Bài giảng Sinh lý thực vật - Bài: Thông tin di truyền thực vật

1THOÂNG TIN DI 
TRUYEÀN THÖÏC VAÄT
CAÁU TRUÙC 
VAØ MOÄT SOÁ ÑAËC TÍNH CUÛA DNA
 Söï saép xeáp caùc thaønh phaàn trong DNA
 Caáu truùc taùc ñoäng tôùi chöùc naêng
2Thaønh phaàn DNA:
Nucleotide:
N: nhoùm bazô (base) N : lieân keát boå sung 
vôùi maïch ñoái dieän
P: nhoùm Phosphate hình thaønh ñieän tích aâm
C: ñöôøng deoxyribose
Deoxy
OH
O
CH2
Ñöôøng Ribose
H
H
H
Nucleotide
Adenosine Mono Phosphate (AMP)
OH
NH2
N
N N
N
BaseP
O
OH
HO O
Phosphate
2’3’
4’
5’
1’
Nucleotide
Nucleoside
H+
-
3
4DNA vs. Coca-Cola 
Raáát thaááp
Bases
(A,T,C,G)
N (caffeine)
Trung bìnhPhosphate
Phosphate
(PO4
- acid)
Cao
Ñöôøøng 
(Dexoyribose)
Ñöôøøng 
(Sucrose)
Ñoää hoøøa tan
DNACocaCola
5Pyrimidines
NH2
O
N
N NH
N
Guanine
N
N
Adenine
N
N
NH2
N O
NH2
N
Cytosine
Purines
Uracil
(RNA)
CH3
N O
O
NH
N O
O
NH
Thymine
(DNA)
6A-T
G-C
2 caàu noái
3 caàu noái
7Polynucleotide = Nucleotide noái nhau thoâng qua lieân
keát phosphore diester.
-Base naèm phía beân
trong/ Phosphate 
naèm phía beân ngoøai.
-Lieân keát
phosphodiester: noái
caùc phaân töû ñöôøng
thoâng qua nguyeân töû
phosphore.
Base Pairing
Adenine And Cytosine
N
O
H
N
N
H Cytosin
e-
+
-
N
N
N
N
H
N
H
-
+
Adenine
8Base Pairing
Guanine And Thymine
C
H
3
N
O
O
N
H+
- Thymin
e
H
O
N
N
N
N
N
H
H
G
uanine
+
+
-
-Lieân keát phosphodiester.
3’
5’
9N
O
H
N
N
H Cytosin
e
H
O
N
N
N
N
N
H
H
G
uanine -
+
+
+
-
-
Ñaëc tính baét caëp Guanine - Cytosine
C
H 3
N
O
O
N
H+
- Thymine
N
N
N
N
H
N H
-
+
Adenine
Ñaëc tính baét caëp Adenine - Thymine
10
Vaán ñeà kích thöôùc cuûa caùc base
 A + G >>> T + C
 A + T = G + C
 neáu boå sung theo caùc caëp A – G & T – C ñöôøng
kích chuoãi xoaén keùp seõ khoâng ñoàng ñeàu.
 A & T; hình thaønh 2 lieân keát hydro
 G & C: hình thaønh 3 lieân keát hydro
 Tæ leä G & C cao lieân keát giöõa 2 maïch chaët treõ hôn ñoøi
hoûi nhieàu naêng löôïng hôn ñeå taùch rôøi 2 maïch aûnh höôûng tôùi
nhieät ñoä chaûy vaø ñaëc tính sao cheùp di truyeàn.
 Töø tæ leä GC öôùc tính ñöôïc nhieät ñoä chaûy cuûa sôïi ñoâi DNA
11
S
U
G
A
R
-P
H
O
S
P
H
A
T
E
 B
A
C
K
B
O
N
E
H
P
O
HO
O
O
CH2
HOH
P
O
O
HO
O
O
CH2
H
P
O
OH
HO
O
O
CH2
NH2
N
N
N
N
O
O
NH2N
NH
N
N
N O
NH2
N
B
 A
 S
 E
 S
D
N
A
O
H
P
O
HO
O
O
CH2
HO
O
H 2
N
N
HN
N
N H
H
P HO
O
O
CH2
O
O
N
O
H 2
N
N
H
H2O
H OH
P
O
HO
O
O
CH2
CH
3
O
O
HN N
H2O
5’Phosphate group
3’Hydroxyl group
5’Phosphate
group
3’Hydroxyl group
3’: ñaàu sôïi coù taän
cuøng laø OH gaén vaøo vò
trí 3 cuûa ñöôøng
deoxyribose
5’: ñaàu sôïi coù taän
cuøng laø nhoùm
phosphate gaén vaøo vò
trí 5 cuûa ñöôøng
deoxyribose
12
- Moãi sôïi ñôn ñôn luoân luoân coù moät ñaàu 5’ vaø moät ñaàu 3’
- Sôïi boå sung luoân coù chieàu ngöôïc laïi.
