Có một vụ án nhỏ mà thám tử nào cũng gặp: trong tay chỉ có một bản sao, nhưng phải suy ra cuốn sách gốc trông như thế nào. Bản sao ấy chỉ chép lại một nửa cuốn sách, lại còn đổi vài chữ cái thành những chữ khác. Nghe thì tưởng không thể làm được, vậy mà chỉ cần nắm được quy luật chép lại, bạn đọc được gần như toàn bộ cuốn sách gốc chỉ từ một bản sao duy nhất. Bài toán ribônuclêôtit mỗi loại của ARN cũng giống hệt vụ án đó.
Trong bài trước, bạn đã biết một phân tử ARN có bao nhiêu ribônuclêôtit nói chung. Hôm nay chúng ta đi sâu hơn một bước: ARN đó có bao nhiêu ribônu loại A, bao nhiêu loại U, bao nhiêu loại G, bao nhiêu loại X? Và điều thú vị nhất: chỉ từ bốn con số đó, bạn có thể suy ngược lại xem gen làm ra nó có bao nhiêu nuclêôtit A, T, G, X, thậm chí nhận ra mạch nào của gen đã làm khuôn. Bốn công thức nhỏ trong bài này chính là chiếc chìa khóa mở cả hai chiều: từ gen ra ARN, và từ ARN trở về gen.

Bốn cặp "song sinh" không thể tách rời
Trước hết, bạn hãy nhớ lại ARN được sinh ra như thế nào. Khi gen phiên mã, enzim ARN pôlimeraza tách hai mạch của gen ra, chọn một mạch làm khuôn, rồi đọc từng nuclêôtit trên mạch khuôn và gắn vào phân tử ARN đang dài ra một ribônuclêôtit bổ sung tương ứng. Mỗi nuclêôtit trên mạch khuôn "sinh ra" đúng một ribônu trên ARN, và ribônu đó là "bản sao bổ sung" của nó. Vì vậy, muốn biết ARN có bao nhiêu ribônu từng loại, bạn chỉ cần nhìn vào mạch khuôn và hỏi: trên mạch khuôn có bao nhiêu nuclêôtit từng loại?
Cặp thứ nhất là rA đi với T gốc. Khi enzim đọc được một nuclêôtit T trên mạch khuôn, nó gắn vào ARN một ribônu A. A trên ARN bắt cặp bổ sung với T trên mạch khuôn, giống như A bắt cặp với T trong phân tử ADN. Vì vậy, số ribônu A trên ARN bằng đúng số nuclêôtit T trên mạch khuôn. Bạn có thể kiểm chứng ngay bằng gen mẫu: mạch 1 làm khuôn có T1 = 500 thì ARN tạo ra có rA = 500; mạch 2 làm khuôn có T2 = 400 thì ARN có rA = 400. Cùng một gen, đổi mạch khuôn là con số rA đổi theo ngay.
Cặp thứ hai là rU đi với A gốc, và đây là cặp dễ nhầm nhất. ARN không có bazơ T mà thay bằng bazơ U, nên khi enzim đọc được A trên mạch khuôn, nó không gắn T mà gắn U vào ARN. U trên ARN đóng đúng vai trò của T trong ADN: bắt cặp bổ sung với A. Vì vậy số ribônu U bằng số nuclêôtit A trên mạch khuôn. Bạn hãy đọc thật chậm câu này: rU bằng A gốc, chứ không phải bằng T gốc. Nhiều bạn viết nhầm rU = T gốc vì thấy U và T "giống nhau", nhưng U bắt cặp với A, còn T bắt cặp với A trên ARN là rA. Hai cặp này đối xứng nhau qua A gốc và T gốc, nhầm một chữ là đổi cả đáp án.
