Phần II. Nội dung và kết quả nghiên cứu
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
2.2. Biên soạn bài toán
2.2.3. Hệ thống các dạng bài toán
2.2.3.2. Bài toán về cơ chế nhân đôi của ADN
* Nhóm 1: Bài toán áp dụng công thức Bài 1
Một gen dài 0,408 μm. Có A = 1
2G. Gen này thực hiện quá trình nhân đôi 3 đợt liên tiếp. Hãy tính:
1. Số nu mỗi loại môi tr−ờng cung cấp và tổng số nu môi tr−ờng cung cấp.
2. Số liên kết hiđro đ−ợc tạo thành, số liên kết hiđro bị phá vỡ.
3. Số liên kết hoá trị đ−ợc hình thành.
Giải:
1. Số nu mỗi loại môi tr−ờng cung cấp và tổng số nu môi tr−ờng cung cấp.
- Tổng số nu của gen là:
N =
2L 2.0, 408.104
3, 4 = 3, 4 = 2400 (nu)
- Tổng số nu môi trường cung cấp cho gen nhân đôi 3 đợt liên tiếp là:
(2k – 1). N = (23 – 1) . 2400 = 16800 (nu) - Số nu mỗi loại môi tr−ờng cung cấp.
- Theo bài ra ta có:
=>
2A 2G 2400 2A G 0
+ =
⎧⎨ − =
⎩
A 400 G 800
⎧ =
⎨ =⎩ - Số nu loại A môi tr−ờng cung cấp là:
(23 – 1) 400 = 2800 (nu)
- Số nu loại G môi tr−ờng cung cấp là:
(23 – 1) 800 = 5600 (nu)
- Số nu mỗi loại môi tr−ờng cung cấp là:
Amtcc = Tmtcc = 2800 nu Gmtcc = Xmtcc = 5600 nu
2. Số liên kết hiđro đ−ợc tạo thành, số liên kết hiđro bị phá vỡ.
- Số liên kết hiđro đ−ợc tạo thành
2k(2A + 3G) = 23 (2 . 400 + 3. 800) = 25600 (liên kết).
- Số liên kết hiđro bị phá vỡ:
(2k -1) (2A + 3G) = (23-1) (2 . 400 + 3. 800) = 22400 (liên kết).
3. Số liên kết hoá trị đ−ợc hình thành
(2k - 1) (N - 2) = (23 - 1) (2400 - 2) = 16786 (liên kết).
Bài 2
Một gen thực hiện quá trình nhân đôi ba lần liên tiếp đã sử dụng của môi trường 1750A và 4550G. Tính số nu mỗi loại của gen đó
Đáp số: A = T = 250 nu;
G = X = 650 nu.
Bài 3
Gen A có 5100A0 thực hiện nhân đôi một số lần liên tiếp đòi hỏi mtcc 21000 nu. Tính số ADN con tạo ra có nguyên liệu hoàn toàn mới.
Đáp số: 6 Bài 4
Một gen có 3900 liên kết hiđro. Số nu loại A = 2
3G. Gen này thực hiện nhân đôi 5 đợt liên tiếp. Hãy tính:
1. Số l−ợng từng loại nu của gen.
2. Số nu từng loại môi tr−ờng cung cấp.
3. Số liên kết hiđro bị phá vỡ.
Đáp số:
1. A = T = 600 nu
G = X = 900 nu
2. Amtcc = Tmtcc = 18600 nu Gmtcc = Xmtcc = 27900 nu 3. 120900 liên kết.
Bài 5
Một gen dài 0,408 μm, có 3200 liên kết hiđro. Gen này thực hiện 4 đợt nhân đôi liên tiếp. Hãy tính:
1. Số ADN con đ−ợc tạo ra có nguyên liệu hoàn toàn mới.
2. Số nu từng loại mtcc.
3. Số liên kết hiđro đ−ợc hình thành.
4. Số liên kết hiđro bị phá vỡ.
5. Số liên kết hoá trị đ−ợc hình thành.
Đáp số:
1. 14
2. Amtcc = Tmtcc = 6000 nu.
Gmtcc = Xmtcc = 12000 nu.
3. 51200 liên kết.
4. 48000 liên kết.
5. 35970 liên kết.
*Nhóm 2: Bài toán vận dụng công thức Bài 1
Một gen dài 0,408 μm, đã tiến hành nhân đôi một số đợt đòi hỏi môi trường cung cấp 16800 nu. Gen đó có tỉ lệ giữa A với 1 loại nu không bổ sung với nó là 1
2. Hãy tính:
1. Số lần nhân đôi của gen.
2. Số nu mỗi loại môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi của gen.
3. Số liên kết hiđro bị phá vỡ trong quá trình gen nhân đôi.
4. Số liên kết hiđro đ−ợc hình thành trong quá trình nhân đôi của gen.
Giải:
1. Số lần nhân đôi của gen.
- Tổng số nu của gen là:
N =
2L 2.0, 408.104
3, 4 = 3, 4 = 2400 (nu) - Số lần nhân đôi của gen:
- Từ công thức:
Nmtcc = (2k-1) N => 2k = Nmtcc
N + 1 Ù 2k = 16800
2400 + 1 Ù 2k = 8 = 23 Ù k = 3
- Vậy gen đó đã nhân đôi 3 lần liên tiếp.
