Thayhienedu.com chia
sẽ đến các bạn lý thuyết Sinh 12 Kết Nối Tri Thức_Bài 1 DNA và cơ
chế tái bản DNA
I. CHỨC NĂNG CỦA DNA
- DNA có cấu trúc 2 mạch
xoắn kép, gồm các đơn phân nucleotide liên kết với nhau theo NTBS (A - T, G -
C) → Phù hợp để thực hiện chức năng mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di
truyền.
- Thông tin di truyền được
lưu giữ dưới dạng trình tự các nucleotide trong các phân tử DNA đủ lớn và đa dạng,
có thể tạo ra mọi đặc điểm của tế bào và cơ thể sinh vật.
- DNA có khả năng tái bản
chính xác giúp thông tin di truyền được truyền đạt gần như nguyên vẹn qua các
thế hệ tế bào và cơ thể.
- Các đặc điểm cấu trúc của
DNA phù hợp với chức năng:
+ Cấu trúc theo nguyên tắc
đa phân, gồm 4 loại đơn phân: A, T, G và C.
+ Gồm hai chuỗi xoắn kép
bền vững, đảm bảo thông tin di truyền được bảo quản ít bị hư hỏng.
+ Các nucleotide liên kết
theo nguyên tắc bổ sung (NTBS): A - T và G - C. Thông tin trong DNA được truyền
đạt sang mRNA qua quá trình phiên mã, từ mRNA được dịch mã thành các phân tử
protein.
Sự kết hợp đặc hiệu theo
NTBS trong quá trình tái bản DNA → Đảm bảo thông tin di truyền được truyền
đạt gần như nguyên vẹn.
II. TÁI BẢN DNA
- DNA được tái bản theo
nguyên tắc bán bảo toàn và NTBS. Enzyme DNA polymerase tổng hợp mạch mới chỉ
theo một chiều 5' - 3' → Mạch khuôn 3' - 5' được tổng hợp liên tục, mạch khuôn
5' - 3' được tổng hợp gián đoạn thành từng đoạn Okazaki.
- Quá trình tái bản DNA
được bắt đầu từ một điểm nhất định - điểm khởi đầu sao chép và tiến hành theo
hai hướng ngược nhau tạo nên một đơn vị tái bản.
- Quá trình tái bản DNA
có thể chia thành hai giai đoạn: Khởi đầu sao chép và tổng hợp mạch mới.
1. Khởi đầu sao chép
- Một số protein và
enzyme liên kết vào điểm khởi đầu và tách DNA thành hai mạch đơn, tạo
nên chạc sao chép hình chữ Y.
- Sau đó enzyme RNA
polymerase sử dụng mạch DNA làm khuôn, tổng hợp đoạn mồi (RNA ngắn) cung
cấp đầu 3'-OH cho enzyme DNA polymerase tổng hợp mạch mới.
2. Tổng hợp mạch DNA mới
- Tại mỗi chạc sao chép,
mạch DNA được tách thành hai mạch đơn đến đâu thì enzyme DNA polymerase tổng hợp
mạch mới đến đó. Diễn biến như sau:
+ Mạch mới được kéo dài bằng
cách gắn thêm nucleotide vào đầu 3' của đoạn RNA mồi theo NTBS: A - T, G - C.
+ Enzyme DNA polymerase tổng
hợp mạch mới chỉ theo một chiều 5' - 3' → Mạch khuôn 3' + 5' được tổng
hợp liên tục, mạch khuôn 5' - 3' được tổng hợp gián đoạn thành từng đoạn
Okazaki.
+ Enzyme DNA polymerase
loại bỏ các đoạn mồi và tổng hợp đoạn DNA thay thế.
+ Enzyme nối sẽ gắn các
đoạn Okazaki lại với nhau.
- Kết thúc tái bản: Từ một
DNA tạo ra hai phân tử mới giống nhau và giống với phân tử DNA mẹ, mỗi
phân tử có một mạch cũ và một mạch mới (nguyên tắc bán bảo toàn).
- Ý nghĩa: Hoạt
động tái bản DNA đảm bảo cho thông tin di truyền được truyền đạt gần như nguyên
vẹn qua các thế hệ tế bào và cơ thể (đối với loài sinh sản vô tính).
- Ở sinh vật nhân sơ, mỗi
phân tử DNA chỉ có một điểm khởi đầu sao chép duy nhất.
- Ở sinh vật nhân thực, mỗi
phân tử DNA có nhiều điểm khởi đầu sao chép. Sinh vật nhân thực có
nhiều loại DNA polymerase hơn so với sinh vật nhân sơ.