Lớp 12Sinh Học

Gen điều hòa operon hoạt động khi môi trường

Trắc nghiệm: Gen điều hòa operon hoạt động khi môi trường: 

A. Có chất cảm ứng. 

B. Không có chất cảm ứng.

Bạn đang xem: Gen điều hòa operon hoạt động khi môi trường

C. Không có chất ức chế. 

D. Có hoặc không có chất cảm ứng.

Trả lời: 

Đáp án đúng là: D. Có hoặc không có chất cảm ứng.

Gen điều hoà hoạt động khi môi trường có hoặc không có chất cảm ứng

Cùng THPT Ninh Châu tìm hiểu về gen điều hòa operon qua những thông tin bên dưới bài viết sau nhé! 

I. Khái quát về điều hòa hoạt động của gen

1. Khái niệm

Điều hòa hoạt động của gen chính là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra, ở đây được hiểu là gen có được phiên mã và dịch mã hay không

 Sự hoạt động khác nhau của các gen trong hệ gen là do quá trình điều hòa

2. Lý do

– Trong mỗi tế bào, số lượng gen  rất lớn nhưng thường chỉ có một số ít gen hoạt động còn phần lớn các gen ở trạng thái không hoạt động hoặc hoạt động rất yếu.

3. Vai trò

– Đảm bảo hoạt động sống của tế bào phù hợp điểu kiện môi trường và sự phát triển bình thường của cơ thể.

– Giúp nhận biết thời điểm gen hoạt động, lượng sản phẩm do gen tạo ra.

4. Đặc điểm

– Phức tạp, nhiều mức độ khác nhau

+ Điều hòa trước phiên mã: là điều hòa số lượng gen qui định tính trạng nào đó trong tế bào

+ Điều hòa phiên mã: là điều hòa việc tạo ra số lượng mARN (vd: điều hòa hoạt động của cụm gen Z,Y,A trong lactose Operon)

+ Điều hòa dịch mã: là điều hòa lượng prôtêin được tạo ra bằng cách điều khiển thời gian tồn tại của mARN, thời gian dịch mã hoặc số lượng ribôxôm tham gia dịch mã

+ Điều hòa sau dịch mã: là điều hòa chức năng của prôtêin sau khi đã dịch mã hoặc loại bỏ prôtêin chưa cần thiết (ví dụ: điều hòa hoạt động gen R trong mô hình điều hòa lactose Operon

– Sinh vật nhân sơ: chủ yếu diễn ra điều hòa phiên mã.

– Sinh vật nhân thực: điều hòa ở nhiều mức độ (Từ trước phiên mã đến sau dịch mã)

Ý nghĩa:

+ Tế bào chỉ tổng hợp protein cần thiết vào thời điểm thích hợp với một lượng cần thiết.

+ 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

+ Các mức độ điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật: Phiên mã, Dịch mã, Sau dịch mã.

+ Điều hòa hoạt động gen của tế bào nhân sơ xảy ra chủ yếu ở mức độ phiên mã.

II. Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ

1. Mô hình cấu trúc của operon Lac

– Operon là các gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường phân bố theo cụm có chung một cơ chế điều hòa.

– Operon Lac là các gen cấu trúc quy định tổng hợp các enzim thủy phân Lactozo được phân bố thành cụm trên ADN và có chung một cơ chế điều hòa.

2. Sự điều hòa hoạt động của operon Lac

Khi môi trường không có Lactozo:  Protein ức chế do gen điều hòa tổng hợp sẽ liên kết vào vùng vận hành làm ngăn cản quá trình phiên mã của gen cấu trúc 

Khi môi trường có Lactozo: Lactozo đã liên kết với protein ức chế làm biến đổi cấu hình không gian nên protein ức chế bất hoạt và không gắn với vùng vận hành Enzim ARN polimeraza có thể liên kết vào vùng khởi động để tiến hành quá trình phiên mã. Các phân tử mARN tiếp tục dịch mã tổng hợp các enzim thủy phân Lactozo.

3. Cấu trúc opêron Lac ở E. coli : 

–  Nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A) : nằm kề nhau, có liên quan với nhau về chức năng

–  Vùng vận hành (O) : là đoạn mang trình tự nu đặc biệt, là nơi bám của prôtêin ức chế ngăn cản sự phiên mã của nhóm gen cấu trúc.

– Vùng khởi động (P) : nơi bám của enzim ARN-pôlimeraza khởi đầu sao mã.

Gen điều hòa (R) : không thuộc thành phần của opêron nhưng đóng vai trò quan trọng trong điều hoà hoạt động các gen của opêron qua việc sản xuất prôtêin ức chế.

III. Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thực 

– Sự điều hòa biểu hiện gen ở nhân thực phải qua nhiều mức điều hòa phức tạp hơn so với nhân sơ và qua nhiều giai đoạn như: nhiễm sắc thể  tháo xoắn, phiên mã, biến đổi hậu phiên mã, mRNA rời nhân ra tế bào chất, dịch mã và biến đổi sau dịch mã.

– Đa số nhân thực có cơ thể đa bào và mỗi tế bào có biểu hiện sống không phải tự do, mà chịu sự biệt hóa theo các chức năng chuyên biệt trong mối quan hệ hài hòa với cơ thể.

– Ngoài sự biệt hóa tế bào, các cơ thể nhân thực đa bào còn trải qua quá trình phát triển cá thể với  nhiều giai đoạn phức tạp nối tiếp nhau, trong đó có những gen chỉ biểu hiện ở phôi và sau đó thì dừng hẳn

IV. Bài tập vận dụng

Câu 1: Điều hòa hoạt động gen chính là: 

A. Điều hòa lượng sản phẩm do gen tạo ra

B. Điều hòa lượng mARN

C. Điều hòa lượng tARN

D. Điều hòa lượng rARN

Câu 2: Sự điều hòa 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.

Câu 3: Khi nói về cấu trúc của operon, điều khẳng định nào sau đây là chính xác?

A. Operon là một nhóm gen cấu trúc có chung một trình tự promoter và kết hợp với một gen điều hòa có nhiệm vụ điều hòa phiên mã của cả nhóm gen cấu trúc nói trên cùng lúc

B. Operon là một nhóm gen cấu trúc nằm gần nhau và mã hóa cho các phân tử protein có chức năng gần giống hoặc liên quan đến nhau

C. Operon là một nhóm gen cấu trúc có cùng một promoter và được phiên mã cùng lúc thành các phân tử mARN khác nhau

D. Operon là một nhóm gen cấu trúc nằm gần nhau trên phân tử ADN, được phiên mã trong cùng một thời điểm để tạo thành một phân tử mARN

Câu 4: Trình tự các thành phần cấu tạo của một operon là

A. gen điều hòa – vùng vận hành – vùng khởi động – nhóm gen cấu trúc.

B. vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc.

C. nhóm gen cấu trúc – vùng vận hành – vùng khởi động.

D. nhóm gen cấu trúc – vùng khởi động – vùng vận hành.

Câu 5: Phát biểu nào dưới đây không đúng khi nói về đặc điểm của điều hòa hoạt động gen ở tế bào nhân thực?

A. Cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thực phức tạp hơn ở sinh vật nhân sơ.

B. Phần lớn các trình tự nucleotit trên ADN được mã hóa thành các thông tin di truyền.

C. Phần ADN không mã hóa thì đóng vai trò điều hòa hoặc không hoạt động.

D. Có nhiều mức điều hòa, qua nhiều giai đoạn: từ nhiễm sắc thể (NST) tháo xoắn đến biến đổi sau dịch mã.

Câu 6: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac, sự kiện nào sau đây diễn ra cả khi môi trường có lactozo và khi môi trường không có laztozo?

A. Một số phân tử lactozo liên kết với protein ức chế.

B. Gen điều hòa R tổng hợp protein ức chế

C. Các gen cấu trúc Z, Y, A phiên mã hóa tạo ra các phân tử mARN tương ứng.

D. ARN polimeraza liên kết với vùng khởi động của operon Lac và tiến hành phiên mã.

Câu 7: Trong cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ, vai trò của gen điều hòa là

A. mang thông tin cho việc tổng hợp một protein ức chế tác động lên các gen cấu trúc.

B. nơi gắn vào của protein ức chế để cản trở hoạt động của enzim phiên mã.

C. mang thông tin cho việc tổng hợp một protein ức chế tác động lên vùng vận hành.

D. mang thông tin cho việc tổng hợp một protein ức chế tác động lên vùng khởi động.

Câu 8: Trình tự nucleotit đặc biệt của một operon nơi enzim ARN polimeraza bám vào khởi động quá trình phiên mã các gen cấu trúc được gọi là:

A. tổng hợp protein ức chế bám vào vùng khởi động để khởi đầu phiên mã.

B. tổng hợp enzim ARN polimeraza bám vào vùng khởi động để khởi đầu phiên mã.

C. tổng hợp protein ức chế bám vào vùng vận hành để ngăn cản quá trình phiên mã

D. tổng hợp các loại enzim tham gia vào phan ứng phân giải đường lactozo.

Đăng bởi: THPT Ninh Châu

Chuyên mục: Lớp 12, Sinh Học 12

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button