2. Số nu mỗi loại môi trường cung cấp cho quá trình gen nhân đôi 3 lần liên tiếp là.
- Tổng số nu của gen là: 2400 nu => 2A + 2G = 2400 - Theo bài ra ta có: A 1
G = 2 Ù 2A – G = 0 - Ta có hệ ph−ơng trình:
=>
2A 2G 2400 2A G 0
+ =
⎧⎨ − =
⎩
A 400 G 800
⎧ =
⎨ =⎩ - Vậy gen đó có: A = T = 400 nu
G = X = 800 nu - Số nu mỗi loại môi tr−ờng cung cấp là:
Amtcc = Tmtcc = (23 – 1) 400 = 2800 nu.
Gmtcc = Xmtcc = (23 – 1) 800 = 5600 nu.
3. Số liên kết hiđro bị phá vỡ trong quá trình gen nhân đôi là:
(23 - 1) (2A + 3G) = (23 -1) (2 . 400 + 3. 800) = 22400 (liên kết) 4. Số liên kết hiđro đ−ợc hình thành trong quá trình nhân đôi của gen là:
23 (2A + 3G) = 23 (2 . 400 + 3 . 800) = 25600 (liên kết) Bài 2
Một gen dài 0,408 μm, thực hiện quá trình nhân đôi 1 số đợt đòi hỏi mtcc 16800 nu. Gen này có A = 2
3G. Số nu mỗi loại mtcc là bao nhiêu?
Đáp số: A T 3360 nu G X 5040 nu
⎧ = =
⎨ = =
⎩ Bài 3:
Một gen có tỉ lệ giữa T với một loại nu không bổ sung với nó là 3
2. Gen này thực hiện nhân đôi 3 lượt liên tiếp đòi hỏi môi trường cung cấp 21000 nu.
Trên mạch 1 của gen có: A = 25%; T = 10%; G = 200 nu.
1. Tính số nu mỗi loại môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi của gen.
2. Trong quá trình nhân đôi của gen đó đã tạo ra bao nhiêu phân tử ADN có nguyên liệu hoàn toàn mới.
3. Tính số nu mỗi mạch của gen.
4. Tính số liên kết hiđro bị phá vỡ.
5. Tính số liên kết hoá trị đ−ợc hình thành.
Đáp số: 1. Amtcc = Tmtcc = 6300 nu Gmtcc = Xmtcc = 4200 nu 2. 6 phân tử
3. A1 = T2 = 375 nu T1 = A2 = 150 nu G1 = X2 = 200 nu X1 = G2 = 775 nu 4. 25200 liên kết hiđro.
5. 20986 liên kết hoá trị.
Bài 4:
Một gen tiến hành nhân đôi một số đợt, trong quá trình nhân đôi của gen
đó, môi trường cung cấp 74400 nu và có 74338 liên kết hoá trị được hình thành.
Gen đó có tỉ lệ giữa A với 1 loại nu không bổ sung với nó là 1 3.
1. Tính số nu mỗi loại mtcc trong quá trình tự nhân đôi của gen.
2. Tính số liên kết hiđro bị phá vỡ trong quá trình gen đó nhân đôi.
Đáp số: 1. Amtcc = Tmtcc = 9300 nu Gmtcc = Xmtcc= 27900 nu 2. 102300 liên kết.
Bài 5
Gen I dài hơn gen II là 1020 A0. Cả 2 gen tiến hành nhân đôi một số lần không bằng nhau đã tạo ra 40 gen con (gen II nhân đôi nhiều hơn gen I). Trong quá trình nhân đôi, 2 gen đã hình thành nên 95324 liên kết hoá trị. Gen I có: A = 20%; gen II cã: A 5
G =7
1. Tính số lần nhân đôi của mỗi gen.
2. Tính số nu mỗi loại môi trường cung cấp cho quá trình tự nhân đôi của mỗi gen.
3. Tính số liên kết hiđro bị phá vỡ và số liên kết hiđro đ−ợc hình thành trong quá trình nhân đôi của mỗi gen.
Đáp số:
1. Gen I nhân đôi 3 lần.
Gen II nhân đôi 5 lần.
2. Gen I: Amtcc = Tmtcc = 4200 nu Gmtcc = Xmtcc = 6300 nu Gen II:Amtcc = Tmtcc= 15500 nu Gmtcc = Xmtcc = 21700nu
3. 27300 liên kết hiđro bị phá vỡ trong quá
trình nhân đôi của gen I.
31200 liên kết hiđro đ−ợc hình thành trong quá trình nhân đôi của gen I.
96100 liên kết hiđro bị phá vỡ trong quá
trình nhân đôi của gen II.
99200 liên kết hiđro đ−ợc hình thành trong quá trình nhân đôi của gen II.