KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9
PHẦN SINH HỌC
PHẦN 1: TỪ GENE ĐẾN PROTEIN
Biên soạn theo chương trình GDPT 2018
Dùng chung cho các bộ sách: CHÂN TRỜI SÁNG TẠO – CÁNH DIỀU
KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG
(Có đáp án chi tiết)

CHỦ ĐỀ 2.
TỪ GENE ĐẾN PROTEIN

1

A. KIẾN THỨC CẦN NẮM
1. Bản chất hóa học của gene
– Gene là một đoạn của phân tử DNA mang thông tin mã hoá một chuỗi polypeptide hay phân
tử RNA. Gene được xem là trung tâm của di truyền học.
– Mỗi gene thường gồm khoảng 600 – 1500 cặp nucleotide có trình tự xác định.
– Bản chất hoá học của gene là DNA.
– Gene có nhiều loại: gene cấu trúc, gene điều hoà,...
Tế bào sinh dưỡng

Nhiễm sắc thể
Nhân tế bào

DNA

Cấu trúc gene
Hình. Sơ đồ mối quan hệ gene đến tế bào
Ví dụ: Gene cấu trúc mang thông tin quy định cấu trúc của 1 loại protein.
– Trong quá trình di truyền, gene có khả năng truyền lại các đặc điểm của bố, mẹ cho con cái,
đồng thời gene cũng có thể tạo các biến dị, các biến dị này có thể di truyền cho thế hệ sau.
Gene được xem là trung tâm của di truyền học.
– Nucleic acid là những phân tử sinh học cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N, P, chúng có cấu
trúc đa phân, đơn phân là các nucleotide và được tìm thấy trong tế bào của cơ thể sinh vật,
trong virus.

2

Hình. Nucleotide và liên kết phosphodiester
(P: gốc phosphate, S: đường pentose, N: nitrogenous base)
– Nucleic acid có hai loại là deoxyribonucleic acid (DNA) và ribonucleic acid (RNA).

Hình. Mô hình phân tử DNA và RNA
a) Deoxyribonucleic acid (DNA)
* Cấu tạo hoá học của phân tử DNA:
3

– DNA được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N và P.
– DNA thuộc loại đại phân tử và được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà đơn phân là các
nucleotide, gồm 4 loại:
+ Adenine (A); Thymine (T); Guanine (G); Cytosine (C)
+ Mỗi nucleotide gồm 3 thành phần: nhóm phosphate (H 3PO4), đường pentose (C5H10O4) và
nitrogenous base.

Hình. Cấu trúc hóa học DNA
– DNA của mỗi loài sinh vật đặc thù bởi số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp của các loại
nucleotide. Trình tự sắp xếp khác nhau của 4 loại nucleotide tạo nên tính đa dạng của DNA.
⇒ Tính đa dạng và đặc thù của DNA là cơ sở cho tính đa dạng và đặc thù của sinh vật.
* Cấu trúc không gian của phân tử DNA
– DNA là một chuỗi xoắn kép, gồm 2 mạch đơn song song, xoắn đều theo chiều xoắn phải,
xoắn có tính chu kì.
– Mỗi chu kì xoắn:
+ Chiều cao: 34 Å.
+ Gồm 10 cặp nucleotide, mỗi nucleotide dài 3,4 Å.
+ Mỗi nucleotide có khối lượng trung bình 300 đvC.
+ Đường kính vòng xoắn là 20 Å.
– Các nucleotide giữa 2 mạch liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung bằng các liên kết
hydrogen tạo thành từng cặp A–T; G–C.
+ A liên kết với T bằng 2 liên kết hydrogen.
+ G liên kết với C bằng 3 liên kết hydrogen.
⇒ Số liên kết hydrogen = 2A + 3G
– Các nucleotide trong từng mạch liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị.
– Hệ quả của nguyên tắc bổ sung:
+ Khi biết trình tự đơn phân của 1 mạch có thể suy ra trình tự đơn phân của mạch còn lại.
+ Tỉ lệ các loại đơn phân của DNA:
4

đặc trưng cho loài
+ Tổng số nucleotide: N = A + T + G + C
* Chức năng của DNA
– DNA có 2 chức năng:
+ Là nơi lưu trữ và bảo quản thông tin di truyền (thông tin về cấu trúc protein).
+ Thực hiện sự truyền đạt thông tin di truyền qua thế hệ tế bào và cơ thể nhờ khả năng tự
nhân đôi.

