30 bài tập Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN mức độ khó - Phần 2

Phương pháp giải:

- Tính tổng số nucleotide theo chiều dài gen : N = L×2/3,4

- Tính số nuclêôtit loại A và G dựa vào số liên kết hidro và số nuclêôtit của gen

Số nucleotit môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi n lần: N_mt = N×(2ⁿ – 1)

Lời giải chi tiết:

Gen có chiều dài là 5100Å → N= (5100/3,4) × 2= 3000 nuclêôtit

Gen có số liên kết hidro là 3900.

Ta có hệ phương trình\(\left\{\begin{matrix} 2A+3G=3900& & \\ 2A+2G=3000& & \end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{\begin{matrix} A = T= 600& \\ G = X= 900 & \end{matrix}\right.\)

Gen nhân đôi 2 lần thì lấy ở môi trường số nucleotide các loại là

A_MT =T_MT = A × (2²-1) = 1800

G_MT =X_MT = G × ( 2²-1) = 2700

Chọn A

Phương pháp giải:

- Tính tổng số nucleotide mỗi gen

- Tính số nucleotide từng loại

- Tính số lần nhân đôi của gen

- Tính số nucleotide mỗi loại cần cho gen tái bản k lần là A = T = A. (2^k – 1) ; G = X = G. (2^k – 1)

Lời giải chi tiết:

Gen dài 3060Å ↔ có tổng số nu là: 2A + 2G = 3060 : 3,4 × 2 = 1800 nuclêôtit

Gen I có A_I = 20%            → Gen I có A_I = T_I = 360

                                           → Vậy G_I = X_I = 540

Gen II có G_II = 3/2 A_I        → Gen II có G_II = X_II = 3/2 x 360 = 540

                                           → Vậy A₁ = T₁ = 360

Gen I nhân đôi a lượt, gen II nhân đôi b lượt

Số loại nu X môi trường cung cấp là: 540(2^a – 1) + 540(2^b - 1) = 2160

Do a,b là số nguyên dương

→ Vậy a = 1 và b = 2 hoặc ngược lại.

Chọn A

Chú ý:

Vì hai gen này có số nuclêôtit G bằng nhau nên có thể xảy ra hai trường hợp đều thỏa mãn:

+        Gen I nhân đôi 1 lần, gen II nhân đôi 2 lần.

+        Gen I nhân đôi 2 lần, gen II nhân đôi 1 lần

Phương pháp giải:

- Tính số nucleotide của gen → Tính số nu từng loại → Tính số liên kết H của gen

- Tính số liên kết hydro được hình thành từ gen sau hai lần nhân đôi.

Lời giải chi tiết:

N = 5100 : 3,4 × 2 = 3000

A = 3000 × 1: 3 = 1000     → G = 1500 - 1000 = 500

Số liên kết H của gen là: 2.1000 + 3.500 = 3500

Số liên kết H được hình thành sau 2 lần nhân đôi là : 3500. 2. (2² – 1) = 21000

Chọn B

Phương pháp giải:

- Tính số nu từng loại → Tính số liên kết H của gen

- Tính số liên kết hydro được hình thành từ gen sau hai lần nhân đôi.

Lời giải chi tiết:

Ta có G = X  và A = T nên ta có

%G – % A = 10% và %G +  % A = 50% → G = 30 % và A = 20%

Số nucleotit loại G trong gen đó là 0.30 × 3600 = 1080

Số liên kết H trong gen là : 3600 + 1080 = 4680

Số liên kết H được hình thành khi gen nhân đôi 4 lần: 2 × 4680 × (2⁴  - 1)  = 140400

Chọn D

Phương pháp giải:

Tính số nu từng loại

Tính số liên kết hóa trị được hình thành từ n gen sau k lần nhân đôi : (N – 2).n.( 2^k -1)

Lời giải chi tiết:

%X = 50% - %A = 50% - 30% = 20%

N = X : 0,2 = 450 : 0,2 = 2250

Tổng số liên kết hóa trị được hình thành là (2250 – 2). (2⁵ -1) = 69688

Đáp án A

Lời giải chi tiết:

Vi khuẩn chỉ có một đơn vị tái bản.

