Giải:

* Nhận xét:

Để giải quyết được bài tập này, trước tiên ta cần phải xác định cặp nuclêôtit ở vị trí 78, 94, 98, 207 thuộc bộ ba thứ mấy trên mạch mã gốc của gen và các nuclêôtit này đứng ở vị trí thứ bao nhiêu trong bộ ba. Tác giả xin nêu ra cách đơn giản để bạn đọc có thể nắm được cách xác định vị trí của một nuclêôtit cụ thể sẽ thuộc bộ ba nào (bộ ba số 1, bộ ba số 2,…) và nuclêôtit đó đứng thứ vị trí bao nhiêu (thứ nhất, thứ hai, thứ ba) trong bộ ba.

- Cách xác định một nuclêôtit cụ thể (đã biết số thứ tự) thuộc bộ ba thứ bao nhiêu trên mạch gốc của gen.

Bước 1: Lấy số thứ tự của nuclêôtit chia cho 3.

Bước 2: Xác định số thứ tự của bộ ba có chứa nuclêôtit đã biết vị trí.

                                        + Nếu vị trí của nuclêôtit chia hết cho 3 thì thương chính là số thứ tự của bộ ba có chứa nuclêôtit cần xác định.

                                        + Nếu vị trí của nuclêôtit không chia hết cho 3 thì ta lấy thương làm tròn lên (ví dụ: 8,333 ta làm tròn thành 9), kết quả sau khi làm tròn lên chính là số thứ tự của bộ ba có chứa nuclêôtit cần xác định.

(Lưu ý, cách xác định trên đúng với quy ước bộ ba mã mở đầu được đánh số thứ tự là bộ ba thứ nhất, nuclêôtit đầu tiên của bộ ba mã mở đầu được đánh số thứ tự là 1)

Ví dụ: Nuclêôtit ở vị trí thứ 5, 9, 13 thuộc bộ ba thứ bao nhiêu trên mạch mã gốc của gen?

Bước 1:                           $\frac{5}{3}$ = 1,666..; $\frac{9}{3}$ = 3; $\frac{13}{3}$ = 4,333…

Bước 2:                           + $\frac{5}{3}$ = 1,666.. ≈ 2 nên nuclôtit thứ 5 thuộc bộ ba số 2

+ $\frac{9}{3}$ = 3 nên nuclôtit thứ 9 thuộc bộ ba số 3

 + $\frac{13}{3}$ = 4,333… ≈ 5 nên nuclôtit thứ 13 thuộc bộ ba số 5

- Cách xác định một nuclêôtit cụ thể (đã biết số thứ tự)  thuộc vị trí thứ bao nhiêu trong bộ ba.

Sau khi đã xác định được số thứ tự bộ ba có chứa nuclêôtit, tiếp theo ta muốn xác định nuclêôtit này thuộc bộ ba thứ bao nhiêu ta căn cứ vào thương.

+ Nếu thương là một số nguyên thì nuclêôtit thuộc vị trí thứ 3 trong bộ ba.

+ Nếu thương là một số thập phân thì ta xét đến chữ số thập phân thứ nhất, trong trường hợp chữ số thập phân thứ nhất lớn hơn 5 thì nuclêôtit đứng vị trí thứ hai trong bộ ba, còn nếu chữ số thập phân thứ nhất bé hơn 5 thì nuclêôtit đứng ở vị trí đầu tiên của bộ ba.

Ví dụ: Nuclêôtit ở vị trí thứ 5, 9, 13 đứng ở vị trí số bao nhiêu trong bộ ba chứa chúng?

+  $\frac{5}{3}$ = 1,666.., ta có chữ số thập phân thứ nhất là 6 nên nuclêôtit này đứng ở vị trí thứ hai trong bộ ba số 2.

+ $\frac{9}{3}$ = 3, thương là một số nguyên nên nuclôtit này đứng ở vị trí cuối trong bộ ba số 3

+ $\frac{13}{3}$ = 4,333… , ta có chữ số thập phân thứ nhất bé hơn 5 nên nuclôtit này đứng ở trí đầu tiên trong bộ ba số 5

* Kiểm tra các dự đoán của câu hỏi

Gen T ở sinh vật nhân sơ có trình tự nuclêôtit như sau:

Biết rằng axit amin Tirôzin chỉ được mã hóa bởi 2 condon 5’UAU3’, 5’UAX3’;  axit amin Acginin chỉ được mã hóa bởi 6 codon 5’XGU3’, 5’XGX3’, 5’XGA3’, 5’XGG3’, 5’AGA3’, 5’AGG3’, và chuỗi pôlipeptit do gen T quy định tổng hợp có 299 axit amin.

 (1) Đột biến thay thế một cặp nuclêôtit ở vị trí 207 tạo ra alen mới quy định tổng hợp chuỗi pôlipeptit giống với chuỗi pôlipeptit do gen T quy định tổng hợp.

