Điều hòa hoạt động gen Sinh 12

Điều hòa hoạt động gen Sinh 12

Bài viết hôm nay Cunghocvui xin giới thiệu với các bạn về bài giảng điều hòa hoạt động của gen lớp 12!

I. Định nghĩa

Điều hòa hoạt động gen chính là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra.

Các cấp độ điều hoà hoạt động của gen:

• Ở SV nhân thực: cấp ADN, cấp phiên mã, cấp dịch mã, cấp sau dịch mã
• Ở SV nhân sơ: chủ yếu ở cấp phiên mã

II. Các dạng thường gặp

    1. Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ

1.1. Mô hình cấu trúc operon Lac

• Khái niệm Operon

  • Operon là một cụm gen cấu trúc có chung cơ chế điều hòa

• Cấu trúc của 1 operon gồm:

  • Nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A): Quy định tổng hợp enzim tham gia vào các phản ứng phan giải đường lactôzơ

  • Vùng vận hành (O): Là vị trí tương tác với chất prôtêin ức chế ngăn cản phiên mã

  • Vùng khởi động (P): Là nơi mà ARN polimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã

  • Ngoài ra R: Là gen điều hoà (không nằm trong thành phần của opêron) điều hoà hoạt động các gen của opêron

1.2. Sự điều hoà hoạt động của operon lac

• Môi trường không lactôzơ

  • Prôtêin ức chế bám vào vùng vận hành → gen cấu trúc không hoạt động phiên mã

  • Hình ảnh minh hoạ:

• Môi trường có lactôzơ

  • Prôtêin ức chế liên kết với phân tử lactôzơ → biến đổi cấu hình không gian → không liên kết được với vùng vận hành → nhóm gen cấu trúc hoạt động phiên mã và dịch mã → pr phân giải đường lactôzơ → hết lactôzơ, prôtêin ức chế liên kết vời vùng vận hành, phiên mã bị dừng, điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ chủ yếu xảy ra ở giai đoạn đầu của chu kỳ sống.

  • Hình ảnh minh hoạ: 

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

2.1. Các cấp độ điều hòa hoạt động gen:

• 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)

2.2. 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.

Giải bài tập điều hòa hoạt động của gen

III. Trắc nghiệm điều hòa hoạt động gen

Câu 1: Đột biến điểm gồm các dạng:

A. mất, thêm một cặp nu

B. mất, thêm hoặc thay một cặp nu

C. mất, thêm, thay hoặc đảo một cặp nu

D. mất, thêm hoặc thay một vài cặp nu

Câu 2: Guanin dạng hiếm(G*) làm biến đổi cặp nu- nào sau đây?

A. A-T → G-X

B. T-A → G-X

C. G-X → A-T

D. G- X → T-A

Câu 3: Nếu xử lí bằng hóa chất 5-BU thì qua bao nhiêu lần nhân đôi sẽ tạo nên gen đột biến đầu tiên ?

A. 3 lần

B. 2 lần

C. 1 lần

D. 4 lần

Trên đây là toàn bộ kiến thức mà Cunghocvui muốn chia sẻ về điều hòa hoạt động của gen!