Gen mã hóa là gì

1. Kiến thức.
- Học sinh trình bày được khái niệm cấu trúc chung của gen và nêu được hai loại gen chính.
- Học sinh nêu và giải thích được mã di truyền.
- HS mô tả quá trình nhân đôi ADN ở Ecoli và phân biệt được sự khác nhau giữa nhân sơ và nhân chuẩn.

2. Kỹ năng. - Phát triển năng lực quan sát, phân tích, so sánh, khái quát hoá. - Rèn kỹ năng làm việc độc lập với sách giáo khoa.
3. Thái độ. - Nâng cao nhận thức đúng đắn và khoa học về gen và mã di truyền.

- Hình thành thái độ yêu thích khoa học tìm tòi nghiên cứu.

I. Khái niệm và cấu trúc của gen.
1. Khái niệm.
Gen là 1 đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá cho một sản phầm xác định (1 chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN).

Ví dụ:Gen hemôglôbin anpha (Hb α) là gen mã hóa chuỗi pôlipeptit α góp phần tạo nên prôtêin Hb trong tế bào hồng cầu; gen tARN mã hóa phân tử tARN

2. Cấu trúc của gen.
Mỗi gen gồm 3 vùng trình tự nucleotit:

3. Các loại gen
Có nhiều loại như gen cấu trúc, gen điều hoà ...
- Gen cấu trúc là gen mang thông tin mã hoá cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng tế bào.
- Gen điều hoà là những gen tạo ra sản phẩm kiểm soát hoạt động của các gen khác

II. Mã di truyền
1. Khái niệm:
- Mã di truyền là trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong gen (trong mạch khuôn) quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong prôtêin
- Trong ADN chỉ có 4 loại nu (A, T, G, X) nhưng trong prôtêin có khoảng 20 loại axit amin. Do đó mã di truyền phải là mã bộ ba (còn gọi là codon).
- Mã di truyền gồm: bộ 3 mã gốc trên ADN, bộ 3 mã sao trên mARN và bộ 3 đối mã trên tARN. Ví dụ: mã gốc là 3-TAX-5 tương ứng mã sao là: 5-AUG-3 và mã đối mã là: UAX tương ứng axit amin được quy định là Met.
VD: 1 đoạn mã di truyền(Thay C bằng X)

2. Đặc điểm của mã di truyền- Mã di truyền là mã bộ ba:Một bộ ba là một mã di truyền (1 codon)- Mã di truyền có tính đặc hiệu:Mộtbộ ba chỉ mã hoá một loại axit amin.- Mã di truyền có tính thoái hoá:Nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hoá cho một loại axit amin (trừ AUG và UGG).- Mã di truyền có tính phổ biến:Tất cả các loài đều có chung một bộ mã di truyền (trừ một vài ngoại lệ).

- Mã di truyền có tính liên tục:Mã di truyền được đọc từ 1 điểm xác định, theo từng bộ & ba không gối lên nhau.

- Có 64 bộ ba, trong đó 3 bộ 3 không mã hóa aa mà làm nhiệm vụ kết thúc dịch mã(UAA, UAG, UGA), 1 bộ 3 vừa làm nhiệm vụ mở đầu, vừa làm nhiệm vụ mã hóa aa Metionin (AUG).

III. Quá trình nhân đôi ADN (tái bản ADN)
1. Thời điểm, vị trí
- Vào kì trung gian, giữa 2 lần phân bào (Pha S của chu kì tế bào).
- Diễn ra trong nhân tế bào.

2. Diễn biếna. Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ (vi khuẩn E. coli).

Gồm 3 bước:
- Bước 1 : Tháo xoắn phân tử ADN.
Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN tách nhau dần tại khởi điểm tái bản tạo nên 1 vòng tái bản gồm 2 chạc (hình chữ Y) mở xoắn theo 2 hướng ngược nhau và để lộ ra 2 mạch khuôn.
- Bước 2 : Tổng hợp các mạch ADN mới
Enzim ADN pôlimêrara xúc tác hình thành mạch đơn mới theo chiều 5 3 (ngược chiều với mạch làm khuôn). Các nuclêôtit của môi trường nội bào liên kết với nuclêôtit của mạch làm khuôn theonguyên tắc bổ sung(A T, G X).
+ Trên mạch khuôn 3 5, mạch mới được tổng liên tục.
+ Trên mạch 5 3, mạch mới được tổng hợp gián đoạn tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki). Sau đó các đoạn Okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối Ligaza.
- Bước 3: Tạo hai phân tử ADN con
Các mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn xoắn đến đó tạo thành phân tử ADN con, trong đó có 1 mạch mới được tổng hợp còn mạch kia là của ADN ban đầu.b. Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực.- Về cơ bản, sự nhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực gần giống với sự nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ, chỉ khác biệt ở một số điểm cơ bản sau:+ Sự nhân đôi ADN diễn ra đồng thời ở nhiều đơn vị nhân đôi trên cùng một phân tử ADN.+ Hệ enzim tham gia phức tạp hơn.
3. Nguyên tắc nhân đôi- Nguyên tắc bổ sung:A liên kết với T của môi trường và ngược lại, G liên kết với X môi trường và ngược lại

- Nguyên tắc bán bảo tồn:Phân tử ADN con được tạo ra có một mạch của ADN ban đầu, một mạch mới được tổng hợp.
- Nguyên tắc nửa gián đoạn:Trên 1 chạc chữ Y có 1 mạch mới được tổng hợp liên tục và một mạch mới được tổng hợp gián đoạn.

4. Ý nghĩa
Đảm bảo quá trình truyền đạt thông tin di truyền được nguyên vẹn qua các thế hệ.