Giải SBT Sinh học 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Gene và cơ chế truyền thông tin di truyền có đáp án

Một số liên kết tham gia vào cấu trúc phân tử DNA mạch kép như Hình 1.1, phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Liên kết (1) là liên kết kém bền, có thể bị phân huỷ bởi nhiệt độ cao.

B. Liên kết (2) là liên kết giữa các nucleotide trên mạch DNA và trong cùng một nucleotide.

C. Liên kết (1) nối giữa một base nitrogen lớn và một base nitrogen bé bất kì.

D. Các nucleotide trên mạch DNA liên kết với nhau nhờ liên kết (2) bền vững.

Quá trình tái bản DNA được thực hiện theo nguyên tắc bán bảo toàn. Hình nào trong các hình dưới đây minh họa đúng nguyên tắc này?

A. Hình (a).

B. Hình (b).      

C. Hình (c).      

D. Hình (d).

Tại một vùng cụ thể trên nhiễm sắc thể, trình tự nucleotide sau đây là ở vị trí khởi đầu tái bản: 3'-CCTAGGCTGCAATCC-5'. Một đoạn mồi RNA được tổng hợp bắt đầu từ nucleotide Thymine gạch chân (T). Trình tự nào dưới đây phù hợp với đoạn mồi nói trên?

A. 5'-GCCTAGG-3'.    

B. 3'-GCCTAGG-5.    

C. 5'-ACGTTAGG-3.    

D. 5'-ACGUUAGG-3'.

Một đơn vị phiên mã có 8 000 nucleotide nhưng chỉ có khoảng 1 200 nucleotide tham gia dịch mã tạo chuỗi polypeptide (tương ứng khoảng 400 amino acid). Điều này được giải thích là vì

A. có nhiều đoạn nucleotide không mã hóa có trong mRNA.

B. có sự dư thừa và trùng lặp trong mã di truyền.

C. cần nhiều nucleotide để mã hoá cho mỗi amino acid.

D. các nucleotide bị đứt ra và mất đi trong quá trình phiên mã.

Điều nào sau đây không đúng với quá trình xử lí tiền mRNA thành mRNA trưởng thành?

A. Exon bị cắt ra trước khi mRNA rời khỏi nhân.

B. Intron được cắt bỏ ngay trong nhân.

C. Các exon được nối lại với nhau trước khi mRNA rời khỏi nhân.

D. Tiền mRNA thường dài hơn nhiều so với phân tử mRNA trưởng thành.

Một bộ ba nucleotide trên mạch DNA mã hóa là AAA. Anticodon trên tRNA liên kết với codon trên mRNA là

А. TTT.

B. UUA.

C. UUU.

D. AAA.

Khi ribosome chưa gặp codon kết thúc trên mRNA, không có tRNA tương ứng nào đi vào vị trí A. Nếu thực nghiệm dừng phản ứng dịch mã tại thời điểm này, có thể thu được chất nào sau đây?

A. Ribosome với vị trí P chứa tRNA gắn với một chuỗi polypeptide.

B. Các tiểu đơn vị của ribosome được tách rời, một chuỗi polypeptide và tRNA tự do.

C. Một ribosome còn nguyên vẹn và một chuỗi polypeptide đã tách rời.

D. Các tiểu đơn vị của ribosome được tách rời với một chuỗi polypeptide gắn với tRNA.

Nối thông tin ở Cột A với Cột B cho phù hợp với đặc điểm của mã di truyền cho trong bảng dưới đây.

A. 1 - а, 2 - b, 3 - с.

B. 1 - b, 2 - a, 3 - c.

С. 1- b, 2 - с, 3 - а.

D. 1 - a, 2 - c, 3 - b.

Cho nội dung các giai đoạn của quá trình tái bản DNA như sau:

(1) Enzyme DNA polymerase tổng hợp mạch DNA mới.

(2) Enzyme RNA tổng hợp mồi.

(3) Enzyme và protein tháo xoắn và tách hai mạch DNA.

