đầu 5' mạch mã gốc của gene, mang tín hiệu kết thúc dịch mã.

đầu 3' mạch mã gốc của gene, mang tín hiệu kết thúc dịch mã.

đầu 3' mạch mã gốc của gene, mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

đầu 5' mạch mã gốc của gene, mang tín hiệu kết thúc phiên mã

Vùng điều hòa, vùng mã hóa và vùng kết thúc

Vùng cấu trúc, vùng mã hóa và vùng kết thúc

Vùng khởi động, vùng vận hành và vùng cấu trúc

Vùng khởi động, vùng mã hóa và vùng kết thúc

Mang thông tin quy định trình tự RNA hoặc chuỗi polypeptide

Mang tín hiệu mở đầu quá trình dịch mã

Mang tín hiệu mở đầu quá trình phiên mã

Mang tín hiệu kết thúc quá trình dịch mã

Nucleotide

Amino acid

Monosaccharide

Glicerol

Nucleotide

Amino acid

Monosaccharide

Glicerol

Guanine (G).

Uracil (U).

Adenine (A).

Thymine (T).

Mã hóa cho một chuỗi polypeptide hoặc một phân tử RNA.

Mã hóa các amino acid

Quy định cơ chế di truyền

Quy định cấu trúc của một phân tử protein.

Đầu 5' của mạch mã gốc, có chức năng khởi động và điều hòa phiên mã.

Đầu 3' của mạch mã gốc, mang tín hiệu kết thúc phiên mã

Đầu 5' của mạch mã gốc, mang tín hiệu kết thúc dịch mã.

Đầu 3' của mạch mã gốc, có chức năng khởi động và điều hòa lượng sản phẩm của gene.

Phần lớn các gene của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục, xen kẽ các đoạn mã hóa amino acid là các đoạn không mã hóa amino acid.

Mỗi gene mã hóa protein điển hình gồm ba vùng trình tự nucleotide: vùng điều hoà, vùng mã hóa, vùng kết thúc.

Gene không phân mảnh là các gene có vùng  mã hóa liên tục, không chứa các đoạn không mã hóa amino acid (intron).

Vùng điều hòa nằm ở đầu 5' của mạch mã gốc của gene, mang tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã.

Vùng điều hoà

Vùng mã hoá

Vùng kết thúc

Vùng khởi động

Gene cấu trúc tổng hợp ra các sản phẩm như protein trong khi gene điều hòa không tổng hợp ra sản phẩm.

Chức năng của sản phẩm.

Cấu trúc của gene.

Tất cả đều sai.

Đoạn gene không mã hóa amino acid.

Đoạn gene mã hóa amino acid.

Đoạn gene mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

Gene phân mảnh xen kẽ với các exon.

Vi khuẩn lam

Nấm men

Xạ khuẩn

E.Coli

Nucleotide

Exon

Codon

Intron

Cả ba vùng của gene

Vùng điều hòa

Vùng mã hóa

Vùng kết thúc

Dài bằng nhau.

Ở tế bào nhân thực dài hơn.

Ở tế bào nhân sơ dài hơn.

Lúc hơn, lúc kém tùy loài.

Dài bằng nhau.

Ở tế bào nhân thực dài hơn.

Ở tế bào nhân sơ dài hơn.

Lúc hơn, lúc kém tùy loài.

26; 25

25; 26

24; 27

27; 24

A = T

G1= C2

A1+T1 = G2+C2

A + G = N/2

DNA mạch vòng

DNA mạch kép

DNA mạch thẳng

DNA mạch đơn

45

15

14

34

Tỷ lệ A+G/T+C = 9/6

39 liên kết Hydrogene

30 cặp nucleotide

14 liên kết cộng hóa trị.

Lục lạp, nhân, trung thể.

Ti thể, nhân, lục lạp.

Nhân, trung thể.

Nhân, ti thể.

Hai mạch được tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung song song liên tục.

Nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn.

Mạch liên tục hướng vào, mạch gián đoạn hướng ra chạc ba tái bản.

Một mạch được tổng hợp gián đoạn, một mạch được tổng hợp liên tục.

Các nucleotide tự do

Enzyme ligase

Amino acid

DNA polimerase

Theo Sinh học, liên kết 1 có tên thường gọi là liên kết cộng hóa trị.

Liên kết 2 là liên kết este phosphase.

Liên kết 4 là liên kết hydrogene

2

1

4

5

Bẻ gãy các liên kết hydrogene giữa hai mạch của phân tử DNA.

Nối các đoạn Okazaki để tạo thành mạch liên tục.

Tổng hợp mạch mới theo nguyên tắc bổ sung với mạch khuôn của DNA.

