Đặt vấn đề: ???? Những con số này liên quan gì đến hình bên?

75 000 000 000 000

25000

• Ở người có khoảng 75.1012
tế bào, mỗi tế bào thì có
khoảng 25000 gen
• Có phải các gen luôn luôn
hoạt động không?
• Nếu luôn hoạt động tổng
hợp sản phẩm (protein)
phải giống nhau ở mọi lứa
tuổi, nhưng tại sao thanh
niên lại nhanh lớn hơn?

Cần phải có cơ chế điều hoà hoạt
động của gen

I. Khái quát về điều hòa hoạt động gen:

Điều hòa
là gì?

Điều khiển

Hoạt động
gen là gì?

- gồm phiên mã
và dịch mã.

- Điều hòa hoạt động của gen là điều hoà
lượng ....sản phẩm...của gen được tạo ra.

I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN

1. Khái niệm về điều hoà hoạt động của gen:
Là quá trình điều hoà lượng sản phẩm của gen được tạo ra.
Thế nào là điều hoà hoạt động của gen?
Có phải các gen luôn luôn hoạt động?
Không. 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.
- Người có khoảng 25000 gen, chỉ có 1 số gen hoạt động,
phần lớn gen ở trạng thái không hoạt động → tổng hợp
prôtêin vào lúc thích hợp.

KHÁI NIỆM KHÁC  KN: Điều hoà hoạt động
của gen là gen có được phiên mã hay không đảm
bảo cho các gen hoạt động đúng thời điểm cần thiết
trong quá trình phát triển của cá thể
Điều hoà hoạt động của gen có ý nghĩa gì?
Đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào phù
hợp với điều kiện môi trường, phù hợp với sự
phát trển bình thường của cơ thể
Giúp tế bào chỉ tổng hợp các prôtêin và các enzym
cần thiết ở từng thời điểm cho sự sống  Đảm bảo
cho hệ thống sống sử dụng năng lượng 1 cách hiệu
quả phù hợp với điều kiện môi trường

NST

NST THÁO XOẮN

ADN
mARN sơ khai

mARN ở trong nhân TB

PHIÊN MÃ

BIẾN ĐỔI
SAU PHIÊN MÃ

mARN trưởng thành
Phân huỷ mARN
Polypeptit

Prôtêin hoạt động
PHÂN HUỶ
PROTEIN

DỊCH MÃ

BIẾN ĐỔI
SAU DỊCH MÃ

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: có ở tất cả các cấp độ.
Tại sao điều hoà hoạt động gen ở tế bào nhân sơ và tế bào
nhân thực lại khác nhau?
Tế bào nhân sơ quá trình phiên mã và dịch mã diễn ra
đồng thời. Tế bào nhân thực có màng nhân nên 2 quá
trình xảy ra không đồng thời.

II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ

II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN
SƠ
1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:

Thế nào là một ôpêron?
Opêron
Gen điều hoà

ADN

P

R

Vùng vận
hành

P O

Các gen cấu trúc (Z, Y, A)
có liên quan về chức năng

Z

Y

A

Vùng khởi động

Operon 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.

II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ

1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
Một ôpêron gồm có mấy vùng, vị trí và chức năng của mỗi
vùng đó?
Opêron
Gen điều hoà

ADN

P

R

Vùng vận hành
P O
Vùng khởi động

Một Ôpêron Lac gồm 3 vùng:

+Vùng khởi động = P: Promoter
+Vùng vận hành = O: Operator
+Nhóm gen cấu trúc = Z, Y, A

Z

Các gen cấu trúc (Z, Y, A)
có liên quan về chức năng

Y

A

  Gen điều hòa quy định tổng
hợp prôtêin ức chế
Gen điều hoà

ADN

P

Opêron

Vùng vận hành

R

Vùng khởi động

P O

Z

Y

A

Các gen cấu trúc (Z, Y, A)

Opêron Lac gồm:

- Nhóm gen cấu trúc Z,Y,A: tổng hợp protein có cùng chức
năng.
- Vùng vận hành (O): tương tác với chất ức chế.
- Vùng khởi động (P): vị trí để ARN polimeraza gắn vào
khởi đầu phiên mã.