Cặp thứ ba là rG đi với X gốc. Khi enzim đọc được X trên mạch khuôn, nó gắn G vào ARN. Cặp G–X là cặp bền nhất trong các cặp bổ sung vì chúng liên kết với nhau bằng ba liên kết hiđrô, nhưng trong bài tính hôm nay bạn chỉ cần nhớ quan hệ số lượng: rG bằng số nuclêôtit X trên mạch khuôn. Gen mẫu mạch 1 làm khuôn có X1 = 250 thì ARN có rG = 250; mạch 2 làm khuôn có X2 = 350 thì ARN có rG = 350.
Cặp thứ tư là rX đi với G gốc. Khi enzim đọc được G trên mạch khuôn, nó gắn X vào ARN. Bạn thấy đấy, cặp này và cặp thứ ba cũng đối xứng nhau qua G gốc và X gốc, giống như cặp rA–rU đối xứng qua A gốc và T gốc. Bốn cặp này thực ra chỉ là một quy luật duy nhất: ribônu trên ARN luôn là "bản sao bổ sung" của nuclêôtit trên mạch khuôn, theo đúng nguyên tắc A–T, G–X, chỉ khác là T được thay bằng U.
Một điểm quan trọng mà bạn cần ghi nhớ: trong phân tử ARN, bốn loại ribônu A, U, G, X không bắt cặp bổ sung với nhau, nên số lượng của chúng không nhất thiết phải bằng nhau từng đôi một. ARN có thể có rA = 500 mà rU chỉ bằng 400, điều này hoàn toàn bình thường. Sự bổ sung chỉ xảy ra giữa ARN và mạch khuôn, chứ không xảy ra bên trong phân tử ARN. Đây là điểm khác hẳn với ADN, nơi A luôn bằng T và G luôn bằng X trong cùng một phân tử.
Công thức tính số ribônuclêôtit mỗi loại của ARN
Gọi rA, rU, rG, rX là số ribônuclêôtit từng loại trên phân tử ARN, còn A gốc, T gốc, G gốc, X gốc là số nuclêôtit từng loại trên mạch khuôn của gen. Bốn công thức đối chiếu như sau:
rA = T gốc; rU = A gốc; rG = X gốc; rX = G gốc
Bạn hãy đọc bốn đẳng thức này thành một câu thần chú: "A đi với T, U đi với A, G đi với X, X đi với G". Mỗi đẳng thức chỉ có ba chữ, nhưng chúng giải quyết được mọi bài tập tính ribônu từng loại. Khi làm bài, bạn chỉ cần làm hai việc: xác định mạch nào làm khuôn, rồi đối chiếu từng loại theo bốn đẳng thức trên. Cộng bốn loại lại, bạn được tổng số ribônu của ARN, và con số này phải bằng một nửa tổng số nu của gen, tức là rN = rA + rU + rG + rX = N/2. Phép cộng này là cách kiểm tra nhanh nhất: nếu bốn số cộng lại không bằng N/2 thì bạn đã đối chiếu nhầm ở đâu đó.
Bảng tóm tắt các công thức
| Đại lượng cần tính | Công thức | Ghi chú |
|---|---|---|
| Số ribônu loại A | rA = T gốc | A trên ARN bổ sung với T trên mạch khuôn |
| Số ribônu loại U | rU = A gốc | U thay cho T nên bổ sung với A gốc |
| Số ribônu loại G | rG = X gốc | G trên ARN bổ sung với X trên mạch khuôn |
| Số ribônu loại X | rX = G gốc | X trên ARN bổ sung với G trên mạch khuôn |
| Tổng số ribônu của ARN | rN = rA + rU + rG + rX = N/2 | Dùng để kiểm tra lại bốn số vừa tính |
| Số nu loại A của gen | A = rA + rU | Suy ngược từ ARN về gen |
| Số nu loại T của gen | T = rA + rU | Bằng A, vì A = T trong ADN |
| Số nu loại G của gen | G = rG + rX | Suy ngược từ ARN về gen |
| Số nu loại X của gen | X = rG + rX | Bằng G, vì G = X trong ADN |
Chiều ngược: từ ARN suy ra gen
Bây giờ chúng ta xoay bài toán lại. Giả sử đề bài không cho gen mà chỉ cho phân tử ARN: ARN này có rA = 500, rU = 400, rG = 250, rX = 350. Hỏi gen đã tổng hợp ra nó có bao nhiêu nuclêôtit mỗi loại? Nghe thì tưởng thiếu dữ kiện, nhưng bạn có thể suy ra được tất cả, vì gen có hai mạch bổ sung cho nhau, và mạch khuôn chỉ là một trong hai mạch đó.