Hình. Cấu trúc DNA
* Các công thức cần nhớ
Một số kí hiệu:
 N: tổng số nucleotide của gene
 L: chiều dài của gene
 C: số vòng xoắn của gene
+ Chiều dài của gene:
5

+ Tổng số nucleotide của gene:
+ Số vòng xoắn của DNA:
+ Số lượng từng loại nucleotide của gene: N = 2A + 2G hay A + G =
+ Tỉ lệ % mỗi loại nucleotide của gene: %A = %T; %G = %C; %A + %G = 50%
+ Khối lượng phân tử gene: M =
đvC
+ Số liên kết hydrogen của gene: H = 2A + 3G = N + G
+ Số liên kết hóa trị: HTĐ–P =
b) Ribonucleic acid (RNA)
* Cấu tạo của RNA
– RNA được cấu tạo từ các nguyên tố: C, H, O, N và P.
– RNA thuộc loại đại phân tử (kích thước và khối lượng nhỏ hơn DNA), cấu tạo theo nguyên
tắc đa phân mà đơn phân gồm 4 loại nucleotide (ribonucleotide A, U, G, C).
– RNA là 1 chuỗi xoắn đơn
* Chức năng của RNA
Dựa vào chức năng, người ta phân RNA thành 3 loại:
– RNA thông tin (mRNA): truyền đạt thông tin quy định cấu trúc protein.
– RNA vận chuyển (tRNA): vận chuyển amino acid để tổng hợp protein.
– RNA ribosome (rRNA): là thành phần cấu tạo nên ribosome.

Hình. Cấu trúc hóa học RNA

6

Hình. Một số loại RNA
* Các công thức cần nhớ
(1) Số ribonucleotide:
rN = rA + rU + rG + rC =
rA = Tgốc; rU = Agốc ; rG = Cgốc; rC = Ggốc
A = T = rA + rU; G = C = rG + rC
Tỉ lệ %: %A = %T =

; %G = %X =

(2) Chiều dài RNA = chiều dài của gene:
(3) Liên kết hoá học trong RNA:
+ Tổng số liên kết hoá trị hoá trị trong RNA: 2rN – 1 = N – 1
+ Số liên kết hoá trị nối giữa các nucleotide trong RNA:
2. Quá trình tái bản DNA
– Quá trình tái bản DNA là quá quá trình trình tạo tạo ra ra hai hai DNA con giống hệt nhau
từ một phân tử DNA mẹ ban đầu, có sự tham gia của nhiều enzyme, thực hiện theo nguyên tắc
bổ sung và bán bảo toàn.
+ Nguyên tắc bổ sung: A–T; G–C
7

+ Nguyên tắc bán bảo toàn: giữ lại 1 mạch

Hình. Tái bản DNA ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực
– Quá trình trải qua các bước chính sau:
(1) Khởi đầu quá trình tái bản DNA là quá trình phá vỡ cấu trúc xoắn kép, tách mạch DNA
thành hai mạch đơn nhờ enzyme tháo xoắn.
(2) Enzyme DNA polymerase thực hiện lắp ghép các nucleotide theo nguyên tắc bổ sung với
mạch làm khuôn (A liên kết với T; G liên kết với C) để kéo dài chuỗi DNA mới.
(3) Kết thúc quá trình tái bản, một phân tử DNA ban đầu sẽ tạo ra hai phân tử DNA mới có
cấu tạo giống hoàn toàn so với DNA mẹ ban đầu.
Enzyme
tháo xoắn

Nucleotide tự do

DNA polymerase
Hình. Quá trình tái bản DNA ở một chạc sao chép
– Ý nghĩa: Quá trình tái bản DNA là một cơ chế sao chép các phân tử DNA trước mỗi lần phân
bào. Quá trình tái bản giúp đảm bảo sự di truyền ổn định và liên tục qua các thế hệ tế bào.
– Các công thức cần nhớ:
8