* Lưu ý: Gen R (Relulater): nằm ngoài thành phần của Opêron
có vai trò điều hoà hoạt động của các gen Opêron

II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ

1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
Gen điều hoà

ADN P

R

Vùng vận
hành

P O

Opêron
Các gen cấu trúc (Z, Y, A)
có liên quan về chức năng

Z

Y

A

Vùng khởi động

protein ức chế

+ Gen điều hoà (R) làm khuôn để sản xuất prôtêin ức
chế, có khả năng liên kết với vùng vận hành để ngăn cản
quá trình phiên mã.

Vùng vận hành (O)

*ỨC CHẾ

Z

(Khi môi trường
không có lactôzơ)

Y

A

ADN

Không phiên mã
Prôtêin ức chế
*HOẠT ĐỘNG

Z

(Khi môi trường có
lactôzơ)

Chất cảm ứng
(lactôzơ)

Y

A

ADN
mARN

Prôtêin ức chế
bị bất hoạt

Các prôtêin được tạo thành
bởi các gen Z, Y, A

Các thành phần cấu trúc
(Khi môi
cóR
Gentrường
điều hoà
lactôzơ)
Prôtêin ức chế

Đặc điểm hoạt động khi môi trường
không có lactozo
Tổng hợp…………..………
prôtêin ức chế

Các gen cấu trúc Z, Y, A

Không ………..
phiên mã

Các thành phần cấu trúc
Gen điều hoà R
(Khi môi
trườngức chế
Prôtêin
không có
lactôzơ)
Các gen cấu trúc Z, Y, A

…..………..
tương tác với vùng vận hành(O)

Đặc điểm hoạt động khi môi trường
Vùng vận
có lactozo
hành (O)
…………
tổng hợp… …prôtêin ức chế
Gắn với…lactôzơ
……….., bị bất hoạt
Không phiên
…………..……tổng
hợp prôtêin
hoạt mã
động
( các enzim phân giải lactôzơ)

Thành
Khi môi trường không
phần tham
Khi môi trường có lactôzơ
có lactôzơ
gia
Gen điều Phiên mã tổng hợp
hoà R
chất ức chế (prôtêin ức
chế)
Prôtêin ức Gắn vào vùng vận
chế
hành  vùng vận hành
bị ức chế
Các gen Không phiên mã 
cấu trúc Z, không được tổng hợp
Y,A
Ôpêrôn không hđ
(trạng thái ức chế)

Phiên mã tổng hợp chất
ức chế (prôtêin ức chế)
Gắn với lactôzơ chất ức
chế bị bất hoạt vùng vận
hành được tự do
Phiên mã, ARN được tổng
hợp, sử dụng để dịch mã
tổng hợp prôtêin.
Ôpêrôn hoạt động

II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN
SƠ
1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:

2. Sự điều hoà hoạt động của operon Lac:
* Khi môi trường không có lactôzơ

Prôtêin ức chế

Mô tả sự điều hoà hoạt động của operon Lac khi môi
trường không có lactôzơ?

Hoạt động (Khi môi trường không có Lactôzơ)
Gen điều
hoà
P
R

Opêron Lac
P

O

Z

Y

A

Phiên mã

Các gen cấu trúc
không họat động

Giải mã
Prôtêin ức chế

II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ

1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
2. Sự điều hoà hoạt động của operon Lac:
* Khi môi trường không có lactôzơ

Prôtêin ức chế

Gen
điều hòa

Prôtêin
ức chế

Gắn
vào

Vùng vận
hành

Ngăn
phiên mã

Gen cấu trúc
không hoạt
động

II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ

1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
2. Sự điều hoà hoạt động của operon Lac:
* Khi môi trường có lactôzơ

Mô tả sự điều
hoà hoạt động
của operon Lac
khi môi trường có
lactôzơ?