Tháo xoắn và làm tách hai mạch của phân tử DNA.

Vì trên gene có các đoạn Okazaki

Vì gene không liên tục có các đoạn Exon và đoạn Intron xen kẽ nhau

Vì enzyme DNA polymerase chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5'-3'

Vì enzyme DNA polymerase chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 3'-5'

(1) Diễn ra ở trong nhân, tại kì trung gian của quá trình phân bào. (2) Diễn ra theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn. (3) Cả hai mạch đơn đều làm mạch khuôn để tổng hợp mạch mới. (4) Đoạn Okazaki được tổng hợp theo chiều 5' 3'. (5) Khi một phân tử DNA tự nhân đôi 2 mạch mới được tổng hợp đều được kéo dài liên tục với sự phát triển của chạc chữ Y. (6) Qua một lần nhân đôi tạo ra hai DNA con có cấu trúc giống DNA mẹ.

(1), (2), (3), (4), (5).

(1), (2), (4), (5), (6)

(1), (3), (4), (5), (6).

(1), (2), (3), (4), (6).

Bổ sung.

Bán bảo tồn.

Bổ sung và bán bảo tồn

Bổ sung và bảo tồn

Quá trình phiên mã chỉ diễn ra trên mạch mã gốc của gene.

Quá trình phiên mã cần có sự tham gia của enzyme ligase.

Quá trình phiên mã chỉ xảy ra tr

Quá trình phiên mã chỉ diễn ra trên mạch mã gốc của gene.

Quá trình phiên mã cần có sự tham gia của enzyme ligase.

Quá trình phiên mã chỉ xảy ra trong nhân mà không xảy ra trong tế bào chất.

Quá trình phiên mã cần môi trường nội bào cung cấp các nucleotide A, T, G, C.

5'UAA3'.

5'UGA3'.

5'AUG3'.

5'UAG3'.

Gene sang RNA.

RNA sang DNA.

mRNA sang chuỗi polypeptide.

Chuỗi polypeptide sang RNA.

3'TGG - AAA - GGT - CCA5'.

3'CAA - ACC - AAA - GGT5'.

5'CAA - ACC - TTT - GGT3'.

5'TGG - TGG - AAG - CCA3'.

5'…UUUAACUCG…3'

3'…GCUCAAUUU…5

5'…TTTAACTGG…3'

5'…TTTAACTCG…3'

RNA được cấu tạo từ các loại nucleotide: Adenine (A), Uracil (U), Guanine (G) và Cytosine (C).

Cả ba loại RNA (mRNA, tRNA, rRNA) có cấu trúc mạch đơn polynucleotide và đều tham gia vào quá trình dịch mã.

rRNA có chức năng trung gian trung gian truyền thông tin di truyền từ gene đến protein.

rRNA có chức năng vận chuyển một loại amino acid tới ribosome khi dịch mã.

a) Mã di truyền là mã bộ ba: ba nucleotide (một codon) liền nhau theo chiều 5' → 3' trên mRNA mã hoá một amino acid; mã di truyền được đọc kế tiếp, không gối nhau.

Ba bộ ba: UGG, UAG và UGA là mã kết thúc.

UCU chỉ mã hóa cho Ser (amino acid Serin) cho thấy mã di truyền có tính phổ biến.

Pro (amino acid Prolin) có thể được mã hóa bởi nhiều bộ ba: CCU, CCC, CCA, CCG cho thấy mã di truyền có tính đặc hiệu.

Hình ảnh trên mô tả quá trình dịch mã đối với sinh vật nhân thực.

Giai đoạn mở đầu: tRNA-fMet bắt cặp với bộ ba mở đầu AUG trên mRNA có bộ ba đối mã là UAC.

Giai đoạn kéo dài: sau khi hai amino acid hình thành liên kết peptide thì Ribosome tiếp tục di chuyển qua một bộ ba về hướng đầu 5' của mRNA.

Giai đoạn kết thúc: Ribsome dịch chuyển đến bộ ba kết thúc trên mRNA, tRNA được giải phóng, hai tiểu phần ribosome tách nhau. Amino acid mở đầu được cắt khỏi chuỗi polypeptide mới được tổng hợp.

Quá trình (2) và (5) được gọi là quá trình phiên mã.

Quá trình (3) và (6) có diễn biến tương tự nhau.

Nhờ quá trình (4) mà ở một số tế bào (giao tử, nấm men) truyền nguyên vẹn genome qua các thế hệ tế bào.