+ Số gene con tạo ra là: 2k
+ Số gene con được tổng hợp hoàn toàn từ nguyên liệu của môi trường: 2 k –2 (trừ đi 2 gene
có mạch cũ của mẹ)
+ Số nucleotide môi trường cung cấp:
• Tổng số nucleotide môi trường phải cung cấp: Nmt =(2k –1).N
• Số nucleotide từng loại môi trường phải cung cấp:
Amt = Tmt = (2k –1).A
Gmt = Cmt =(2k –1).G
+ Số liên kết hoá học bị phá vỡ và được hình thành:
• Số liên kết hydrogen bị phá vỡ: (2k – 1).H
• Số liên kết hydrogen hình thành bằng 2 lần số liên kết hydrogen bị phá vỡ: 2(2k – 1).H
• Số liên kết hydrogen hình thành ở thế hệ cuối cùng: 2k.H
• Số liên kết hoá trị được hình thành giữa các nucleotide của môi trường: (2k – 1).(N – 2)
3. Quá trình phiên mã
– Phiên mã là quá trình tổng hợp các phân tử RNA dựa trên trình tự polynucleotide của gene
(DNA).

9

Hình. Sơ đồ cơ chế phiên mã
– Enzyme RNA polymerase sử dụng mạch khuôn của gene có chiều 3' – 5' để tổng hợp mạch
RNA theo chiều 5' – 3' theo nguyên tắc bổ sung:
Akhuôn – Umt; Tkhuôn – Amt
Gkhuôn – Cmt; Ckhuôn – Gmt
– Phân tử RNA sau khi tổng hợp được hoàn thiện về mặt cấu trúc để thực hiện chức năng. Nếu
RNA tạo ra là mRNA thì phân tử này được sử dụng để tổng hợp chuỗi polypeptide.
– Quá trình phiên mã được thực hiện theo các bước cơ bản sau đây:
(1) RNA polymerase bám vào vị trí khởi đầu phiên mã trên DNA, thực hiện cắt đứt liên kết
hydrogen tạo bóng phiên mã với hai mạch đơn tách nhau ra.
(2) RNA polymerase lắp ghép các nucleotide tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc
bổ sung (A bổ sung với U; G bổ sung với với C) với mạch khuôn trên phân tử DNA sợi kép để
tạo phân tử RNA mạch đơn. Phân tử RNA mới tổng hợp được tách dần ra khỏi mạch kép cho
đến khi kết thúc quá trình phiên mã.
(3) Quá trình phiên mã kết thúc khi RNA polymerase gặp trình tự tín hiệu kết thúc trên
DNA.
– Các công thức cần nhớ:
– Số phân tử RNA con được tạo ra: k
– Số lượng ribonucleotide môi trường cung cấp: rNmt = rN.k =
– Số lượng ribonucleotide từng loại môi trường cung cấp:
rAmt = rA.k = Tgốc.k
rUmt = rU.k = Agốc.k
rGmt = rG.k = Cgốc.k
rCmt = rC.k = Ggốc.k
– Tương quan số nucleotide giữa DNA và RNA.

.k

A = T = A1 + A2 = rA + rU =
G = C = G1 + G2 = rG + rC =
– Số ribonucleotide: rA = Tkhuôn; rU = Akhuôn; rG = Ckhuôn; rC = Gkhuôn
4. Quá trình dịch mã
a) Mã di truyền
10

– Mã di truyền là thông tin về trình tự các amino acid được mã hoá dưới dạng trình tự các
nucleotide trên mRNA. Tổ hợp 3 nucleotide liên tiếp quy định thông tin di truyền mã hoá một
amino acid được gọi là bộ ba mã hoá.
– Có 64 bộ ba được hình thành từ bốn loại nucleotide, trong đó có 61 mã di truyền mã hoá cho
các amino acid, 3 bộ ba UAA, UAG và UGA đóng vai trò kết thúc dịch mã; bộ ba AUG vừa mã
hoá amino acid, vừa đóng vai trò là mã mở đầu.
– Số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các mã di truyền trên mRNA quy định số lượng,
thành phần và trình tự sắp xếp các amino acid trên chuỗi polypeptide.

Ribonucleotide thứ ba

Ribonucleotide thứ nhất

Ribonucleotide thứ hai

Hình. Mã di truyền
b) Quá trình dịch mã
– Dịch mã là quá trình tổng hợp phân tử protein từ việc giải mã thông tin di truyền trong các bộ
ba của phân tử mRNA bởi ribosome.
– Quá trình có sự tham gia của ribosome, mRNA, các amino acid, tRNA tương ứng.
– Quá trình dịch mã bắt đầu từ mã mở đầu, sau đó ribosome di chuyển dọc theo phân tử
mRNA, thực hiện việc kéo dài chuỗi polypeptide. Khi ribosome di chuyển gặp bộ ba kết thúc,
yếu tố kết thúc được huy động tham gia kết thúc quá trình dịch mã.
11

Hình. Quá trình dịch mã
– Quá trình dịch mã gồm 2 giai đoạn là: giai đoạn hoạt hoá amino acid và giai đoạn tổng hợp
chuỗi polypeptide.
* Giai đoạn hoạt hoá amino acid: Các amino acid được hoạt hoá bằng nguồn năng lượng ATP.
Sau đó, mỗi amino acid được gắn vào một tRNA để đi vào ribosome thành dòng liên tục.
* Giai đoạn tổng hợp chuỗi polypeptide:
12

+ Bước 1: Mở đầu chuỗi polypeptide: tRNA mang amino acid mở đầu tiến vào ribosome đối
mã với nó khớp với mã mở đầu trên mRNA theo nguyên tắc bổ sung (bộ ba mở đầu trên
mRNA là AUG).
+ Bước 2: Kéo dài chuỗi polypeptide: tRNA vận chuyển amino acid thứ nhất tiến vào
ribosome đối mã khớp với mã thứ nhất trên mRNA theo nguyên tắc bổ sung, một liên kết
peptide được hình thành giữa aa mở đầu với amino acid thứ nhất, đồng thời giải phóng một
phân tử nước. Ribosome chuyển sang bộ ba thứ hai và quá trình kéo dài tiếp tục được thực hiện
cho đến bộ ba giáp với bộ ba kết thúc.
+ Bước 3. Kết thúc chuỗi polypeptide: Khi ribosome chuyển sang bộ ba kết thúc thì quá
trình dịch mã ngừng lại. (Có 3 bộ ba kết thúc là UAA, UAG, UGA)
• Nếu 1 ribosome trượt qua mRNA 1 lần ⇒ Tổng hợp được 1 chuỗi polypeptide.
• Nếu có a ribosome trượt qua mRNA 1 lần ⇒ Tổng hợp được a chuỗi polypeptide.
– Sự hình thành chuỗi amino acid tuân theo 2 nguyên tắc: nguyên tắc khuôn mẫu mRNA và
nguyên tắc bổ sung A – U; G – C
– Trình tự nucleotide trên mRNA quy định trình tự các amino acid trên protein.
5. Protein
* Cấu trúc
– Protein là một hợp chất hữu cơ gồm 4 nguyên tố hoá học cơ bản: C, H, O, N (thường có thêm
S và P).
– Thuộc loại đại phân tử, có thể dài tới 1000 Å, khối lượng có thể đạt hàng triệu amu.
– Thuộc loại đa phân tử, đơn phân là các amino acid.
– Có khoảng 20 loại amino acid, mỗi amino acid gồm 3 thành phần: gốc carbon (R), nhóm
amino (NH2), nhóm carboxyl (COOH), các amino acid chỉ khác nhau bởi gốc R.
– Các amino acid trong protein liên kết với nhau bằng liên kết peptide.

Hình. Các amino acid và liên kết peptide
– Từ 20 loại amino acid đã tạo nên khoảng 10 14 – 1015 loại protein đặc trưng cho mỗi loài. Các
phân tử protein phân biệt nhau bởi: số lượng amino acid; thành phần amino acid, trình tự phân
bố các amino acid (aa).
– Cấu trúc không gian gồm 4 bậc: bậc 1, bậc 2, bậc 3, bậc 4.
13

Hình. Các bậc cấu trúc phân tử hemoglobin
– Protein đa dạng và đặc thù bởi: số lượng amino acid; thành phần amino acid; trình tự phân bố
các amino acid; cấu trúc không gian.
* Chức năng
– Chức năng cấu tạo: là thành phần cấu tạo nên chất nguyên sinh của tế bào.
– Chức năng xúc tác: các enzyme tham gia xúc tác các phản ứng sinh hoá.
– Chức năng điều hoà quá trình trao đổi chất: các hormone.
– Chức năng bảo vệ cơ thể: các kháng thể.
– Chức năng vận động của các tế bào và cơ thể.
– Tạo năng lượng cho cơ thể,...
6. Mối quan hệ giữa gene và tính trạng
Gene
(một đoạn trên DNA)

Phiên mã
mRNA

Dịch mã
Chuỗi polypeptide
cấu trúc nên protein

Hình thành
Tính trạng

Hình. Từ DNA đến tính trạng
14

– Các tính trạng ở sinh vật đều do gene quy định.
– Trình tự các nucleotide trên gene quy định trình tự các nucleotide trên phân tử mRNA thông
qua quá trình phiên mã. Trình tự nucleotide trên phân tử mRNA được dịch mã thành trình tự
các amino acid trên phân tử protein. Protein biểu hiện thành tính trạng của cơ thể.
7. Sự đa dạng về tính trạng của các loài
Sự đa dạng về tính trạng của các loài dựa trên cơ sở:
– Mỗi loài sinh vật có hệ gene đặc trưng.
– Các cá thể cùng loài có thể mang các allele khác nhau của cùng một gene.
– Các gene khác nhau quy định các protein khác nhau, từ đó, biểu hiện thành các tính trạng
khác nhau.

Thân xám, cánh dài Thân xám, cánh ngắn Thân đen, cánh dài
Thân đen, cánh ngắn
Hình. Tính trạng màu sắc thân và kích thước cánh ở ruồi giấm
8. Đột biến gene
– Đột biến gene là những biến đổi trong cấu trúc của gene, thường liên quan đến một hoặc vài
cặp nucleotide.
– Một số dạng đột biến gene gồm: mất, thêm, thay thế một hoặc một số cặp nucleotide.

(a) Mạch gốc

(b) Mất
(c) Thêm
Hình. Một số dạng đột biến gene
15

(d) Thay thế

– Đột biến xảy ra liên quan đến một cặp nucleotide được gọi là đột biến điểm.

Hình. Đột biến liên quan đến một cặp nucleotide
– Đột biến gene là biến dị di truyền. Đột biến gene có thể xảy ra tự phát hoặc do tác động của
các tác nhân gây đột biến (tia phóng xạ, hoá chất, tác nhân sinh học,...).

a) Tật sáu ngón ở người
b) Hoa lan đột biến
Hình. Một số ví dụ về đột biến gene
Ví dụ: Ở người, allele Hbβ+ mã hoá chuỗi beta globin dạng sợi, hoà tan. Do đột biến thay thế
một cặp nucleotide T – A bằng một cặp A – T làm xuất hiện allele Hbβ đột biến mã hoá chuỗi
beta globin dạng tinh thể, không tan. Người mang allele Hbβ đột biến bị mắc bệnh thiếu máu
hồng cầu hình liềm.

Hình. Đột biến gene gây thiếu máu do hồng cầu hình liềm
16

– Đột biến gene có thể gây hại nhưng cũng có thể vô hại hoặc có lợi cho cơ thể sinh vật.
– Đột biến gene cung cấp nguồn nguyên liệu phong phú cho quá trình tiến hoá.
– Mức độ gây hại của gene đột biến phụ thuộc vào loại đột biến, tổ hợp gene hoặc phụ thuộc
vào môi trường.
Ví dụ:
+ Đột biến gene gây bệnh phenylketone niệu, làm cho người bị bệnh có trí tuệ chậm phát
triển, tổn thương các cơ quan.
+ Người bị bệnh có hai allele đột biến hồng cầu liềm khó sống đến tuổi trưởng thành. Trong
khi người mang một allele đột biến có khả năng đề kháng với kí sinh trùng sốt rét tốt hơn người
bình thường
+ Sử dụng tia gamma (γ) để tạo nấm sợi đột biến có hiệu suất sản sinh kháng sinh penicillin
gấp nhiều lần so với dạng tự nhiên.
+ Vịt ba chân, lợn dị dạng hai đầu; bệnh hồng cầu hình liềm, bệnh động kinh, bệnh mù màu,
bệnh máu khó đông; bệnh bạch tạng; lúa bạch tạng, ...
B. MỘT SỐ ĐIỀU CẦN NẮM
1. Bài tập về DNA
Bài 1. Một phân tử DNA có tổng số 60000 nucleotide. Hãy xác định chiều dài và số chu kì
xoắn của DNA này.
Hướng dẫn giải
Công thức giải nhanh:
Một phân tử DNA có tổng số nucleotide là N thì số chu kì xoắn 

;

Chiều dài của DNA 
(tính theo đơn vị Å).
Áp dụng công thức giải nhanh vào bài toán, ta có:
– Chiều dài của DNA này 

(Å).

– Số chu kì xoắn của DNA 
(chu kì xoắn).
Áp dụng tương tự:
Ví dụ 1. Một phân tử DNA có chiều dài 9160 nm. Hãy xác định tổng số nucleotide của DNA
và số chu kì xoắn của ADN này.
Hướng dẫn giải
17

Áp dụng công thức giải nhanh, ta có:
– Chiều dài của DNA:  
–DNA có chiều dài 9160 nm = 91600Å.
  Tổng số nucleotide của DNA là 

(nu).

– Số chu kì xoắn của DNA 
(chu kì xoắn).
Ví dụ 2. Một gene có 220 chu kì xoắn. Hãy xác định tổng số nucleotide và chiều dài của gene?
Hướng dẫn giải
Gene là một đoạn DNA cho nên áp dụng công thức giải nhanh của DNA, ta có:
– Chiều dài của DNA, L = số chu kì xoắn × 34 = 220 × 34 = 7480 (Å).
– Tổng số nucleotide của DNA là = số chu kì xoắn × 20 = 220 × 20 = 4400 (chu kì).
Bài 2. Một phân tử DNA có tổng số 480000 nucleotide và số nucleotide loại G chiếm 22% tổng
số nucleotide của DNA. Hãy xác định số nucleotide mỗi loại và tổng liên kết hydrogen của
DNA này.
Hướng dẫn giải
Công thức giải nhanh:
Tổng số 2 loại nucleotide không bổ sung luôn chiếm 50% tổng số nucleotide của DNA.
A + G = A + C = T + G = T + C = 50%.
Tổng số liên kết hydrogen của phân tử DNA là H = 2A + 3G
– Vì A + T + G + C = 100%.
Mà A = T và G = C cho nên A + T = 2A; G + C = 2G.
A + T + G + C = 2A + 2G = 100%
A + G = 50%
– Trên phân tử DNA mạch kép, A liên kết với T bằng 2 liên kết hydrogen; G liên kết với C
bằng 3 liên kết hydrogen.
H = 2A + 3G = 2A + 2G + G. Vì 2A + 2G = N
H = N + G.
Áp dụng công thức giải nhanh, ta có: G = 22%
A = 50% – 20% = 28%.
– Số nucleotide loại A = T = 28% × 480000 = 134400 
– Số nucleotide loại G = C = 22% × 480000 = 105600 
– Số liên kết hydrogen của DNA là
H = 2A + 3G = N + G = 480000 + 105600 = 585600 (liên kết)
18

Bài 3. Một phân tử DNA có tổng số 310000 nucleotide và 390000 liên kết hydrogen. Hãy xác
định số nucleotide mỗi loại của DNA này.
Hướng dẫn giải
Công thức giải nhanh:
Một phân tử ADN có tổng số nucleotide là N; tổng liên kết hydrogen là H thì số
nucleotide loại G = H – N; số nucleotide loại A = 1,5N – H.
a) Chứng minh G luôn H = N.
Tổng số nucleotide của DNA là N = 2A + 2G.
Tổng liên kết hydrogen của DNA là H = 2A + 3G.
Vì vậy, nếu lấy H – N thì ta có: H – N = 2A + 3G – (2A + 2G) = G.
Số nucleotide loại G luôn = H – N.
b) Chứng minh A luôn = 1,5N – H.
N = 2A + 2G
1,5N = 3A + 3G.
Do đó, 1,5N – H = 3A + 3G – (2A + 3G) = A.
Số nucleotide loại A luôn = 1,5N – H.
Áp dụng công thức giải nhanh, ta có: N = 310000; H = 390000.
A = T = H – N = 390000 – 310000 = 80000.
G = C = 1,5N – H = 1,5. 310000 – 390000 = 465000 – 390000 = 75000.
Bài 4. Trên mạch một của một phân tử DNA có tỉ lệ 
bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Công thức giải nhanh:

. Tỉ lệ này ở mạch thứ hai là

Ở phân tử DNA mạch kép, nếu tỉ lệ hai loại nucleotide không bổ sung ở mạch thứ nhất
 thì tỉ lệ của hai loại nucleotide này ở mạch thứ 2 
Minh họa công thức:
– Nếu 

thì tỉ lệ 

– Nếu 

thì tỉ lệ 

– Nếu 

thì tỉ lệ 
19

.

– Vì hai mạch của DNA liên kết bổ sung với nhau cho nên A của mạch này = T của mạch kia;
G của mạch này = C của mạch kia. Do đó, A2  + G2 = T1 + C1; T2 + C2 = A1 + G1.

– Ta có 
Áp dụng công thức giải nhanh, ta có tỉ lệ 
ở mạch 2 là .
Bài 5. Một phân tử DNA có tổng số 24000 nucleotide và trên mạch 2 của DNA này có tỉ lệ A :
T : G : C = 4 : 6 : 5 : 9. Hãy xác định số nucleotide mỗi loại ở mạch 2 của DNA này.
Hướng dẫn giải
Công thức giải nhanh:
Một phân tử DNA mạch kép có tổng số nucleotide là N và trên mạch 1 của DNA có tỉ lệ
các loại nucleotide A : T : G : C = a : t : g : c, thì số nucleotide mỗi loại của mạch 1 là: 

– Tổng số nucleotide của mạch 1 là
– Tỉ lệ A1 : T1 : G1 : C1 = a : t : g : c.

 

Vận dụng công thức giải nhanh, ta có: A1 = 2000; T1 = 3000; G1 = 2500; X1 = 45000
Bài 6. Một đoạn phân tử DNA có tổng số 1200 nucleotide và trên mạch 1 của đoạn DNA này
có tỉ lệ A : T : G : C = 2 : 3 : 1 : 4 .
a) Hãy xác định số nucleotide mỗi loại trên mạch 1 của đoạn DNA.
b) Hãy xác định số nucleotide mỗi loại của đoạn DNA.
Hướng dẫn giải
Công thức giải nhanh:
Hai mạch của phân tử DNA có chiều ngược nhau và liên kết theo nguyên tắc bổ sung,
20

cho nên ADNA = TDNA = A1 + T1; GDNA = CADN = G1 + C1.
– DNA có 2 mạch cho nên số nucleotide loại A của cả DNA bằng tổng số nucleotide loại A trên
mạch 1 với loại A trên mạch 2 = A1 + A2.
– Vì 2 mạch của DNA liên kết bổ sung cho nên số nucleotide loại A của mạch 2 bằng số
nucleotide loại T của mạch 1 (A2 = T1).
ADNA = A1 + A2 = A1 + T1.
Suy luận tương tự như trên, ta có GDNA = G1 + G2 = G1 + C1.
a) Xác định số nucleotide mỗi loại trên mạch 1 của đoạn DNA:
Vận dụng công thức giải nhanh, ta có số nucleotide mỗi loại trên mạch 1 của đoạn DNA này:
Ta được: A1 = 120; T1 = 180; G1 = 60; C1 = 240.
b) Xác định số nucleotide mỗi loại của đoạn DNA:
Vận dụng công thức giải nhanh, ta có:
ADNA = TDNA = A1 + T1 = 120 + 180 = 300.
GDNA = CDNA = G1 + C1 = 60 + 240 = 300.
Bài 7. Một gene có tổng số 3900 liên kết hydrogen và trên mạch 2 của đoạn gene này có tỉ lệ
A : T : G : C = 1 : 3 : 2 : 4. Hãy xác định số nucleotide mỗi loại của gene.
Hướng dẫn giải
Công thức giải nhanh:
Một phân tử DNA có tổng số liên kết hydrogen là H; có tỉ lệ các loại nucleotide trên
mạch 1 là A : T : G : C = a : t : g : c thì:
– Số nucleotide mỗi loại của mạch 1 là:

– Số nucleotide mỗi loại của DNA là:
ADNA = TDNA =
; GDNA = CDNA =
Ta có H = 3900; a = 1; t = 3; g = 2; c = 4.
Áp dụng công thức giải nhanh, ta có số nucleotide mỗi loại của gene là:
ADNA = TDNA = 600.
GDNA = CDNA = 900.
Bài 8. Một phân tử DNA có tỉ lệ % các loại nucleotide trên mạch 1 là 15%A; 20%T; 32%G;
33%C. Hãy xác định tỉ lệ % các loại nucleotide của DNA.
21

Hướng dẫn giải
Công thức giải nhanh:
Tỉ lệ % số nucleotide loại A của DNA bằng trung bình cộng tỉ lệ % số nucleotide của A
và T trên một mạch