Hoạt động (Khi môi trường có Lactôzơ)
Gen điều
hoà
P
R

ARN pôlymeraza
P

Phiên mã và
dịch mã

O

Z

Y

Phiên mã

A

A
Y

Prôtêin ức chế
Lactôzơ là chất
cảm ứng

Opêron Lac

z
Dịch mã

mARN

Prôtêin ức chế bị bất hoạt không
gắn được vào vùng vận hành
ARN pôlymeraza

Prô-lac z

Prô-lac Y

Prô-lac A

II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ

1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac:
2. Sự điều hoà hoạt động của operon Lac:
* Khi môi trường có lactôzơ

Lactôzơ

Liên
kết Prôtêin
ức chế

Vùng vận
hành

g
n
ô ào
h
K nv
Cấu hình không gian 3 gắ
ARN polimeraza
chiều biến đổi
Liên kết
Vùng khởi động
Phiên mã

mARN của gen Z,Y,A
Dịch mã
Enzim phân giải đường lactôzơ
Lactôzơ bị phân giải hết
Dừng phiên mã

Vùng vận hành

Gắn vào

Prôtêin ức chế

CÓ ĐƯỜNG

KHÔNG CÓ ĐƯỜNG

CÓ PHIÊN
MÃ

KHÔNG
PHIÊN MÃ

“CÓ CÓ – KHÔNG KHÔNG”

Bổ sung kiến thức về cấp độ điều hoà hoạt động
gen:
+ Điều hoà phiên mã: Điều hoà số lượng
mARN được tổng hợp.
+ Điều hoà dịch mã: Điều hoà lượng prôtêin
tạo ra.
+ Điều hoà sau dịch mã: biến đổi phân tử
protein sau dịch mã.

*Cơ chế điều hoà hoạt động gen ở nhân thực phức tạp hơn do:
- Số nu, số gen lớnChỉ một phần nhỏ ADN mã hóa, đại bộ phận
đóng vai trò điều hòa hoặc không hoạt động.
- AND + protein, cuộn xoắn NST Điều hòa hoạt động của gen
qua nhiều mức:
+ NST tháo xoắn;
+ phiên mã;
+ biến đổi sau phiên mã;
+ dịch mã;
+biến đổi sau dịch mã.
Có yếu tố điều hòa khác
+ Yếu tố tăng cường  tăng phiên mã.
+ Yếu tố bất hoạt  ngừng phiên mã.

Câu 1. Thành phần của opêrôn Lac ở E.coli gồm
A. gen điều hòa (R), nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
B. gen điều hòa (R), vùng khởi động (P), nhóm gen cấu
trúc (Z, Y, A).
C. vùng khởi động (P), vùng vận hành (O), nhóm gen
cấu trúc (Z, Y, A).
D. gen điều hòa (R), vùng vận hành, nhóm gen cấu trúc
(Z, Y, A).

Câu 2. Trong cơ chế điều hòa hoạt động gen ở SV nhân sơ,
gen điều hòa R có vai trò
A. mang thông tin quy định enzim ARN- pôlimeraza.
B. mang thông tin quy định prôtêin điều hòa.
C. là nơi tiếp xúc với enzim ARN- pôlimeraza.
D. Là nơi liên kết với prôtêin điều hòa.

Câu 3. Trong mô hình điều hòa của Mônô và Jacôp theo
Ôperôn Lac, chất cảm ứng là
A. Đường galactôzơ.
B. Đường Lactôzơ.
C. Đường Glucôzơ.
D. Prôtêin ức chế.

TRẮC NGHIỆM
Phát biểu

Đúng/ Sai

1. Điều hòa hoạt động gen chỉ có sau phiên mã.
2. Gen R phiên mã 1 lần thì nhóm gen Z, Y, A phiên mã 1 lần.
3. Gen R nhân đôi 1 lần thì nhóm gen Z, Y, A nhân đôi 1 lần.
4. Khi có đường Lactozo, các gen Z, Y, A tiến hành phiên mã.
5. Tín hiệu khởi đầu quá trình phiên mã các gen Z, Y, A ở vùng điều
hòa (Operator).

