Câu 1 trang 18 SGK
Thế nào là điều hòa hoạt động gen?
Phương pháp giải
Xem lại Khái quát về điều hòa hoạt động của gen
Lời giải chi tiết
Điều hòa hoạt động của gen là điều hòa lượng sản phẩm do gen tạo ra (ARN và protein) hay điều hòa các quá trình nhân đôi ADN, phiên mã tạo ARN và quá trình tổng hợp protein trong tế bào đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào phù hợp với điều kiện môi trường cũng như với sự phát triển bình thường của cơ thể.
Câu 2 trang 18 SGK
Operon là gì? Trình bày cấu trúc operon Lac ở E.coli.
Phương pháp giải
Xem lại Mô hình và cấu trúc operon Lac ở E.coli
Lời giải chi tiết
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 Operon quy định tổng hợp các enzim thủy phân Lactôzơ.
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-polimeraza 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.
Câu 3 trang 18 SGK
Giải thích cơ chế điều hoà hoạt động của opêron Lac.
Phương pháp giải
Xem lại Sự điều hòa hoạt động của operon Lac
Lời giải chi tiết
- Sự hoạt động của opêron chịu sự điều khiển của một gen điều hoà (regulator: R) nằm ở trước opêron.
- Bình thường, gen R tổng hợp ra một loại prôtêin ức chế gắn vào gen chỉ huy do đó gen cấu trúc ở trạng thái bị ức chế nên không hoạt động. Khi có chất cảm ứng (ví dụ lactôzơ) thì opêron chuyển sang trạng thái hoạt động (cảm ứng).
Khi môi trường không có Lactozo: Protêin 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
Hình 1: Cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac khi môi trường không có Lactozo
Khi môi trường có Lactozo: Lactozo (đóng vai trò như chất cảm ứng) 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.
Hình 2 : Cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac khi môi trường có Lactozo
- Khi lactôzơ bị phân giải hết, chất ức chế được giải phóng, chất ức chế chuyển từ trạng thái bất hoạt sang trạng thái hoạt động đến bám vào gen chỉ huy và opêron lại chuyển sang trạng thái bị ức chế.
Câu 4 trang 18 SGK
Trong cơ chế điều hoà hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ, vai trò của gen điều hoà là gì?
A. Nơi tiếp xúc với enzim ARN polimeraza.
B. Mang thông tin quy định prôtêin ức chế.
C. Mang thông tin quy định enzim ARN pôlimcraza.
D. Nơi liên kết với prôtêin điều hoà.
Phương pháp giải
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.
Lời giải chi tiết
Gen điều hòa mang thông tin mã hóa protein ức chế.
Chọn B
