Tiêu đề Bài 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN.doc ✅

Trang 1 BÀI 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Mục tiêu  Kiến thức + Trình bày được khái niệm điều hòa hoạt động của gen. + Mô tả được cấu trúc của opêron Lac và cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ  Kĩ năng + Rèn luyện được kĩ năng quan sát, phân tích, so sánh; năng lực tư duy lôgic, năng lực tự học.
Trang 2 I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Khái quát về điều hòa hoạt động của gen 1.1. Định nghĩa Là điều hòa lượng sản phẩm của gen (cho phép hay không cho phép gen hoạt động). 1.2. Vai trò Tế bào có tính tòan năng, nhưng tại thời điểm nhất định mỗi tế bào chỉ tổng hợp sản phẩm cần thiết, để: + Đảm bảo cho tế bào và cơ thể hoạt động phù hợp với môi trường. + Tránh sự tổng hợp lãng phí. 2. Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ 2.1. Cấu tạo của opêron Lac theo Jacôp và Mônô 2.1.1. Khái niệm opêron Lac Opêron Lac là nhóm gen cấu trúc có liên quan về chức năng phân bố liền nhau thành cụm và có chung một cơ chế điều hòa. 2.1.2. Cấu trúc của opêron Lac • Nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A): Quy định tổng hợp prôtêin cấu thành enzim lactaza để phân giải lactôzơ tạo ATP. • Vùng điều hòa: + Vùng khởi động P (promoter): Là trình tự nuclêôtit liên kết với enzim ARN pôlimeraza để phiên mã diễn ra. + Vùng vận hành O (operator): Là trình tự nuclêôtit liên kết với prôtêin ức chế để làm ngừng quá trình phiên mã. 2.1.3. Gen điều hòa • Nằm ngòai nhóm opêron Lac. • Khi hoạt động: Tổng hợp prôtêin ức chế. • Chức năng: Điều hòa hoạt động của nhóm opêron Lac. 2.2. Điều hòa hoạt động gen của opêron Lac 2.2.1. Chất cảm ứng lactôzơ • Được hấp thụ từ môi trường ngòai. • Liên kết và làm bất hoạt prôtêin ức chế → làm cho prôtêin ức chế không gắn được vào vùng vận hành (O) → dẫn đến gen không phiên mã. 2.2.2. Cơ chế điều hòa hoạt động a. Khi môi trường không có lactôzơ • Gen điều hòa R tổng hợp prôtêin ức chế. • Prôtêin ức chế gắn vào vùng vận hành (O) → làm cho enzim ARN pôlimeraza không tháo xoắn nhóm gen cấu trúc → Các gen cấu trúc không phiên mã. b. Khi môi trường có lactôzơ • Lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế → làm cho prôtêin ức chế không gắn được vào vùng vận hành (O). • Enzim - ARN pôlimeraza tháo xoắn các gen cấu trúc → Các gen cấu trúc phiên mã tạo mARN; mARN dịch mã tổng hợp prôtêin cấu thành enzim - lactaza. • Khi enzim - lactaza phân huỷ hết lactôzơ thì prôtêin ức chế chuyển từ trạng thái bất hoạt sang trạng thái hoạt động đến bám vào vùng (O) → Opêron Lac lại bị ức chế. Câu hỏi hệ thống: • Tại sao tactôzơ được gọi là chất cảm ứng? Lactôzơ là nhân tố làm thay đổi trạng thái của Opêron, cụ thể: + Khi môi trường có lactôzơ → Opêron Lac ở trạng thái mở. + Khi môi trường không có lactôzơ → Opêron Lac ở trạng thái ức chế. • Ở sinh vật nhân sơ, điều hòa hoạt động gen diễn ra chủ yếu ở mức độ nào? Ở sinh vật nhân sơ, điều hòa hoạt động gen diễn ra chủ yếu ở mức độ phiên mã. • Ở sinh vật nhân thực, điều hòa hoạt động gen diễn ra có đặc điểm như thế nào? Ở sinh vật nhân thực, điều hòa hoạt động gen diễn ra: + Phức tạp.
Trang 3 + Ở nhiều mức độ. + Cần nhiều thành phần tham gia. • Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực do yếu tố nào quy định? Yếu tố đó có đặc điểm gì? + Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực do tín hiệu điều hòa quy định. + Tín hiệu điều hòa là hoocmôn hoặc nhân tố tăng trưởng, được sinh ra từ các tế bào biệt hóa cao và có khả năng lưu chuyển nhờ thể dịch, đến các tế bào đích để điều hòa hoạt động gen của các tế bào đích. • Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực diễn ra ở những mức độ nào? Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực diễn ra ở mức: (1) trước phiên mã; (2) phiên mã; (3) sau phiên mã; (4) dịch mã; (5) sau dịch mã. • Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực có những thành phần nào tham gia? Ngòai các vùng khởi động và kết thúc, còn có các gen: + Gây tăng cường: Khi tác động lên gen điều hòa làm tăng phiên mã của gen cấu trúc. + Gen ức chế: Làm ngừng phiên mã của các gen cấu trúc khi tác động lên gen điều hòa.
Trang 4 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA II. CÁC DẠNG BÀI TẬP  Phương pháp giải Để làm được dạng câu hỏi lí thuyết cơ bản này, cần trình bày/mô tả (1) khái niệm điều hòa hoạt động của gen; (2) cấu trúc opêron Lac; (3) cơ chế điều hòa hoạt động gen của sinh vật nhân sơ. Chú ý: + Các gen ở trong nhân/vùng nhân của một tế bào có số lần nhân đôi bằng nhau.