Số đoạn mồi = số đoạn Okazaki + 2 = 50 +2 = 52

Chọn C

Phương pháp giải:

Số đoạn ARN mồi được tổng hợp = số đoạn Okazaki + 2 × số đơn vị tái bản

Lời giải chi tiết:

5 đơn vị tái bản ↔ có 10 chạc chữ Y

Mỗi chạc chữ Y có 1 mạch liên tục và 1 mạch gián đoạn

Xét đơn vị tái bản 1:

-       có 14 đoạn Okazaki ↔ có 14 đoạn mồi

-       có 2 mạch liên tục ↔ có 2 đoạn mồi

Vậy ta có thể tính số đoạn ARN mồi đã được tổng hợp để thực hiện quá trình nhân đôi ADN đoạn giữa trên là:  14 + 16 + 22 + 18 + 24 + 2 × 5 = 104

Chọn D

Phương pháp giải:

Sử dụng nguyên tắc bán bào toàn, trong phân tử ADN có chứa mạch cũ sẽ có 1 mạch mới và 1 mạch cũ

Lời giải chi tiết:

Ban đầu có n phân tử chỉ chứa N¹⁵

Chuyển sang môi trường N¹⁴, nhân đôi 5 lần

→ tạo ra n.2⁵ = 512 phân tử ADN

→ n = 16

Theo qui tắc bán bảo toàn

→ tạo ra 32 phân tử chứa 1 mạch N¹⁴ , 1 mạch N¹⁵.

            Và 480 phân tử chỉ chứa N¹⁴

Chọn C

Lời giải chi tiết:

A- đúng , sinh vật nhân thực có nhiều điểm tái bản trên phân tử AND.

B- Đúng , enzym AND polimeraza tham gia vào quá trình tổng hợp

C – đúng vì để tạo ra phân tử AND mới giống với phân tử AND cũ thì cần tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung

D –sai, enzim ligaza có tác dụng nối các đoạn Okazaki – tức là tác động lên mạch làm khuôn có chiều 5’ – 3’

Nhưng trong 1 đơn vị tái bản, ADN nhân đôi theo 2 phía, như vậy nghĩa là trên 1 mạch, ADN được tổng hợp về 2 phía, một phía  sẽ là liên tục, 1 phía  sẽ là gián đoạn ( như hình minh họa)

Vây enzim ligaza tác động lên cả 2 mạch của ADN

Đáp án D

Phương pháp giải:

Áp dụng các công thức:

CT liên hệ giữa chiều dài và tổng số nucleotit \(L = \frac{N}{2} \times 3,4\) (Å); 1nm = 10 Å

Số nucleotit môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi n lần: N_mt = N×(2ⁿ – 1)

Lời giải chi tiết:

Mạch 2: T₂= 2A₂=3X₂=4G₂ .→ mạch 1: A₁ = 2T₁ = 3G₁ = 4X₁

\(N = \frac{{2L}}{{3,4}} = 1800\) nucleotit

Ta có A₂ +T₂ +G₂ +X₂ = 900 ↔\(\left( {1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4}} \right){T_1} = 900 \to {T_1} = 432\)→ A₁ =216

→A = T = A₁ +T₁ = 648

Đoạn ADN này tái bản liên tiếp 3 lần, số nucleotide loại A được lấy từ môi trường nội bào phục vụ cho quá trình này là:

A_mt = 648×(2³ – 1) =4536

Chọn D

Lời giải chi tiết:

Số phân tử có mang N¹⁴ chiếm 12,5% → số tế bào E.coli ban đầu so với tổng số tế bào được tạo ra là 12,5%:2 = 6,25% (vì trong các phân tử được tạo ra sau quá trình nhân lên chỉ có 1 mạch N¹⁴)

Gọi a là số tế bào ban đầu, a = 0,0625×a×2ⁿ ; n là số lần nhân đôi của mỗi tế bào, giải ra ta được n = 4

Chọn D

Phương pháp giải:

Áp dụng các công thức:

CT tính số liên kết hidro : H=2A +3G           

Số nucleotit môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi n lần: N_mt = N×(2ⁿ – 1)

Lời giải chi tiết:

- Tổng số liên kết hiđrô của gen là: 2A_gen + 3G_gen = 1064.

