Tiết 3.
Điều hoà hoạt động của gen
I. Khái niệm điều hòa hoạt động gen
II. Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ
1. Mô hình cấu trúc của opêron Lac
2. Sự điều hòa hoạt động của opêron Lac
TIẾT 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN
I. Khái niệm điều hòa hoạt động gen
Câu 1:
Điều hòa hoạt động của gen là gì?…..
Là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra
Câu 2:
Tế bào người có khoảng 25000 gen. Gen quy định chiều cao ở người hoạt động như thế nào?
Tại sao các gen lại không cùng hoạt động 1 lúc?
Chỉ một số ít gen hoạt động còn phần lớn các gen ở trạng thái không hoạt động để phù với giai đoạn phát triển của của cơ thể
Câu 3:
Ở SV nhân sơ, điều hòa hoạt động của gen xảy ra chủ yếu ở cấp độ nào?
Phiên mã
Câu 4:
Ở SV nhân thực, điều hòa hoạt động của gen xảy ra ở nhiều mức độ khác nhau ( gồm?……..)
Mức trước phiên mã, phiên mã, sau phiên mã, dịch mã, sau dịch mã.
Câu 5:
Điều hòa hoạt động của gen có ý nghĩa gì?
Đảm bảo hoạt động sống của tế bào phù hợp điểu kiện môi trường và sự phát triển bình thường của cơ thể.
TIẾT 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN
I. Khái niệm điều hòa hoạt động gen
- Điều hòa hoạt động gen là điều hòa lượng sản phẩm của gen tạo ra
- Ý nghĩa: Đảm bảo hoạt động sống của tế bào phù hợp điều kiện môi trường và sự phát triển bình thường của cơ thể.
- Các mức điều hòa hoạt động của gen:
+ Ở SV nhân sơ: phiên mã
+ Ở SV nhân thực: nhiều mức độ (trước phiên mã, phiên mã, sau phiên mã, dịch mã, sau dịch mã)
TIẾT 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN
II. Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ.
1. Mô hình Operon. Lac ở vi khuẩn E.Coli
của Jacop và Mono
- OPÊRON LÀ GÌ ?

- NÊU CÁC THÀNH PHẦN CỦA OPERON LAC ?
Gen điều hòa R: Tổng hợp protein ức chế
(NẰM NGOÀI OPERON)
Vùng P: mang tín hiệu khởi đầu quá trình phiên mã
Vùng O: gắn với protein ức chế
Nhóm gen cấu trúc Z,Y,A: phiên mã tổng hợp enzyme phân giải đường Lac
OPERON
- Opêron là một nhóm gen có liên quan về chức năng và có chung một cơ chế điều hoà.
- Cấu tạo Opêron gồm:
+ Vùng khởi động (P)
+ Vùng vận hành (O)
+ Nhóm gen cấu trúc ( Z, Y, A)
Khi môi trường không có đường
P
R
P
O
Z
Y
A
PROTEIN ỨC CHẾ
(LUÔN TỔNG HỢP)
ARN
PROTEIN ỨC CHẾ BÁM VÀO VÙNG VẬN HÀNH (O) NGĂN CẢN QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ
 GEN Z Y A KHÔNG PHIÊN MÃ
2. Cơ chế hoạt động của operon - lac
Khi môi trường có đường
P
R
P
O
Z
Y
A
PROTEIN ỨC CHẾ
(LUÔN TỔNG HỢP)
ARN
ĐƯỜNG LAC BÁM VÀO PROTEIN ỨC CHẾ  MẤT CẤU TRÚC KHÔNG GIAN.
KHÔNG THỂ BÁM VÀO VÙNG O
 GEN Z Y A PHIÊN MÃ TỔNG HỢP ENZIM PHÂN GIẢI ĐƯỜNG
Đường Lactose
Khi môi trường có đường
P
R
P
O
Z
Y
A
PROTEIN ỨC CHẾ
(LUÔN TỔNG HỢP)
ARN
1 mARN duy nhất
3 protein Z, Y, A
Protein Z
Protein Y
Protein A
HOẠT ĐỘNG CỦA GEN
CÓ ĐƯỜNG
KHÔNG CÓ ĐƯỜNG
CÓ PHIÊN MÃ
KHÔNG PHIÊN MÃ
“KHÔNG KHÔNG – CÓ CÓ ”
LƯU Ý
- Gen R luôn phiên mã ngay cả khi môi trường có đường và không có đường Lactozo tạo protein ức chế.