Bạn hãy nghĩ như thế này: số nuclêôtit A của cả gen bằng số A trên mạch khuôn cộng với số A trên mạch còn lại. Số A trên mạch khuôn chính là rU, vì rU = A gốc. Còn số A trên mạch còn lại thì sao? Mạch còn lại bổ sung với mạch khuôn, nên số A của nó bằng số T của mạch khuôn, mà số T của mạch khuôn chính là rA. Vì vậy A của gen bằng rU cộng với rA. Tương tự, T của gen cũng bằng rA cộng với rU, G của gen bằng rG cộng với rX, X của gen bằng rG cộng với rX. Bạn không cần nhớ thuộc lòng bốn đẳng thức này nếu hiểu được cách suy luận: mỗi loại nu của gen là tổng của một cặp ribônu "đối xứng" nhau.
Áp dụng vào ví dụ trên: A = T = rA + rU = 500 + 400 = 900; G = X = rG + rX = 250 + 350 = 600. Cả gen có N = 2 × (900 + 600) = 3.000 nu. Bạn nhận ra đây chính là gen mẫu của chúng ta, và ARN trong ví dụ chính là ARN được tổng hợp khi mạch 1 làm khuôn. Không chỉ suy ra được số nu của gen, bạn còn suy ra được cả mạch khuôn: rU = A gốc = 400 và rA = T gốc = 500, rG = X gốc = 250 và rX = G gốc = 350, khớp đúng với thành phần của mạch 1 (A1 = 400, T1 = 500, G1 = 350, X1 = 250). Từ một phân tử ARN, bạn đã "đọc ngược" được cả gen lẫn mạch khuôn của nó.
Chính vì vậy, dạng đề cho ARN rồi hỏi gen là dạng đề rất hay xuất hiện trong kiểm tra: nó kiểm tra xem bạn có hiểu bản chất hai chiều của nguyên tắc bổ sung hay không, chứ không chỉ biết thay số một chiều. Khi gặp dạng đề này, bạn hãy làm theo ba bước: bước một, cộng từng cặp ribônu đối xứng để ra số nu của gen; bước hai, cộng tổng số nu để ra N; bước ba, đối chiếu ngược từng loại ribônu để nhận ra mạch khuôn, rồi kiểm tra lại bằng cách cộng số nu trên mạch khuôn xem có bằng N/2 không.
Ví dụ minh họa có lời giải chi tiết
Ví dụ 1: Tính số ribônu từng loại khi mạch 1 làm khuôn
Đề bài: Gen mẫu có N = 3.000 nu. Mạch 1 của gen làm mạch khuôn để tổng hợp ARN, với A1 = 400, T1 = 500, G1 = 350, X1 = 250. Tính số lượng ribônu từng loại của ARN.
Lời giải:
Bước 1: Ghi lại dữ kiện mạch khuôn: A gốc = 400, T gốc = 500, G gốc = 350, X gốc = 250.
Bước 2: Đối chiếu từng loại theo nguyên tắc bổ sung: rA = T gốc = 500; rU = A gốc = 400; rG = X gốc = 250; rX = G gốc = 350.
Bước 3: Kiểm tra: rA + rU + rG + rX = 500 + 400 + 250 + 350 = 1.500 ribônu, đúng bằng N/2 = 3.000 ÷ 2 = 1.500.
Đáp số: rA = 500, rU = 400, rG = 250, rX = 350.