Mà A_gen = A₂ + T₂, G_gen = G₂ + X₂.

Nên ta có 2A_gen + 3G_gen = 2(A₁ + T₁) + 3(G₁ + X₁) = 1064.

- Bài ra cho biết trên mạch 1 có T₁ = A₁; G₁ = 2T₁; X₁ = 3A₁ ¦ X₁ = 3T₁.

= 4T₁ + 15T₁ = 19T₁ = 1064

Số nuclêôtit loại G của gen: G_gen = G₂ + X₂ = 5T₂ = 5  56 = 280.

Gen nhân đôi 3 lần, số nuclêôtit loại G mà môi trường cung cấp là

G_MT = 280  (2³ – 1) = 280  7 = 1960.

Chọn B.

Lời giải chi tiết:

Với 3 loại nucleotit A, G, U có thể tạo ra: 3³ = 27 loại codon

Trong đó: Các codon UAA, UAG, UGA là codon kết thúc

→ Có 27 – 3 = 24 loại codon mã hóa axit amin

Chọn D

Phương pháp giải:

Áp dụng các công thức:

CT liên hệ giữa chiều dài và tổng số nucleotit \(L = \frac{{N \times 2}}{{3,14}}\)

 (Å); 1nm = 10 Å, 1μm = 10⁴ Å

CT tính số liên kết hidro : H=2A +3G

Số nucleotit môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi n lần: N_mt = N×(2ⁿ – 1)

Lời giải chi tiết:

Số nucleotit trên gen: N = 1600 × 2 = 3200. Số nu mỗi mạch là 1600

Số nu từng loại:  G = X = 30% × 3200 = 960

                            A = T = (3200 – 960x2) : 2 = 640

→ Số liên kết hidro: H = 2A+3G = 2×640 + 3×960 = 4160  → (5) đúng

Nếu gen nhân đôi 5 đợt, số nucleotit loại A cần cung cấp là: A × (2⁵ – 1) = 640 × (2⁵ – 1) = 19840

 → (6) sai

+ Mạch 1: T = 310; × = 20% × 1600 = 320

→A = 640 – 310 = 330

G = 960 – 320 = 640

→G/X = 640/320 = 2/1  → (1) sai

(A+X) / (T+G) = (330+320) / (310+640) = 13/19  → (2) đúng

+ Mạch 2: A₂ = T₁ = 310; T₂ = A₁ = 330

                 G₂ = X₁ = 320; X₂ = G₁ = 640

→ A/X = 310/640 = 31/64  → (3) sai

(A+T) / (G+X) = 2/3  → (4) đúng

Chọn C

Lời giải chi tiết:

Số bộ ba có thể được tạo ra là 3³ = 27

Tỉ lệ bộ ba mã sao chỉ chứa cả 3 nu nói trên là \(3! \times \frac{2}{{10}} \times \frac{3}{{10}} \times \frac{5}{{10}} = 18\% \)

Tỉ lệ bộ ba mã sao chỉ chứa 1 loại nu là \({\left( {\frac{2}{{10}}} \right)^3} + {\left( {\frac{3}{{10}}} \right)^3} + {\left( {\frac{5}{{10}}} \right)^3} = 16\% \)

Vậy tỉ lệ bộ ba mã sao chỉ chứa 2 trong 3 loại nu là 100% - 16% - 18% = 66%

Chọn A

Lời giải chi tiết:

Gọi số tế bào ban đầu là a, sau 2 lần phân chia trong môi trường N¹⁵ thì số mạch N¹⁵ là: 2a× (2² – 1) = 42 → a = 7

Các tế bào phân chia 2 lần trong môi trường N¹⁵ được chuyển sang môi trường N¹⁴ phân chia 2 lần nữa nên không có phân tử nào chứa 2 mạch N¹⁵ → Có 42 phân tử chứa 1 mạch N¹⁵↔ có 42 phân tử chứa 1 mạch N¹⁴

