Các công thức tổng quát giải bài tập di truyền phân tử

Các công thức tổng quát giải bài tập di truyền phân tử trình bày về các công thức xác định mối liên quan về số lượng các loại nuclêôtit trong ADN, ARN; xác định mối liên quan về % các loại đơn phân trong ADN với ARN; tính chiều dài của gen cấu trúc (LG) khi biết các yếu tố tạo nên gen, ARN, prôtêin và một số công thức khác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các công thức tổng quát giải bài tập di truyền phân tửNguyễn Đức Hưng nguyenduchunga2@gmail.com0983005290 CÁC CÔNG THỨC TỔNG QUÁT GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN PHÂN TỬ1. Công thức xác định mối liên quan về số lượng các loại nuclêôtit trong ADN,ARN- Trong phân tử ADN (hay gen) theo NTBS: A=T;G=X (1) Suy ra số nuclêôtit của ADN (hay gen) N=A+T+G+X Từ (1) ta rút ra: N = 2A + 2G = 2T + 2X (2) Nếu xét mối tương quan các nuclêôtit của 2 mạch đơn ta có: N NT  A  T1  T2  A1  A2  T1  A1  T2  A2   G   X 2 2 N NG  X  G1  G 2  X1  X 2  X1  G1  X 2  G 2   A   T 2 2Nếu gọi mạch gốc của gen là mạch 1 ta có mối liên quan về số lượng các đơn phângiữa gen và ARN: Um = A1 = T2 A m = T 1 = A2 (6) Gm = X1 = G2 Xm = G1 = X2 Từ (6) suy ra: Um + Am = A = T (7) G m + Xm = G = X2. Công thức xác định mối liên quan về % các loại đơn phân trong ADN vớiARN- Mỗi mạch đơn của gen bằng 50% tổng số nuclêôtit của gen. Nếu cho mạch gốc củagen là mạch 1, có thể xác định mối liên quan % các đơn phân trong gen và ARNtương ứng: % A2 x 2 = % T 1 x 2 = % A m % T 2 x 2 = % A1 x 2 = % Um (8) % G2 x 2 = % X1 x 2 = % Um % X2 x 2 = % G1 x 2 = % Xm Từ công thức (8) suy ra: % Am  %U m% A  %T  (9) 2 %G m  % X m%G  % X  (10) 23. Các công thức tính chiều dài của gen cấu trúc (LG) khi biết các yếu tố tạo nêngen, ARN, prôtêin Những bài toán xác định mối liên quan về cấu trúc, cơ chế, di truyền của gen, ARN,prôtêin có thể được qui về một mối liên hệ qua xác định chiều dài của gen cấu trúc.3.1 Khi biết các đại lượng khác nhau của gen cấu trúc:a) Biết số lượng nuclêôtit (N) của gen: NL   3,4 (10) 2Ở một số loài sinh vật chưa có cấu tạo tế bào (virut) gen có cấu trúc mạch đơn nênchiều dài của chúng bằng số nuclêôtit của gen nhân với 3,4 Å .Nguyễn Đức Hưng nguyenduchunga2@gmail.com0983005290b) Biết khối lượng phân tử của gen (M): Ở sinh vật nhân chuẩn gen có cấu trúc mạchkép, mỗi nuclêôtit nặng trung bình 300 đ.v.C nên chiều dài gen được tính theo công Mthức: L   3.4 (11) 600c) Biết số lượng nuclêôtit 2 loại không bổ sung trên gen: LG = (A + G) x 3,4Å = (T + X) x 3,4Å (12)d) Biết số lượng chu kỳ xoắn của gen (Sx) Mỗi chu kỳ xoắn của gen gồm 10 cặp nuclêôtit có chiều cao 34Å , chiều dài gen: LG = Sx  34Å (13)e) Biết số lượng liên kết hoá trị (HT)- Số lượng liên kết hoá trị giữa các nuclêôtit (HTG) bằng số nuclêôtit của gen bớt đi 2 HTG  2L  3 .4 (14) (HTT+G = 2N –2) (14’) 2g) Biết số lượng nuclêôxôm (Ncx) và kích thước trung bình của một đoạn nối (S N) trênmột đoạn sợi cơ bản tương ứng với một gen. Dựa vào lí thuyết mỗi nuclêôxôm có 146 cặp nuclêôtit, mỗi đoạn nối có từ 15 – 100cặp nuclêôtit có thể xác định được chiều dài của gen.