Tìm hiểu về điều hòa biểu hiện gene: Khám phá cơ chế kiểm soát hoạt động của gene, từ lý thuyết cơ bản đến ứng dụng thực tế trong sinh học và y học. Tài liệu ôn thi ĐGNL môn Sinh học chi tiết, dễ hiểu, giúp bạn nắm vững kiến thức và tự tin đạt điểm cao.
Mục lục
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Cấu trúc và thành phần điều hòa
Operon lac gồm vùng điều hòa (PO) và ba gene cấu trúc (ZYA).
Gene điều hòa (lacI) quy định protein ức chế (lacI).
Ba gene cấu trúc:
lacZ quy định enzyme β-galatosidase,
lacY quy định enzyme permease
Gene lacA quy định enzyme transacetylase.
Operon lac được điều hòa bởi gene điều hòa lacI quy định protein ức chế (lacl).
2. Cơ chế điều hòa biểu hiện gene của operon lac:
– Khi môi trường không có lactose: Protein ức chế (lacI) liên kết với operator (O) làm cho enzyme RNA polymerase không thể liên kết được với promoter (P) nên các gene cấu trúc không được phiên mã
– Khi môi trường có lactose: Một lượng nhỏ lactose chuyển thành đồng phân của lactose và liên kết với protein ức chế khiến protein này thay đổi cấu hình dẫn đến không liên kết được với operator (O), do vậy enzyme RNA polymerase có thể liên kết với promoter (P) và tiến hành phiên mã các gene cấu trúc.
3. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn của điều hòa biểu hiện gene
a) Ý nghĩa
– Vi khuẩn: điều hòa giúp tự điều chỉnh quá trình trao đổi chất trong tế bào:
+ Chỉ có những sản phẩm cần thiết cho hoạt động sống của tế bào mới được tạo ra với hàm lượng phù hợp.
+ Giúp tiết kiệm được năng lượng ,…
=> Nhờ đó, vi khuẩn có thể đáp ứng với những thay đổi của môi trường.
Ví dụ: Khi môi trường có tryptophan, vi khuẩn E. coli sẽ ngưng sản xuất các enzyme xúc tác cho quá trình tổng hợp tryptophan.
Ví dụ: Tế bào vi khuẩn E.coli phải dùng tới 90% số ATP mà tế bào tạo ra để tổng hợp protein. Nhờ có sự điều hoà hoạt động gene, tế bào chỉ tổng hợp sản phẩm của gene khi cần thiết, với lượng phù hợp với nhu cầu nên tiết kiệm được năng lượng. Ngoài ra, điều hòa hoạt động gene còn đảm bảo cho tế bào thích nghi được với sự thay đổi của môi trường.
Ví dụ: Khi tế bào gặp điều kiện nhiệt độ môi trường cao bất thường, một số gene được kích hoạt để tạo ra các protein chống sốc nhiệt; hay các tế bào miễn dịch chỉ kích hoạt các gene tổng hợp kháng thể khi tiếp xúc với các tác nhân gây bệnh.
– Sinh vật đa bào, các tế bào tuy có hệ gene giống nhau nhưng:
+ Mỗi tế bào chỉ tổng hợp các protein cần cho từng loại tế bào đó.
+ Mỗi giai đoạn cần có sự biểu hiện hoặc không biểu hiện của các gene nhất định đảm bảo cho sự phát triển bình thường
+ Nhờ điều hòa hoạt động gene khác nhau từng loại tế bào → tế bào đi vào biệt hóa riêng.
Kết quả hình thành nên các mô, cơ quan và hệ cơ quan chuyên hóa, …
Ví dụ: ở người, một gene được gọi là proto-oncogene thường tạo ra một lượng sản phẩm vừa đủ nhưng khi gene hoạt động quá mức sẽ trở thành gene gây ung thư (oncogene). Sự dư thừa sản phẩm của gene ung thư kích hoạt một loại tế bào cơ thể phân chia không kiểm soát dẫn đến bệnh ung thư.
Ví dụ: Ở người, gene tham gia quy định hình thái của cơ thể chỉ biểu hiện ở giai đoạn phôi, sau đó dừng hẳn; trong quá trình biến thái ở bướm, các gene biểu hiện khác nhau ở giai đoạn sâu bướm và bướm trưởng thành
B. BÀI TẬP VẬN DỤNG
I. BÀI TẬP VÍ DỤ:
Bài tập phân tích sơ đồ để giải thích hiện tượng
Bài 1: Quan sát Hình, hãy:
a. Mô tả cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac khi môi trường không có và có đường lactose.
b. Cho biết điều gì sẽ xảy ra khi đường lactose được sử dụng hết.
Hướng dẫn
a) – Khi môi trường không có lactose, operon bị ức chế, trong tế bào vi khuẩn chứa rất ít enzyme chuyển hóa đường lactose; Khi bổ sung lactose vào môi trường nuôi cấy vi khuẩn, lactose đóng vai trò là một chất cảm ứng gây bất hoạt protein điều hòa. Lúc này, các gene của operon Lac được biểu hiện dẫn đến số lượng enzyme chuyển hóa đường lactose trong tế bào tăng lên nhanh chóng.
b) Khi lactose hết → protein ức chế sẽ gắn vào vùng vận hành (operator) của operon lac, ngăn cản sự phiên mã của các gen cấu trúc.
