Chào các em, cô là giáo viên Sinh học của các em đây. Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải quyết một bài tập rất hay và quen thuộc trong chương trình Sinh học 10. Các em hãy chuẩn bị giấy bút và cùng cô phân tích từng bước nhé.

PHÂN TÍCH ĐỀ BÀI

Trước hết, chúng ta cần tóm tắt các dữ kiện quan trọng mà đề bài đã cho:
1. Gen có 120 chu kì xoắn.
2. Hiệu số phần trăm giữa A-đê-nin (A) với một loại Nu-clê-ô-tít không bổ sung là 20%. Loại không bổ sung với A là G (Guanin) hoặc X (Xitôzin). Theo quy ước, ta sẽ dùng G.
3. Gen tự nhân đôi 5 lần liên tiếp.
4. Yêu cầu: Tính tổng số liên kết hiđrô có trong tất cả các gen con được tạo ra.

Bây giờ, chúng ta sẽ đi vào giải quyết bài toán theo từng bước.

CÁC BƯỚC GIẢI CHI TIẾT

Bước 1: Tính tổng số Nu-clê-ô-tít (N) của gen.
Theo lý thuyết chúng ta đã học, mỗi chu kì xoắn của ADN gồm 10 cặp Nu, tức là có 20 Nu-clê-ô-tít.
Công thức liên hệ giữa tổng số Nu (N) và số chu kì xoắn (C) là:
\[ N = C \times 20 \]
Áp dụng vào bài toán, với \( C = 120 \), ta có:
\[ N = 120 \times 20 = 2400 \text{ (Nu)} \]
Vậy, gen này có tổng cộng 2400 Nu-clê-ô-tít.

Bước 2: Tính tỉ lệ phần trăm và số lượng từng loại Nu-clê-ô-tít của gen.
Theo đề bài, hiệu số giữa A với một loại Nu không bổ sung (là G hoặc X) là 20%. Ta có:
\[ \%A – \%G = 20\% \]
Mặt khác, theo nguyên tắc bổ sung trong phân tử ADN, A và G là hai loại Nu không bổ sung cho nhau, và tổng của chúng luôn bằng 50% tổng số Nu của gen.
\[ \%A + \%G = 50\% \]
Từ hai phương trình trên, ta có hệ phương trình:
\[ \begin{cases} \%A + \%G = 50\% \\ \%A – \%G = 20\% \end{cases} \]
Giải hệ phương trình này, ta cộng vế theo vế, ta được \( 2 \times \%A = 70\% \), suy ra:
\[ \%A = 35\% \]
Thay \( \%A = 35\% \) vào một trong hai phương trình, ta tìm được:
\[ \%G = 50\% – 35\% = 15\% \]
Bây giờ, chúng ta áp dụng nguyên tắc bổ sung \( A = T \) và \( G = X \):

• \( \%A = \%T = 35\% \)
• \( \%G = \%X = 15\% \)

Từ đó, ta tính số lượng từng loại Nu-clê-ô-tít:

• Số Nu loại A = Số Nu loại T = \( N \times \%A = 2400 \times 35\% = 840 \) (Nu)
• Số Nu loại G = Số Nu loại X = \( N \times \%G = 2400 \times 15\% = 360 \) (Nu)

Bước 3: Tính số liên kết hiđrô (H) của gen ban đầu.
Chúng ta sử dụng công thức tính tổng số liên kết hiđrô, dựa vào việc A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô.
Công thức: \[ H = 2A + 3G \]
Thay số lượng A và G đã tính ở Bước 2 vào công thức:
\[ H = (2 \times 840) + (3 \times 360) = 1680 + 1080 = 2760 \text{ (liên kết)} \]
Vậy, gen ban đầu có 2760 liên kết hiđrô.

Bước 4: Tính tổng số liên kết hiđrô trong tất cả các gen con.
Gen ban đầu tiến hành tự nhân đôi 5 lần. Số gen con được tạo ra sau k lần nhân đôi được tính bằng công thức: \( 2^k \).
Với \( k = 5 \), số gen con được tạo ra là:
\[ 2^5 = 32 \text{ (gen con)} \]
Quá trình tự nhân đôi diễn ra theo nguyên tắc bán bảo toàn, tạo ra các gen con có cấu trúc hoàn toàn giống hệt gen mẹ ban đầu. Do đó, mỗi gen con cũng có 2760 liên kết hiđrô.
Tổng số liên kết hiđrô có trong tất cả các gen con là:
\[ H_{tổng} = (\text{Số liên kết H của một gen}) \times (\text{Số gen con}) \]
\[ H_{tổng} = 2760 \times 32 = 88320 \text{ (liên kết)} \]

KẾT LUẬN

Vậy, sau khi gen tự nhân đôi 5 lần, tổng số liên kết hiđrô có trong tất cả các gen con được tạo thành là 88.320 liên kết.

Các em thấy không, chỉ cần nắm vững kiến thức cơ bản và áp dụng công thức một cách cẩn thận, chúng ta hoàn toàn có thể giải quyết được bài tập này. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô nhé. Chúc các em học tốt