30 bài tập tính toán Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN - Phần 2

Lời giải chi tiết:

Trên mạch gốc có 3 loại nucleotit A,T,X  → trên mARN có 3 loại nucleotit : U,A,G

Số loại bộ ba tối đa là 3³ = 27

Chọn C

Phương pháp giải:

Số mạch polinucleotit tổng hợp từ môi trường bằng tổng số mạch polinucleotit tạo ra trừ đi số mạch polinucleotit ban đầu tham gia tái bản.

Lời giải chi tiết:

Gọi số phân tử tham gia tái bản là x

Sau 5 lần tái bản tạo ra: x.2⁵ phân tử con

Số mạch polinucleotit tổng hợp từ môi trường là x.2⁵.2 – x.2 = 2x.(2⁵ – 1) = 62

Giải ra, x = 1

Chọn C

Chú ý:

Công thức tính số polinucleotit tổng hợp từ môi trường từ x phân tử ADN ban đầu sau k lần tái bản là 2. x. (2^k – 1)

Phương pháp giải:

Số mạch polinucleotit tổng hợp từ môi trường bằng tổng số mạch polinucleotit tạo ra trừ đi số mạch polinucleotit ban đầu tham gia tái bản.

Lời giải chi tiết:

Một phân tử ADN sau k lần nhân đôi thì số chuỗi polinucleotit có nguyên liệu hoàn toàn từ môi trường được tổng hợp là: 2. (2^k – 1)

Chọn B

Lời giải chi tiết:

Số mạch đơn sau một số lần nhân đôi là: 180+12 = 192 mạch.

Ta có số lần nhân đôi là 6×2×2^k =192 → k=4

Đáp án C

Chú ý:

Công thức tính số mạch con tạo ra từ n ADN mẹ sau k lần nhân đôi là: n . 2. 2^k

Lời giải chi tiết:

1 phân tử ADN tạo ra 30 mạch pôlinuclêôtit mới, cùng với 2 mạch của ADN ban đầu

→ Số ADN được tạo thành là (30 + 2)/2 = 16

1 phân tử ADN ban đầu nhân đôi bao nhiêu lần cũng luôn tạo ra chỉ hai ADN chứa mạch pôlinuclêôtit cũ.

→ Số phân tử ADN cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu của môi trường là 16 – 2 = 14

Chọn B

Phương pháp giải:

- Tính số phân tử ADN chứa N¹⁵ ban đầu

^- Tính số phân tử ADN còn chứa N¹⁵

^- Sử dụng công thức tính số ADN từ n ADN ban đầu sau k lần nhân đôi : n. 2^k

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

Phương pháp giải:

- Tính số vi khuẩn N¹⁵ và N¹⁴ sau khi nuôi cấy trong môi trường N¹⁴

- Tính số lần nhân đôi trong môi trườn nuôi cấy N¹⁵

- Tính số vi khuẩn con được tạo ra

Lời giải chi tiết:

8 vi khuẩn N¹⁵ trong môi trường N¹⁴ trong 3 thế hệ

→ 8 × 2³ = 64 vi khuẩn con

Trong đó có: 

16 vi khuẩn có 2 mạch N¹⁵ và N¹⁴

48 vi khuẩn 2 mạch đều là N¹⁴

64 vi khuẩn trên nuôi trong môi trường N¹⁵ trong m thế hệ

→ 64 × 2^m vi khuẩn con

Trong tất cả các vi khuẩn con, số mạch N¹⁴ là : 16 + 48×2 = 112

→ Số mạch chứa N¹⁵ là : 64 x 2^m x 2 – 112 = 1936

→ m = 4

Tổng số vi khuẩn con được tạo ra là 64 × 2⁴= 1024.

Chọn A

Phương pháp giải:

Tính số nucleotide của ADN dựa vào công thức N= L×2/3,4

Sử dụng công thức tính số nuclêôtit môi trường cung cấp cho n lần nhân đôi : N_mt = N× (2ⁿ -1)

Lời giải chi tiết:

Tổng số nucleotide: N = L : 3,4 × 2 = 3000 nucleotide

Số nucleotide cần cho gen tự sao 5 lần là 3000. (2⁵ – 1) = 93000

Chọn: B

Phương pháp giải:

Số nuclêôtit mỗi loại môi trường cung cấp bằng số nuclêôtit tạo ra trong gen con trừ đi số nuclêôtit của gen ban đầu.