Bạn hãy để ý: rA = 500 là số lớn nhất, vì nó đối chiếu với T gốc = 500, cũng là loại nu nhiều nhất trên mạch khuôn. Thứ tự lớn nhỏ của bốn loại ribônu luôn "soi gương" thứ tự lớn nhỏ của bốn loại nu trên mạch khuôn, chỉ khác là A và U đổi chỗ cho nhau, G và X đổi chỗ cho nhau.
Ví dụ 2: Đổi mạch khuôn sang mạch 2 thì kết quả thay đổi ra sao?
Đề bài: Gen mẫu có N = 3.000 nu. Lần này mạch 2 của gen làm mạch khuôn để tổng hợp ARN, với A2 = 500, T2 = 400, G2 = 250, X2 = 350. Tính số lượng ribônu từng loại của ARN.
Lời giải:
Bước 1: Ghi lại dữ kiện mạch khuôn: A gốc = 500, T gốc = 400, G gốc = 250, X gốc = 350.
Bước 2: Đối chiếu từng loại: rA = T gốc = 400; rU = A gốc = 500; rG = X gốc = 350; rX = G gốc = 250.
Bước 3: Kiểm tra: 400 + 500 + 350 + 250 = 1.500 ribônu, đúng bằng N/2.
Đáp số: rA = 400, rU = 500, rG = 350, rX = 250.
So sánh với ví dụ 1, bạn thấy tổng số ribônu không đổi, vẫn là 1.500, nhưng số lượng từng loại đã hoán đổi theo cặp: rA và rU đổi chỗ cho nhau, rG và rX đổi chỗ cho nhau. Điều này hoàn toàn hợp lý, vì hai mạch của gen bổ sung cho nhau nên thành phần của chúng cũng "đổi vai" cho nhau. Bài học rút ra: đề bài cho mạch nào làm khuôn thì bạn đối chiếu đúng mạch đó, đừng lấy số liệu của mạch còn lại ra dùng, vì đáp án sẽ hoán đổi từng cặp mà tổng số vẫn đúng nên bạn rất khó phát hiện ra mình sai.
Ví dụ 3: Từ ARN suy ngược ra gen và mạch khuôn
Đề bài: Một phân tử ARN có rA = 500, rU = 400, rG = 250, rX = 350. Tính tổng số ribônu của ARN, suy ra số nuclêôtit mỗi loại của gen đã tổng hợp ra nó và cho biết mạch nào của gen làm khuôn, biết gen mẫu có mạch 1 là A1 = 400, T1 = 500, G1 = 350, X1 = 250 và mạch 2 là A2 = 500, T2 = 400, G2 = 250, X2 = 350.
Lời giải:
Bước 1: Tính tổng số ribônu: rN = 500 + 400 + 250 + 350 = 1.500 ribônu.
Bước 2: Suy ra số nu của gen: A = T = rA + rU = 500 + 400 = 900; G = X = rG + rX = 250 + 350 = 600. Tổng số nu của gen là N = 2 × (900 + 600) = 3.000 nu.
Bước 3: Nhận ra mạch khuôn bằng cách đối chiếu ngược: A gốc = rU = 400, T gốc = rA = 500, G gốc = rX = 350, X gốc = rG = 250. Bộ bốn số 400, 500, 350, 250 khớp đúng với mạch 1, vậy mạch 1 làm khuôn.
Đáp số: rN = 1.500 ribônu; gen có A = T = 900, G = X = 600, N = 3.000; mạch 1 làm khuôn.
Ví dụ này cho thấy sức mạnh của chiều ngược: từ bốn con số của ARN, bạn khôi phục được toàn bộ gen. Bạn hãy kiểm tra lại bằng cách cộng số nu trên mạch khuôn: 400 + 500 + 350 + 250 = 1.500, đúng bằng rN, và cộng số nu trên mạch còn lại: 500 + 400 + 250 + 350 = 1.500, cũng bằng rN. Hai mạch đều có 1.500 nu, đúng như cấu tạo của gen.
