Chuyển đến nội dung chính

Khái niệm, cấu trúc và phân loại Gen

Ngày nay những câu hỏi được đặt ra về gen là: Bản chất thực sự của gen là gì? Hoạt động của gen như thế nào? Gen chứa đựng thông tin di truyền gì? Và tất cả các gen về cơ bản có giống nhau không? Trong mục này chúng ta sẽ trả lời cho các câu hỏi đề cập ở trên.

Gen là gì?

Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hóa một sản phẩm xác định (một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN).

Cấu trúc của gen:

Ở đây mình chỉ hướng dẫn các bạn tìm hiểu  về cấu trúc của gen cấu trúc (gen điều hòa cũng có cấu trúc tương tự gen cấu trúc). Cấu trúc chung của gen cấu trúc được chia làm 3 vùng trình tự nuclêôtit theo thứ tự sau:
  • Vùng điều hòa (vùng khởi đầu): nằm ở đầu gen, mang tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã.
  • Vùng mã hóa: nằm ở giữa gen, mang thông tin mã hóa axit amin.
  • Vùng kết thúc: nằm ở cuối gen, mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

Phân loại gen:

Người ta dựa vào vai trò của các sản phẩm gen người ta chia gen thành loại là gen cấu trúcgen điều hòa
  • Gen cấu trúc: mang thông tin mã hóa cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng tế bào.
  • Gen điều hòa là gen tạo ra sản phẩm kiểm soát hoạt động của gen khác.
Cũng có thể dựa vào cấu trúc vùng mã hóa của gen người ta chia ra hai loại gen là gen phân mảnhgen không phân mảnh.
  • Gen phân mảnh: có vùng mã hóa không liên tục, gồm các đoạn mã hóa axit amin (exon) và các đoạn không mã hóa aa (intron) xen kẻ nhau. Loại gen phân mảnh có ở  sinh vật nhân thực
  • Gen không phân mảnh: có vùng mã hóa liên tục mã hóa axit amin. Loại gen không phân mảnh có ở sinh vật nhân sơ.
Ở trên chỉ trình bày hai cách phân loại gen cơ bản thường gặp. Ngoài ra đâu đó các bạn cũng có thể nghe các tên gọi như: Gen gối (hay gen phủ lên nhau), gen nhảy,...

Như vậy bản chất hóa học của gen chủ yếu là ADN. Do đó ADN là nơi lưu giữ thông tin di truyền với hai đặc điểm quan trọng là:
  1. Trong các nuclêôtit của ADN thì thành phần bazơ là yếu tố cấu trúc thông tin.
  2. Chuỗi các bazơ trong ADN là thông tin di truyền (từ "bazơ) và từ "nuclêôtit" được dùng như nhau khi xét về đặc điểm này).
Một gen của sinh vật  nhân sơ có độ lớn trung bình dao động từ 900 1500 cặp bazơ. Nhưng gen của sinh vật nhân thực thì có độ dài trung bình rất khó xác định, như trong bộ gen của người, người ta đã tìm thấy những gen có đến vài trăm ngàn nuclêôtit.

Trình tự các nuclêôtit trong các gen sẽ cung cấp hai phương thức thông tin trong sự tổng hợp prôtêin.:
  • Phương thức thông tin thứ nhất dùng quy định các axit amin đặc trưng với bộ ba mã hóa của gen.
  • Phương thức thông tin thứ hai chính là vị trí sắp xếp của mỗi aa trong pôlipeptit

Nhận xét

  1. thầy cho em hỏi có 1 chuỗi polipeptit được tổng hợp từ 1 gen đột biến, làm thế nào để xác định được đột biến này xảy ra ở vùng mã hóa hay vùng điều hòa

    Trả lờiXóa
    Trả lời
    1. Em gửi câu hỏi chi tiết về e-mail của mình trong mục liên hệ để được giải đáp!

      Xóa
  2. cho e hỏi. trong tất cả các loại Gen. loại nào quan trọng nhất ạ

    Trả lờiXóa
  3. giải thích vì sao gen cần phải có đầy đủ 3 vung cấu trúc là vùng điều hòa vùng mã hóa và vùng kết thúc

    Trả lờiXóa
  4. cho em hỏi đa số gen ở sinh vật nhân thực là gen phân mảnh vậy còn một số ít gen là gen không phân mảnh nó nằm ở đâu ?