(4) Enzyme ligase nối các đoạn DNA thành mạch hoàn chỉnh.

Thứ tự đúng của quá trình tái bản DNA là

A. (3) → (1) → (2) → (4).      

B. (1) → (3) → (2) → (4).

C. (1) → (3) → (4) → (2).      

D. (3) → (2) → (1) → (4).

Nội dung nào sau đây chỉ đúng với sự tái bản DNA mà không đúng với phiên mã RNA trong cùng một tế bào?

A. Quá trình tổng hợp chỉ cần enzyme RNA polymerase.  

B. Chiều tổng hợp luôn diễn ra theo chiều 5' → 3'.

C. Mạch khuôn có trong phân tử mới được tổng hợp.  

D. Quá trình diễn ra trong nhân của tế bào nhân thực.

Nội dung nào dưới đây thể hiện mRNA được xem như là phân tử trung gian trong quá trình truyền thông tin giữa DNA và protein?

(1) DNA liên kết với protein trong nhân tế bào, quá trình tổng hợp protein xảy ra ở tế bào chất.

(2) mRNA có cấu tạo một mạch thuận lợi cho ribosome liên kết.

(3) Sau quá trình tổng hợp, hầu hết mRNA sẽ di chuyển đến tế bào chất.

(4) Quá trình phiên mã chỉ cần một loại enzyme tham gia xúc tác.

A. (1) và (2).

B. (2) và (3).

C. (1) và (3).

D. (2) và (4).

Nối thông tin về cấu trúc hóa học (Cột A) và chức năng của DNA (Cột B) trong bảng bên dưới sao cho phù hợp.

A. 1 - c, 2 - d, 3 - a, 4 - b.    

B. 1 - c, 2 - d, 3 - b, 4 - a.     

C. 1 - a , 2 - d, 3 - b, 4 - с.     

D. 1 - a, 2 - d, 3 - c, 4 - b.

Quan sát quá trình tái bản DNA trong Hình 1.3 và cho biết có bao nhiêu phát biểu dưới đây đúng.

(1) Quá trình tái bản DNA có thể diễn ra theo chiều 5' → 3' hoặc 3' → 5'.

(2) Trong một chạc sao chép, một mạch được tổng hợp liên tục, một mạch được tổng hợp gián đoạn.

(3) Các nucleotide tham gia vào quá trình tái bản DNA là A, T, G, C.

(4) Enzyme ligase thực hiện nối các đoạn Okazaki thành mạch DNA hoàn chỉnh.

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Vào cuối những năm 1950, Meselson và Stahl đã nuôi cấy vi khuẩn trong môi trường chứa nitrogen đồng vị phóng xạ "nặng" (¹⁵N) và sau đó chuyển chúng sang môi trường chứa nitrogen đồng vị phóng xạ "nhẹ" (¹⁴N). Kết quả nào trong Hình 1.4 sẽ xảy ra sau một lần tái bản trong môi trường chứa ¹⁴N?

A. Hình (a).

B. Hình (b).

C. Hình (c).

D. Hình (d).

Một số thuốc kháng sinh như Erythromycin và Zithromax tác động vào tiểu đơn vị lớn ribosome của vi khuẩn có ảnh hưởng đến người sử dụng không?

A. Không, vì tiểu đơn vị nhỏ mới là thành phần đóng vai trò quan trọng trong dịch mã tổng hợp chuỗi polypeptide.

B. Có, vì thuốc kháng sinh tác động đến tiểu đơn vị lớn của ribosome nên người sử dụng thuốc này bị ức chế quá trình tổng hợp một số protein.

C. Không, vì tiểu đơn vị lớn ribosome của vi khuẩn đủ khác biệt so với tiểu đơn vị lớn ribosome của sinh vật nhân thực nên không ảnh hưởng đến người sử dụng.

D. Có, vì thuốc kháng sinh làm rối loạn quá trình liên kết hai tiểu đơn vị ribosome của người với nhau nên quá trình phiên mã bị dừng lại.