Quá trình (1) xảy ra liên tục là cơ sở di truyền và biến dị phổ biến trong sinh giới.

tiếp xúc với enzyme RNA polimerase để xúc tác quá trình phiên mã.

mang thông tin qui định cấu trúc protein ức chế.

mang thông tin qui định cấu trúc enzyme RNA polymerase.

kiểm soát và vận hành hoạt động của operon.

vùng vận hành - vùng khởi động - nhóm gene cấu trúc.

vùng khởi động - vùng vận hành - nhóm gene cấu trúc.

nhóm gene cấu trúc - vùng vận hành - vùng khởi động.

nhóm gene cấu trúc - vùng khởi động - vùng vận hành.

Gene điều hoà tổng hợp protein ức chế.

Protein ức chế bám vào vùng vận hành nên vùng khởi động bắt đầu hoạt động.

Vùng mã hoá tiến hành phiên mã.

Quá trình dịch mã được thực hiện và tổng hợp nên các enzyme tương ứng để phân giải lactose.

protein.

enzyme.

lactic.

lactose.

vùng khởi động - vùng vận hành - nhóm gene cấu trúc (LacZ, LacY, LacA)

gene điều hòa - vùng vận hành - vùng khởi động - nhóm gene cấu trúc (LacZ, LacY, LacA)

gene điều hòa - vùng khởi động - vùng vận hành - nhóm gene cấu trúc (LacZ, LacY, LacA)

Vùng vận hành (O).

Các gene cấu trúc (LacZ, lacY, lacA).

Gene điều hòa (R).

Vùng khởi động (P).

vùng khởi động.

gene điều hòa.

vùng vận hành.

vùng mã hoá.

tổng hợp prôtêin ức chế bám vào vùng khởi động để khởi đầu phiên mã.

tổng hợp enzyme ARN polymerase bám vào vùng khởi động để khởi đầu phiên mã.

tổng hợp protein ức chế bám vào vùng vận hành để ngăn cản quá trình phiên mã.

tổng hợp các loại enzyme tham gia vào phản ứng phân giải đường lactose.

khởi động.

vận hành.

điều hoà.

kết thúc.

vùng khởi động.

vùng kết thúc.

vùng mã hoá

vùng vận hành.

O (operator).

P (promoter).

Z, Y, A.

R.

Các phân tử mARN của các gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA được dịch mã tạo ra các enzyme phân giải đường lactose.

Một số phân tử lactose liên kết với protein ức chế làm biến đổi cấu hình không gian ba chiều của nó.

Protein ức chế liên kết với vùng vận hành ngăn cản quá trình phiên mã của các gene cấu trúc.

ARN polymerase liên kết với vùng khởi động để tiến hành phiên mã.

chứa thông tin mã hoá các amino acid trong phân tử protein cấu trúc.

ARN polymerase bám vào và khởi đầu phiên mã.

protein ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã.

mang thông tin quy định cấu trúc protein ức chế.

Một số phân tử lactose liên kết với protein ức chế.

Các gene cấu trúc Z, Y, A phiên mã tạo ra các phân tử mRNA tương ứng.

Gene điều hòa R tổng hợp protein ức chế.

RNA polymerase liên kết với vùng khởi động của Operon Lac và tiến hành phiên mã.

Các gene của operon được phiên mã liên tục.

Một cơ chất trong con đường chuyển hóa được điều khiển bởi operon đó được tích lũy.

Sự phiên mã các gene của operon giảm đi.

Nó sẽ liên kết vĩnh viễn vào promoter.

Gene điều hoà, nhóm gene cấu trúc, vùng khởi động (P).

Vùng vận hành (O), nhóm gene cấu trúc, vùng khởi động (P).

Gene điều hoà, nhóm gene cấu trúc, vùng vận hành (O).

Gene điều hoà, nhóm gene cấu trúc, vùng vận hành (O), vùng khởi động (P).

Operon là một nhóm gene cấu trúc có chung một trình tự promoter và kết hợp với một gene điều hòa có nhiệm vụ điều hòa phiên mã của cả nhóm gene cấu trúc nói trên cùng lúc

Operon là một nhóm gene cấu trúc nằm gần nhau và mã hóa cho các phân tử protein có chức năng gần giống hoặc liên quan đến nhau

Operon là một nhóm gene cấu trúc có cùng một promoter và được phiên mã cùng lúc thành các phân tử

Protein ức chế.

Đường lactose.

Enzyme DNA-polymerase.

Đường mantose.

Mang thông tin quy định protein enzyme.

Nơi liên kết với protein ức chế.

Nơi tiếp xúc với enzyme RNA polymerase.

Mang thông tin quy định protein ức chế.

Vì lactose làm mất cấu hình không gian của nó.

Vì protein ức chế bị phân hủy khi có lactose.

