BÀI 1. GENE VÀ SỰ TÁI BẢN DNA
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 1. GENE VÀ SỰ TÁI BẢN DNA
Khởi động
Giới thiệu bài
Ảnh
Giới thiệu bài
Mục tiêu
Ảnh
Mục tiêu:
Dựa vào cấu trúc hóa học của phân tử DNA, trình bày được chức năng của DNA. Nêu được ý nghĩa của các kết cặp đặc biệt A-T và G-C. Nêu được khái niệm và cấu trúc của gene. Phân biệt được các loại gene dựa và cấu trúc và chức năng. Phân tích được cơ chế tái bản của DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau. Thực hành tách chiết được DNA.
Khởi động
Ảnh
Khởi động
Nhờ các cơ chế phân tử nào mà nhiều tính trạng ở sinh vật có thể được di truyền qua các thế hệ?
Chức năng của DNA
Hình 1.1
Ảnh
Mang thông tin di truyền
Ảnh
Đặc điểm:
- DNA cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nucleotide. Thành phần, số lượng và trật tự sắp xếp các nucleotide trên mạch đơn của DNA là thông tin di truyền quyết định tính đặc thù cá thể. Các liên kết hoá học giữa các nucleotide tạo nên tính bền vững của DNA, đảm bảo duy trì được sự ổn định của thông tin di truyền trong tế bào và cơ thể.
Truyền thông tin di truyền
Ảnh
Đặc điểm:
- Các nucleotide trên hai mạch đơn của DNA liên kết nhau bằng các liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung. Nhờ khả năng tái bản, DNA truyền thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể.
Biểu hiện thông tin di truyền
Ảnh
Đặc điểm:
- Trình tự nucleotide của DNA quy định trình tự chuỗi amino acid của protein được tổng hợp tương ứng.
Tạo biến dị
Ảnh
Đặc điểm:
- Sự thay thế nucleotide này bằng nucleotide khác, sự thay đổi số lượng, trật tự sắp xếp của các nucleotide trên chuỗi polynucleotide dẫn đến sự thay đổi thông tin di truyền, tạo nên biến dị ở sinh vật.
Khái niệm, cấu trúc và phân loại gene
Khái niệm
Ảnh
Khái niệm:
- Gene là đoạn trình tự nucleotide trên DNA mang thông tin di truyền mã hóa RNA hoặc chuỗi polypeptide. Các quá trình từ gene tạo nên RNA, sau đó là chuỗi polypeptide, từ đó hình thành protein được gọi là sự biểu hiện gene.
Các thành phần cấu trúc của gene
Ảnh
Các thành phần cấu trúc của gene:
- Xác định vị trí bắt đầu: trình tự khởi động. - Xác định vị trí kết thúc: vùng kết thúc.
Hình 1.2
Ảnh
Phân loại gene
Ảnh
Phân loại:
- Dựa vào chức năng: + Gene cấu trúc: gene mã hóa protein tham gia vào cấu trúc. + Gene điều hòa: gene mã hóa protein có chức năng điều hòa hoạt động của gene cấu trúc. - Dựa vào cấu trúc: + Gene phân mảnh: gồm exon và intron. + Gene không phân mảnh: chỉ có exon.
Tái bản DNA
Nguyên tắc tái bản
Ảnh
Nguyên tắc tái bản:
- Tái bản DNA được diễn ra theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn. - Sản phẩm của quá trình tái bản DNA là từ một phân tử DNA tự nhân đôi tạo thành hai phân tử DNA con có cấu trúc giống nhau và giống DNA mẹ.
Hình 1.3
Ảnh
Cơ chế tái bản
Ảnh
Cơ chế tái bản:
- Kết quả của quá trình tái bản DNA là từ một phân tử DNA tự nhân đôi tạo thành hai phân tử DNA con có cấu trúc giống nhau và giống DNA mẹ. Sau quá trình tái bản, nhờ sự phân bào, mỗi phân tử DNA đi về một tế bào con. Như vậy, tái bản DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
Cơ chế di truyền
Ảnh
Cơ chế di truyền:
- Thông tin di truyền được duy trì ổn định qua các thế hệ ở sinh vật sinh sản hữu tính nhờ cơ chế tái bản của DNA.
Thực hành tách chiết DNA
Cơ sở lí thuyết
Ảnh
Cơ sở lí thuyết:
- Có thể tách chiết DNA từ tế bào sinh vật thông qua việc phá vỡ tế bào bằng dung dịch chất tẩy rửa và NaCl; kết tủa DNA bằng dung môi như ethanol hoặc isopropanol.