    Trả lờiXóa
  5. Hiện tượng gen phân mảnh ở sv nhân thực giúp gen này
    A. Giảm tần số đột biến có hại vì các đột biến vào phần bên trong của intron sẽ không gây hậu quả xấu
    B. Tăng số lượng aa trong chuoi polipeptit mà gen này mã hóa
    C. Tăng tỉ lệ đột biến, tạo nglieu cho quá trình chọn lọc
    D. Tăng số lượng nucleotit của phân tử mARN mà gen đó mã hóa
    Chọn câu nào ạ

    Trả lờiXóa
  6. Có thể cho e 1 số ví dụ ề gen k ạ.

    Trả lờiXóa
  7. Thầy cho em hỏi:
    làm thế nào gen có thể quy định được cấu trúc của chuỗi pôlipeptit?
    Gửi về mail này giùm em:
    hongtratc2000@gmail.com

    Trả lờiXóa
    Trả lời
    1. Em xem những nội dung sau:
      1. Gen
      2. Mã di truyền
      3. Phiên mã và dịch mã
      => em sẽ hiểu thông tin di truyền quy định cấu trúc proten được mã hóa trong ADN như thế nào.

      Xóa
  8. Gen có các loại gen cấu trúc, gen điều hòa, gen khởi động phải không thấy?

    Trả lờiXóa
    Trả lời
    1. Việc phân loại nói chung và phân loại gen nói riêng, tùy theo căn cứ mà có thể có những cách phân loại khác nhau. Nếu căn cứ vào chức năng thì gen có thể chia thành các loại như em nói ở trên; Nếu dựa vào cấu trúc của gen thì có thể chia thành Gen phân mãnh và gen không phân mãnh,... và có một số cách phân loại khác nữa em nhé!

      Xóa
  9. Gen ở sinh vật không chưa nuclêôtit nào ạ

    Trả lờiXóa

Đăng nhận xét

Cảm ơn bạn đã phản hồi, chúc quý độc giả sức khỏe và thành đạt!

Bài đăng phổ biến từ blog này

Tính số loại và tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con

Vận dụng toán xác suất để giải nhanh các bài tập sinh học phần quy luật phân li độc lập như: xác định số loại kiểu gen, kiểu hình ở đời con hay tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con trong các phép lai khi biết kiểu gen của bố mẹ mà không cần viết sơ đồ lai.

Theo quy luật phân li độc lập ta hiểu rằng: một phép lai có n cặp tính trạng, thực chất là n phép lai một cặp tính trạng. Như vậy khi đề bài cho biết kiểu gen có bố mẹ và tuân theo quy luật phân li độc lập thì ta chỉ cần dung toán xác suất để xác định nhanh số loại cũng như tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con theo quy tắc sau: Tỉ lệ KG khi xét chung nhiều cặp gen bằng các tỉ lệ KG riêng rẽ của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau.Số KH khi xét chung nhiều cặp tính trạng bằng số KH riêng của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau.
Ví dụ: Cho biết A - hạt vàng : a- hạt xanh; B- hạt trơn : b - hạt nhăn; D - thân cao : d- thân thấp. Tính trạng trội là trội hoàn toàn. Phép lai P: AabbDd x AaBbdd sẽ cho số loại và tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình riên…

Tính số nhiễm sắc thể, số crômatit và số tâm động qua các kì của nguyên phân và giảm phân

