Phương pháp giải Các dạng bài tập về Quá trình nhân đôi ADN

1. Xác định số lần tự nhân đôi, số phân tử ADN và sỗ chuỗi polinuclêôtit được tạo ra trong quá trình nhân đôi

a) Tính số phân tử ADN:

1 ADN mẹ qua 1 lần tự nhân đôi tạo 2 = 2¹ ADN con

1 ADN mẹ qua 2 lần tự nhân đôi tạo 4 = 2² ADN con

1 ADN mẹ qua 3 lần tự nhân đôi tạo 8 = 2³ ADN con

1 ADN mẹ qua k lần tự nhân đôi tạo ra 2^k ADN con

→ Qua k lần tự nhân đôi tổng số ADN tạo thành = 2^k  

Dù ở đợt tự nhân đôi nào, trong số ADN con tạo ra từ 1 ADN ban đầu, vẫn có 2 ADN con mà mỗi ADN con này có chứa 1 mạch cũ của ADN mẹ. Có nghĩa là luôn có 2 mạch ADN ban đầu.

Vì vậy số ADN con còn lại có cả 2 mạch có nguyên liệu hoàn toàn từ nuclêôtit mới của môi trường nội bào.

→ Số ADN con có 2 mạch mới hoàn toàn = 2^k – 2.

→ số phân tử ADN con được tạo ra là: 2^k – 1

b) Tính số chuỗi polinuclêôtit.

Mỗi một phân tử ADN gồm có hai chuỗi polinuclêôtit. Sau k lần nhân đôi thì số chuỗi polinuclêôtit được tạo ra là: 2 × 2^k

Sau k lần nhân đôi thì số chuỗi polinuclêôtit có nguyên liệu hòan toàn từ môi trường được tổng hợp là: 2 × (2^k -1).

2. Tính số nuclêôtit môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi

Phân tử ADN mới được tạo ra có thành phần cấu tạo và số lượng các loại nuclêôtit giống với phân tử ADN ban đầu.

– Khi gen nhân đôi một lần:

N_mt = N_gen

A_mt = T_mt = A_gen = T_gen

G_mt = X_mt = G_gen = X_gen

– Từ đó nếu phân tử ADN nhân đôi k lần thì sẽ có:

N_mt = N × (2^k -1).

A_mt = T_mt = T × (2^k -1)= A × (2^k -1).

G_mt = X_mt = G × (2^k -1)= X × (2^k -1).

3. Xác định số liên kết hiđrô được hình thành và bị phá hủy trong nhân đôi

Số liên kết H trong một phân tử ADN là: H = 2A + 3G = 2A + 2G + G = N + G

Số liên kết H được hình thành trong lần nhân đôi thứ k là H_ht = H× 2^k

Tổng số liên kết hiđrô được hình thành sau k lần nhân đôi là:

\(\sum H \) = H× (2¹ + 2² + …..+ 2^k) = 2H× (2^k – 1)

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

Tổng số liên kết hiđrô bị phá vỡ sau k lần nhân đôi là:

\(\sum H \)= H× (2⁰ + 2¹ + …..+ 2^{k- 1}) = H× (2^k -1)

4. Xác định số liên kết hóa trị được hình thành và bị phá hủy trong nhân đôi

Liên kết cộng hóa trị giữa các nuclêôtit trong 1 mạch thì không bị phá vỡ, sau khi nhân đôi thì số lượng liên kết hóa trị tăng lên gấp đôi.

Sau khi nhân đôi k lần thì số liên kết hóa trị của phân tử là

\({\bf{H}}{{\bf{T}}_{{\bf{hinhthanh}}}} = {\bf{HT}} \times \left( {{{\bf{2}}^{\bf{k}}} – {\bf{1}}} \right)\)

5. Tính số đoạn mồi và đoạn Okazaki xuất hiện trong nhân đôi

Xét với một chạc chữ Y:

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

→ Số đoạn mồi xuất hiện trong một chạc chữ Y là: số đoạn Okazaki + 1

Trong một đơn vị tái bản thì có hai chạc chữ Y

Số đoạn mồi trong 1 đơn vị tái bản = Số đoạn okazaki + 2