Dưới đây là lời giải và giải thích chi tiết cho từng câu.
I. Kiến thức về cơ chế nhân đôi DNA
1. Các phát biểu về mạch chủ (leading strand) và mạch chậm (lagging strand)
b. “Các đoạn Okazaki sau khi được tổng hợp sẽ gắn lại với nhau thành một mạch liên tục dưới tác dụng của enzyme ligase.”
– Đúng. Sau khi DNA-pol I thay thế primer RNA bằng DNA, enzyme DNA ligase sẽ nối lại các đoạn Okazaki thành mạch liên tục.
c. “Trên mạch khuôn 3′→5′ của DNA mẹ, enzyme DNA polymerase tổng hợp mạch mới cùng chiều với chiều tháo xoắn.”
– Đúng. Mạch khuôn 3′→5′ là mạch chủ (leading strand). DNA-pol di chuyển theo chiều 5′→3′ trên mạch mới, cùng chiều với tốc độ tháo xoắn của helicase, nên tổng hợp được liên tục.
d. “Trên mạch khuôn 5′→3′ của DNA mẹ, enzyme DNA polymerase tổng hợp mạch mới cùng chiều với chiều tháo xoắn.”
– Sai. Mạch khuôn 5′→3′ phải tổng hợp ngược chiều so với hướng tháo xoắn; DNA-pol chỉ tổng hợp theo 5′→3′, nên đành phải làm gián đoạn, tạo các đoạn Okazaki.
II. So sánh DNA nhân sơ (prokaryote) và DNA nhân thực (eukaryote)
a. “Đơn phân của DNA trong nhân ở tế bào nhân thực là A, T, G, C còn đơn phân của DNA ở tế bào nhân sơ là A, U, G, C.”
– Sai. Cả DNA nhân sơ và DNA nhân thực đều dùng 4 loại đơn phân là A, T, G, C. (U chỉ có trong RNA.)
b. “DNA ở tế bào nhân sơ có dạng vòng còn DNA trong nhân ở tế bào nhân thực không có dạng vòng.”
– Đúng. DNA nhiễm sắc thể của vi khuẩn thường là phân tử vòng; trong nhân eukaryote là nhiều phân tử tuyến tính.
c. “Các base nitơ giữa hai mạch của DNA nhân thực liên kết theo nguyên tắc bổ sung còn các base của DNA nhân sơ không liên kết theo nguyên tắc bổ sung.”
– Sai. Nguyên tắc bổ sung A–T, G–C áp dụng cho cả DNA nhân sơ và nhân thực.
d. “DNA ở tế bào nhân sơ chỉ có một chuỗi polynucleotide, còn DNA trong nhân ở tế bào nhân thực gồm hai chuỗi polynucleotide.”
– Sai. Cả hai đều là phân tử mạch kép (double-stranded DNA).
III. Thí nghiệm Meselson–Stahl (THPTQG 2022)
Cho biết:
– X: 100% mạch kép ^15N/^15N
– Y: mạch hỗn hợp ^15N/^14N (hybrid)
– Z: 100% mạch kép ^14N/^14N
a. “Thí nghiệm trên đã kiểm chứng quá trình nhân đôi ADN theo nguyên tắc bán bảo toàn.”
– Đúng. Sau mỗi thế hệ, phân tử con luôn chứa một mạch cũ (^15N) và một mạch mới (^14N).
b. “Nếu một vi khuẩn E. coli được nuôi như trên thì luôn có hai mạch DNA chứa ^15N ở mỗi thế hệ.”
– Sai. Chỉ ở thế hệ 0 (ban đầu) là 100% ^15N/^15N; từ thế hệ 1 trở đi, tỉ lệ phân tử chứa 2 mạch ^15N giảm dần về 0.
c. “Ở thế hệ thứ 4, tỉ lệ ADN ở vị trí Y không thay đổi so với thế hệ thứ 3.”
– Sai. Tỉ lệ hybrid Y sau n thế hệ là (½)^n. Ở thế hệ 3: Y = 1/8 = 12,5%; ở thế hệ 4: Y = 1/16 = 6,25%.
d. “Ở thế hệ thứ 5, tỉ lệ ADN ở vị trí Y so với vị trí Z là 1/15.”
– Sai. Ở thế hệ 5: Y = (½)^5 = 1/32; Z = 1 – 1/32 = 31/32 ⇒ tỉ lệ Y : Z = (1/32)/(31/32) = 1/31.
IV. Trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. Trình tự mạch gốc: 3′…T A C C T T A A G C G T…5′
Trên mạch còn lại, mỗi A ghép với T, mỗi T với A, mỗi C với G, mỗi G với C. Trong đoạn gốc có 2 G ⇒ mạch phụ tương ứng có 2 C.
Đáp án: 2
Câu 2. Từ 1 phân tử DNA, sau k lần tái bản tổng hợp được 2^k phân tử. Muốn 2^k = 8 ⇒ k = 3 lần tái bản.
Đáp án: 3