Bài 2: Quan sát hình sau
Hãy cho biết sự điều hòa biểu hiện gene có ý nghĩa như thế nào đối với sự phát triển cá thể ở sinh vật đa bào?
Hướng dẫn
– Sự điều hòa biểu hiện gen có ý nghĩa: hình thành các tế bào chuyên hóa các chức năng khác nhau cho cơ thể.
– Sinh vật đa bào trải qua quá trình phát triển cá thể gồm nhiều giai đoạn phức tạp nối tiếp nhau, ở mỗi giai đoạn cần có sự biểu hiện hoặc không biểu hiện của các gene nhất định đảm bảo cho sự phát triển bình thường của cơ thể. Ví dụ: Ở người, gene tham gia quy định hình thái của cơ thể chỉ biểu hiện ở giai đoạn phôi, sau đó dừng hẳn; trong quá trình biến thái ở bướm, các gene biểu hiện khác nhau ở giai đoạn sâu bướm và bướm trưởng thành
Bài tập sử dụng vận dụng hiểu biết về ĐHHĐ gen để giải thích cơ chế, hiện tượng sinh học
Bài 1: Một số vi khuẩn E.coli phải dùng tới 90% số ATP mà tế bào tạo ra để tổng hợp protein. Tế bào chỉ tổng hợp sản phẩm của gene khi cần thiết, với lượng phù hợp với nhu cầu nên tiết kiệm được năng lượng, giúp cho tế bào thích nghi được với sự thay đổi của môi trường.
Mỗi nhận định sau đây là Đúng hay Sai về ví dụ này?
A. Hiện tượng này giúp tế bào thích nghi môi trường nguồn năng lượng trong cơ thể không phải vô hạn.
B. Tế bào tổng hợp sản phẩm khi cần thiết là do sự điều tiết từ ngoài tế bào.
C. Quá trình điều tiết tổng hợp chất trên là điều hòa hoạt động gene trong tế bào.
D. Nhờ có sự điều hoà hoạt động gene, tế bào chỉ tổng hợp sản phẩm của gene khi cần thiết, với lượng phù hợp với nhu cầu nên tiết kiệm được năng lượng.
Hướng dẫn
Đáp án đúng: A – C – D
B. Tế bào tổng hợp sản phẩm khi cần thiết là do sự điều tiết từ ngoài tế bào. → Nhờ có sự điều hoà hoạt động gene, tế bào chỉ tổng hợp sản phẩm của gene khi cần thiết, với lượng phù hợp với nhu cầu nên tiết kiệm được năng lượng.
Bài 2. Ở vi khuẩn, khi tế bào gặp điều kiện nhiệt độ môi trường cao bất thường, tế bào tổng hợp protein chống sốc nhiệt. Hay khi tế bào tiếp xúc tác nhân gây bệnh thì tế bào sẽ tổng hợp nên kháng để chống lại tác nhân gây bệnh.
Mỗi nhận định sau đây là Đúng hay Sai về ví dụ này?
A. Quá trình trên liên quan điều hòa hoạt động gene trong tế bào.
B. Tất cả các gene điều khiển các quá trình, hoạt động trong tế bào luôn hoạt động khi hình thành cơ thể.
C. Khi tế bào gặp điều kiện nhiệt độ môi trường cao bất thường, một số gene được kích hoạt để tạo ra các protein chống sốc nhiệt.
D. Khi sinh ra, các tế bào liên quan hệ thống miễn dịch luôn hoạt động sẵn sàng để có kháng thể chống vi sinh vật xâm nhập vào tế bào.
Hướng dẫn
Đáp án đúng: A – C
B. trong tế bào luôn hoạt động khi hình thành cơ thể. → hoạt động phần nhỏ thôi
C. Khi tế bào gặp điều kiện nhiệt độ môi trường cao bất thường, một số gene được kích hoạt để tạo ra các protein chống sốc nhiệt.
D. Khi sinh ra, các tế bào liên quan hệ thống miễn dịch luôn hoạt động sẵn sàng để có kháng thể chống vi sinh vật xâm nhập vào tế bào. → Khi tế bào gặp điều kiện nhiệt độ môi trường cao bất thường, một số gene được kích hoạt để tạo ra các protein chống sốc nhiệt; hay các tế bào miễn dịch chỉ kích hoạt các gene tổng hợp kháng thể khi tiếp xúc với các tác nhân gây bệnh
II. BÀI TẬP LUYỆN TẬP:
PHẦN I. TRẮC NGHIỆM NHIỀU LỰA CHỌN
Câu 1: Sự điều hòa hoạt động gen là
A. điều hòa quá trình dịch mã B. điều hòa lượng sản phẩm của gen.
C. điều hòa quá trình phiên mã. D. điều hoà hoạt động nhân đôi ADN.
Câu 2: Hai nhà khoa học người Pháp đã phát hiện ra cơ chế điều hoà hoạt động gen ở