Ta có: $\frac{207}{3}$ = 69

$\Rightarrow $Nuclêôtit ở vị trí 27 thuộc bộ ba 3’GXX5’ trên mạch mã gốc của gen

$\Rightarrow $Bộ ba tương ứng trên phân tử mARN do gen này tạo ra là: 5’XGG3’ (bộ ba này mang thông tin mã hóa aa Acginin)

Ta lại có: các codon 5’XGU3’, 5’XGX3’, 5’XGA3’ cùng mang thông tin mã hóa aa Acginin

Do đó: khi bộ ba 3’GXX5’ trên mạch mã gốc của gen bị đột biến và trở thành 3’GXA5’ (tương ứng trên mARN là 5’XGU3’) hoặc 3’GXG5’ (tương ứng trên mARN là 5’XGX3’) hoặc 3’GXT5’(tương ứng trên mARN là 5’XGA3’) thì chuỗi polipeptit do gen đột biến tạo ra vẫn không thay đổi so với gen T tổng hợp

 (2) Codon chứa cặp nuclêôtit ở vị trí 78 và codon chứa cặp nuclêôtit ở vị trí 98 mang thông tin tổng hợp cùng loại axit amin.

Ta có:

+ $\frac{78}{3}$ = 26 nên nuclêôtit ở vị trí 78 thuộc bộ ba 3’ATG5’ trên mạch gốc của gen → bộ ba tương ứng trên mARN là: 5’UAX3’, bộ ba này mang thông tin mã hóa aa Tirôzin

+ $\frac{98}{3}$ = 32,66.., nên nuclêôtit ở vị trí 98 thuộc bộ ba 3’TAT5’ trên mạch gốc của gen→ bộ ba tương ứng trên mARN là: 5’UAU3’, bộ ba này mang thông tin mã hóa aa Tirôzin

Vì vậy, codon chứa cặp nuclêôtit ở vị trí 78 và codon chứa cặp nuclêôtit ở vị trí 98 mang thông tin tổng hợp cùng loại axit amin.

(3) Đột biến thay thế một cặp nuclêôtit G-X ở vị trí 94 bằng cặp cặp nuclêôtit X-G tạo ra alen mới quy định tổng hợp chuỗi pôlipeptit thay đổi một axit amin so với chuỗi pôlipeptit do gen T quy định tổng hợp.

Ta có: $\frac{94}{3}$ = 31,33.., nên nuclêôtit ở vị trí 94 thuộc bộ ba 3’XXA5’ trên mạch gốc của gen (bộ ba tương ứng trên mARN là: 5’GGU3’)

Ta lại có: Khi xảy ra đột biến thay thế một cặp nuclêôtit G-X ở vị trí 94 bằng cặp cặp nuclêôtit X-G thì bộ ba 3’XXA5’ trên mạch gốc của gen trở thành 3’GXA3’ (bộ ba tương ứng trên mARN là 5’XGU3’), bộ ba mới này mang thông tin quy định aa Acginin

Mặt khác: axit amin Acginin chỉ được mã hóa bởi 6 codon 5’XGU3’, 5’XGX3’, 5’XGA3’, 5’XGG3’, 5’AGA3’, 5’AGG3’

Vì vậy bộ ba đột biến và bộ ba bình thường mang thông tin quy định hai loại aa khác nhau.

(4) Codon chứa cặp nuclêôtit ở vị trí 94 và codon chứa cặp nuclêôtit ở vị trí 207 mang thông tin tổng hợp hai loại axit amin khác nhau.

Ta có:

+ Nuclêôtit ở vị trí 94 thuộc bộ ba 3’XXA5’ trên mạch gốc của gen → bộ ba tương ứng trên mARN là: 5’GGU3’

+ Nuclêôtit ở vị trí 27 thuộc bộ ba 3’GXX5’ trên mạch gốc của gen → bộ ba tương ứng trên mARN là: 5’XGG3’ → aa tương ứng trong chuỗi polipeptit: Acginin

Ta lại có: axit amin Acginin chỉ được mã hóa bởi 6 codon 5’XGU3’, 5’XGX3’, 5’XGA3’, 5’XGG3’, 5’AGA3’, 5’AGG3’

Do đó: codon chứa cặp nuclêôtit ở vị trí 94 và codon chứa cặp nuclêôtit ở vị trí 207 mang thông tin tổng hợp hai loại axit amin khác nhau.

* Lưu ý: để thuận lợi hơn trong việc tìm kết quả của câu hỏi, trước hết ta nên chuyển các bộ ba trên mARN mang thông tin mã hóa các aa Tirôzin và Acginin mà giả thiết đã cho biết về các bộ ba trên mạch mã gốc của gen.