Tái Bản DNA Và Phiên Mã Tạo RNA
Tái bản DNA · Phiên mã · Nguyên tắc bổ sung
Vị trí và thời điểm: Tái bản DNA diễn ra trong nhân tế bào (ở sinh vật nhân thực) hoặc vùng nhân (ở sinh vật nhân sơ), trước khi tế bào phân chia.
▸ Ba giai đoạn của tái bản DNA
Enzyme tháo xoắn hoạt động → phân tử DNA tháo xoắn, tách thành hai mạch đơn (mạch khuôn).
Các nucleotide tự do trong môi trường liên kết với nucleotide trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung. Enzyme DNA polymerase lắp ghép các nucleotide mới.
Hai mạch đơn (gồm 1 mạch cũ và 1 mạch mới) xoắn trở lại → tạo ra 2 phân tử DNA mới giống nhau và giống DNA ban đầu.
▸ Minh hoạ kết quả tái bản
→ Mỗi DNA con gồm 1 mạch cũ (từ DNA mẹ) và 1 mạch mới (từ nucleotide môi trường) — đây là nguyên tắc bán bảo tồn.
▸ Các thành phần tham gia tái bản DNA
- DNA mẹ — làm khuôn.
- Các nucleotide tự do ($A, T, G, C$) từ môi trường.
- Enzyme tháo xoắn — tách hai mạch DNA.
- Enzyme DNA polymerase — lắp ghép nucleotide mới theo NTBS.
▸ Ý nghĩa của tái bản DNA
Thông tin di truyền trên DNA không được chuyển trực tiếp thành protein, mà phải qua 2 quá trình: phiên mã và dịch mã.
▸ Ba giai đoạn của phiên mã
Enzyme RNA polymerase bám vào vị trí khởi đầu trên gene → DNA tháo xoắn tại vùng gene cần phiên mã.
RNA polymerase trượt dọc trên mạch khuôn của DNA → tổng hợp mạch RNA theo nguyên tắc bổ sung:
RNA polymerase gặp tín hiệu kết thúc trên DNA → dừng phiên mã. Phân tử mRNA được giải phóng.
▸ Minh hoạ phiên mã
Lưu ý quan trọng:
- Phiên mã chỉ dùng một mạch của DNA làm khuôn (gọi là mạch khuôn / mạch gốc).
- RNA mới có uracil ($U$) thay cho thymine ($T$).
- Đơn phân tự do dùng cho phiên mã: $A, U, G, C$ (không có $T$).
Tái bản DNA và phiên mã là hai quá trình quan trọng trong tế bào. Cả hai đều dựa trên nguyên tắc bổ sung nhưng có nhiều điểm khác biệt.
| Đặc điểm | Tái bản DNA | Phiên mã |
|---|---|---|
| Sản phẩm | 2 phân tử DNA con | RNA (mRNA, tRNA, rRNA) |
| Enzyme chính | DNA polymerase | RNA polymerase |
| Mạch khuôn | Cả 2 mạch đều làm khuôn | Chỉ 1 mạch làm khuôn |
| NTBS | $A - T$ ; $G - C$ | $A - U$ ; $T - A$ ; $G - C$ |
| Nucleotide tự do | $A, T, G, C$ | $A, U, G, C$ |
▸ Điểm chung của tái bản và phiên mã
- Đều diễn ra theo nguyên tắc bổ sung.
- Đều cần enzyme và nucleotide tự do làm nguyên liệu.
- Đều diễn ra trong nhân tế bào (hoặc vùng nhân ở nhân sơ).
▸ Một số công thức cơ bản
$N_{mt} = N \times (2^k - 1)$
Nếu DNA ban đầu có $N = 1200$ nucleotide → Số nucleotide môi trường cần cung cấp: $N_{mt} = 1200 \times (2^3 - 1) = 1200 \times 7 = 8400$ nucleotide.
▸ Ứng dụng — Kĩ thuật PCR
Kĩ thuật PCR (Polymerase Chain Reaction, phát minh năm 1983) mô phỏng quá trình tái bản DNA trong điều kiện nhân tạo, cho phép tạo ra số lượng lớn bản sao DNA từ một lượng nhỏ ban đầu.
Ứng dụng: nông nghiệp (chọn giống), y tế (chẩn đoán bệnh), pháp y (truy tìm tội phạm)…
Bài này tập trung vào các kiến thức cốt lõi về tái bản DNA và phiên mã. Để học sâu hơn về các dạng bài tập tính toán (số DNA con, nucleotide môi trường, xác định mạch khuôn…), các em xem bài đầy đủ:
Đầy đủ phương pháp giải các dạng bài tập kèm ví dụ và lời giải chi tiết.
Sau khi đã nắm vững lý thuyết, các em hãy chuyển sang tab Bài Tập để luyện 21 câu bám sát chương trình SGK!
Cùng luyện bài Tái bản DNA và phiên mã!
21 câu: 16 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 3 tự luận
Tuyệt vời!
Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu