Bài tập nhân đôi ADN có đáp án chi tiết – Tự Học 365

PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC DẠNG BÀI TẬP NHÂN ĐÔI ADN

Bài 1. Một phân tử ADN nhân đôi 5 lần. Hãy xác định:
a. Số phân tử ADN được tạo ra.
b. Trong số các phân tử ADN được tạo ra, có bao nhiêu phân tử mang 1 mạch của ADN ban đầu?
c. Số phân tử ADN được cấu trúc hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường.

Lời giải chi tiết:

Công thức giải nhanh:

Một phân tử ADN tiến hành nhân đôi k lần thì:

–       Số phân tử ADN được tạo ra = 2k.

–      Số phân tử ADN có cấu trúc hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường = số phân tử ADN được tạo ra – 2 = 2k – 2.

–     Số nuclêôtit mỗi loại cần cung cấp = số nuclêôtit loại đó ´ (2k – l)

Amt = Tmt = Aạdn ´ (2k -1); Gmt =Xmt =Gadn ´ (2k – 1).

Chứng minh:

a ) Số phân tử ADN có cấu trúc trọn vẹn từ nguyên vật liệu môi trường tự nhiên = 2 k – 2 .
Vì quy trình nhân đôi ADN diễn ra theo nguyên tắc bán bảo tồn cho nên vì thế 2 mạch của ADN bắt đầu luôn đi vào 2 ADN con. Do đó, luôn có 2 phân tử ADN có chứa một mạch cũ và một mạch mới .
→ Số phân tử ADN trọn vẹn mới = 2 k – 2 .

b)       Số nuclêôtit loại A mà môi trường cung cấp = Aadn ´(2k – 1).

– Nhân đôi k lần thì tạo ra 2 k ADN. Do đó, tổng số nuclêôtit loại A của những ADN = 2 k ´ A .
– Ban đầu chỉ có 1 ADN do đó số nuclêôtit loại A mà khởi đầu có là A .
→ Số nuclêôtit thiên nhiên và môi trường cung ứng = tổng số nuclêôtit được tạo ra – số nuclêôtit khởi đầu = 2 k ´ A – A = A ´ ( 2 k – 1 ) .
Áp dụng công thức giải nhanh, ta có :

1.    Phân tử ADN nhân đôi 5 lần thí sẽ tạo ra số phân tử ADN = 25 = 32.
2.  Vì quá trình nhân đôi diễn ra theo nguyên tắc bán bảo tồn cho nên trong số các phân tử ADN con luôn có 2 phân tử ADN mang một mạch của ADN ban đầu = 2.
3.    Số phân tử ADN được cấu trúc hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường:

2 k – 2 = 25 – 2 = = 32-2 = 30 .

Bài tập vận dụng:

Một phân tử ADN có tổng số 20000 nuclêôtit và có 20 % số nuclêôtit loại A. Phân tử ADN này nhân đôi 4 lần. Hãy xác lập :

1.    Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN.
2.    Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi.
3.     Số phân tử ADN được cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường.

Lời giải cụ thể :

1.    Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN.

A = T = 20 % ´ 20000 = 4000 ; G = X = 30 % ´ 20000 = 6000 .

2.    Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình tự nhân đôi.

Amt = Tmt = AADN ´ ( 2 k – 1 ) = 4000 ´ ( 24 – 1 ) = 60000 .
Gmt = Xmt = GADN ´ ( 2 k – 1 ) = 6000 ´ ( 24 – 1 ) = 90000 .

3.     Số phân tử ADN được cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường.

= 2 k – 2 = 24 – 2 = 14 ( phân tử ) .

Bài 2. Một phân tử ADN nhân đôi 3 lần đã cần môi trường cung cấp 28000 nuclêôtit loại A và 42000 nuclêôtit loại G. Hãy xác định số nuclêôtit mỗi loại của gen.

Lời giải chi tiết:

Công thức giải nhanh:

 – Một gen nhân đôi k lần đã cần môi trường cung cấp x nuclêôtit loại A thì số nuclêôtit loại A của gen là = $\frac{\operatorname{x}}{{{2}^{k}}-1}$.

– Một gen nhân đôi k lần đã cần môi trường cung cấp y nuclêôtit loại G thì số nuclêôtit loại G của gen là = $\frac{\operatorname{y}}{{{2}^{k}}-1}$.

Chứng minh:

ADN nhân đôi k lần thì số nuclêôtit loại A mà môi trường tự nhiên phân phối = AADN ´ ( 2 k – 1 )
→ Số nuclêôtit loại A của ADN = $ \ frac { \ operatorname { x } } { { { 2 } ^ { k } } – 1 } $ .
Tương tự, số nuclêôtit loại G = $ \ frac { \ operatorname { y } } { { { 2 } ^ { k } } – 1 } $ .

Vận dụng:

Ở bài này, x = 28000 ; y = 42000 ; và k = 3 .
Áp dụng công thức giải nhanh, ta có :
Số nuclêôtit loại A của ADN = $ \ frac { \ operatorname { x } } { { { 2 } ^ { k } } – 1 } = \ frac { 28000 } { { { 2 } ^ { 3 } } – 1 } = \ frac { 28000 } { 7 } = 4000 USD .
Số nuclêôtit loại G của ADN = $ \ frac { 42000 } { { { 2 } ^ { 3 } } – 1 } = \ frac { 42000 } { 7 } = 6000 USD .

Bài tập vận dụng:

Một gen nhân đôi 4 lần đã cần môi trường tự nhiên cung ứng 9000 nuclêôtit loại A và 13500 nuclêôtit loại X. Hãy xác lập tổng số link hiđrô của gen .
Cách tính :
Ở bài này, x = 9000, y = 13500 và k = 4 .
Áp dụng công thức giải nhanh, ta có :
Số nuclêôtit loại A của gen = $ \ frac { 9000 } { { { 2 } ^ { 4 } } – 1 } = \ frac { 9000 } { 15 } = 600 USD .
Số nuclêôtit loại G của gen = $ \ frac { 13500 } { { { 2 } ^ { 4 } } – 1 } = \ frac { 13500 } { 15 } = 900 USD .
→ Tổng link hiđrô của gen = 2A + 3G = 2 ´ 600 + 3 ´ 900 = 3900 .

Bài 3. Một phân tử ADN có N15, tiến hành nhân đôi 5 lần trong môi trường chỉ có N14. Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ được cấu tạo từ N14?

Lời giải chi tiết:

Công thức giải nhanh:

Có a phân tử ADN được đánh dấu N15 tiến hành nhân đôi k lần trong môi trưừng chỉ có N14 thì số phân tử ADN chỉ được cấu tạo từ N14 là = a´(2k – 2).

Chứng minh:

– Vì quy trình nhân đôi ADN diễn ra theo nguyên tắc bán bảo tồn do đó bắt đầu có a phân tử ADN thì sẽ có số mạch ADN chứa N15 = 2 a → Số phân tử ADN có chứa mạch cũ ( chứa N15 ) = 2 a .
– Sau khi nhân đôi k lần thì sẽ tạo ra số phân tử ADN = a. 2 k phân tử .
→ Số phân tử ADN được cấu trúc trọn vẹn từ N14 ( từ nguyên vật liệu môi trường tự nhiên ) = tổng số ADN – số phân tử ADN có N15 = a. 2 k – 2 a = a X ( 2 k – 2 ) .

Áp dụng công thức giải nhanh, ta có:

Số phân tử ADN chỉ có N14 = l ´ ( 25 – 2 ) = 30 .

Bài tập vận dụng:

Bài tập 1: Có 5 phân tử ADN được cấu tạo từ các nguyên tử N15, tiến hành nhân đôi 2 lần trong môi trường chỉ có N14. Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ được cấu tạo từ N14?

Cách tính:

Áp dụng công thức giải nhanh, ta có: số ADN chỉ có N14 = 5´(22 – 2) = 15.

Bài tập 2: Có 10 phân tử ADN được cấu tạo từ các nguyên tử N14, tiến hành nhân đôi 5 lân trong môi trường chỉ có N15. Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ được câu tạo từ N15?

Cách tính : Áp dụng công thức giải nhanh, ta có :
Số phân tử ADN chỉ có N15 = 10 ´ ( 25 – 2 ) = 300 .

Bài 4. Một phân tử ADN được cấu tạo từ các nuclêôtit có N15 nhân đôi 3 lần trong môi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đôi 5 lần. Hãy xác định:

a ) Có bao nhiêu phân tử ADN có N14 ?
b ) Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ có N15 ?

Lời giải chi tiết:

Công thức giải nhanh:

Một phân tử ADN được cấu tạo từ các nuclêôtit có N15 nhân đôi m lần trong môi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đôi n lần thì số phân tử ADN có N14 = 2m+1 – 2. Số phân tử ADN chỉ có N15 = tổng số phân tử ADN con – tổng số phân tử ADN có N14 = 2m+n – (2m+1 – 2) = 2m+n + 2 – 2m+1.

Chứng minh:

a)  Số phân tử ADN có N14 = 2m+1 – 2.

– Ở m lần nhân đôi trong môi trường tự nhiên có N14, số phân tử ADN được tạo ra là 2 m .
– Trong tổng số 2 m phân tử ADN này, có 2 mạch phân tử có N15 và số mạch
phân tử ADN có N14 = 2 ´ 2 m – 2 = 2 m + l – 2 .

b)   Số phân tử chỉ chứa N15 = 2m+n +2 – 2m+1.

– Ở n lần nhân đôi tiếp theo trong thiên nhiên và môi trường có N15, số phân tử ADN được tạo ra là 2 m ´ 2 n = 2 m + n phân tử .
– Tổng số ADN chỉ có N15 = 2 m + n – ( 2 m + 1 – 2 ) = 2 m + n + 2 – 2 m + 1 .

Áp dụng công thức giải nhanh ta có:

a ) Số phân tử ADN có N14 = 2 m + l – 2 = 23 + 1 – 2 = 14 phân tử .
b ) Số phân tử ADN chỉ có :
N15 = 2 m + n + 2 – 2 m + 1 = 23 + 5 + 2 – 23 + 1 = 28 + 2 – 24 = 242

Bài tập vận dụng:

Một phân tử ADN được cấu trúc từ những nuclêôtit có N15 nhân đôi 2 lần trong thiên nhiên và môi trường chỉ có N14 ; Sau đó tổng thể những ADN con đều chuyển sang thiên nhiên và môi trường chỉ có N15 và liên tục tiến hành nhân đôi 3 lần. Hãy xác lập :
a ) Có bao nhiêu phân tử ADN có N14 ?
b ) Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ có N15 ?

Cách tính:

Áp dụng công thức giải nhanh ta có :
a ) Số phân tử ADN có N14 = 2 m + 1 – 2 = 22 + l – 2 = 6 phân tử .
b ) Số phân tử ADN chỉ có : N15 = 2 m + n + 2 – 2 m + 1 = 22 + 3 + 2 – 22 + 1 = 25 + 2 – 23 = 26 .

Bài 5. Có 10 phân tử ADN được cấu tạo từ N15 tiến hành nhân đôi 2 lần trong môi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đôi 3 lần. Hãy xác định:

a ) Số phân tử ADN có N14 là bao nhiêu ?
b ) Số phân tử ADN chỉ có N15 là bao nhiêu ?

Lời giải chi tiết:

Công thức giải nhanh:

Có a phân tử ADN được cấu tạo từ N15 tiến hành nhân đôi m lần trong môi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đôi n lần thì số phân tử ADN có N14 = a´ (2m+1 – 2); Số phân tử chỉ có N15 = a´(2m+n + 2 – 2m+1).

Chứng minh:

a)  Số phân tử ADN có N14 = a´(2m+1 – 2).

– Ở m lần nhân đôi trong môi trường tự nhiên có N14, số phân tử ADN được tạo ra là a ´ 2 m .
– Trong tổng số a ´ 2 m phân tử ADN này, có số mạch phân tử ADN chứa N15 là 2 a ; Số mạch phân tử ADN có N14 = 2 a ´ 2 m – 2 a = a ( 2 m + 1 – 2 ) .

b)  Số phân tử chỉ chứa N15 = a´(2m+n + 2 – 2m+1).

– Ở n lần nhân đôi tiếp theo trong môi trường tự nhiên có N15, số phân tử ADN được tạo ra là
a ´ 2 m ´ 2 n = a ´ 2 m + n phân tử .
– Tống số ADN chỉ được cấu trúc từ :
N15 = a ´ 2 m + n – a ´ ( 2 m + 1 – 2 ) = a ´ ( 2 m + n + 2 – 2 m + 1 ) .

Vận dụng công thức giải nhanh, ta có:

a ) Số phân tử ADN có N14 = a ´ ( 2 m + 1 – 2 ) = 10 ´ ( 22 + 1 – 2 ) = 60 phân tử .
b ) Số phân tử có N15 = a ´ ( 2 m + n + 2 – 2 m + l ) = 10 ´ ( 22 + 3 + 2 – 22 + l ) = 260 phân tử .

Bài tập vận dụng:

Có 5 phân tử ADN được cấu trúc từ N15 tiến hành nhân đôi 3 lần trong thiên nhiên và môi trường chỉ có N14 ; Sau đó tổng thể những ADN con đều chuyển sang môi trường tự nhiên chỉ có N15 và liên tục tiến hành nhân đôi 5 lần. Hãy xác lập :
a ) Số phân từ ADN có N14 là bao nhiêu ?
b ) Số phân tử ADN chỉ có N15 là bao nhiêu ?

Lời giải chi tiết:

Vận dụng công thức giải nhanh, ta có :
a ) Số phân tử ADN có N14 = a ´ ( 2 m + 1 — 2 ) = 5 ´ ( 23 + l – 2 ) = 70 phân tử .
b ) Số phân tử có N15 = a ´ ( 2 m + n + 2 – 2 m + l ) = 5 ´ ( 23 + 5 + 2 – 23 + l ) = 1210 phân tử .

Source: https://vvc.vn
Category: Bảo Tồn