Số tế bào ở lần cuối là: 7×2⁴ =112 tế bào→ Số phân tử chỉ chứa N¹⁴ = 112 – 42 = 70

Số phân tử chỉ chứa 1 mạch N¹⁴ = số mạch N¹⁴ sau khi kết thúc lần phân chia thứ 4 =  70×2 + 42 =182

Cả 4 ý trên đều đúng

Chọn D

Lời giải chi tiết:

Mạch thứ nhất của gen có tỷ lệ \(\frac{{A + G}}{{T + X}} = 0,4\) → mạch thứ 2: tỷ lệ này  = 1:0,4 = 2,5

Chọn A

Lời giải chi tiết:

Trong 3 có 3×60:20 = 9 thế hệ (9 lần nhân đôi ADN)

(1) đúng. Số phân tử ADN thu được sau 3h là: 3×2⁹=1536.

(2) sai, số mạch đơn có N¹⁴ sau 3h là 2×3×(2⁹ – 1) = 3066

(3) đúng, số phân tử ADN chỉ chứa N¹⁴ là 3×(2⁹ – 2) = 1530

(4) đúng, số mạch đơn có N¹⁵ là 2×3 = 6

Chọn D

Phương pháp giải:

Áp dụng các công thức:

%A = %T =\(\frac{{\% {A_1} + \% {A_2}}}{2} = \frac{{\% {T_1} + \% {T_2}}}{2} = \frac{{\% {A_2} + \% {T_2}}}{2}\)

%G =%X = \(\frac{{\% {G_1} + \% {G_2}}}{2} = \frac{{\% {X_1} + \% {X_2}}}{2} = \frac{{\% {G_2} + \% {X_2}}}{2}\)

A = T = A₁+A₂ = T₁+T₂ = A₁ + T₁ = A₂+ T₂

G =X = G₁+G₂ = X₁+X₂ = G₁ + X₁ = G₂+ X₂

Chu kỳ xoắn của gen: \(C = \frac{N}{{20}}\)

CT liên hệ giữa chiều dài và tổng số nucleotit \(L = \frac{N}{2} \times 3,4\) (Å); 1nm = 10 Å, 1μm = 10⁴ Å

CT tính số liên kết hidro : H=2A +3G

Số nucleotit môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi n lần: N_mt = N×(2ⁿ – 1)

Lời giải chi tiết:

Mạch 2 có A₂ = T₂ ; G₂ = 3A₂ ; X₂ = 2T₂

Ta có A=T=A₂ + T₂ = 2T₂

G=X=G₂ + X₂ = 3A₂ + 2T₂ = 5T₂

→A/G= 2/5

I đúng, nếu H = 2A + 3G = 4T₂ + 15T₂ = 4254 → T₂ =223,9 → Loại, vì T₂ phải là số nguyên.

II sai, nếu H = 2A + 3G = 4T₂ + 15T₂ =5700 → T₂ =300 → A=T=600

Khi gen nhân đôi 3 lần môi trường cung cấp : A_mt = A× (2³ -1) = 4200

III sai. H = 2A + 3G = 4T₂ + 15T₂ = 19T₂

N=2A +2G = 4T₂ + 10T₂ = 14T₂

→ Tỷ lệ H/N = 19/14

IV đúng, vì G/A = 2,5

Chọn B

Phương pháp giải:

Áp dụng các công thức:

%A = %T =\(\frac{{\% {A_1} + \% {A_2}}}{2} = \frac{{\% {T_1} + \% {T_2}}}{2} = \frac{{\% {A_2} + \% {T_2}}}{2}\)

%G =%X = \(\frac{{\% {G_1} + \% {G_2}}}{2} = \frac{{\% {X_1} + \% {X_2}}}{2} = \frac{{\% {G_2} + \% {X_2}}}{2}\)

Lời giải chi tiết:

N = 1500 ×2= 3000 nucleotit

A=T=15%; G=X=35%

Ta có A =T=450 ; G = X =1050

Mạch 1 có: T₁ = 150; A₁ = 450 – 150 = 300 ; G₁= 30%N/2= 450 ; X₁ = 1050 - 450 =600