Loài ong mật có bộ NST lưỡng bội 2n=32. Hợp tử của loài trải qua nguyên phân. Hãy cho biết có bao nhiêu NST, crômatit, tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì của quá trình nguyên phân? Để giải bài tập sinh học trên trước hết các bạn cần nhớ một số vấn đề sau:
NST nhân đôi ở kì trung gian (pha S) trở thành NST kép, tồn tài trong tế bào đến cuối kì giữa. Vào kì sau, NST kép bị chẻ dọc tại tâm động, tách thành 2 NST đơn, phân li đồng đều về 2 cực tế bào.Crômatit chi tồn tại ở NST kép, mỗi NST kép có 2 crômatit.Mỗi NST dù ở thể đơn hay kép đều mang một tâm động. Vậy có bao nhiêu NST trong tế bào thì sẽ có bấy nhiêu tâm động.Do vậy, gọi 2n là bộ NST lưỡng bội của loài, số NST, số crômatit, số tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì quá trình nguyên phân như bảng sau: Kì trung gian Kì đầu Kì giữa Kì sau Kì cuối Số NST đơn 0 0 0 4n 2n Sô NST kép 2n 2n 2n 0 0 Số crômatit 4n 4n 4n 0 0 Số tâm động 2n 2n 2n 4n 2n Tương tự như vậy  bạn cũng có thể tìm được số NST, số crômatit, số tâm động có tron…

Phương pháp giải bài tập sinh học: Tìm xác suất xuất hiện số alen trội, lặn ở đời con

Tìm xác suất xuất hiện số alen trội, lặn ở thế hệ con trong phép lai thuộc quy luật di truyền phân li độc lậpdạng bài tập sinh học khó. Nếu chúng ta dùng phương pháp chia riêng từng cặp gen để tính sau đó gộp lại thì  tốn khá nhiều thời gian mà dễ nhầm lẫn. Vì vậy hôm tôi cố gắng tìm công thức chung áp dụng cho mọi trường hợp của đề bài một cách nhanh chóng.  Ở dưới tôi đã đưa ra công thức chung (sẽ chứng minh công thức trong một chuyên đề khác để các bạn cần tìm hiểu chuyên sâu) có kèm theo 2 ví dụ điển hình. Sau khi hiểu công thức các bạn vận dụng để làm 5 bài tập vận dụng có đáp án kèm theo. Các bạn cần trao đổi thêm vui lòng phản hồi (comment) ở cuối bài viết.

Toán xác suất trong di truyền học phân tử A. Phương pháp chung: Ở phép lai mà tổng số cặp gen dị hợp của bố và mẹ là n, thì ở đời con loại cá thể có k alen trội chiếm tỉ lệ $\frac{C_{n}^{k-m}}{2^n}$. Trong đó m là số cặp gen đồng hợp trội ở cả bố và mẹ. Ví dụ 1: Ở phép lai AaBbdd x AabbDd, loại cá thể 2 alen trội chiếm tỉ …

Hướng dẫn giải chi tiết đề thi THPT Quốc Gia 2019 môn SINH HỌC

Bài giải chi tiết đề thi THPT Quốc Gia 2019 môn Sinh học - mã đề 218. Ban biên tập sẽ cập nhật thêm bài phân tích kèm lời giải chi tiết cho những câu khó trong đề. 1. Nội dung đề thi sinh học 2019 - mã 218Câu 81: Cà độc dược có bộ NST 2n=24. Theo lí thuyết, số nhóm gen liên kết của loài này là: A. 8. B. 12. C. 16. D. 24 Câu 82: Theo vĩ độ, rừng mưa nhiệt đới (rừng ẩm thường xanh nhiệt đới) là khu sinh học phân bố ở vùng nào sau đây? A. Cận Bắc Cực. B. Bắc Cực. C. Nhiệt đới. D. Ôn đới. Câu 83: Trong quá trình phiên mã, nuclêôtit loại U ở môi trường nội bào liên kết bổ sung với loại nuclêôtit nào của gen? A. T. B. A. C. X. D. G. Câu 84: Sinh vật nào sau đây có cặp NST giới tính ở giới cái là XX và giới đực là XY? A. Thỏ. B. Bướm. C. Chim. D. Châu chấu. Câu 85: Quá trình chuyển hóa $NH_4^+$ thành $NO_3^-$ do hoạt động của nhóm vi khuẩn A. cố định nitơ. B. nitrat hóa. C. amôn hóa. D. phản nitrat hóa. Câu 86: Trong ống tiêu hóa của người, quá trình tiêu hóa hóa học diễn ra chủ yếu ở A. ruột n…