Vì lactose làm gene điều hòa không hoạt động.

Vì gene cấu trúc làm gene điều hoà bị bất hoạt.

Khi môi trường có nhiều lactose

Khi có hoặc không có lactose.

Khi môi trường không có lactose.

Khi môi trường có lactose

Mất vùng khởi động

Mất vùng vận hành

Mất gene điều hòa

Mất một gene cấu trúc

Các tế bào nhân thực lớn hơn.

Sinh vật nhân sơ sống giới hạn trong môi trường ổn định.

Các nhiễm sắc thể nhân thực có ít nuclêôtit hơn, do vậy mỗi trình tự nuclêôtit phải đảm nhiệm nhiều chức năng.

Trong cơ thể sinh vật nhân thực đa bào, các tế bào khác nhau được biệt hóa về các chức năng khác nhau.

1 loại protein tương ứng của 3 gene Z, Y, A hình thành 1 loại enzyme phân hủy lactose

3 loại protein tương ứng của 3 gene Z, Y, A hình thành 3 loại enzyme phân hủy lactose

1 phân tử mRNA mang thông tin tương ứng của 3 gene Z, Y, A

3 phân tử mRNA tương ứng với 3 gene Z, Y, A

Gene điều hoà

Các gene cấu trúc

Vùng vận hành

Vùng khởi động

Gene điều hòa R vùng O bị đột biến nên không bị ức chế.

Gene điều hòa R không có vùng O nên không bị ức chế.

Gene điều hòa R tại vùng O của nó enzyme RNA polymerase luôn gắn vào.

Gene điều hòa R vùng P của nó không bị protein ức chế gắn vào.

Sự phiên mã bị kìm hãm khi chất ức chế gắn vào vùng P và lại diễn ra bình thường khi chất cảm ứng làm bất hoạt chất ức chế.

Sự phiên mã bị kìm hãm khi chất ức chế gắn vào vùng O và lại diễn ra bình thường khi chất ức chế làm bất hoạt chất cảm ứng.

Sự phiên mã bị kìm hãm khi chất ức chế không gắn vào vùng O và diễn ra bình thường khi chất cảm ứng làm bất hoạt chất ức chế

Sự phiên mã bị kìm hãm khi chất ức chế gắn vào vùng O và diễn ra bình thường khi chất cảm ứng làm bất hoạt chất ức chế

Đột biến xảy ra ở nhóm gene cấu trúc Z, Y, A làm enzyme RNA polymerase hoạt động mạnh hơn bình thường

Vùng khởi động của gene điều hòa bị đột biến nên tổng hợp quá nhiều protein ức chế

Vùng vận hành (O) nằm trước vùng khởi động (P); là điểm gắn enzyme RNA polymerase

Vùng vận hành (O) nằm trước vùng khởi động (P); là điểm gắn protein ức chế

Vùng vận hành (O) nằm sau gene điều hòa (R), là điểm tổng hợp protein ức chế

Vùng vận hành (O) nằm trước gene cấu trúc, là vị trí tương tác protein ức chế

I là gene điều hòa mã hóa protein ức chế.

Plac trình tự vận hành có vị trí bám của protein ức chế.

O là là trình tự khởi động phiên mã các gene cấu trúc.

Z, Y, A là các gene cấu trúc tương ứng mã hóa cho các enzyme beta - galactosidase, permease, transacetylase.

Nếu gene điều hòa nhân đôi 4 lần thì gene A nhân đôi 8 lần.

Nếu gene Y tạo ra 6 phân tử mRNA thì gene Z cũng tạo ra 6 phân tử mRNA.

Nếu gene A nhân đôi 1 lần thì gene Z cũng nhân đôi 1 lần.

Quá trình phiên mã của gene Y nếu có nitrogenuos base dạng hiếm thì có thể phát sinh đột biến gene.

Gene điều hòa (R) không nằm trong thành phần của operon Lac.

Khi môi trường không có lactose thì gene điều hòa (R) vẫn có thể phiên mã.

Nếu gene cấu trúc A và gene cấu trúc Z đều phiên mã 1 lần thì gene cấu trúc Y sẽ phiên mã 2 lần.

Trên phân tử mRNA 2 chỉ chứa một codon mở đầu và một côđon kết thúc dịch mã.

Toàn bộ trình tự nucleotide trên DNA của một tế bào sinh vật.

Tập hợp các nhiễm sắc thể trong một tế bào sinh vật.

Toàn bộ protein có trong một tế bào sinh vật.

Một đoạn DNA mã hóa protein trong tế bào sinh vật.

