Bài giảng Sinh học Lớp 12 - Bài 3: Điều hoà hoạt động gen (Chuẩn kiến thức)

BÀI 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
“ Tại sao trứng ếch lại nở ra nòng nọc và nòng nọc lại phát triển thành ếch được ” ? 
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
 Điều hòa hoạt động gen là điều hòa lượng sản phẩm của gen tạo ra , đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào phù hợp với điều kiện của môi trường cũng như sự phát triển bình thường của cơ thể . 
 Điều hòa hoạt động gen : Điều hòa phiên mã , điều hòa dịch mã , điều hòa sau dịch mã . Ở sinh vật nhân sơ , xảy ra chủ yếu ở cấp độ phiên mã . 
Phát hiện cơ chế điều hòa hoạt động gen ở E.Coli 
 Mônô và Jaccôp – Pháp 
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ: 
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ: 
1. Mô hình cấu trúc của opêron Lac: 
* Khái niệm Opêron : Các gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường được phân bố thành 1 cụm có chung một cơ chế điều hòa gọi là Ôpêron. 
*Cấu trúc : 
- Vùng cấu trúc Z, Y, A : chứa các gen cấu trúc quy định tổng hợp các enzim phân giải đường lactôzơ. 
- Vùng vận hành O (operator): có trình tự Nu đặc biệt để prôtêin ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã. 
- Vùng khởi động P (Promoter): nơi mà ARN pôlimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã. 
* Gen điều hòa R (Regulator) không thuộc opêron, nhưng có vai trò quan trọng giúp điều hoà hoạt động của opêron thông qua điều hoà prôtêin ức chế. 
PHIM ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
Khi môi trường không có Lactôzơ ( ức chế ) 
Khi môi trường có Lactôzơ ( hoạt động ) 
THẢO LUẬN HOÀN THÀNH PHIẾU HỌC TẬP 
Sơ đồ : Sự điều hoà hoạt động gen opêron Lac 
a) Khi môi trường không có lactôzơ: 
 Gen điều hoà hoạt động tổng hợp prôtêin ức chế. 
 Prôtêin ức chế liên kết được vào vùng vận hành của opêron ngăn cản quá trình phiên mã làm các gen cấu trúc không hoạt động. 
2. Sự điều hoà hoạt động gen opêron Lac: 
b) Khi môi trường có lactôzơ: 
- Các phân tử lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế làm nó không liên kết được vào vùng vận hành của opêron, do đó mà ARN pôlimeraza liên kết được với vùng khởi động để tiến hành phiên mã tạo ra các mARN. 
- Các phân tử mARN của gen cấu trúc được dịch mã tạo ra các enzim phân giải lactôzơ. 
- Khi lactôzơ bị phân giải hết thì prôtêin ức chế lại liên kết vào vùng vận hành và quá trình phiên mã bị dừng lại. 
Khi môi trường không có Lactôzơ ( ức chế ) 
Khi môi trường có Lactôzơ ( hoạt động ) 
- Gen điều hoà hoạt động tổng hợp prôtêin ức chế. 
- Prôtêin ức chế liên kết được vào vùng vận hành của opêron ngăn cản quá trình phiên mã làm các gen cấu trúc không hoạt động. 
- Các phân tử lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế làm nó không liên kết được vào vùng vận hành của opêron, do đó mà ARN pôlimeraza liên kết được với vùng khởi động để tiến hành phiên mã tạo ra các mARN. 
- Các phân tử mARN của gen cấu trúc được dịch mã tạo ra các enzim phân giải lactôzơ. 
- Khi lactôzơ bị phân giải hết thì prôtêin ức chế lại liên kết vào vùng vận hành và quá trình phiên mã bị dừng lại. 
NỘI DUNG PHIẾU HỌC TẬP