Cách viết giao tử cho thể tứ bội (4n) có kiểu gen AAaa

Sinh vật bình thường có bộ NST 2n, khi giảm phân sẽ cho giao tử bình thường n. Tuy nhiên trong thể đột biến như thể ba nhiễm, thể tứ bội thì giảm phân cho ra những loại giao tử như thế nào.
Ở bài này sẽ hướng dẫn các em cách viết và các định tỉ lệ các loại giao tử được tạo ra trong quá trình giảm phân của thể tứ bội (4n).
Ví dụ: thể tứ bội có kiểu gen AAaa giảm phân bình thường sẽ tạo ra những loại giao tử nào và tỉ lệ bằng bao nhiêu?
Để viết giao tử cho thể tứ bội các em sơ đồ hình chữ nhật như bên dưới.
Ở mỗi góc của hình chữ nhật ta viết mỗi alen. Ví dụ ở trên cơ thể có kiểu gen AAaa nên ta viết 2 góc có alen A và 2 góc có alen a. Sau đó ta sẽ nối các cạnh và 2 đường chéo để được số loại và tỉ lệ giao tử như sau: Số giao tử AA = 1Số giaotử aa = 1Số giao tử Aa = 4 Vậy cơ thể tứ bội có kiểu gen AAaa giảm phân sẽ cho ra 3 loại giao tử lưỡng bội là AA, aa và Aa với tỉ lệ: 1/6AA : 4/6Aa : 1/6aa.
Tất nhiên là ta chỉ xét một gen nào đó trong thể tứ bội và dạng này đề cũng đề cập 1 gen nào …

Quá trình chuyển hóa nitơ trong đất

Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu có vai trò đặc biệt quan trọng đối với thực vật (cây). Nhưng rễ cây chỉ hút được nitơ ở dạng NH4+ và NO3-. Nhưng trong không khí thì có các dạng nitơ chủ yếu N2 (ngoài ra còn có dạng NO hay NO2 nhưng gây độc cho cây) còn trong đất thì chủ yếu nitơ trong các hợp chất hữu cơ của xác động thực vật để lại.
Do đó, để cung cấp nitơ cho cây thì cần phải chuyển các dạng nitơ N2 cũng như nito trong các hợp chất có chứ nitơ thành dạng nitơ mà cây có thể hấp thụ được (NH4+ hoặc NO3-). Trong phạm vi bài này chúng ta cùng nhau tìm hiểu và phân tích thêm các quá trình chuyển hóa nitơ trong đất. Còn quá trình chuyển hóa nito trong không khí dạng N2 thành NH4+ được gọi là quá trình cố định nitơ (cố định đạm) chúng ta sẽ bàn ở bài sau.

Các vi khuẩn amôn hóa trong đất sẽ chuyển hóa niơ trong các hợp chất hữu cơ thành dạng NH4+. Nitơ dạng ion NH4+ này cung cấp cho cây.
NH4+ tồn dư trong đất, trong diều kiện hiếu khí và có các vi khuẩn nitrat hóa thì các vi khuẩn n…

Bài tập di truyền quần thể ngẫu phối khi có tác động của chọn lọc tự nhiên

Giả sử thế hệ xuất phát của một quần thể ngẫu phối có tần số alen A là p; tần số alen a là q và chọn lọc tự nhiên loại bỏ hoàn toàn kiểu hình động hợp lặn (kiểu gen aa bị chết ở giai đoạn phôi) thì tần số alen và thành phần kiểu gen qua các thế hệ ngẫu phối như sau:
Bài tập trắc nghiệm về quần thể ngẫu phối Quá trình ngẫu phối thì $F_1$ sẽ có thành phần kiểu gen là $p^2$AA : 2pqAa : $q^2$aa.
Do aa bị chết ở giai đoạn phôi nên tỉ lệ kiểu gen ở $F_1$ là: $p^2$AA : 2pqAa, suy ra tần số alen ở $F_1$ là: Tần số alen a = $\frac{pq}{p^2+2pq}=\frac{q}{1+q}$n số alen A = $1-\frac{q}{1+q}=\frac{1}{1+q}$ Thành phần kiểu gen ở thế hệ F2 là: ${{\left( \frac{1}{1+q} \right)}^{2}}$AA : $2\frac{1}{1+q}\frac{q}{1+q}$Aa : ${{\left( \frac{q}{1+q} \right)}^{2}}$aa
Vì aa bị chết ở giai đoạn phối nên thành phân kiểu gen của $F_2$ là:
$\frac{1}{1+2q}$AA : $\frac{2q}{1+2q}$Aa, suy ra tần số alen ở $F_2$ là:
Tần số alen a = $\frac{q}{1+2q}$Tần số alen A = $\frac{1+q}{1+2q}$ Quá trình ngẫu phối sẽ sinh ra $F_3$…