- Với điều kiện số đoạn nối ít hơn số lượng nuclêôxôm: LG = [(Ncx x 146) + (Ncx – 1)SN] x 3,4Å (15)- Với điều kiện số đoạn nối bằng số lượng nuclêôxôm: LG = [(Ncx x 146) + (Ncx x SN)] x 3,4Å (15’)3.2 Khi biết các đại lượng tham gia vào cơ chế tái bản của gen:a) Biết số lượng nuclêôtit môi trường cung cấp (Ncc) và số đợt tái bản (K) của gen Dựa vào NTBS nhận thấy sau mỗi đợt tái bản một gen mẹ tạo ra 2 gen con, mỗi gencon có một mạch đơn cũ và một mạch đơn mới. Vậy số nuclêôtit cung cấp đúng bằngsố nuclêôtit có trong gen mẹ. Nếu có một gen ban đầu, sau k đợt tái bản liên tiếp sẽtạo ra 2k gen con, trong số đó có hai mạch đơn cũ vẫn còn lưu lại ở 2 phân tử gen con.Vậy số lượng gen con có nguyên liệu mới hoàn toàn là (2k – 2). Số lượng nuclêôtitcần cung cấp tương ứng với (2 k – 1) gen. Trên cơ sở đó xác định số lượng nuclêôtitcần cung cấp theo các công thức: N cc  (2 k  1) N N ccN (2 k  1) N cm  (2 k  2) N (CCM: số lượng nuclêôtit cung cấp tạo nên các gen có nguyên liệu mới hoàn toàn)b) Biết số lượng 2 loại nuclêôtit không bổ sung được cung cấp qua k đợt tái bản gen- Nếu biết số lượng 2 loại nuclêôtit không bổ sung có trong các mạch đơn mới (ví dụbiết A + G, hoặc T + X) ta lấy số lượng nuclêôtit đó chia cho (2k – 1) gen sẽ xác địnhđược số lượng nuclêôtit có trên một mạch đơn gen. Suy ra: AT L k  3.4 (2  1)(A + G là số lượng 2 loại nuclêôtit có trong các mạch đơn mới ở các gen con)- Nếu biết số lượng 2 loại nuclêôtit không bổ sung có trong các gen con chứa nguyênliệu hoàn toàn mới giả sử bằng A + G hoặc T + A. Ta có: AGL  3 .4 ( 2k  2)Nguyễn Đức Hưng nguyenduchunga2@gmail.com0983005290c) Biết số lượng liên kết hoá trị được hình thành sau k đợt tái bản của gen.- Liên kết hoá trị hình thành giữa các nuclêôtit: sau k đợt tái bản trong các gen con tạora vẫn có 2 mạch đơn gen cũ tồn tại ở 2 gen con. Vậy số gen con được hình thành liênkết hoá trị tương đương với (2k – 1) gen. Số liên kết hoá trị giữa các nuclêôtit trên mỗigen bằng N – 2. Vậy số liên kết hoá trị được hình thành giữa các nuclêôtit (HT). HT = (2 k – 1)(N – 2) Từ đó suy ra N và xác định chiều dài gen:  HT  l   k  2   2  3.4  (2  1)  d) Biết số lượng liên kết hiđrô bị phá huỷ (Hp) sau k đợt tái bản của gen: Từ 1 gen sau k đợt tái bản liên kết số gen con bị phá huỷ liên kết hiđrô để tạo nêncác gen con mới bằng ...