Sinh học 12 Bài 3: Điều hòa hoạt động gen

5 trắc nghiệm 4 bài tập SGK 3 hỏi đáp

Trong bài này các em biết được: khái niệm và các cấp độ điều hoà của gen, cơ chế điều hoà hoạt động của các gen qua operon ở sinh vật nhân sơ. Hiểu được ý nghĩa điều hoà hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ.

Tóm tắt lý thuyết

1. Khái quát về điều hoà hoạt động của gen

a. Khái niệm điều hòa hoạt động của gen

  • Điều hòa hoạt động của gen là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra

b. Các cấp độ điều hoà hoạt động của gen

  • Ở SV nhân thực: cấp ADN, cấp phiên mã, cấp dịch mã, cấp sau dịch mã
  • Ở SV nhân sơ: chủ yếu ở cấp phiên mã

2. Điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ

a. Mô hình cấu trúc operon Lac

  • Khái niệm Operon
    • Operon là một cụm gen cấu trúc có chung cơ chế điều hòa

  • Cấu trúc của 1 operon gồm:

    • Nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A): Quy định tổng hợp enzim tham gia vào các phản ứng phan giải đường lactôzơ

    • Vùng vận hành (O): Là vị trí tương tác với chất prôtêin ức chế ngăn cản phiên mã

    • Vùng khởi động (P): Là nơi mà ARN polimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã

    • Ngoài ra R: Là gen điều hoà (không nằm trong thành phần của opêron) điều hoà hoạt động các gen của opêron

b. Sự điều hoà hoạt động của operon lac

  • Môi trường không lactôzơ

    • Prôtêin ức chế bám vào vùng vận hành → gen cấu trúc không hoạt động phiên mã

    • Hình ảnh minh hoạ:

Điều hoà hoạt động gen trong môi trường không có Lactozo

  • Môi trường có lactôzơ

    • Prôtêin ức chế liên kết với phân tử lactôzơ → biến đổi cấu hình không gian → không liên kết được với vùng vận hành → nhóm gen cấu trúc hoạt động phiên mã và dịch mã → pr phân giải đường lactôzơ → hết lactôzơ, prôtêin ức chế liên kết vời vùng vận hành, phiên mã bị dừng

    • Hình ảnh minh hoạ: 

Điều hoà hoạt dộng của gen trong môi trường có Lactozo

Bài tập minh họa

Ví dụ 1:

Hãy nêu các cấp độ điều hòa hoạt động gen?

Gợi ý trả lời:

Các cấp độ điều hòa hoạt động gen:

  • Điều hòa trước phiên mã: là điều hòa số lượng gen qui định tính trạng nào đó trong tế bào
  • Điều hòa phiên mã: là điều hòa việc tạo ra số lượng mARN (vd: điều hòa hoạt động của cụm gen Z,Y,A trong lactose Operon)
  • Điều hòa dịch mã: là điều hòa lượng prôtêin được tạo ra bằng cách điều khiển thời gian tồn tại của mARN, thời gian dịch mã hoặc số lượng ribôxôm tham gia dịch mã
  • Điều hòa sau dịch mã: là điều hòa chức năng của prôtêin sau khi đã dịch mã hoặc loại bỏ prôtêin chưa cần thiết (ví dụ: điều hòa hoạt động gen R trong mô hình điều hòa lactose Operon)

Ví dụ 2:

 Trong tế bào có rất nhiều gen thì quá trình tổng hợp Pr sẽ diễn ra liên tục vậy tại sao Pr trong cơ thể luôn ổn định? Ví dụ chứng minh?

Gợi ý trả lời:

  • Trong tế bào có rất nhiều gen, ở mỗi thời điểm chỉ có 1 số gen hoạt động, phần lớn các gen còn lại ở trạng thái ức chế, tức là tế bào chỉ tổng hợp prôtêin khi cần thiết.
  • Ví dụ: gen qui định việc tạo ra kháng thể chống 1 loại bệnh nào đó chỉ hoạt động khi trong cơ thể xuất hiện mầm bệnh đó, còn phần lớn thời gian còn lại gen tồn tại ở trạng thái bị ức chế - không hoạt động

Lời kết

Sau khi học xong bài này các bạn cần:

  • Trình bày được cơ chế điều hoà hoạt động gen ở  sinh vật nhân sơ (theo mô hình Mônô và Jacôp)..
  • Nêu được ý nghĩa điều hoà hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ.
  • Thấy được cơ sở khoa học, tính hợp lí trong cơ chế hoạt động của gen nói riêng và hoạt động của tế bào, cơ thể nói chung → giúp sinh vật thích ứng với môi trường

Các em cố gắng luyện tập Trắc nghiệm Sinh học 12 Bài 3 Phiên mã, dịch mã và xem phần Giải bài tập Sinh học 12 Bài 3 để củng cố kiên thức và nếu có gì còn khó khăn về điều hòa hoạt động gen các em vui lòng đặt câu hỏi tại phần hỏi đáp để cộng đồng sinh học của HOC247 sẽ sớm giải đáp cho các em.

Ngoài ra, các em có thể tìm hiểu thêm kiến thức về  đột biến gen ở bài tiếp theo nhé!

-- Mod Sinh Học 12 HỌC247