Quá trình tiêu hóa ở động vật ăn thực vật nhai lại

Thực vật là loại thức ăn nghèo dinh đưỡng và khó tiêu hóa (trong thức ăn chủ yếu là xenlulôzơ; ít tinh bột và prôtên,..). Để thích nghi với loại thức ăn có đặc điểm như vậy thì động vật ăn thực vật nói chung và động vật ăn thực vật có dạ dày 4 túi (động vật có dạ dày 4 ngăn hay động vật nhai lại) cũng có những đặc điểm cấu tạo cũng như quá trình tiêu hóa phù hợp.


Trâu, bò, dê, cừu lấy thức ăn (cỏ) và nhai qua loa, sau đó nuốt thức ăn vào dạ cỏ. Khi nghỉ ngơi, chúng ợ thức ăn từ dạ cỏ lên miệng và nhai lại rất kĩ (gọi là động vạt nhai lại). Ở nội dung bài này chúng ta sẽ tìm hiểu về quá trình tiêu hóa ở động vật ăn thực vật nhai lại. Tiêu hóa ở miệng Hàm răng của động vật nhai lại phù hợp với bứt cỏ và nghiền thức ăn. Ở trâu, hàm trên có tầm sừng thay cho răng cửa và răng nanh, rặng cạnh hàm và răng hàm. Hàm dưới có răng cửa và răng nanh giống nhau, có tác dụng tì cỏ vào tấm sừng hàm trên. Giữa răng của, răng nạnh với răng cạnh hàm, răng hàm có khoảng trống tạo thuận lợi cho chuyển độ…

Tương quan giữa tổng số nuclêôtit với chiều dài, khối lượng và số chu kì xoắn của ADN (hay gen)

Trong phân tử ADN thì ta chỉ cần biết một trong các đại lượng tổng số nuclêôtit hoặc chiều dài hoặc khối lượng hoặc số kì xoắn ta sẽ tính được các đại lượng còn lại. Từ phần lý thuyết về cấu trúc của ADN (hay gen) ta cần nhớ một số dữ liệu sau để làm bài tập sinh học đơn giản về cấu trúc ADN: Cần nhớ:Chiều dài của ADN chính là chiều dài một mạch đơn và mỗi nuclêôtit có kích thước 3,4 ăngstrôn.Chiều dài của một chu kì xoắn là 34 ăngstrôn (tức là 10 cặp nuclêôtit hay 20 nuclêôtit).  Lưu ý:.Khối lượng trung bình của mỗi Nu trong ADN (hay gen) là 300đvC. Quy ước (gọi):N là tổng số nucleotit của phân tử ADN (hay gen);L là chiều dài của ADN (hay gen);M là khối lượng của ADN (hay gen);C là số chu kì xoắn của ADN (hay gen).  Công thức tính các đại lượng trong ADN:L = 3,4.N/2 (ăngstrôn) => N = 2L/3,4 (Nu)M = N.300 (đvC) => N = M/300 (Nu)M = 300.2L/3,4 (đvC) => L = 3,4.M/300.2 (ăngstrôn)C = N/20 = L/3,4.10 = M/20.300 (chu kì) Bài tập trắc nghiệm áp dụng: Trước khi là bài tập bên dưới …

Đề thi HSG Quốc Gia môn Sinh năm học 2019-02020

Đề thi học sinh giỏi môn Sinh học ngày thi thứ nhất (ngày 27/12/2019) - Kỳ thi HSG Quốc Gia năm học 2019-2020. Nội dung đề thi gồm 12 câu trong 5 trang như sau:




Đề HSG QG môn Sinh học ngày thi thứ 2:



Đề thi HSG Quốc Gia ngày thi thứ 3 (thực hành)
Tham khảo thêm: Đề HSG QG môn SINH năm học 2018-2019
-