CHÀO MỪNG
CÁC EM HỌC SINH

XÂY DỰNG
NÔNG TRẠI

7

Câu 1: Quá trình tổng hợp phân tử RNA dựa trên mạch
khuôn của gene gọi là quá trình gì?
A. Tái bản DNA.
B. Dịch mã.
C. Phiên mã ngược.
D. Phiên mã.

Đáp án: D

Câu 2. Điền vào chỗ trống: Ở người, gene mã hóa cho
hormone insulin được biểu hiện ở tế bào β của ......
nhưng lại không biểu hiện ở các tế bào khác.
Đáp án: Tuyến Tụy

Câu 3: Sắp xếp trật tự các chữ sau thành từ có
nghĩa:

N/H/A/G/E/U/Đ/I/E/Ò/Ề

Đáp án: Điều hòa gene

Câu 4: Đây là tên của một loại tế bào được sử dụng để
thay thế cho các tế bào, mô bị tổn thương trong cơ
thể bệnh nhân?
Đáp án: tế bào gốc

Câu 5: Đây là tên của một phân tử làm khuôn để
tổng hợp chuỗi polypeptide?
Đáp án: mRNA

Câu 6: Sắp xếp trật tự các chữ sau thành từ có
nghĩa:
M/I/T/K/Ể/S/Ự/S/A/O
Đáp án: Sự kiểm soát

Câu 7: Điền từ còn thiếu: Điều hoà hoạt động
gene chính là điều hoà lượng .... của gene được
tạo ra.
Đáp án: Sản phẩm

Hiện nay, việc sử dụng tế bào gốc trong y
học là một trong những thành tựu có vai
trò quan trọng trong điều trị các bệnh di
truyền ở người.
Tế bào gốc được sử dụng để thay thế cho
các tế bào, mô bị tổn thương trong cơ thể
bệnh nhân. Bằng cách nào mà tế bào gốc
có thể trở thành các loại tế bào khác
nhau trong cơ thể?

CHƯƠNG 1 DI TRUYỀN PHÂN TỬ VÀ DI TRUYỀN
NHIỄM SẮC THỂ

BÀ I 3

ĐIỀU HÒA
BIỂU HIỆN GENE

Trình bày được thí nghiệm trên operon Lac của
E. coli.

MỤC TIÊU
BÀI HỌC

Phân tích được ý nghĩa của điều hoà biểu hiện gene trong
tế bào và trong quá trình phát triển cá thể.

Nêu được các ứng dụng của điều hoà biểu hiện gene

NỘI DUNG CHÍNH
01 THÍ NGHIỆN XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU
HIỆN GENE CỦA OPERON LAC
02 Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE

03 ỨNG DỤNG ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE

I. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE CỦA
OPERON LAC
Học sinh đọc SGK, thảo luận. Các nhóm thảo luận luân
phiên theo 2 vòng hoàn thành 2 nội dung sau:

PHIẾU HỌC TẬP 3
Giải thích kết quả thí nghiệm
Khi môi trường không Khi môi trường
Tiêu chí
có lactose
không có lactose
Giống nhau
 
Khác nhau
Kết luận

 

….

Nhóm 4 hoàn thành các câu hỏi.

Câu 1: Tại sao hai nhà khoa học Jacob và Monod có thể kết luận ba gene lacZ,
lacY và lacA cùng nằm trên một phân tử DNA?
Câu 2: Quan sát Hình 3.2 và 3.3, hãy: 
a) Mô tả cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac khi môi trường không có và
có đường lactose.
b) Cho biết điều gì sẽ xảy ra khi đường lactose được sử dụng hết?

I. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE CỦA
OPERON LAC
1. Thí nghiệm trên operon Lac của E.Coli
a. Thí nghiệm

Mục đích thí nghiệm
Nghiên cứu sự biểu hiện của các gene liên
quan đến chuyển hoá lactose ở vi khuẩn E.
coli
Nội dung thí nghiệm
- Nuôi cấy vi khuẩn E. coli trong môi trường
không có lactose
- nuôi cấy vi khuẩn E. coli trong môi trường có
lactose

I. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE CỦA
OPERON LAC
Kết quả
- Khi môi trường không có lactose, trong mỗi tế bào E. coli chỉ có một vài phân tử
enzyme;
- Khi lactose được bổ sung vào môi trường nuôi cấy (không chứa glucose), tốc độ
tổng hợp của cả ba loại enzyme tăng lên khoảng 1.000 lần chỉ trong vòng 2 – 3 phút

Giả thuyết đặt ra
Một tín hiệu từ môi trường gây nên biểu hiện đồng thời một cụm nhiều gene mã
hoá các enzyme tham gia chuyển hoá lactose. Các gene này được phiên mã thành
một mRNA (mRNA polycistronic) và dịch mã mRNA này tạo ra nhiều chuỗi
polypeptide

I. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE
CỦA OPERON LAC
1. Thí nghiệm trên operon Lac của E.Coli
b. Cấu trúc operon lac

Operon là gì?

