Lý thuyết và bài tập So sánh cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ và nhân thực Sinh 12

CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ VÀ SINH VẬT NHÂN THỰC

1. Cơ chế hoạt động của Ôpêrôn lac ở E.Coli.

- Khi môi trường không có Lactôzơ:

 + Gen điều hòa (R) tổng hợp prôtêin ức chế.

+ Prôtêin ức chế đến bám vào vùng vận hành.

+ Các gen cấu trúc không hoạt động phiên mã.

- Khi môi trường có Lactôzơ:

+ Lactose đóng vai trò là chất cảm ứng. Chất cảm ứng sẽ liên kết với prôtêin ức chế làm prôtêin ức chế thay đổi cấu hình không gian và trở nên bất hoạt (không hoạt động).

+Prôtêin ức chế không thể bám vào gen chỉ huy O, gen chỉ huy hoạt động bình thường điều khiển Z,Y,A thực hiện phiên mã và dịch mã tổng hợp nên sản phẩm của cụm gen là lactaza.

+ Phân tử Lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế,làm biến đổi cấu hình prôtêin.

2. Cơ chế điểu hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thực

-   Khác với nhân sơ, nhiễm sắc thể của nhân thực có cấu  trúc phức tạp. Ngay trên cấu trúc nhiễm sắc thể có sự tham gia của các protein, histone có vai trò điều hòa biểu hiện của gen. Sự điều hòa biểu hiện gen ở nhân thực phải qua nhiều mức điều hòa phức tạp hơn so với nhân sơ và qua nhiều giai đoạn như: nhiễm sắc thể tháo xoắn, phiên mã, biến đổi hậu phiên mã, mRNA rời nhân ra tế bào chất, dịch mã và biến đổi sau dịch mã.

-   Ngoài ra, đa số nhân thực có cơ thể đa bào và mỗi tế bào có biểu hiện sống không phải tự do, mà chịu sự biệt hóa theo các chức năng chuyên biệt trong mối quan hệ hài hòa với cơ thể.

-   Các vi khuẩn  thường phản ứng  trực  tiếp với môi  trường và biểu hiện gen thuận nghịch, như có đường lactose thì mở operon để phân hủy, khi hết đường thì operon đóng lại. Trong khi đó, các tế bào nhân thực có những con đường biệt hóa khác nhau và sự chuyên hóa là ổn định thường xuyên trong đời sống cá  thể. Ngoài sự biệt hóa  tế bào, các cơ  thể nhân thực đa bào còn trải  qua  quá  trình phát  triển  cá  thể  với  nhiều  giai  đoạn  phức  tạp  nối  tiếp nhau, trong đó có những gen chỉ biểu hiện ở phôi và sau đó thì dừng hẳn.

-   Tất cả những điểm nêu trên cho thấy  sự điều hòa biểu hiện của gen nhân thực phức tạp hơn nhiều, mà hiện nay lại được biết ít hơn nhân sơ.

Câu 1: Trong cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ, vai trò của gen điều hòa là:

A. mang thông tin cho việc tổng hợp một protein ức chế tác động lên các gen cấu trúc.

B. nơi gắn vào của protein ức chế để cản trở hoạt động của enzim phiên mã.

C. mang thông tin cho việc tổng hợp một protein ức chế tác động lên vùng vận hành.

D. mang thông tin cho việc tổng hợp một protein ức chế tác động lên vùng khởi động.

Câu 2: Trình tự nucleotit đặc biệt của một operon nơi enzim ARN polimeraza bám vào khởi động quá trình phiên mã các gen cấu trúc được gọi là:

A. tổng hợp protein ức chế bám vào vùng khởi động để khởi đầu phiên mã.

B. tổng hợp enzim ARN polimeraza bám vào vùng khởi động để khởi đầu phiên mã.

C. tổng hợp protein ức chế bám vào vùng vận hành để ngăn cản quá trình phiên mã

D. tổng hợp các loại enzim tham gia vào phan ứng phân giải đường lactozo.

Câu 3: 1961 hai nhà khoa học người Pháp là F.Jacôp và J.Mônô đã phát hiện ra cơ chế điều hoà tổng hợp protein ở đối tượng nào sau đây?

A. Trùng cỏ Paramecium caudatum     

B. Vi khuẩn đường ruột Eschericia coli

C. Vi khuẩn nốt sần             

D. Vi khuẩn lam.

Câu 4: Nhiều gen cấu trúc phân bố theo cụm, cùng được chỉ huy bởi gen vận hành và gen điều hoà gọi là:

A. nhóm gen tương quan      

B. nhóm gen liên kết

C. gen nhảy         

D. Operon

Câu 5: Lactose có vai trò gì trong quá trình điều hoà tổng hợp protein ở sinh vật nhân sơ?

A. Làm cho protein ức chế bị bất hoạt, không gắn được gen vận hành, kích thích tổng hợp protein.

B. Kích thích gen điều hoà hoạt động.

C. Cung cấp năng lượng cho quá trình dịch mã.

D. Kích thích gen vận hành.

Câu 6: Hoạt động của gen chịu sự kiểm soát bởi

A. gen điều hoà.

B. cơ chế điều hoà ức chế.

C. cơ chế điều hoà cảm ứng.

D. cơ chế điều hoà.

Câu 7: Hoạt động điều hoà của gen ở E.coli chịu sự kiểm soát bởi

A. gen điều hoà.

B. cơ chế điều hoà ức chế.

C. cơ chế điều hoà cảm ứng.

D. cơ chế điều hoà theo ức chế và  cảm ứng.

Câu 8: Hoạt động điều hoà của gen ở sinh vật nhân chuẩn chịu sự kiểm soát bởi

A. gen điều hoà, gen tăng cường và gen gây bất hoạt.

B. cơ chế điều hoà ức chế, gen gây bất hoạt.

C. cơ chế điều hoà cảm ứng, gen tăng cường.

D. cơ chế điều hoà cùng gen tăng cường và gen gây bất hoạt.

Câu 9: Điều không đúng về sự khác biệt trong hoạt động điều hoà của gen ở sinh vật nhân thực với sinh vật nhân sơ là

A. cơ chế điều hoà phức tạp đa dạng từ giai đoạn phiên mã đến sau phiên mã.

B. thành phần tham gia chỉ có gen điều hoà, gen ức chế, gen gây bất hoạt.

C. thành phần than gia có các gen cấu trúc, gen ức chế, gen gây bất hoạ, vùng khởi động, vùng kết thúc và nhiều yếu tố khác.

D. có nhiều mức điều hoà: NST tháo xoắn, điều hoà phiên mã, sau phiên mã, dịch mã sau dịch mã.

Câu 10: Sự điều hoà hoạt động của gen nhằm

A. tổng hợp ra prôtêin cần thiết.

B. ức chế sự tổng hợp prôtêin vào lúc cần thiết.

C. cân bằng giữa sự cần tổng hợp và không cần tổng hợp prôtêin.

D. đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào trở nên hài hoà.

ĐÁP ÁN

1C 2A 1B   2D   3A   4D  5D  6D  7B  8D  9B  10D