Bài thuyết trình môn Sinh học Lớp 12 - Bài 3: Điều hoà hoạt động gen

hiều cấp độ : cấp độ AND, cấp độ phiên mã , cấp độ dịch mã và cấp độ sau dịch mã . 
 Ở sinh vật nhân sơ , điều hòa hoạt động gen chủ yếu ở mức độ phiên mã . 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
2. Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ 
	 Cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ ( theo mô hình của hai nhà khoa học F. Jacop và J. Mono) 
a. Cấu trúc của Operon Lac 
Operon Lac bao gồm : 
Cấu trúc Z, Y, A : Kiểm soát tập hợp các phản ứng phân giải đường lactozo có trong môi trường để cung cấp năng lượng cho tế bào . 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
2. Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ 
	a. Cấu trúc của Operon Lac 
 Vùng vận hành O (Operator) : là trình tự nucleotit đặc biệt , mà tại đó protein ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã . 
 Vùng khởi động P (Promoter): nơi mà ARN polimeza bám vào và khởi đầu phiên mã . 
 Một gen không nằm trong phần của Operon , song đóng vai trò quan trọng trong điều hòa hoạt động của các gen của Operon là gen điều hòa R. 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
2. Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ 
	b. Sự điều hòa hoạt động gen của Operon Lac 
Khi môi trường không có lactozo 
Gen điều hòa tập hợp protein ức chế , protein này liên kết với vùng vận hành dẫn đến ngăn cản quá trình phien mã làm cho các gen cấu trúc không hoạt động 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
 Khi môi trường có lactozo 
 Khi môi trường có lactozo , một số phân tử lactozo liên kết với protein ức chế làm biến đổi cấu hình không gian thể liên kết với vùng vận hành . Do đó ARN polimeraza có thể liên kết được với vùng khởi đầu để tiến hành phiên mã . 
 Khi đường lactozo bị phân giải hết , protein ức chế lại liên kết với vùng vận hành và quá trình phiên mã lại dừng lại . 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
II. TRỌNG TÂM BÀI 
Cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ : 
Sự điều hòa hoạt động của Operon Lac 
Khi môi trường không có lactozo 
Khi môi trường có lactozo 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
III. CÁC KHÁI NIỆM TRONG BÀI 
Khái niệm điều hòa hoat động gen : là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra của mỗi 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 . 
Khái niệm Operon : Operon là cụm gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường được phân bố liền nhau có chung một cơ chế điều hòa . 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
IV. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY 
Khái quát về điều hòa hoạt động gen 
SGK( phiếu học tập nếu có ) 
Hỏi đáp tìm tòi bộ phận 
Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ 
SGK 
Hỏi đáp tìm tòi bộ phận 
Quan sát hình ảnh rút ra bản chất của vấn đề 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
IV. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY 
 Mô tả cấu trúc của Operon , vai trò của từng thành phần 
 Mô tả hoạt động gen khi môi trường không có lactozo 
 Mô tả hoạt động gen khi môi trường có lactozo 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
V. Phân tích , sử dụng các bảng , biểu , hình , sơ đồ có trong bài 
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 
Môi trường không có lactozo 
Môi trường có lactozo 
A.Bản đồ của operon lac B. Sơ đồ của operon lac ở trạng thái bị kìm hãm C. Sơ đồ của operon lac ở trạng thái được kích thích 
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 .. 
a. Khi môi trường không có lactôzơ 
Các thành phần cấu trúc 
Đặc điểm hoạt động 
Gen điều hoà R 
 chất 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 . 
b. Khi môi trường có lactôzơ 
 Sự điều hòa hoạt động của opêron Lac 
Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của Operon Lac ở E.coli 
I. ỨC CHẾ 
II. 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 
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 
2. Sự điều hòa hoạt động của opêron Lac 
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 
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 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
VI. CÁC KỸ NĂNG RÈN LUYỆN QUA BÀI 
 Phân tích hình vẽ 
 Phương pháp làm việc với SGK 
 Kỹ năng làm việc nhóm 
 Kỹ năng trình bày , lập luận của học sinh 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
VII. XÂY DỰNG BÀI TẬP GIÁO VIÊN 
Thiết kế phiếu học tập 
Sưu tầm hình ảnh trực quan 
Tìm thêm kiến thức bổ sung 
Kiến thức bổ sung 
	 Cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ chúng ta đã được tìm hiểu trong bài , vậy đối với con người chúng ta hay nói rộng hơn là những sinh vật nhân thật thì điều hòa hoạt động gen như thế nào ? 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
VII. XÂY DỰNG BÀI TẬP GIÁO VIÊN 
 Cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thật phức tạp hơn ở sinh vật nhân sơ do cấu trúc phức tạp của AND trong NST. 