Ví dụ 4: Tính số ribônu từng loại của một gen ngắn hơn
Đề bài: Một gen khác có N = 2.400 nu, trong đó A = T = 700, G = X = 500. Mạch gốc của gen có A gốc = 300, T gốc = 400, G gốc = 200, X gốc = 300. Tính số lượng ribônu từng loại của ARN do gen này tổng hợp và kiểm tra xem các số liệu có khớp nhau không.
Lời giải:
Bước 1: Kiểm tra mạch gốc: 300 + 400 + 200 + 300 = 1.200 nu, đúng bằng N/2 = 2.400 ÷ 2 = 1.200. Kiểm tra tính bổ sung: số A trên mạch còn lại là 700 − 300 = 400, đúng bằng T gốc; số G trên mạch còn lại là 500 − 200 = 300, đúng bằng X gốc. Dữ kiện nhất quán.
Bước 2: Đối chiếu từng loại: rA = T gốc = 400; rU = A gốc = 300; rG = X gốc = 300; rX = G gốc = 200.
Bước 3: Kiểm tra: 400 + 300 + 300 + 200 = 1.200 ribônu, đúng bằng rN = N/2. Suy ngược lại: A = T = 400 + 300 = 700, G = X = 300 + 200 = 500, khớp với đề bài.
Đáp số: rA = 400, rU = 300, rG = 300, rX = 200; các số liệu khớp nhau.
Bước kiểm tra ở đầu lời giải tuy dài nhưng rất đáng làm: trong phòng thi, bạn luôn có thể cộng bốn số trên mạch gốc lại để đối chiếu với N/2, và kiểm tra xem số nu trên mạch còn lại có bổ sung đúng với mạch gốc không. Nếu hai phép kiểm tra này đều khớp thì đáp án của bạn gần như chắc chắn đúng.
Mẹo nhận biết mạch khuôn khi đề bài không nói rõ
Có những đề bài không nói thẳng mạch nào làm khuôn mà chỉ cho số ribônu tự do cần dùng, hoặc cho số ribônu của ARN rồi hỏi mạch khuôn là mạch nào. Khi đó bạn dùng mẹo chia thử: lấy số ribônu từng loại của ARN chia cho số nu bổ sung tương ứng trên từng mạch, mạch nào cho kết quả là số nguyên đẹp và thống nhất ở cả bốn loại thì đó là mạch khuôn. Ví dụ, đề cho ARN có rU = 400, bạn thử chia cho A1 = 400 được 1, chia cho A2 = 500 thì ra số lẻ 0,8. Thử tiếp rA = 500 chia cho T1 = 500 được 1, chia cho T2 = 400 ra 1,25. Mạch 1 cho kết quả thống nhất bằng 1 ở cả hai phép chia, vậy mạch 1 làm khuôn và gen sao mã 1 lần. Mẹo này đặc biệt hữu ích ở dạng đề ngược tìm số lần sao mã, chúng ta sẽ gặp lại nó trong bài về số ribônu tự do khi sao mã.
Một mẹo khác giúp bạn làm nhanh: khi đã tính được rA, rU, rG, rX của một mạch khuôn, bạn không cần tính lại từ đầu cho mạch khuôn còn lại. Bạn chỉ cần hoán đổi từng cặp: rA mới bằng rU cũ, rU mới bằng rA cũ, rG mới bằng rX cũ, rX mới bằng rG cũ. Mẹo này dựa trên tính bổ sung của hai mạch gen, và nó giúp bạn tiết kiệm một nửa thời gian ở dạng đề hỏi cả hai trường hợp mạch khuôn. Bạn hãy thử với gen mẫu: mạch 1 cho rA = 500, rU = 400, rG = 250, rX = 350, hoán đổi từng cặp được ngay rA = 400, rU = 500, rG = 350, rX = 250 của mạch 2, đúng với ví dụ 2 mà không cần tính lại.
