Bài 14: Bài tập về cơ chế giải mã

Bài tập về cơ chế giải mã tổng hợp các dạng và phương pháp giải bài tập về quá trình giải mã và dịch mã có đáp án đi kèm, giúp các bạn củng cố kiến thức, rèn luyện kỹ năng làm bài tập để học tốt môn Sinh học.

* Mối quan hệ Gen - mARN - Protein

Gọi N là số nu gen (ban đầu)
⇒ Số ribonu trên mARN: \(\frac{N}{2}\)

⇒ Số bộ ba mã hóa trên gen = \(\frac{N}{2.3}\)

⇒ Số aa trong chuỗi polipeptid: \(\frac{N}{2.3} - 1\)

⇒ Số aa trong phân tử protein: \(\frac{N}{2.3} - 2\)

1. Xác định số liên kết peptid hình thành

• Số aa chuỗi polypeptid: \(\frac{N}{2.3} - 1\)

⇒ Số liên kết peptid trong chuỗi polypeptid

\(\frac{N}{2.3} - 1 - 1 = \frac{N}{6} - 2\)

⇒ Số liên kết peptid trong phân tử protein

\(\frac{N}{2.3} - 2 -1 = \frac{N}{6} - 3\)

2. Xác định số phân tử H₂O được giải phóng

• Số phân tử H₂O tạo ra trong quá trình tổng hợp chuỗi polypeptid:

\(\frac{N}{2.3} - 1 - 1 = \frac{N}{6} - 2\)

• Số phân tử H₂O giải phóng trong quá trình tổng hợp chuỗi protein:

\(\frac{N}{2.3} - 2 -1 = \frac{N}{6} - 3\)

3. Xác định số chuỗi polypeptid

Gọi m là số phân tử mARN

       r số riboxom trượt qua mARN

\(\Rightarrow \sum polypeptid = m.r\)

4. Xác định số aa tự do

Số aa tự do = Số aa chuỗi polypeptid = \(\frac{N}{2.3} - 1\)

5. Xác định số tARN tham gia

\(\sum\)phân tử tARN = Số aa tự do = \(\frac{N}{2.3} - 1\)

Ví dụ 1: Một gen có 2400 nu, gen này phiên mã tổng hợp mARN, phân tử ARN tạo ra tham gia giải mã tổng hợp chuỗi polypeptid
a) Xác đinh số phân tử H₂O giải phóng.
b) Xác định số liên kết peptid hình thành.
c) Quá trình giải mã đã sử dụng bao nhiêu phân tử axit amin tự do?

Giải:
Gen có 2400 nu
a) Số phân tử H₂O
\(Gen \xrightarrow[]{Phien \ ma \ 1 \ lan} 1\ mARN \rightarrow polypeptid\)

\(\frac{N}{2.3} - 1 - 1 = \frac{N}{6} - 2 = 398\)

b) Số liên kết peptid \(= \frac{N}{2.3} - 1 - 1 = 398\)

c) Số aa tự do \(= \frac{N}{2.3} - 1 = 399\)

Ví dụ 2: Trên 1 phân tử ARN thông tin người ta thấy có 5 riboxom trượt qua không trở lại.
a) Xác định số chuỗi polypeptid được tạo thành.
b) Nếu phân tử mARN đó có chiều dài 5100\(A^{\circ}\) thì tổng số tARN vận chuyển tham gia vào quá trình giải mã là bao nhiêu?

Giải:
1 mARN, 5 riboxom
a) Số chuỗi polypeptid = 5.1 = 5
b) ℓ_mARN = 5100 A⁰ ⇒ rN = 1500

\(\sum\)tARN = Số aa chuỗi polypeptid \(= \frac{N}{2.3} - 1 = 499\)

Ví dụ 3: Cho biết các codon mã hoá các axit amin tương ứng như sau: GGG: Gly; XXX: Pro; GXU: Ala; UXG: Ser; AGX: Ser. Một đoạn mạch gốc của gen ở vi khuẩn có trình tự các nu là: 5'AGXXGAXXXGGG3'. Nếu đoạn mạch gốc này mang thông tin mã hoá cho đoạn polypeptid có 4 axit amin thì trình tự 4 axit amin đó là?
A. Pro-Gly-Ser-Ala.
B. Ser-Ala-Gly-Pro.
C. Gly-Pro-Ser-Arg.
D. Ser-Arg-Pro-Gly.

Giải:
GGG: Gly; XXX: Pro; GXU: Ala; UXG: Ser; AGX: Ser
Mạch gốc gen (vk) 5'AGXXGAXXXGGG3'
⇔ mARN: 5'XXXGGGUXGGXU3'
⇒ polypeptid: 5'Pro-Gly-Ser-Ala3'
⇒ Đáp án A

Ví dụ 4: Một gen có ℓ = 4080 A⁰, gen phiên mã 4 lần để tạo ra các phân tử mARN. mARN tham gia dịch mã. Giả sử nếu có 2 riboxom trượt qua các phân tử mARN 1 lần thì số axit amin tự do là bao nhiêu?
A. 3192.
B. 1596.
C. 798.
D. 3200.

Giải:
ℓ = 4080 A⁰ ⇒ N_gen = 2400
Gen  4 phân tử mARN
2 riboxom
Số aa tự do của 1 chuỗi polypeptid \(= \frac{N}{2.3} - 1 = 399\)
⇒ \(\sum\) aa tự do quá trình giải mã = 4.2.399 = 3192
⇒ Đáp án A

Ví dụ 5: Một gen ở vùng mã hoá có 600 cặp bazơnitơ. Quá trình mã hoá tổng hợp chuỗi polypeptid do gen quy định sẽ giải phóng số phân tử H₂O là:
A. 100.
B. 199.
C. 198.
D. 197.

Giải:
Gen có 600 cặp bazơ nitơ
⇒ N_gen = 1200
Số phân tử H₂O gp \(= \frac{n}{2.3} - 1 - 1 = \frac{N}{6} - 2 = 198\)
⇒ Đáp án C