Mạch 2 : A₂ = 150 ; T₂ = A₁= 300 ; G₂ =X₁=  600 ; X₂ = G₁= 450

Xét các phát biểu :

I đúng: \(\frac{{{G_1}}}{{{X_1}}} = \frac{{450}}{{600}} = \frac{3}{4}\)

II đúng,

\(\begin{array}{l}{G_1} + {A_1} = 450 + 300 = 750\\{X_1} + {T_1} = 600 + 150 = 750\end{array}\)

III đúng, T₂ = 300= 2A₂

IV đúng,

\(\begin{array}{l}{X_2} + {A_2} = 450 + 150 = 600\\{G_2} + {T_2} = 600 + 300 = 900\\ \to \frac{{{X_2} + {A_2}}}{{{G_2} + {T_2}}} = \frac{{600}}{{900}} = \frac{2}{3}\end{array}\)

Chọn B

Phương pháp giải:

Một phân tử ADN nhân đôi n lần tạo \({2^n} - 2\) phân tử ADN chứa nguyên liệu mới hoàn toàn từ môi trường.

Lời giải chi tiết:

Gọi a là số tế bào vi khuẩn ban đầu, mỗi tế bào có 1 phân tử ADN

Sau 3 lần nhân đôi, a tế bào tạo: \(a\left( {{2^3} - 2} \right) = 90 \to a = 15\) tế bào; hay 15 phân tử ADN →(1) sai

Tổng số phân tử ADN con là: 15×2³ =120→(2) đúng

Số phân tử ADN chỉ chứa N¹⁵ là 0 (vì phân tử nào cũng có ít nhất 1 mạch N¹⁴) →(3) sai

Số phân tử ADN con có chứa N¹⁵ sau khi kết thúc quá trình trên là 15×2=30 (15 phân tử ADN ban đầu, mỗi phân tử có 2 mạch) →(4) đúng.

Chọn D

Lời giải chi tiết:

Một phân tử ADN thực hiện quá trình nhân đôi ba lần liên tiếp sẽ tạo ra số phân tử ADN con là:

2³ = 8 ADN

Chọn C

Phương pháp giải:

Mạch được tổng hợp liên tục có 1 đoạn mồi để khởi đầu , 0 đoạn okazaki

Mạch được tổng hợp  gián đoạn có:  số đoạn mồi = số đoạn okazaki

Trong một đơn vị tái bản thì có hai chạc chữ Y nên  số đoạn mồi xuất hiện trong một chạc chữ Y là 

Số đoạn mồi = Số đoạn okazaki + 2

Lời giải chi tiết:

Số đoạn Okazaki trên 1 chạc sao chép là: \(\frac{{90}}{2} - 1 = 44\)

Chọn D

Phương pháp giải:

Theo nguyên tắc bổ sung trong phân tử ADN, A=T; G=X; %T+%X=50%

Lời giải chi tiết:

Tỉ lệ % của nucleotit loại × là: 50% - 20% = 30%.

Chọn B

Phương pháp giải:

- Một phân tử ADN nhân đôi x lần tạo ra:

+  2^x phân tử ADN con

+ 2^x – 2 phân tử ADN chỉ có mạch mới (trừ 2 mạch của phân tử ADN ban đầu)

Lời giải chi tiết:

Phân tử ADN ban đầu có 2 mạch chứa ¹⁵N

Sau 5 lần lần nhân đôi trong môi trường ¹⁴N tạo ra 2⁵ – 2=30 phân tử ADN chỉ có ¹⁴N.

Chọn A

Phương pháp giải:

- Một phân tử ADN nhân đôi x lần tạo ra:

+  2^x phân tử ADN con

+ 2^x – 2 phân tử ADN chỉ có mạch mới

+ Môi trường cung cấp nguyên liệu tương ứng 2(2^x – 1) mạch polinucleotit.

Lời giải chi tiết:

Gọi số lần nhân đôi là x, ta có số mạch polinucleotit mới được tạo ra là 3 × 2(2^x – 1) = 42 → x = 3.