 

TRẮC NGHIỆM
Phát biểu

6. Protein ức chế bị bất hoạt khi có đường Lactozo do mất cấu trúc
không gian.
7. Protein ức chế nằm trong cấu trúc Operon.Lac.
8. Điều hòa hoạt động gen là điều hòa lượng sản phẩm mà gen tạo ra.
9. Ở người không có điều hòa hoạt động gen.
10. Gen điều hòa R # Z, Y, A quy định tổng hợp protein ức chế.

Đúng/ Sai

TRẮC NGHIỆM
Phát biểu

11. Khi môi trường có đường, protein ức chế bị mất cấu trúc không
gian do đường gắn với protein ức chế.
12. Gen phân mảnh không có điều hòa hoạt động gen.
13. Chỉ gen Z mới tạo được enzyme phân giải đường lactose.
14. Gen Z, Y, A qua phiên mã thu được 3 mARN khác nhau.
15. Gen Z, Y, A dịch mã tạo ra 3 phân tử protein khác nhau.

Đúng/ Sai

TRẮC NGHIỆM
2.1: Trong mô hình cấu trúc của opêron Lac, vùng vận hành là nơi :
A. prôtêin ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã.
B. ARN pôlimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã.
C. mang thông tin quy định cấu trúc prôtêin ức chế.
D. chứa thông tin mã hoá các axit amin trong phân tử prôtêin cấu trúc.
2.2: Theo Jacôp và Mônô, các thành phần cấu tạo của opêron Lac gồm:
A. gen điều hoà, nhóm gen cấu trúc, vùng khởi động (P).
B. vùng vận hành (O), nhóm gen cấu trúc, vùng khởi động (P).
C. gen điều hoà, nhóm gen cấu trúc, vùng vận hành (O).
D. gen điều hoà, nhóm gen cấu trúc, vùng vận hành (O), vùng khởi động (P).

TRẮC NGHIỆM
2.3: 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. ARN pôlimeraza liên kết với vùng khởi động của opêron Lac và tiến hành phiên mã.
B. Một số phân tử lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế.
C. Gen điều hoà R tổng hợp prôtêin ức chế.
D. Các gen cấu trúc Z, Y, A phiên mã tạo ra các phân tử mARN tương ứng.
2.6: Điều hòa hoạt động gen là gì?
A. Là điều hòa lượng nhiễm sắc thể có trong tế bào.
B. Là điều hòa trình tự các nucleotide của gen.
C. Là điều hòa lượng sản phẩm mà gen tạo ra.
D. Là quá trình tổng hợp Operon.Lac.

TRẮC NGHIỆM
2.4: Khi nói về operon Lac ở vi khuẩn E.Coli, có bao nhiêu phát biểu sai?
I. Gen điều hòa (R) nằm trong thành phần của opêron Lac.
II. Vùng vận hành (O) là noi ARN pôlimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã.
III. Khi môi trường không có latozơ thì gen điều hòa (R) không phiên mã.
IV. Khi gen cấu trúc A và gen cấu trúc Z đều phiên mã 12 lần thì gen cấu trúc Y
cũng phiên mã 12 lần.
A. 4.

D. 1.

B. 2.

C. 3.

TRẮC NGHIỆM
2.5: Phát biểu nào dưới đây là đúng khi nói về hoạt động của Operon.Lac?
A. Khi môi trường có đường, đường lactozo sẽ gắn với protein ức chế làm protein
ức chế tăng hoạt tính.
B. Khi môi trường có đường, protien ức chế đóng vai trò là chất cảm ứng.
C. Khi môi trường không có đường, gen điều hòa (R) không phiên mã.
D. Khi môi trường không có đường, protein ức chế gắn vào vùng vận hành (O)
ngăn cản quá trình phiên mã của nhóm gen cấu trúc Z, Y, A.