Lỗi sai thường gặp khi tính số ribônu từng loại của ARN
Lỗi 1: Nhầm rU với T gốc.
Đây là lỗi phổ biến nhất của bài này. Có bạn viết rU = T gốc, tức là cho rằng ribônu U đối diện với T trên mạch khuôn. Sai rồi: U bắt cặp với A, giống như T bắt cặp với A trong ADN. Ribônu đối diện với T gốc phải là A, tức là rA = T gốc. Bạn hãy nhớ câu thần chú: U đi với A, A đi với T. Nếu bạn viết rU = T gốc thì rA của bạn cũng sẽ sai theo, vì bạn đã hoán đổi hai cặp cho nhau, và tổng số ribônu vẫn đúng nên bạn rất khó phát hiện ra mình sai nếu chỉ kiểm tra tổng.
Lỗi 2: Đối chiếu nhầm mạch khuôn.
Đề cho mạch 2 làm khuôn mà bạn lại lấy số liệu mạch 1 ra đối chiếu, kết quả là rA và rU hoán đổi cho nhau, rG và rX cũng hoán đổi. Tổng số ribônu vẫn đúng nên bạn rất khó phát hiện ra mình sai nếu chỉ kiểm tra tổng. Cách phòng tránh: khoanh tròn dòng "mạch nào làm khuôn" ngay khi đọc đề, rồi chỉ dùng số liệu của mạch đó. Nếu đề không nói rõ mạch khuôn, bạn phải xác định mạch khuôn trước bằng mẹo chia thử, đừng đoán mò.
Lỗi 3: Lấy cả N làm tổng số ribônu.
Nhiều bạn tính tổng số ribônu của ARN bằng N = 3.000 thay vì bằng N/2 = 1.500. Nguyên nhân là quên mất ARN chỉ có một mạch, chỉ sao từ một mạch khuôn. Hãy luôn tự nhắc mình: ARN một mạch nên số ribônu bằng số nu trên MỘT mạch của gen. Khi kiểm tra, nếu bốn loại ribônu cộng lại ra 3.000 thì bạn đã tính sai gấp đôi, hãy chia đôi tất cả các số lại.
Lỗi 4: Suy ngược sai công thức A = T = rA + rU.
Khi suy từ ARN về gen, có bạn lấy A = rA, T = rU, tức là cho rằng mỗi loại nu của gen chỉ bằng một loại ribônu. Sai rồi: mỗi loại nu của gen là tổng của HAI loại ribônu, vì gen có hai mạch, mỗi mạch đóng góp một phần. A của gen bằng A trên mạch khuôn (là rU) cộng với A trên mạch còn lại (là rA). Quên cộng là mất một nửa đáp án. Bạn hãy nhớ: chiều xuôi thì một nu trên mạch khuôn cho một ribônu, chiều ngược thì một loại nu của gen bằng tổng của hai loại ribônu.
Lỗi 5: Cho rằng rA = rU và rG = rX trong ARN.
Có bạn áp dụng quan hệ A = T, G = X của ADN sang ARN và cho rằng rA phải bằng rU, rG phải bằng rX. Sai rồi: trong ADN, A bằng T vì hai mạch bổ sung cho nhau; trong ARN chỉ có một mạch nên không có gì bắt buộc rA phải bằng rU. Gen mẫu mạch 1 làm khuôn cho rA = 500, rU = 400, hai số khác nhau hoàn toàn mà vẫn đúng. Bạn chỉ được áp dụng A = T, G = X cho gen, không áp dụng cho ARN.
Bài tập tự luyện
Câu 1: Một phân tử ARN có rU = 400, rA = 500, rG = 250, rX = 350. Tính số nuclêôtit từng loại trên mạch khuôn đã tổng hợp ra nó và cho biết đó là mạch nào của gen mẫu.
Câu 2: Gen mẫu có N = 3.000 nu. Mạch 2 của gen làm mạch khuôn để tổng hợp ARN. Tính số lượng ribônu từng loại của ARN.
