BÀI 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
NỘI DUNG
I. Khái quát về điều hòa hoạt động gen.
II. điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ.
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
1. Khái niệm về điều hoà hoạt động của gen:
Thế nào là điều hoà hoạt động của gen? Cho ví dụ?
Là quá trình điều hoà lượng sản phẩm của gen được tạo ra.
Ví dụ:
- Ở thú, các gen tổng hợp prôtêin sữa chỉ hoạt động ở cá thể cái, vào giai đoạn sắp sinh và nuôi con bằng sữa.
Ở E.coli các gen tổng hợp enzim chuyển hoá đường lactôzơ chỉ hoạt động khi môi trường có lactôzơ.
- Các gen tổng hợp kháng thể chỉ tổng hợp khi cơ thể mắc bệnh đó.
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
1. Khái niệm về điều hoà hoạt động của gen:
2. Các cấp độ điều hoà hoạt động của gen:
- Tế bào nhân sơ: chủ yếu là cấp độ phiên mã.
- Tế bào nhân thực: Phức tạp hơn gồm nhiều cấp độ (Điều hòa: phiên mã, dịch mã, sau dịch mã)
Điều hoà hoạt động của gen có ý nghĩa gì?
Đảm bảo các hoạt động sống của tế bào thích ứng với điều kiện môi trường cũng như sự phát triển bình thường của cơ thể.
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Mô hình cấu trúc của opêron Lac:
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
Thế nào là một Opêron?
Opêron là một cụm gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường được phân bố thành từng cụm và có chung một cơ chế điều hoà.
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Mô hình cấu trúc của opêron Lac:
Dựa vào hình trên, kiến thức SGK, mô tả cấu trúc của Opêron Lac?
- Vùng P(Vùng khởi động): Mang tín hiệu khởi đầu quá trình phiên mã
- Vùng O(Vùng vận hành): Liên kết với prôtêin ức chế
- Nhóm gen cấu trúc Z,Y,A: Phiên mã tổng hợp enzyme phân giải đường Lac
OPÊRON
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Mô hình cấu trúc của opêron Lac:
Gen điều hoà (R): Tổng hợp prôtêin ức chế, có khả năng liên kết với vùng vận hành để ngăn cản quá trình phiên mã.(Nằm ngoài Opêron Lac)
Prôtêin ức chế
Prôtêin ức chế
ARN Pôlimêraza
KHÔNG HOẠT ĐỘNG
Các gen cấu trúc (Z, Y, A)
Vùng vận hành
Gen điều hoà
2. Sự điều hoà hoạt động của opêron Lac:
* Khi môi trường không có lactôzơ
Mô tả sự điều hoà hoạt động của opêron Lac khi môi trường không có lactôzơ?
Các gen cấu trúc (Z, Y, A)
Vùng vận hành
Gen điều hoà
2. Sự điều hoà hoạt động của opêron Lac:
* Khi môi trường có lactôzơ
ARN Pôlimêraza
Mô tả sự điều hoà hoạt động của opêron Lac khi môi trường có lactôzơ?
2. Sự điều hoà hoạt động của opêron Lac:
* Khi môi trường có lactôzơ
Prôtêin ức chế
KHÔNG HOẠT ĐỘNG
Các gen cấu trúc (Z, Y, A)
Vùng vận hành
Gen điều hoà
2. Sự điều hoà hoạt động của opêron Lac:
* Khi môi trường không có lactôzơ
GHI NHỚ
- Gen điều hòa R luôn phiên mã ngay cả khi môi trường có đường và không có đường lactôzơ
- 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.
- 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.
CỦNG CỐ
Câu 1: Trong cơ chế điều hòa hoạt động các gen của opêron Lac, sự kiện nào sau đây chỉ diễn ra khi môi trường không có lactôzơ?
A. Một số phân tử lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế làm biến đổi cấu hình không gian 3 chiều của nó.
B. Prôtêin ức chế liên kết với vùng vận hành ngăn cản quá trình phiên mã của các gen cấu trúc.
C. ARN pôlimeraza liên kết với vùng khởi động để tiến hành phiên mã.
D. Các phân tử mARN của các gen cấu trúc Z, Y, A được dịch mã tạo ra các emzim phân giải đường lactôzơ.
CỦNG CỐ
Câu 2: Operon Lac của vi khuẩn E.coli gồm có các thành phần theo trật tự:
A. vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
B. gen điều hòa – vùng vận hành – vùng khởi động – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
C. gen điều hòa – vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
D. vùng khởi động – gen điều hòa – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
CỦNG CỐ
Câu 3. Điều hoà hoạt động của gen là
A. điều hoà lượng sản phẩm của gen tạo ra.
B. điều hoà phiên mã.
C. điều hoà dịch mã.
D. điều hoà sau dịch mã.
Câu 4. Điều hoà hoạt động gen ở tế bào nhân sơ chủ yếu xảy ra ở mức độ
A. sau dịch mã.
B. dịch mã.
C. phiên mã.
D. phiên mã và dịch mã.
CỦNG CỐ
Câu 5. Prôtêin điều hoà liên kết với vùng nào trong Opêron Lac ở E.coli để ngăn cản quá trình phiên mã?
A. Vùng điều hoà.
B. Vùng khởi động.
C. Vùng vận hành.
D. Vùng mã hoá.
Câu 6. Trong điều hoà hoạt động Opêron Lac khi môi trường không có lactôzơ, phát biểu nào sau đây sai?
A. Vùng mã hoá tổng hợp prôtêin ức chế.
B. Prôtêin ức chế bám vào vùng vận hành.
C. Quá trình phiên mã bị ngăn cản.
D. Quá trình dịch mã không thể tiến hành được.
CỦNG CỐ
Câu 7. Trong điều hòa hoạt động của opêron Lac ở E.coli, chất cảm ứng là
A. prôtêin.
B. enzim.
C. lactic.
D. lactôzơ.
Câu 8. 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.
HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ
- Học bài cũ và trả lời các câu hỏi trong SGK.
- Đọc trước bài mới “Đột biến gen” và sưu tầm các hình ảnh về đột biến gen.
Chào các em!
Chúc các em học tốt!