TRẮC NGHIỆM
2.9: Opêrôn Lac của E coli ở trạng thái hoạt động khi:
A. Môi trường xuất hiện lactôzơ
động.

B. Khi gen điều hòa (R) hoạt

C. Môi trường không có lactôzơ
chế.

D. Môi trường thừa prôtêin ức

2.10: Trong hoạt động của Opêron - Lac ở vi khuẩn E.coli, chất cảm ứng
(lactôzơ) có vai trò:
A. Hoạt hóa ARN- pôlimêraza

B. Ức chế gen điều hòa

C. Hoạt hóa vùng khởi động

D. Vô hiệu hóa prôtêin ức chế

TRẮC NGHIỆM
2.7: Có bao nhiêu nhận định đúng khi nói về điều hòa hoạt động gen?
I. Điều hòa hoạt động gen xảy ra ở tất cả mọi loài sinh vật.
II. Trong cơ chế điều hòa hoạt động của opêron Lac ở vi khuẩn E.coli. Khi không có
đường lactôzơ thì prôtêin ức chế vẫn được tổng hợp.
III. Gen điều hòa không nằm trong cấu trúc của opêron Lac.
IV. Opêron gồm các gen cấu trúc không liên quan về chức năng.
A. 3

D. 4

B. 2

C. 1

TRẮC NGHIỆM
2.8: Khi nói về opêron Lac ở vi khuẩn E.Coli, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Nếu xảy ra đột biến ở giữa gen cấu trúc A thì có thể làm cho prôtêin do gen này
quy định bị bất hoạt.
II. Khi prôtêin ức chế liên kết với vùng vận hành thì các gen cấu trúc Z, Y, A không
được phiên mã.
III. Nếu xảy ra đột biến ở gen điều hòa R làm cho gen này không được phiên mã thì
các gen cấu trúc Z, Y, A cũng không được phiên mã.
IV. Khi môi trường không có lactôzơ thì prôtêin ức chế do gen điều hòa R quy định
vẫn được tổng hợp.
A. 3.

D. 1

B. 4.

C. 2.

a. Khi môi trường không có lactôzơ
Các thành phần cấu trúc

Đặc điểm hoạt động

Gen điều hoà R

prôtêin ức chế
Tổng hợp…………..………

Prôtêin ức chế

tương tác với vùng vận hành(O)
..………..

Các gen cấu trúc Z, Y, A

phiên mã
Không ………..

b. Khi môi trường có lactôzơ
Các thành phần cấu trúc

Gen điều hoà R
Prôtêin ức chế
Các gen cấu trúc Z, Y, A

Đặc điểm hoạt động
tổng hợp prôtêin ức chế
…………
lactôzơ
Gắn với ………..,
bị bất hoạt
hoạt động
……………tổng
hợp prôtêin
( các enzim phân giải lactôzơ)

TỪ ĐỂ CHỌN: không hoạt động; kết hợp; prôtêin ức chế; lipit ; phiên mã; tương tác;
tổng hợp; lactôzơ; prôtêin; hoạt động; không tổng hợp.

Câu 3: Operon là
A. một đoạn trên phân tử ADN bao gồm một số gen cấu trúc và
một gen vận hành chi phối.
B. cụm gồm một số gen điều hòa nằm trên phân tử ADN.
C. một đoạn gồm nhiều gen cấu trúc trên phân tử ADN.
D. cụm gen cấu trúc có chung một cơ chế điều.
Câu 4: Gen điều hòa R khi hoạt động sẽ tổng hợp nên:
A. Enzim phân hủy lactôzơ.
B. prôtêin ức chế.
A. C. lactôzơ.
B. D. Enzim điều khiển Operon.
Câu 5: Điều hòa hoạt động gen của sinh vật nhân sơ chủ yếu xảy
ra ở giai đoạn
A. phiên mã.
B. dịch mã.
C. sau dịch mã.
D. sau phiên mã.

- 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.