Câu 3: Một phân tử ARN có rA = 300, rU = 450, rG = 200, rX = 250. Tính tổng số ribônu của ARN và suy ra số nuclêôtit mỗi loại của gen đã tổng hợp ra nó.
Câu 4: Một gen có N = 1.800 nu, trong đó A = T = 500, G = X = 400. Mạch gốc của gen có A gốc = 200, T gốc = 300, G gốc = 250, X gốc = 150. Tính số lượng ribônu từng loại của ARN do gen này tổng hợp.
Câu 5: Một phân tử ARN có rA = 350, rU = 350, rG = 400, rX = 400. Tính tổng số ribônu của ARN và tổng số nuclêôtit của gen làm khuôn.
Đáp án bài tập tự luyện
| Câu | Đáp án | Giải thích |
|---|---|---|
| 1 | A gốc = 400, T gốc = 500, G gốc = 350, X gốc = 250; mạch 1 làm khuôn | Đối chiếu ngược: A gốc = rU = 400; T gốc = rA = 500; G gốc = rX = 350; X gốc = rG = 250. Bộ bốn số này khớp đúng với mạch 1 của gen mẫu (A1 = 400, T1 = 500, G1 = 350, X1 = 250). Nếu bạn trả lời mạch 2 thì bạn đã đối chiếu ngược sai chiều, vì mạch 2 có A2 = 500 chứ không phải 400. |
| 2 | rA = 400, rU = 500, rG = 350, rX = 250 | Mạch 2 làm khuôn có A2 = 500, T2 = 400, G2 = 250, X2 = 350. Đối chiếu: rA = T gốc = 400; rU = A gốc = 500; rG = X gốc = 350; rX = G gốc = 250. Kiểm tra tổng: 400 + 500 + 350 + 250 = 1.500 ribônu, đúng bằng N/2. Nếu bạn ra rA = 500, rU = 400 thì bạn đã lấy số liệu mạch 1 ra dùng. |
| 3 | rN = 1.200 ribônu; A = T = 750, G = X = 450, N = 2.400 nu | Tổng số ribônu là rN = 300 + 450 + 200 + 250 = 1.200 ribônu. Suy ngược: A = T = rA + rU = 300 + 450 = 750; G = X = rG + rX = 200 + 250 = 450. Tổng số nu của gen là N = 2 × (750 + 450) = 2.400 nu. Nếu bạn lấy A = 300, T = 450 thì bạn đã quên cộng hai loại ribônu lại với nhau. |
| 4 | rA = 300, rU = 200, rG = 150, rX = 250 | Kiểm tra mạch gốc: 200 + 300 + 250 + 150 = 900 nu, đúng bằng N/2 = 1.800 ÷ 2 = 900. Đối chiếu: rA = T gốc = 300; rU = A gốc = 200; rG = X gốc = 150; rX = G gốc = 250. Kiểm tra tổng: 300 + 200 + 150 + 250 = 900 ribônu, đúng bằng rN. Nếu bạn ra tổng khác 900 thì bạn đã tính sai ở một trong bốn đẳng thức đối chiếu. |
| 5 | rN = 1.500 ribônu; N = 3.000 nu | Tổng số ribônu là rN = 350 + 350 + 400 + 400 = 1.500 ribônu. Gen làm khuôn có N = 2 × rN = 2 × 1.500 = 3.000 nu. Đây là trường hợp đặc biệt rA = rU = 350 và rG = rX = 400, nhưng điều đó chỉ là trùng hợp về số liệu, không phải quy luật bắt buộc của ARN. Nếu bạn chỉ cộng ra 1.500 mà dừng lại thì mới trả lời được nửa câu hỏi. |
Câu hỏi thường gặp về số ribônuclêôtit mỗi loại của ARN
Hỏi: Vì sao rU lại bằng A gốc mà không bằng T gốc?