 AND của tế bào nhân thực có số lượng cặp nucleotit rất lớn . Chỉ một bộ phận mã hóa các thông tin di truyền còn đại bộ phận đóng vai trò điều hòa hoặc không hoạt động . 
 AND nằm trong NST có cấu trúc xoắn phức tạp cho nên một khi phiên mã , NST phải tháo xoắn . 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
VII. XÂY DỰNG BÀI TẬP GIÁO VIÊN 
 Ở sinh vật nhân chuẩn chỉ gặp những đoạn AND có trình tự cố định luôn đứng trước các gen làm nhiệm vụ tổng hợp protein, ARN. 
 Cơ chế điều hòa hoạt động của gen giúp hiểu được vì sao các tế bào trong một cơ thể có bộ gen giống nhau mà lại phân hóa khác nhau về cấu tạo và chức năng . 
 Sự điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thực qua nhiều mức , qua nhiều giai đoạn : NST tháo xoắn , phiên mã , dịch mã và biến đổi sau dịch mã . 
Bài 3 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
VIII. TÀI LIỆU THAM KHẢO 
 SGK lớp 12 
 SGK nâng cao lớp 12 
 Sách giáo viên lớp 12 
 Sách giáo viên nâng cao 12 
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). 
Câu hỏi trắc nghiệm 
Câu 2. Trong cơ chế điều hòa hoạt động gen ở SV nhân sơ , gen điều hòa R có vai trò 
A. Mang thông tin quy định enzim ARN- pôlimeraza . 
B. Mang thông tin quy định prôtêin điều hòa . 
C. Là nơi tiếp xúc với enzim ARN- pôlimeraza . 
D. Là nơi liên kết với prôtêin điều hòa . 
Câu hỏi trắc nghiệm 
Câu 3. 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. 
Câu hỏi trắc nghiệm 
Câu 4: Trong cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ vai trò của gen điều hòa là gì ? 
A. Nơi tiếp xúc với enzim ARN polimeraza . 
B. Mang thông tin qui định protein điều hòa . 
C. Mang thông tin qui định enzim ARN polimeraza . 
D. Nơi liên kết với protein điều hòa . 
Câu hỏi trắc nghiệm 
Câu 5 :Theo giai đoạn phát triển của các thể và theo nhu cầu hoạt động sống của tế bào thì : 
A . Tất cả các gen trong tế bào điều hoạt động . 
B. Tất cả các gen trong tế bào có lúc đồng loạt hoạt động có khi đồng loạt dừng lại . 
C. Phần lớn các gen trong tế bào hoạt động . 
D. Có một số gen trong tế bào hoạt động còn phần lớn các gen ở trạng thái không hoạt động hoặc hoạt động rất yếu . 
Câu hỏi trắc nghiệm 
Câu 6: Sự biểu hiện điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ diễn ra ở cấp độ nào ? 
a. Diễn ra hoàn toàn ở cấp độ trước phiên mã . 
b. Diễn ra hoàn toàn ở cấp độ dịch mã . 
c. Diễn ra chủ yếu ở cấp độ phiên mã . 
d. Diễn ra hoàn toàn ở cấp độ sau phiên mã . 
Câu hỏi trắc nghiệm 
Câu 7: Ở sinh vật nhân sơ , khi môi trường có lactozo thì : 
A. Lactozo lien kết với protein ức chế , operator được mở . 
B. Protein ức chế hoạt động khóa chặt operator. 
C. Kích động hoạt tínhprotein ức chế . 
D. ARN polimeraza ngừng hoạt động trên mARN . 
Câu hỏi trắc nghiệm 
Câu 8: Ở sinh vật nhân sơ , khi môi trường không có lactozo thì : 
A. Protein ức chế bám vào operator. 
B. Proteinức chế bị khử hoạt tính không bám vào operator. 
C. ARN polimeraza bám vào promotor . 
D. Các gen cấu trúc mở để thực hiện phiên mã . 
Câu hỏi trắc nghiệm 
THE END 
Xin chân thành cảm ơn thầy và các bạn theo dõi 
Stop Here