- Ñaàu 5’ sôïi naøy lieân keát vôùi ñaàu 3’ cuûa sôïi boå sung.
- 2 sôïi lieân keát nhau baèng lieân keát hydro.
-Tính phaân cöïc cuûa DNA coù taùc ñoäng quyeát ñònh ñeán phaûn öùng
sao cheùp, toång hôïp RNA & protein cuûa sinh vaät
* Thoâng thöôøng khi sôïi
DNA/RNA caét ra thaønh caùc
phaân ñoaïn thì caét ra nguyeân veïn
toaøn boä moät nucleotide, khoâng
xaûy ra hieän töôïng caét lìa caùc
thaønh phaàn (base/ñöôøng/ 
phosphate) cuûa nucleotide
Khoaûng caùch 2 base: 0.34 nm
Chieàu daøi moät voøng xoaén: 3.4nm
Khoaûng caùch cuûa 1 caëp base: 
2nm
13
 Söï noái daøi sôïi ñôn
DNA: luoân luoân theo
chieàu töø ñaàu 5’ 3’
 Chæ coù chieàu 5’ 3’
môùi thích hôïp vôùi 
hoaït tính enzyme 
Polymerase & cho 
pheùp ñeå nucleotide 
coù mang noái P cao
naêng tieáp caän vôùi
ñoaïn saün coù & keùo
daøi maïch.
Nucleotide codes
A Adenine W Weak (A or T) 
G Guanine S Strong (G or C) 
C Cytosine M Amino (A or C) 
T Thymine K Keto (G or T) 
U Uracil B Not A (G or C or T) 
R Purine (A or G) H Not G (A or C or T) 
Y Pyrimidine (C or T) D Not C (A or G or T) 
N Any nucleotide (A or T or G or C) V Not T (A or G or C) 
14
The Watson - Crick 
Model Of DNA
3.4 nm
1 nm
0.34 nm
Major
groove
Minor
groove
A T
T A
G C
C G
C G
G C
T A
A T
G C
T A
A T
C G
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
DNA Structure 
Lieân keát boå sung 2 maïch
Ñöôøng kính phaân töû ñoàng ñeàu (2nm)
Caùc caàu noái hydro naèm treân caùc maët 
phaúng song song
15
Ñaëc tính cuûa vaät chaát mang thoâng tin di truyeàn:
 Khaû naêng döï tröõ thoâng tin  coù raát nhieàu nucleotide 
(soá löôïng vaø trình töï caùc nucleotid = thoâng tin di truyeàn).
 Giaûm thieåu sai soùt trong quaù trình truyeàn thoâng tin sang 
theá heä con chaùu.
Tính phaân cöïc qui ñònh chieàu thoâng tin. Neáu ñi ngöôïc 
chieàu seõ laø moät thoâng tin khaùc hoaøn toaøn. (TATA >>>ATAT)
do tính baét caëp boå sung thoâng tin chæ caàn sao cheùp
khoâng caàn xöû lyù.
Sao cheùp thoâng tin treân maùy tính:
- copy-paste: khoâng bao giôø sai
- ñoïc – ñaùnh maùy laïi: raát deõ sai soùt.
16
 Deã hình thaønh cô cheá söûa chöõa sai soùt trong sao cheùp di
truyeàn vaø hieän töôïng ñoät bieán.
 Oån ñònh veà vaät lyù vaø hoùa hoïc trong thôøi gian daøi (haøng
ngaøn naêm) – (ñaëc bieät thích hôïp cho quaù trình sao cheùp, söûa chöõa, 
bieán ñoåi vaø oån ñònh.)
 Lieân keát C-C trong phaân töû ñöôøng beàn vöõng ñoái vôùi caùc taùc
ñoäng hoùa hoïc.
 Vaéng maët OH ôû vò trí 2 laøm taêng tính beàn vöõng vôùi caùc taùc
nhaân mang tính kieàm.
 Caùc base ñeàu mang tính kò nöôùc tuyeät ñoái vaø naèm phía beân 
trong khuaát cuûa phaân töû: caùc hôïp chaát tan trong nöôùc khoâng coù cô
hoäi taùc ñoäng.
Döõ lieäu Back-up