Đáp: Vì trong ARN, U đóng vai trò của T: U bắt cặp bổ sung với A trên mạch khuôn, giống như T bắt cặp với A trong ADN. Khi enzim đọc được A trên mạch khuôn, nó gắn U vào ARN. Còn khi enzim đọc được T trên mạch khuôn, nó gắn A vào ARN. Vì vậy rU đi với A gốc, còn rA đi với T gốc. Bạn chỉ cần nhớ U và T "đổi vai" cho nhau là không bao giờ nhầm.
Hỏi: Hai mạch khuôn khác nhau cho ra hai phân tử ARN khác nhau, vậy gen có hai loại ARN sao?
Đáp: Về mặt lý thuyết thì đúng là hai mạch cho ra hai phân tử ARN có thành phần từng loại hoán đổi cho nhau, nhưng trong tế bào thật, mỗi gen thường chỉ dùng một mạch nhất định làm khuôn, mạch còn lại gọi là mạch mã gốc. Đề bài phổ thông cho mạch nào làm khuôn thì bạn tính theo mạch đó, không cần băn khoăn mạch còn lại có được dùng hay không.
Hỏi: Có cách nào kiểm tra nhanh đáp án tính ribônu từng loại không?
Đáp: Có, bạn cộng bốn số vừa tính lại, tổng phải bằng N/2. Ngoài ra, bạn có thể suy ngược lại số nu của gen bằng công thức A = T = rA + rU, G = X = rG + rX rồi đối chiếu với đề bài. Nếu cả hai phép kiểm tra đều khớp thì đáp án của bạn gần như chắc chắn đúng.
Hỏi: Đề bài chỉ cho rN và tỉ lệ các loại ribônu thì tính từng loại thế nào?
Đáp: Bạn dùng tỉ lệ để chia tổng số ribônu thành từng phần. Ví dụ, rN = 1.500 và rA : rU : rG : rX = 5 : 4 : 2,5 : 3,5 thì tổng số phần là 15, mỗi phần là 1.500 ÷ 15 = 100, suy ra rA = 500, rU = 400, rG = 250, rX = 350. Đây là dạng đề tỉ lệ, bạn chỉ cần nhớ tổng số phần bằng tổng các số trong tỉ lệ.
Hỏi: Học xong bài này thì nên ôn thêm công thức nào?
Đáp: Bạn nên ôn lại công thức tính số ribônuclêôtit của ARN để nắm vững tổng số ribônu rN = N/2, và công thức tính số nuclêôtit của gen để tính N khi đề chỉ cho số nu từng loại. Hai bài đó và bài này dùng chung gen mẫu N = 3.000 nu nên bạn học một lần là dùng được cho cả chuỗi bài tập.
Kết luận
Số ribônuclêôtit mỗi loại của ARN được tính bằng bốn đẳng thức đối chiếu: rA = T gốc, rU = A gốc, rG = X gốc, rX = G gốc. Bốn đẳng thức này chỉ là nguyên tắc bổ sung viết dưới dạng số lượng, nhưng chúng mở ra cả hai chiều của bài toán: từ gen suy ra ARN, và từ ARN suy ngược lại gen bằng công thức A = T = rA + rU, G = X = rG + rX. Nhớ được hai nhóm công thức này, bạn sẽ làm được mọi dạng đề: tính từng loại ribônu, tìm mạch khuôn, hay suy ngược ra gen.
Muốn thành thạo, bạn hãy làm lại các bài tập cuối bài mà không nhìn đáp án, đặc biệt chú ý khoanh tròn mạch khuôn ngay khi đọc đề và kiểm tra lại bằng phép cộng tổng số ribônu. Khi làm bài kiểm tra, nếu phép tính có nhiều con số, bạn có thể dùng máy tính Casio online để bấm nhanh và kiểm tra lại kết quả của mình. Chúc bạn học tốt và đạt điểm cao trong bài kiểm tra Sinh học sắp tới!