Đề bài
Một nhà hoá sinh học đã phân lập và tinh sạch được các phân tử cần thiết cho quá trình sao chép DNA. Khi cô ấy bổ sung thêm DNA, sự sao chép diễn ra, nhưng mỗi phân tử DNA gồm một mạch bình thường kết cặp với nhiều phân đoạn DNA có chiều dài gồm vài trăm nucleotide. Nhiều khả năng là cô ấy đã quên bổ sung vào hỗn hợp thành phân nào đó. Mỗi nhận định sau đây đúng hay sai?
Cô ấy đã quên bổ sung:
Lời giải chi tiết
Để giải quyết vấn đề này, chúng ta cần xét lý thuyết cơ bản của quá trình sao chép DNA và vai trò của các thành phần trong quá trình này:
DNA polymerase: Enzyme chịu trách nhiệm chính trong quá trình tổng hợp DNA bằng cách thêm nucleotide vào chuỗi DNA mới.
DNA ligase: Enzyme có nhiệm vụ nối các đoạn DNA rời rạc lại với nhau, đặc biệt là các đoạn Okazaki trên mạch chậm.
Các nucleotide: Nguyên liệu cơ bản để tổng hợp DNA mới.
Các đoạn Okazaki: Các đoạn DNA ngắn được tổng hợp gián đoạn trên mạch chậm.
Nhận xét từng ý:
- DNA polymerase: Sai, vì nếu thiếu DNA polymerase thì không thể có sự sao chép nào diễn ra, tức là không thể có các phân đoạn DNA vài trăm nucleotide.
- DNA ligase: Đúng, vì nếu thiếu enzyme này, các đoạn Okazaki không thể nối lại với nhau, dẫn đến tình trạng các phân đoạn DNA rời rạc như đã mô tả.
- Các nucleotide: Sai, vì nếu thiếu nucleotide thì không thể tổng hợp ra cả các đoạn DNA ngắn vài trăm nucleotide.
- Các đoạn Okazaki: Sai, vì các đoạn Okazaki không phải là một thành phần cần cho quá trình sao chép, mà chúng là những sản phẩm trung gian của nó.
Vậy, nhân tố bị thiếu nhiều khả năng nhất là DNA ligase.
Chú ý khi giải
Khi giải bài tập về quá trình sao chép DNA, học sinh cần nhớ rõ chức năng của từng enzyme và thành phần tham gia trong quá trình này. Đặc biệt, DNA ligase là enzyme chuyên nối các đoạn Okazaki lại với nhau trên mạch chậm, một bước quan trọng giúp hoàn chỉnh mạch DNA mới.