Khái niệm: Operon là cụm các gene cấu trúc có chung một cơ
chế điều hoà phiên mã và được phiên mã tạo thành một mRNA.

I. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE CỦA
OPERON LAC

LacZ, LacY, lacA

Mã hóa cho các enzyme giúp Vi khuẩn chuyển hóa và sử dụng đường
Lactose

O (Operator)

Vị trí bám của protein điều hòa

P (promoter)

Vị trí bám của enzyme RNA polymerase khởi động phiên mã nhóm
gene cấu trúc

I. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE CỦA
OPERON LAC
2. Giải thích kết quả thí nghiệm

Giống nhau:
Gene điều hoà
LacI tổng hợp
protein điều hòa

I. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE CỦA
OPERON LAC
2. Giải thích kết quả thí nghiệm
Khi môi trường không có
Lactose

Khi môi trường có Lactose

Khác nhau

Lactose
như
là
chất
cảm
ứng
gắn
vào
và
Protein ức chế gắn vào
làm
thay
đổi
cấu
hình
protein
ức
chế,
vùng Operator làm ức chế protein ức chế bị bất hoạt không gắn
biểu hiện của gene cấu
được
vào
vùng
Operator
nên
các
gene
trúc (các gene cấu trúc
cấu
trúc
lacZ,
lacY,
lacA
biểu
hiện.
không biểu hiện)

Kết luận

Hoạt động của operon Lac chịu sự điều khiển của 1 gene điều hòa lacI
nằm trước operon, gene này mã hóa cho 1 loại protein điều hòa có
khả năng liên kết với vùng operator để điều hòa hoạt động của
operon Lac.

I. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE CỦA
OPERON LAC
2. Giải thích kết quả thí nghiệm
Vai trò của gene điều hòa là gì?
- Không nằm trong operon.
- Khi hoạt động tổng hợp protein điều hòa (protein điều hòa có khả năng bám vào vùng
Operator ngăn cản phiên mã)

Tại sao hai nhà khoa học Jacob và Monod có thể kết luận ba gene lacZ, lacY và lacA
cùng nằm trên một phân tử DNA?
- Dựa vào thí nghiệm trên operon Lac của E.coli.
- Dựa trên sự gia tăng đồng thời của các loại enzyme, hai nhà khoa học nhận thấy các gene
lacZ, lacY và lacA được phân bố nằm liền nhau thành cụm trên phần tử DNA (thuộc cùng một
đơn vị phiên mã), được điều khiển bởi một vùng promoter và một vùng operator.

I. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE CỦA
OPERON LAC
2. Giải thích kết quả thí nghiệm
Cho biết điều gì sẽ xảy ra khi đường lactose được sử dụng hết?
Khi lactose hết → protein điểu hòa sẽ gắn vào vùng operator của operon
lac, ngăn cản sự phiên mã của các gen cấu trúc.

Điều hòa hoạt động của gene là gì?
Điều hoà biểu hiện gene là sự kiểm soát quá trình tạo ra sản phẩm của gene
trong tế bào

II. Ý NGHĨA ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE
Học sinh đọc SGK + quan sát hình và
hoạt động nhóm đôi trả lời các câu hỏi

Dựa vào cơ chế điều hoà biểu
hiện gene của operon Lac, hãy cho
biết ý nghĩa của điều hoà biểu hiện
gene đối với quá trình trao đổi chất
ở sinh vật?
Quan sát Hình 3.5, hãy cho biết
sự điều hoà biểu hiện gene có ý
nghĩa như thế nào đối với sự phát
triển cá thể ở sinh vật đa bào?

II. Ý NGHĨA ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE
Điều hoà biểu hiện gene ở vi khuẩn giúp chúng có khả năng tự điều chỉnh quá trình trao
đổi chất trong tế bào, chỉ có những sản phẩm cần thiết cho hoạt động sống của tế bào mới
được tạo ra với hàm lượng phù hợp. Nhờ đó, vi khuẩn có thể đáp ứng với những thay đổi
của môi trường.

II. Ý NGHĨA ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE
Ở sinh vật đa bào, các tế bào tuy có hệ gene giống
nhau nhưng mỗi tế bào chỉ tổng hợp các protein đặc
trưng quy định cấu trúc và chức năng cho từng loại tế
bào. Kết quả của quá trình điều hoà biểu hiện gene
giúp mỗi tế bào đi vào con đường biệt hoá đặc trưng
hình thành nên các mô, cơ quan và hệ cơ quan chuyên
hoá, cuối cùng hình thành cơ thể hoàn chỉnh.

Biệt hoá đặc trưng hình thành nên các mô,
cơ quan và hệ cơ quan của tế bào

II. Ý NGHĨA ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE

Sinh vật đa bào trải qua quá trình phát
triển cá thể gồm nhiều giai đoạn phức tạp
nối tiếp nhau, ở mỗi giai đoạn cần có sự biểu
hiện hoặc không biểu hiện của các gene nhất
định đảm bảo cho sự phát triển bình thường
của cơ thể.

