, DNA polymerase chỉ kéo dài mạch mới khi nucleotide có nhóm 3’-OH tự do để tạo liên kết phosphodiester và nhiệt độ không ảnh hưởng đến quá trình tái bản bình thường của DNA.
Em hãy dự đoán kết quả thu được từ hai thí nghiệm trên? Giải thích
2.Hình bên mô tả quá trình phiên mã diễn ra trên mạch khuôn chưa xác định chiều của một gene trong tế bào, với sự tham gia xúc tác của 4 phân tử enzyme RNA polymerase (kí hiệu 1, 2, 3, 4). Chiều dài các phân tử RNA thể hiện số lượng đơn phân trên các phân tử này.
a. Xác định chiều mạch khuôn của gene và thứ tự phiên mã của các enzim RNA polymerase trên?
b. Trong trường hợp cơ thể mang tế bào này đang hoạt động mạnh, thì cơ chế phiên mã như trên có ý nghĩa gì đối với cơ thể?
III |
| (2,5 điểm) |
|
| 1 (1.5 đ) | 1. Thí nghiệm 1: Thu được các phân tử DNA mạch kép có kích thước bằng nhau. Thí nghiệm 2: Thu được DNA sợi đơn hoặc các đoạn DNA tạo ra có chiều dài khác nhau. Giải thích: - Trong thí nghiệm 1, tất cả nucleotide đều bình thường nên sự kéo dài mạch mới diễn ra hoàn chỉnh → tạo các mạch DNA mới có cùng chiều dài với mạch khuôn → DNA kép kích thước đồng nhất. - Trong thí nghiệm 2: + Nếu trong quá trình tái bản nucleotide đầu tiên không có nhóm 3'-OH được lắp ráp → quá trình tái bản không được bắt đầu → không tạo ra mạch DNA mới → thu được DNA con sợi đơn. + Nếu các nucleotide không có nhóm 3’-OH tự do được gắn vào vị trí bất kì trong quá trình tái bản DNA sẽ gây dừng kéo dài ngẫu nhiên → quá trình tái bản DNA sẽ bị gián đoạn → các phân tử DNA kép có kích thước khác nhau. | 0.25 0,25
0.5
0,25
0,25 |
| 2 (1.0 đ) | 2. a.Chiều mạch khuôn: (b): đầu 3’; (a): đầu 5’ Thứ tự phiên mã của enzyme RNA polymerase 4 → 3 → 2 → 1. b. Ý nghĩa: - Giúp tạo ra nhiều bản sao mRNA trong cùng khoảng thời gian mà không cần tăng số lượng gene →Tăng nhanh tốc độ tổng hợp protein và enzyme cần thiết để đáp ứng kịp thời nhu cầu của tế bào khi đang hoạt động mạnh. | 0.5 0,25
0.25
|