A đúng.

B đúng.

C đúng, theo nguyên tắc bán bảo toàn thì 6 mạch của 3 phân tử ADN mẹ sẽ có trong các phân tử ADN con.

D sai, số phân tử ADN chỉ chứa nguyên liệu mới là 3 × (2³ – 2) = 18.

Chọn D

Phương pháp giải:

Áp dụng các công thức:

CT liên hệ giữa chiều dài và tổng số nucleotit \(L = \frac{N}{2} \times 3,4\) (Å); 1nm = 10 Å, 1μm = 10⁴ Å

CT tính số liên kết hidro : H=2A +3G

Bước 1: tính tổng số nucleotit của gen

Bước 2: Tính số nucleotit từng loại

Bước 3: Tính số liên kết hidro của gen.

Lời giải chi tiết:

Số nucleotit của gen là: \(N = \frac{{L \times 2}}{{3,4}} = 3000\)

Ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}N = 2A + 2X = 3000\\A/X = 3/2\end{array} \right. \leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}A = T = 900\\G = X = 600\end{array} \right.\)

Vậy số liên kết hidro của gen là:  H= 2A+3G = 3600.

Chọn B

Phương pháp giải:

A = T = A₁+A₂ = T₁+T₂ = A₁ + T₁ = A₂+ T₂

G =X = G₁+G₂ = X₁+X₂ = G₁ + X₁ = G₂+ X₂

CT liên hệ giữa chiều dài và tổng số nucleotit \(L = \dfrac{N}{2} \times 3,4\) (Å); 1nm = 10 Å, 1μm = 10⁴ Å

CT tính số liên kết hidro : H=2A +3G

Lời giải chi tiết:

Gen có chiều dài 5440 Å → Số nucleotit của gen là: \(N = \dfrac{{2 \times L}}{{3,4}} = 3200\)

Gen có 3900 liên kết hiđrô → \(\left\{ \begin{array}{l}2A + 2G = 3200\\2A + 3G = 3900\end{array} \right. \leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}A = T = 900\\G = X = 700\end{array} \right.\)

Số nucleotit loại A trên mạch 2: A₂ = A – A₁ = 900 – 500 = 400.

Số nucleotit loại G trên mạch 2: G₂ = G – G₁ = 700 – 300 = 400

Chọn A.

Phương pháp giải:

CT liên hệ giữa chiều dài và tổng số nucleotit \(L = \dfrac{N}{2} \times 3,4\) (Å); 1nm = 10 Å, 1μm = 10⁴ Å

A = T = A₁+A₂ = T₁+T₂ = A₁ + T₁ = A₂+ T₂

G =X = G₁+G₂ = X₁+X₂ = G₁ + X₁ = G₂+ X₂

Lời giải chi tiết:

Tổng số nucleotit của gen là: \(N = \dfrac{{2 \times 4080}}{{3,4}} = 2400\) nucleotit.

Ta có A=20%N = 480 = T; G=X=720

Trên mạch 1 của gen có G₁ =200 → X₁ = G – G₁ = 520

A₁ = 320 → T₁ = A – A₁ = 160

Chọn A

Phương pháp giải:

Một phân tử ADN nhân đôi n lần tạo \({2^n} - 2\) phân tử ADN chứa nguyên liệu mới hoàn toàn từ môi trường.

Lời giải chi tiết:

Gọi a là số tế bào vi khuẩn ban đầu, mỗi tế bào có 1 phân tử ADN

Sau 3 lần nhân đôi, a tế bào tạo: \(a\left( {{2^3} - 2} \right) = 90 \to a = 15\) tế bào; hay 15 phân tử ADN →(1) sai

Tổng số phân tử ADN con là: 15×2³ =120→(2) đúng

Số phân tử ADN chỉ chứa N¹⁵ là 0 (vì phân tử nào cũng có ít nhất 1 mạch N¹⁴) →(3) sai

Số phân tử ADN con có chứa N¹⁵ sau khi kết thúc quá trình trên là 15×2=30 (15 phân tử ADN ban đầu, mỗi phân tử có 2 mạch) →(4) đúng.

Chọn D