- Số lần phiên mã của nhóm gen cấu trúc Z, Y, A là bằng nhau.
- Số lần nhân đôi của nhóm gen cấu trúc Z, Y, A và cả gen điều hòa (R) có số lần nhân đôi là bằng nhau.
- Khi phiên mã, nhóm gen cấu trúc tạo ra 01 mARN duy nhất rồi từ đó dịch mã tạo ra 3 chuỗi polipeptide => Enzyme phân giải đường Lac.
- Khi một gen cấu trúc bị đột biến gen thì các gen cấu trúc khác không bị ảnh hưởng.
LƯU Ý
- Khi gen điều hòa (R) bị đột biến dẫn đến không tổng hợp được protein ức chế thì nhóm gen cấu trúc Z, Y, A luôn phiên mã.
- Đột biến ở vùng khởi động (vùng P) làm cho emzim ARN polimeraza không bám vào để khởi đầu phiên mã được => các gen cấu trúc không phiên mã.
- Đột biến ở vùng vận hành (vùng O) làm cho protein ức chế không thể bám vào => nhóm gen cấu trúc luôn phiên mã.
BẢO VỆ
RỪNG XANH
Trả lời đúng các câu hỏi
để giúp các chú khỉ
ngăn chặn hành vi
phá rừng của nhóm lâm tặc
1
2
3
4
5
Câu 1. Trong cơ chế điều hoà hoạt động của opêron Lac, sự kiện nào sau đây diễn ra cả khi môi trường có lactôzơ và khi môi trường không có lactôzơ?
A. Các gen cấu trúc Z, Y, A phiên mã tạo ra các phân tử mARN tương ứng.
B. Gen điều hoà R tổng hợp prôtêin ức chế.
C. ARN pôlimeraza liên kết với vùng khởi động của opêron Lac và tiến hành phiên mã.
D. Một số phân tử lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế.  
B. Gen điều hoà R tổng hợp prôtêin ức chế.
Câu 2. Trong cơ chế điều hòa hoạt động của Operon Lac thì enzyme ARN polimeraza thường xuyên phiên mã ở loại gen nào sau đây
A.Gen điều hòa                  B. Gen A              
 C. Gen Y              D. Gen Z

A.Gen điều hòa  
Câu 3. Tín hiệu điều hòa hoạt động gen của opêron Lac ở vi khuẩn E.coli là:         
A. Prôtêin ức chế.        B. Đường lactozơ.                      
C. Enzim ADN-polimeraza.           D. Đường mantôzơ.
B. Đường lactozơ.  
Câu 4. Trong cơ chế điều hòa sinh tổng hợp prôtêin ở vi khuẩn E.coli, khi môi trường có lactôzơ (có chất cảm ứng) thì diễn ra các sự kiện nào?
1. Gen điều hòa chỉ huy tổng hợp một loại prôtêin ức chế 
2. Chất cảm ứng kết hợp với prôtêin ức chế, làm vô hiệu hóa chất ức chế.
3. Quá trình phiên mã của các gen cấu trúc bị ức chế, không tổng hợp được mARN.
4. Vùng vận hành được khởi động, các gen cấu trúc hoạt động tổng hợp mARN, từ đó tổng hợp các chuỗi pôlipeptit.
Phương án đúng là:
A. 1, 2.                 B.1, 3.                     C.1, 4.                        D.1, 2, 4.
D.1, 2, 4.
Câu 5. Điều gì xảy ra nếu gen điều hòa của Operon của vi khuẩn bị đột biến tạo ra sản phẩm có cấu hình không gian bất thường
A. Operon Lac chỉ hoạt động quá mức bình thường khi môi trường có lactozo
B. Operon Lac không hoạt động ngay cả khi môi trường có Lactozo
C. Operon sẽ hoạt động ngay cả khi môi trường không có lactozo
D. Operon Lac sẽ không hoạt động bất kể môi trường có loại đường nào.
C. Operon sẽ hoạt động ngay cả khi môi trường không có lactozo