Giao tử của sinh vật nhân thực

Tế bào soma của sinh vật nhân thực

Tế bào nhân sơ

Plasmid của vi khuẩn

Gene trên DNA vùng nhân mã hóa cho RNA hoặc protein.

Gene phân bố thành cụm operon liên quan về chức năng.

Vùng mã hóa của gene cấu trúc không

Gene trên DNA vùng nhân mã hóa cho RNA hoặc protein.

Gene phân bố thành cụm operon liên quan về chức năng.

Vùng mã hóa của gene cấu trúc không chứa các đoạn intron.

Các gene có thể nằm ở các vị trí khác nhau trên cùng một nhiễm sắc thể.

Vi khuẩn E.Coli

Nấm men

Người

Ngô

Phát hiện hệ gene của vi khuẩn E.Coli

Xác định số lượng gene và bản đồ gene của người

Tạo ra protein tái tổ hợp từ vi khuẩn

Phát hiện trình tự DNA plasmid

Đột biến điểm đồng nghĩa

Đột biến điểm sai nghĩa

Đột biến vô nghĩa

Đột biến lặp đoạn

Không thay đổi protein được mã hóa

Thay đổi một amino acid trong protein

Gây ra dịch khung đọc mã và làm biến đổi toàn bộ trình tự protein từ vị trí đột biến

Tạo ra một intron mới trong gene

Protein được mã hóa có chức năng bất thường

Gene bị bất hoạt hoàn toàn, không biểu hiện thành protein

Amino acid đầu tiên của protein bị thay đổi

Gene trở nên lặn hoàn toàn

Protein không thay đổi về cấu trúc hoặc chức năng

Protein có thể bị ngắn lại do sự dừng dịch mã sớm

Protein có một amino acid bị thay thế bằng amino acid khác

Protein bị mất hoàn toàn chức năng

Protein vẫn hoạt động bình thường do thay thế chỉ ảnh hưởng nhỏ

Protein có thể bị biến tính và mất chức năng

Đột biến này không ảnh hưởng đến chức năng của protein

Đột biến này sẽ được sửa chữa tự nhiên mà không có hậu quả

Thay thế một nucleotide dẫn đến thay đổi amino acid trong hemoglobin

Thêm một nucleotide vào chuỗi DNA

Mất một đoạn gene mã hóa hemoglobin

Đột biến ở vùng không mã hóa của gene

Tăng năng suất cây trồng

Tạo giống kháng sâu bệnh

Tăng khả năng chịu hạn

Giảm độc tính của sản phẩm biến đổi gene

Sản xuất insulin tái tổ hợp

Tạo vaccine DNA

Sản xuất kháng sinh từ nấm men

Chẩn đoán bệnh di truyền

Điện di

PCR

Sắc ký

Phân tích sinh hóa

Nguyên lý lai phân tử

Nguyên lý phiên mã và dịch mã

Nguyên lý tái tổ hợp DNA và biểu hiện gene

Nguyên lý nhân đôi DNA

Nhiễm sắc thể nhân tạo ở người

Plasmid từ vi khuẩn

DNA ti thể

RNA thông tin (mRNA)

Restrictase

Ligase

Polymerase

Transcriptase

Lai phân tử

Biến nạp

Điện di

Phản ứng chuỗi polymerase (PCR)

Sinh vật chứa gene đột biến tự nhiên.

Sinh vật chứa gene đã bị thay thế hoàn toàn.

Sinh vật chứa gene ngoại lai tron

Sinh vật chứa gene đột biến tự nhiên.

Sinh vật chứa gene đã bị thay thế hoàn toàn.

Sinh vật chứa gene ngoại lai trong hệ gene của mình.

Sinh vật không có gene.

Tạo DNA tái tổ hợp

Chuyển gene vào tế bào thực vật

Biểu hiện gene

Tạo vector biểu hiện gene

Luôn có lợi cho sinh vật.

Luôn gây chết cho sinh vật.

Thường là đột biến lặn và có hại cho sinh vật.

Luôn được di truyền qua các thế hệ.

Đột biến đồng nghĩa

Đột biến sai nghĩa

Đột biến vô nghĩa

Tất cả các dạng trên

Tia phóng xạ

Nhiệt độ cao

Bức xạ tử ngoại (UV)

Protein insulin

Thay thế một cặp nucleotide

Mất một cặp nucleotide

Đột biến đồng nghĩa

Đột biến vô nghĩa

Tia tử ngoại (UV)

Tia X

Nhiệt độ cao

Áp suất cao

Thêm một nucleotide vào gene hemoglobin

Thay thế một nucleotide trong gene hemoglobin

Mất một đoạn lớn trong gene hemoglobin

Đột biến trong RNA ribosome