Áp dụng công thức giải nhanh, ta có:

Bài 9. Có một enzyme cắt giới hạn cắt các đoạn DNA mạch kép ở đoạn trình tự nucleotide
AGGCT. Khi sử dụng enzyme này để cắt một phân tử DNA có tổng số 3.10 7 cặp nucleotide
(bp) thì theo lí thuyết phân tử DNA này sẽ bị cắt thành bao nhiêu đoạn DNA?
Hướng dẫn giải
Bước 1: Tìm tỉ lệ của các loại nucleotide liên quan đến bộ ba cần tính xác suất
Theo lí thuyết thì ở trong tự nhiên, tỉ lệ của 4 loại nucleotide ở trên DNA là tương đương nhau,
mỗi loại chiếm tỉ lệ  
Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất
– Đoạn trình tự AGGCT có 5 nucleotide nên có xác suất 
– Có một enzyme cắt giới hạn cắt các đoạn DNA mạch kép ở đoạn trình tự nucleotide AGGCT.
Khi sử dụng enzyme này để cắt một phân tử DNA có tổng số 3.10 7 cặp nucleotide (bp) thì theo
lí thuyết phân tử DNA này sẽ có số vị trí bị cắt là 
cắt).
– Với 29296 vị trí cắt thì sẽ có số đoạn DNA là 29296 + 1 = 29297 đoạn.
2. Bài tập về RNA
Bài 1. Một phân tử mRNA có 720 đơn phân, trong đó tỉ lệ A : U : G : C = 1 : 3 : 2 : 4.
a) Theo lí thuyết, trên phân tử mRNA này sẽ có tối đa bao nhiêu bộ ba?
b) Tính số nucleotide mỗi loại của mRNA này.
Hướng dẫn giải
22

(vị trí

a) Cứ 3 nucleotide quy định một bộ ba và các bộ ba được đọc liên tục, không gối lên nhau cho
nên sẽ có tối đa số bộ ba là 
Cần chú ý rằng, bộ ba mở đầu và bộ ba kết thúc không nằm ở hai đầu mút của mRNA (sau một
trình tự nucleotide làm tín hiệu mở đầu rồi mới đến bộ ba mở đầu và sau mã kết thúc vẫn còn
có nhiều nucleotide khác). Do vậy một phân tử mRNA có 720 đơn phân thì tối đa có 240 bộ ba.
b)Theo bài ra ta có 
Cứ ba nucleotide đứng kế tiếp nhau quy định một bộ ba. Bộ ba mở đầu nằm ở đầu  của
mRNA, bộ ba kết thúc nằm ở đầu 3' của mRNA.
Bài 2. Phân tích vật chất di truyền của một chủng gây bệnh cúm ở gà thì thấy rằng vật chất di
truyền của nó là một phân tử nucleic acid được cấu tạo bởi 4 loại đơn phân với tỉ lệ mỗi loại là
21%A, 24%U, 27%G, 28%C.
a) Xác định tên của loại vật chất di truyền của chủng gây bệnh này.
b) Mầm bệnh này do virus hay vi khuẩn gây ra?
Hướng dẫn giải
a)
– Nucleic acid có 2 loại là DNA và RNA. Phân tử nucleic acid này được cấu tạo bởi 4 loại đơn
phân là A, U, G, C chứng tỏ nó là RNA chứ không phải là DNA.
– Ở phân tử RNA này, số lượng nucleotide loại A không bằng số lượng nucleotide loại U và số
lượng nucleotide loại G không bằng số lượng nucleotide loại C chứng tỏ phân tử RNA này có
cấu trúc mạch đơn.
b) Chỉ có virus mới có vật chất di truyền là RNA. Vậy, chủng gây bệnh này là virus chứ không
phải là vi khuẩn (vi khuẩn có vật chất di truyền là ADN mạch kép).
Vật chất di truyền có đơn phân loại U thì đó là RNA, có đơn phân loại T thì đó là DNA.
Vật chất di truyền có cấu trúc mạch kép thì A = T, G = C (hoặc A = U, G = C).
Bài 3: Trong một ống nghiệm, có tỉ lệ 4 loại nucleotide A, U, G, C lần lượt là 10%; 20%; 30%;
40%. Từ 4 loại nucleotide này người ta đã tổng hợp nên một phân tử RNA nhân tạo. Theo lí
thuyết, trên phân tử mRN