Hình 1.4
Ảnh
Các bước tiến hành
Ảnh
Chuẩn bị:
- Dụng cụ cối và chày sứ, cốc thuỷ tinh, cốc đong (cốc có chia vạch), ống nghiệm, phễu, giấy lọc, thìa, que tăm, thiết bị chụp ảnh. - Hoá chất: ethanol 90° hoặc isopropanol 99% được giữ lạnh ở nhiệt độ 2 - 4°C, nước rửa bát dạng lỏng, muối ăn (NaCl), nước cất. - Mẫu vật: quả dâu tây, quả chuối, củ hành tây, lá non hoặc gan lợn. Mẫu vật được giữ ở ngăn đông của tủ lạnh (-20 đến 0°C) qua đêm trước khi dùng để tách DNA.
- Tiến hành
Ảnh
Tiến hành:
- Dùng chày nghiền nát 50 g mẫu thành hỗn hợp đồng nhất. - Dùng cốc đong, lấy 50 mL nước, bổ sung 1 thìa muối ăn khoảng 5 g (NaCl) và 1 - 2 mL nước rửa bát dạng lỏng, lắc trộn đều tạo thành một hỗn hợp. - Rót hỗn hợp này vào cối có mẫu đã nghiền sẵn, trộn đều mẫu trong hỗn hợp tạo dịch nghiền đồng nhất. Rót dịch nghiền đó vào phễu có lót sẵn giấy lọc để lọc bỏ phần bã, thu được dịch lọc. - Rót một thể tích tương đương ethanol lạnh vào cốc dịch lọc. Các sợi màu trắng từ từ xuất hiện trong lớp ethanol phía trên. Chuyển dung dịch ethanol phía trên chứa DNA sang một ống nghiệm sạch. Để ống nghiệm ở nhiệt độ 0 - 4°C, DNA từ từ kết tủa trong dung dịch ethanol. - Chụp ảnh kết quả tách chiết DNA.
- Báo cáo kết quả
Ảnh
Báo cáo kết quả:
Ảnh
Câu hỏi 1
Ảnh
Câu hỏi 1: Vì sao cần bổ sung nước rửa bát vào mẫu sau khi nghiền?
Trả lời: - Do DNA tồn tại trong nhân tế bào nên để tách chiết được DNA ra khỏi tế bào, cần phá vỡ mô để tách rời các tế bào và phá huỷ thành tế bào và phá huỷ màng tế bào, màng nhân bằng các dung dịch tẩy rửa hoà tan lipid nhằm giải phóng dịch nhân tế bào vào dung dịch chiết xuất.
Câu hỏi 2
Ảnh
Câu hỏi 2: Mục đích của việc sử dụng alcohol (như ethanol 90°) trong tách chiết DNA là gì?
Trả lời: - Do ethanol có ái lực với nước mạnh hơn với DNA nên khi cho cồn ethanol vào dịch chiết chứa DNA thì các phân tử DNA có xu hướng bị đầy sát lại gần nhau và kết tụ lại với nhau dưới dạng vật chất có màu trắng đục. - Vì ethanol nhẹ hơn nước, nên khi cho ethanol vào phía trên dịch chiết tế bào sẽ tách thành lớp trong suốt trong ống nghiệm phía bên trên, lúc này DNA sẽ đi từ dịch chiết tế bào lên và bị kết tủa dưới dạng vật chất có màu trắng đục.
Luyện tập
Bài 1
Bài tập trắc nghiệm
Gene là một đoạn trình tự nucleotide trên DNA có chức năng?
A. Cấu tạo trên cơ thể.
B. Cấu tạo nên protein.
C. Mang thông tin di truyền mã hóa RNA hoặc chuỗi polypeptide.
D. Mang thông tin di truyền mã hóa cấu trúc nên NNST
Bài 2
Bài tập trắc nghiệm
Dựa vào đâu để phân loại gen cấu trúc và gen điều hòa?
A. Dựa vào cấu trúc gen.
B. Dựa vào sự biểu hiện kiểu hình của gen.
C. Dựa và kiểu tác động của gen
D. Dựa vào chức năng của gen
Bài 3
Bài tập trắc nghiệm
Sự truyền thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào được thực hiện nhờ chứa năng nào của DNA?
A. Mang thông tin di truyền
B. Tái bản thông tin di truyền
C. Tạo biến dị
D. Biểu hiện thông tin di truyền
Vận dụng
Vận dụng
Ảnh
Vận dụng
Tại sao phân tích trình tự nucleotide của DNA được ứng dụng trong nhận dạng cá thể.
Cảm ơn
Ảnh