Bài giảng môn Sinh học Lớp 12 - Tiết 6, Bài 3: Điều hoà hoạt động gen

Giáo viên giảng dạy : Nguyễn Thị Hương Trầm 
Trường THPT Hùng Vương 
ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
TIẾT 6 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Câu 2. Liên kết giữa các axit amin trong phân tử prôtêin là: 
 a. liên kết hiđrô . b. liên kết hóa trị . 
 c. liên kết ion. 
d. liên kết peptit . 
Câu 1. Trình tự của nuclêôtit trên mạch khuôn của gen như sau: ATGXTAAXXGATGXG. Phân tử mARN do gen tổng hợp có trình tự là: 
a. UAXGAUUGGXUAXGX 
b. TAXGATTGGXTAXGX. 
c. UAXGUUUGGXUAXGX 
d. TAXGAATGGXTAXGX . 
TIẾT 6– ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
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? 
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 . 
- 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 . 
TIẾT 6 – ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
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. 
TIẾT 6 – ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG GEN 
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ 
Các nhà khoa học phát hiện ra cơ chế hoạt động 
của opêron Lac ở E.Coli 
1. Mô hình cấu trúc của Ôpêron Lac: 
TIẾT 6– ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
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 ôpêron? 
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. 
Vùng vận hành 
Vùng khởi động 
Z 
Y 
A 
Gen điều hoà 
ADN 
O 
P 
R 
P 
Opêron 
Các gen cấu trúc (Z, Y, A) 
có liên quan về chức năng 
TIẾT 6 – ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
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 Ôpêron Lac: 
Vùng vận hành 
Vùng khởi động 
Z 
Y 
A 
Gen điều hoà 
ADN 
O 
P 
R 
P 
Opêron 
Các gen cấu trúc (Z, Y, A) 
có liên quan về chức năng 
Một ôpêron gồm có mấy vùng, vị trí và chức năng của mỗi vùng đó? 
Một Ôpêron Lac gồm 3 vùng: 
+Vùng khởi động. 
+Vùng vận hành. 
+Nhóm gen cấu trúc. 
TIẾT 6 – ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
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 Ôpêron Lac: 
Vùng vận hành 
Vùng khởi động 
Z 
Y 
A 
Gen điều hoà 
ADN 
O 
P 
R 
P 
Opêron 
Các gen cấu trúc (Z, Y, A) 
có liên quan về chức năng 
+Vùng khởi động (P) nơi mà ARN - polimeraza để khởi đầu sự phiên mã. 
+Vùng vận hành(O) là vị trí tương tác với prôtêin ức chế làm ngăn cản sự phiên mã. 
+Nhóm gen cấu trúc: quy định tổng hợp các enzim tham gia phản ứng phân giải đường lactôzơ. 
TIẾT 6 – ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
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 Ôpêron Lac: 
Vùng vận hành 
Vùng khởi động 
Z 
Y 
A 
Gen điều hoà 
ADN 
O 
P 
R 
P 
Opêron 
Các gen cấu trúc (Z, Y, A) 
có liên quan về chức năng 
+ 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. 
protein ức chế 
Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của Operon Lac ở E.coli 
*ỨC CHẾ 
*HOẠT ĐỘNG 
Chất cảm ứng ( lactôzơ ) 
Prôtêin ức chế bị bất hoạt 
Các prôtêin được tạo thành bởi các gen Z, Y, A 
mARN 
ADN 
ADN 
Z 
Y 
A 
Z 
Y 
A 
Không phiên mã 
Vùng vận hành (O) 
( Khi môi trường không có lactôzơ ) 
( Khi môi trường có lactôzơ ) 
Prôtêin ức chế 
TIẾT 6 – ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
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 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? 
TIẾT 6– ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
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 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 
Vùng vận hành 
Gắn vào 
Ngăn phiên mã 
Gen cấu trúc không hoạt động 
TIẾT 6 – ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
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 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? 
TIẾT 4 – ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
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 Ôpêron Lac: 
2. Sự điều hoà hoạt động của operon Lac: 
* Khi môi trường có lactôzơ 
Lactôzơ 
Prôtêin ức chế 
Liên kết 
Cấu hình không gian 3 chiều biến đổi 
Vùng vận hành 
Không gắn vào 
ARN polimeraza 
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 
Prôtêin ức chế 
Vùng vận hành 
Gắn vào 
Dừng 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). 
CỦNG CỐ, LUYỆN TẬP 
Câu 2. 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. 
CỦNG CỐ, LUYỆN TẬP 
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: 
Enzim phân hủy lactôzơ. 
B. prôtêin ức chế. 	 
C. lactôzơ.	 
D. Enzim điều khiển Operon. 	 
Câu 5: Điều hòa hoạt động gen của sinh vật nhân sơ chủ yếu xảy ra ở giai đoạn 
phiên mã.	 
dịch mã. 
sau dịch mã. 
sau phiên mã. 
Các thành phần cấu trúc 
Đặc điểm hoạt động 
Gen điều hoà R 
Tổng hợp .. 
Prôtêin ức chế 
.... với vùng vận hành(O ) 
Các gen cấu trúc Z, Y, A 
Không .. 
Các thành phần cấu trúc 
Đặc điểm hoạt động 
Gen điều hoà R 
 prôtêin ức chế 
Prôtêin ức chế 
 Gắn với .., bị bất hoạt 
Các gen cấu trúc Z, Y, A 
 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 . 
 prôtêin ức chế 
tương tác 
phiên mã 
tổng hợp 
hoạt động 
lactôzơ 
a. Khi môi trường không có lactôzơ 
b. Khi môi trường có lactôzơ 
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!