Lời giải chi tiết:

Số nuclêôtit của gen ban đầu:

A = T₁ + A₁  = 30 + 60 = 90

G = X₁ + G₁ = 120 + 80 = 200

ADN tự sao 1 lần → cần A = T = 90 nu và G = X = 200 nu

Chọn C

Chú ý:

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:

Một ADN tự sao k lần liền cần số nuclêôtit tự do là: N_mt = N × (2^k -1)

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

Lời giải chi tiết:

Tổng số liên kết hidro được hình thành sau k lần nhân đôi là: 2H× (2^k -1).

Chọn C

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

Lời giải chi tiết:

Số liên kết H bị phá vỡ là trong lần nhân đôi thứ k là: H = H× 2^{k– 1}

Chọn C

Chú ý:

Nếu không nhớ công thức, ta có thể tính nhanh tổng số liên kết hidro của các phân tử ADN sau k-1 lần nhân đôi = H × 2^k-1. (với 2^k-1 là số phân tử ADN tạo thành sau k-1 lần nhân đôi)

→ Số liên kết H bị phá vỡ là trong lần nhân đôi thứ k là: H = H× 2^{k– 1}

Phương pháp giải:

- Tính số nucleotide của gen → Tính số nu từng loại

- Tính số liên kết hydro bị hủy từ gen sau k lần nhân đôi : H = A.2.(2^k-1)+ G.3.(2^k-1)

Lời giải chi tiết:

N = 5100 : 3,4 × 2 = 3000

A = 3000 : 2 : 3 × 2 = 1000

G = A : 2 = 500

Số liên kết H bị hủy là : 1000. 2. (2² – 1) + 500 . 3. (2² – 1) = 10500

Chọn A

Phương pháp giải:

Số liên kết cộng hóa trị giữa các nuclêôtit của gen có bị phá vỡ trong nhân đôi không?

Lời giải chi tiết:

Liên kết cộng hóa trị giữa các nucleotit trong 1 mạch thì không bị phá vỡ.

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:

Số đoạn mồi cần cung cấp cho 1 đơn vị này tái bản = số đoạn Okazaki + 2

Chọn C

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:

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:

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:

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:

N =2A +2G =1800

Chọn B

Lời giải chi tiết:

Với 3 nucleotit ta có thể tạo ra tối đa 3³ =27 bộ ba

Chọn B

Phương pháp giải:

Một phân tử ADN tự sao n lần tạo ra số mạch mới là: 2×(2ⁿ – 1)

Lời giải chi tiết:

Gọi số lần tự nhân đôi là n

8 phân tử nhân đôi n lần tạo ra số mạch mới là 8×2(2ⁿ – 1)=112 → n=3

Chọn D

Lời giải chi tiết:

Sau 4 lần nhân đôi, từ 1 phân tử ADN tạo ra 2⁴ =16 phân tử ADN trong đó có 2 phân tử có chứa mạch đơn của phân tử ADN ban đầu (N¹⁵)

Vậy có 14 phân tử ADN chỉ có chứa N¹⁴

Chọn C

Phương pháp giải:

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

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

Số liên kết hoá trị giữa các nucleotit là N-2

Lời giải chi tiết:

H=2A+3G

Ta có hệ phương trình : \(\left\{ \begin{array}{l}2A + 3G = 3900\\3{\rm{A}} = 2G\end{array} \right. \leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}A = T = 600\\G = X = 900\end{array} \right.\) → (1) đúng,(2) sai

N = 2A+2G=3000

Phân tử ADN này nhân đôi 2 lần môi trường cung cấp : N_mt = 3000×(2² -1) = 9000 nucleotit → (3) đúng

Số liên kết hoá trị giữa các nucleotit là N-2 = 2998→ (4) đúng

Chọn A