Bài tập quá trình nhân đôi ADN

Để làm tốt dạng bài tập sinh học về quá trình tự nhân đôi của phân tử ADN (hay gen), các em học sinh cần hiểu rõ cấu trúc của phân tử ADN cũng như cơ chế quá trình tự sao của ADN.

Trong phạm vi bài này chỉ tập trung vào công thức liên quan đến quá trình tự sao, và một số bài tập để các em luyện tập. Tuy nhiên các em cần tìm cách chứng minh công thức mà thầy đã đưa ra ở bên dưới để có thể sử dụng một cách linh hoạt vào giải bài tập sinh học.

• Cơ chế quá trình tái bản ADN
• Phương tính số liên kết hiđrô phá vỡ và hình thành chi tiết

A. Phương pháp

Gọi n là số lần tự nhân đôi của ADN:
- Số phân tử ADN con được tạo ra là: $2^n$
- Số nuclêôtit trong các ADN con:

• N’=$2^n.N$
• A’=T’=$2^n.A=2^n.T$
• G’=X’=${{2}^{n}}.G={{2}^{n}}.X$

- Số nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp:

• $N_{mt}=(2^n-1)N$
• $A_{mt} =T_{mt}=( (2^n-1)A=(2^n-1)T$
• $G_{mt}=X_{mt}=(2^n-1)G=(2^n-1)X$

- Số nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp để tạo ra các ADN con có nguyên liệu hoàn toàn mới (cả 2 mạch đơn đều cấu tạo từ các nuclêôtit tự do):

• $N_{mt}=(2^n-2)N$
• $A_{mt} =T_{mt}=( (2^n-2)A=(2^n-2)T$
• $G_{mt}=X_{mt}=(2^n-2)G=(2^n-2)X$

- Tổng số liên kết hidro bị phá vỡ và hình thành:

• $H_{pv}=(2^n-1)H=(2^n-1)(2A+3G)$
• $H_{ht}=(2^n-1)2H=(2^n-1)(2A+3G)2$

- Tổng số liên kết hidro hình thành ở lần nhân đôi cuối cùng:

• $H_{ht}=2^nH=(2^n)(2A+3G)$

- Tổng số liên kết hóa trị hình thành: $Y_{ht}=(2^n-1)Y$

B. Bài tập vận dụng

1. Một phân tử ADN ở vi khuẩn có chiều dài $34.10^6$ ăngstrong và có số nuclêôit loại ađênin chiếm 30% tổng số nuclêôtit của ADN. Phân tử ADN này nhân đôi liên tiếp 2 lần. Hãy xác định:

a. Tổng số phân tử ADN con được tạo thành.

b. Tổng số nuclêôtit trong các ADN con.

c. Số nuclêôtit mỗi loại trong các ADN con.

d. Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cần cung cấp cho quá trình nhân đôi.

e. Số phân tử ADN con được cấu tạo hoàn toàn từ môi trường nội bào.

f. Tổng số liên kết hiđrô bị phá vỡ và được hình thành.

g. Tổng số liên kết hóa trị được hình thành.

C. Bài tập trắc nghiệm

1. Gen dài 2040 angstrong, có số nucleotit loại A chiếm 20% tổng số nucleotit của gen. Khi gen tự nhân đôi 1 lần, môi trường nội bào cần cung cấp số nucleotit tự do mỗi loại là:

A. A=T=360; G=X=240.

B. A=T=480; G=X=720.

C. A=T=240; G=X=360.

D. A=T=120; G=X=180.

2. Gen dài 2040 angstrong, có số nucleotit loại A chiếm 20% tổng số nucleotit của gen. Khi gen tự nhân đôi 1 lần, trường nội bào cần cung cấp số nucleotit tự do mỗi loại là:

A. A=T=11160; G=X=7440.

B. A=T=14880; G=X=22320.

C. A=T=3720; G=X=5580.

D. A=T=7440; G=X=11160.

3. Một gen có 450 nuclêôtit loại G và có số nuclêôtit loại T chiếm 35% tổng số nuclêôtit của gen. Khi gen nhân đôi đã phá vỡ số liên kết hiđrô là:

A. 299

B. 4050

C. 3450

D. 2999

4. Một gen có 450 nuclêôtit loại G và có số nuclêôtit loại A chiếm 35% tổng số nuclêôtit của gen. Tổng số liên kết hóa trị được hình thành khi gen nhân đôi liên tiếp 5 lần là:

A. 3450

B. 92938

C. 92969

D. 106950

5. Một gen có 450 nuclêôtit loại G và có số nuclêôtit loại X chiếm 15% tổng số nuclêôtit của gen. Tổng số liên kết hóa hiđrô được hình thành khi gen nhân đôi liên tiếp 5 lần là:

A. 3450

B. 9296

C. 213900

D. 106950

6. Một gen chứa 900 ađênin và 600 xitôzin. Khi gen đó tự nhân đôi 2 lần, số liên kết hidro bị phá vỡ và được hình thành lần lượt là:

A. 3600 và 7200

B. 10800 và 14400

C. 3600 và 10800

D. 7200 và 14400

7. Một gen chứa 2520 nuclêôtit trong đó 20% là nuclêôtit loại X. Gen nhân đôi một số lần, trong các gen con có 40320 nuclêôtit. Số lần nhân đôi của gen là:

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

8. Một gen chứa 2520 nuclêôtit trong đó 30% là nuclêôtit loại T. Gen nhân đôi một số lần, trong các gen con có 40320 nuclêôtit. Số liên kết hiđrô bị phá vỡ trong quá trình gen nhân đôi là:

A. 40320

B. 48384

C. 30240

D. 45360

9. Một gen khi tái bản được môi trường nội bào cung cấp 3636 nuclêôtit, trong đó có 426 nuclêôtit loại T. Các gen con chứa tất cả 4848 nuclêôtit. Chiều dài của gen ban đầu là:

A. 41205 ăngstrong.

B. 3083,6 ăngstrong.

C. 2060,4 ăngstrong.

D. 1545,3 ăngstrong.

10. Một gen khi tái bản được môi trường nội bào cung cấp 3636 nuclêôtit, trong đó có 426 nuclêôtit loại T. Các gen con chứa tất cả 4848 nuclêôtit. Số lần gen tự nhân đôi là:

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

11. Một gen có số nuclêôtit loại A bằng 240 nuclêôtit và số nuclêôtit loại G=3/2A. Gen nhân đôi 3 đợt liên tiếp. Số liên kết hiđrô bị phá vỡ trong quá trình tự sao là:

A. 11400

B. 4686

C. 10920

D. 10080

12. Hai gen nhân đôi liên tiếp 3 đợt và đều dài 3060 ăngstrong. Gen I có 20% nuclêôtit loại A; Gen II có 30% nuclêôtit loại A. Tổng số gen con tạo ra từ quá trình nhân đôi của 2 gen là:

A. 8

B. 16

C. 12

D. 24