Phần lớn gene của sinh vật nhân thực và vi khuẩn cổ là gene phân mảnh, tức có vùng mã hóa của gene gồm các đoạn DNA được dịch mã (exon) xen kẽ các đoạn DNA không được dịch mã (intron). Quan sát vùng mã hóa của một số gene ở Hình 1.5 và cho biết phát biểu nào dưới đây là đúng.

A. Số lượng nucleotide ở đoạn DNA được dịch mã nhiều hơn đoạn DNA không được dịch mã.

B. Số lượng nucleotide ở vùng không mã hóa tỉ lệ thuận với chiều dài vùng mã hóa của gene.

C. Số lượng nucleotide ở đoạn DNA được dịch mã của gene càng nhiều thì sinh vật càng phát triển.

D. Số lượng nucleotide ở đoạn DNA được dịch mã và không dịch mã ở các gene là khác nhau.

Sự kiện nào dưới đây không xảy ra trong bước khởi đầu tổng hợp chuỗi polypeptide?

(1) Tiểu đơn vị nhỏ của ribosome gắn với mRNA tại vị trí nhận biết đặc hiệu.

(2) Anticodon của phức hợp amino acid mở đầu-tRNA khớp bổ sung với codon mở đầu trên mRNA.

(3) Anticodon của phức hợp amino acid thứ nhất-tRNA khớp bổ sung với codon thứ hai trên mRNA.

(4) Tiểu đơn vị lớn của ribosome kết hợp với tiểu đơn vị nhỏ tạo ribosome hoàn chỉnh.

(5) Hình thành liên kết peptide đầu tiên giữa amino acid mở đầu và amino acid thứ nhất.

A. (2), (3).

B. (3), (4).

C. (2), (4).

D. (3), (5).

Quá trình truyền đạt thông tin di truyền cấp phân tử được minh họa như Hình 1.6. Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về các quá trình trong hình?

(1) Ở sinh vật nhân thực, quá trình 1 chỉ diễn ra ở trong nhân tế bào.

(2) Quá trình 2 xảy ra dưới sự xúc tác của enzyme RNA polymerase.

(3) Mô hình polyribosome giúp tăng hiệu suất của quá trình 4.

(4) Chỉ RNA trưởng thành mới được phiên mã ngược tạo DNA.

A. (1), (2), (4).

B. (2), (3), (4).

C. (1), (2), (3).

D. (1), (3), (4).

DNA ở sinh vật nhân thực có kích thước lớn, sự nhân đôi diễn ra ở đơn vị tái bản. Hình 1.7 minh họa quá trình tái bản diễn ra trên một đơn vị. Quan sát thông tin trên hình và cho biết có bao nhiêu nhận định dưới đây là đúng. 

(1) Vị trí kí hiệu (a) và (c) có chiều 5', (b) và (d) có chiều 3'.

(2) Quá trình tái bản DNA cần có hai đoạn mồi RNA tương ứng với hai chạc chữ Y trong một đơn vị sao chép.

(3) Sợi DNA mới tổng hợp (e) là mạch dẫn đầu, (f) là mạch theo sau.

(4) Trong một đơn vị tái bản, enzyme ligase thực hiện nối các đoạn Okazaki trên một mạch (mạch theo sau).

A. 1.

B. 2.

С. 3.

D. 4.

Sự biến tính nhiệt của DNA là DNA sợi kép tách ra để tạo thành DNA sợi đơn. Ở trạng thái mạch đơn, các chuỗi polynucleotide có thể hấp thụ nhiều ánh sáng hơn, các base DNA hấp thụ ánh sáng trong vùng bước sóng 260 nm. Nhiệt độ nóng chảy (Tm) là nhiệt độ trong đó độ hấp thụ là 50%. Quan sát điểm nóng chảy của hai phân tử DNA trong Hình 1.8 và cho biết phát biểu nào đúng.