III. ỨNG DỤNG ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE

Học sinh đọc
SGK + quan
án:và
sátĐáp
hình
A1-B2-C3.
hoạt
động
A2-B4-C1
A3-B1-C4
nhóm
đôi
A4-B3-C2
ghép cột

Lĩnh vực
(A)

Ứng dụng
(B)

Vai trò
(C)

1.Y – dược
học
 

1. Điều khiển quá trình phân chia và phân hóa của tế bào trong nuôi cấy
mô tế bào thực vật thông qua việc sử dụng các loại hormone sinh trưởng
với tỷ lệ tích hợp. Ví dụ sử dụng phối hợp 2 loại hormone auxin và xytokinin
với tỷ lệ thích hợp để điều khiển sự phân hóa của mô sẹo.

1. Giúp điều chỉnh tỉ lệ đực cái,
điều chỉnh mức độ biểu hiện
của tính trạng mong muốn để
phù hợp với mục tiêu sản xuất.

2.Nông
nghiệp

2. Sản xuất các loại thuốc chữa các bệnh nguy hiểm ở người thông qua ức
chế hoạt động hoặc sản phẩm của gene. Ví dụ sử dụng kháng thể đơn dòng 2. Giúp tạo ra các mô hình tế
bào phục vụ cho công tác
tái tổ hợp trastuzumab có tác dụng liên kết với thụ thể HER2 nhằm ức chế nghiên cứu di truyền.
sự biểu hiện quá mức của tế bào ung thư vú.

3. Nuôi cấy tế bào gốc trong môi trường chứa các chất điều hòa, biểu hiện
các gene khác nhau để điều khiển quá trình biệt hóa của tế bào gốc thành
3.Công nghệ tế bào mong muốn. Ví dụ mô hình hóa bệnh di truyền dựa vào biệt hóa tế 3. Giúp điều trị các bệnh nguy
sinh học
hiểm ở người.
bào gốc đa năng cảm ứng ở người ( hiPSC) phục vụ nghiên cứu cơ chế gây
bệnh ở mức độ phân tử.
4. Điều khiển sự đóng hoặc mở của các gene trong quá trình sinh trưởng và
4.Nghiên cứu phát triển ở sinh vật nhờ sử dụng hormone nhân tạo. Ví dụ xử lý cá rô phi
di truyền bằng hormone 17 - α methyltestosterone ở giai đoạn bột cá sẽ có biểu hiện
kiểu hình là con đực.

4. Giúp kiểm soát quá trình
nuôi cấy mô tế bào, góp phần
quan trọng trong công tác nhân
giống và tạo giống.

III. ỨNG DỤNG ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE
Y – dược học: Sản xuất các
loại thuốc chữa các bệnh nguy
hiểm ở người thông qua ức
chế hoạt động hoặc sản phẩm
của gene.

III. ỨNG DỤNG ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE

Nông nghiệp: Điều khiển sự
đóng hoặc mở của các gene
trong quá trình sinh trưởng và
phát triển ở sinh vật nhờ sử
dụng hormone nhân tạo.

III. ỨNG DỤNG ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE

Công nghệ sinh học: Điều
khiển quá trình phân chia và
phân hoá của tế bào trong
nuôi cấy mô tế bào thực vật
thông qua việc sử dụng các
loại hormone sinh trưởng với
tỉ lệ thích hợp.

III. ỨNG DỤNG ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE
Nghiên cứu di truyền:
Nuôi cấy tế bào gốc trong môi
trường chứa các chất điều hoà
biểu hiện các gene khác nhau để
điều khiển quá trình biệt hoá của
tế bào gốc thành tế bào mong
muốn.

TÓM TẮT NỘI DUNG
Điều hòa biểu hiện gene là kiểm soát quá trình tạo ra sản phẩm của
gene
Hệ thống lactose ở vi khuẩn E.Coli gồm: gene điều hòa (tạo ra protein
ức chế điều hòa họa động của operon) và operon Lac (gồm vùng promoter,
vùng operator và các gene mã hóa enzyme chuyển hóa và sử dụng đường
lactose, các gene này có chung cơ chế điều hòa
Điều hòa biểu hiện gene đảm bảo cho tế bào có thể thích ứng với môi
trường và quá trình phát triển bình thường của cá thể
Con người đã ứng dụng những hiểu biết về điều hòa biểu hiện gene
trong nhiều lĩnh vực nhứ: nông nghiệp, y học,.... nhằm tạo ra nhiều sản
phẩm phục vụ cho đời sống con người, điều trị bệnh do rối loạn dideuf hòa
hoạt động gene gây ra.

LUYỆN TẬP

https://quizizz.com/join?gc=97695222

Cảm ơn đã
lắng nghe

VIDEO số 1