A. Phân tử có Tm là 83°C có hàm lượng G - C nhỏ hơn phân tử có Tm là 77°C .

B. Phân tử có Tm là 83°C có hàm lượng G - C lớn hơn phân tử có Tm là 77°C .

C. Phân tử có Tm là 77°C  có hàm lượng A - T nhỏ hơn phân tử có Tm là 83°C.

D. Phân tử có Tm là 77°C có hàm lượng A - G lớn hơn phân tử có Tm là 83 °C.

Có bao nhiêu phát biểu đúng khi nói về quá trình phiên mã ngược?

(1) Phiên mã ngược là quá trình tổng hợp mạch DNA từ khuôn mẫu mRNA.

(2) Enzyme thực hiện quá trình phiên mã ngược là RNA polymerase.

(3) Phiên mã ngược chỉ diễn ra khi có virus HIV xâm nhập vào cơ thể.

(4) Nếu phiên mã ngược từ mRNA trưởng thành thì vùng mã hóa của DNA không chứa các đoạn intron.

A. 1.

B. 2.

С. 3.

D. 4.

Khi nghiên cứu một lượng lớn DNA từ tế bào của các sinh vật khác nhau, Chargaff đã thu được số lượng từng loại nucleotide như bảng dưới đây.

a) Xác định các tỉ lệ nucleotide (A+T)/(C+G), (A+G)/(T+C) của các loài sinh vật nói trên.

b) Tỉ lệ nào phản ánh thành phần nucleotide đặc trưng cho từng loài và tỉ lệ nào thể hiện các base trên hai mạch DNA kết cặp đặc hiệu nhờ liên kết hydrogen? Giải thích.

c) Vì mỗi DNA có tỉ lệ các loại nucleotide khác nhau nên khi thực hiện tái bản DNA trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học thường dùng nhiệt độ không giống nhau để phá bỏ liên kết hydrogen (nhiệt độ biến tính DNA). Nhiệt độ biến tính DNA phụ thuộc vào tỉ lệ (A+T)/(C+G) như thế nào?

Quan sát thông tin trong Hình 1.9 về quá trình phiên mã, cho biết các phát biểu sau đây đúng hay sai. Giải thích.

(1) Các gene trên cùng một DNA thực hiện phiên mã cùng lúc.

(2) Quá trình phiên mã chỉ cần một mạch DNA làm khuôn.

(3) Trong cùng một phân tử DNA, chỉ một mạch cố định (3' → 5') được dùng làm khuôn tổng hợp RNA. 

(4) Chiều phiên mã có thể là chiều 5' → 3' hoặc 3' → 5' tùy thuộc vào mạch làm khuôn.

Quan sát thông tin minh họa trong Hình 1.10 và điền các từ/cụm từ thích hợp vào chỗ trống của đoạn văn sau: "Ở sinh vật ...(1)..., quá trình phiên mã tạo ra phân tử ...(2)... có chứa cả đoạn ...(3)... (I) và ...(4)... (E), cần có quá trình biến đổi để tạo thành ...(5)... Ngay sau khi bắt đầu phiên mã, mũ ...(6)... được thêm vào đầu 5'. Tiếp theo, trong quá trình kéo dài phiên mã, các intron được ...(7)... và các exon được ...(8)... với nhau. Cuối cùng, đuôi poly-A được thêm vào đầu ...(9)... Ngoài ra, ở một số quá trình phiên mã của sinh vật nhân thực khác, đuôi poly-A có thể được thêm vào trước khi quá trình cắt intron, nối exon hoàn tất".

Hershey và Chase đã sử dụng đồng vị phóng xạ ³²P và ³⁵S để theo dõi các thành phần của phage trong quá trình lây nhiễm vào E. coli. Quá trình thí nghiệm được tiến hành như sau:

- Lô 1: Nuôi phage trong môi trường chứa đồng vị phóng xạ ³⁵S để đánh dấu protein của phage.

- Lô 2: Nuôi phage trong môi trường chứa đồng vị phóng xạ ³²P để đánh dấu DNA của phage.

Ở mỗi lô thí nghiệm đều tiến hành trộn phage với vi khuẩn cho phage xâm nhiễm vào tế bào vi khuẩn. Sau đó dùng máy khuấy mạnh hỗn hợp và li tâm hỗn hợp, kiểm tra hoạt tính phóng xạ trong phần cặn và dịch nổi sau li tâm, biết rằng các tế bào vi khuẩn kết dính với nhau thành cặn li tâm, phần ngoài của phage (phần không xâm nhiễm vào vi khuẩn) và các phage tự do trong dịch nổi.

Dựa vào những thông tin đã cho, trả lời ngắn gọn những câu hỏi sau:

a) Tại sao các nhà khoa học lại dùng đồng vị phóng xạ ³⁵S để đánh dấu protein và đồng vị phóng xạ ³²P để đánh dấu DNA của phage?

b) Hoạt tính phóng xạ được tìm thấy ở đâu trong mỗi lô thí nghiệm? Giải thích.

c) Thông qua việc quan sát kết quả thí nghiệm, các nhà khoa học rút ra được kết luận gì?

Cho bảng thông tin như sau:

a) Hãy điền các nucleotide và amino acid vào các vị trí còn thiếu trong bảng trên, biết rằng các bộ ba tương ứng với amino acid là:

b) Xác định đầu 5' và 3' của DNA và mRNA, đầu amino và đầu carboxyl của chuỗi polypeptide.

Một đoạn phân tử DNA mạch kép có trình tự như sau:

Mạch 1        TAC ATG ATC ATT TCA CGG AAT TTC TAG CAT GTA

Mạch 2        ATG TAC TAG TAA AGT GCC TTA AAG ATC GTA CAT

Một chuỗi polypeptide dài 5 amino acid được dịch mã từ thông tin của đoạn DNA trên. Hãy cho biết:

a) Mạch nào của DNA được phiên mã tạo sợi mRNA khuôn cho quá trình dịch mã tạo chuỗi polypeptide trên? Giải thích.

b) Xác định chiều của hai mạch DNA và trình tự nucleotide của mRNA. Trên mRNA được tạo ra, gạch chân bộ ba mở đầu và bộ ba kết thúc.

Dòng thông tin di truyền từ DNA đến protein thông qua trung gian là mRNA. Khi tiến hành đưa các đoạn DNA ngắn (antisense oligonucleotides) có trình tự bổ sung với mRNA thì liên kết hydrogen có thể xảy ra, tạo phân tử lai DNA/ RNA, phân tử lai này đánh dấu cho enzyme ribonuclease-H phân giải RNA. Một nghiên cứu đã tiến hành so sánh ảnh hưởng của các độ dài antisense oligonucleotides đối với sự phân giải mRNA qua ribonuclease-H của một loại protein trong tế bào. Kết quả của thí nghiệm được thể hiện qua biểu đồ trong Hình 1.1.

Nhiều loại kháng sinh có hiệu quả chống lại các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn nhờ ức chế sự tổng hợp protein trong tế bào vi khuẩn. Sử dụng thông tin được cung cấp trong bảng sau đây và xác định giai đoạn dịch mã nào bị ức chế tương ứng với mỗi loại thuốc: khởi đầu tổng hợp chuỗi polypeptide, kéo dài chuỗi polypeptide hoặc kết thúc.

Trong một thí nghiệm xác định codon quy định các amino acid tương ứng, các mRNA nhân tạo chứa hai loại nucleotide với tỉ lệ 3/4 G : 1/4 C được dịch mã tạo ra protein. Tỉ lệ amino acid trong phân tử protein như sau:

Hãy xác định mỗi loại amino acid được mã hóa bởi trình tự codon nào trên mRNA, biết rằng trình tự codon được viết theo công thức G_mC_n; với m, n là số lượng nucleotide G, C trong mỗi bộ ba.