A. vi khuẩn lactic. B. vi khuẩn E. coli.
C. vi khuẩn Rhizobium. D. vi khuẩn lam.
Câu 3: Trên sơ đồ cấu tạo của operon Lac ở E. coli, kí hiệu O (operator) là
A. vùng khởi động. B. vùng kết thúc.
C. vùng mã hoá. D. vùng vận hành.
Câu 4: Trên sơ đồ cấu tạo của operon Lac ở E. coli, vùng khởi động được kí hiệu là
A. O (operator). B. P (promoter). C. lacZ, lacY, lacZ. D. R.
Câu 5: Điều hòa hoạt động gen của sinh vật nhân sơ chủ yếu xảy ra ở giai đoạn
A. phiên mã. B. dịch mã. C. sau dịch mã. D. sau phiên mã.
Câu 6: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac ở E.coli, Lactose đóng vai trò của chất
A. xúc tác B. ức chế. C. cảm ứng. D. trung gian.
Câu 7: Khởi đầu của một operon là một trình tự nuclêôtit đặc biệt gọi là
A. vùng điều hòa. B. vùng khởi động. C. gen điều hòa. D. vùng vận hành.
Câu 8: Theo cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac ở E.coli, khi có mặt của Lactose trong tế bào, Lactose sẽ tương tác với
A. vùng khởi động. B. enzyme phiên mã.
C. protein ức chế. D. vùng vận hành.
Câu 9: Trong một operon, nơi enzyme ARN-polimeraza bám vào khởi động phiên mã là
A. vùng vận hành. B. vùng khởi động C. vùng mã hóa. D. vùng mã hóa.
Câu 10: Không thuộc thành phần của một operon nhưng có vai trò quyết định hoạt động của operon là
A. vùng vận hành. B. vùng mã hóa. C. gen điều hòa. D. gen cấu trúc.
Câu 11: Trình tự nuclêôtit đặc biệt của một operon để enzyme ARN-polimeraza bám vào khởi động quá trình phiên mã được gọi là
A. vùng khởi động. B. gen điều hòa. C. vùng vận hành. D. vùng mã hoá.
Câu 12. Tín hiệu điều hòa hoạt động gen của operon Lac ở vi khuẩn E.coli là
A. Protein ức chế. B. Đường Lactose.
C. Enzyme ARN-polimeraza. D. Đường mantôzơ.
Câu 13: Enzyme ARN polimeraza chỉ khởi động được quá trình phiên mã khi tương tác được với vùng
A. vận hành. B. kết thúc. C. khởi động. D. mã hóa.
Câu 14. Trong cơ chế điều hòa hoạt động của Operol Lac ở vi khuẩn E.Coli. Protein nào sau đây được tổng hợp ngay cả khi môi trường không có lactozo?
A. Protein Lac Y. B. Protein ức chế C. Protein Lac A. D. Protein Lac Z.
Câu 15: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac ở vi khuẩn E. coli, protein ức chế do gen nào sau đây mã hóa?
A. Gen điều hòa. B. Gen cấu trúc Z. C. Gen cấu trúc Y. D. Gen cấu trúc A.
Câu 16: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac ở vi khuẩn E. coli, protein nào sau đây được tổng hợp ngay cả khi môi trường không có Lactose?
A. Protein ức chế. B. Protein Lac A. C. Protein Lac Y D..Protein Lac Z.
Câu 17: Operon Lac của vi khuẩn E.coli gồm có các thành phần theo trật tự
A. vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (lacZ, lacY, lacA).
B. gen điều hòa – vùng vận hành – vùng khởi động – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
C. gen điều hòa – vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
D. vùng khởi động – gen điều hòa – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A).
Câu 18: Gen điều hòa operon hoạt động khi môi trường
A. không có chất ức chế. B. có chất cảm ứng.
C. không có chất cảm ứng. D. có hoặc không có chất cảm ứng.
Câu 19: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac ở E.coli, khi môi trường không có Lactose thì protein ức chế sẽ ức chế quá trình phiên mã bằng cách
A. liên kết vào vùng khởi động. B. liên kết vào gen điều hòa.
C. liên kết vào vùng vận hành. D. liên kết vào vùng mã hóa.
Câu 20: Khi nào thì protein ức chế làm ngưng hoạt động của operon Lac?
A. Khi môi trường có nhiều Lactose. B. Khi môi trường không có Lactose.
C. Khi có hoặc không có Lactose. D. Khi môi trường có Lactose.
PHẦN II. TRẮC NGHIỆM ĐÚNG – SAI
Câu 1: Hình mô tả các thành phần của operon lac, mỗi nhận định sau đây là Đúng hay Sai về hình này?
A. Vùng P là nơi tác tác của enzyme phiên mã RNA – polymerase.
B. Vùng O là nơi tương tác của protein ức chế và có thể không chịu tác động của protein ức chế.
C. Nếu gene cấu trúc lacZ bị đột biến thì các gene còn lại lacY và lacA cũng biến đổi theo.
D. Vùng P luôn liên kết với enzyme RNA polymerase khi không có protein ức chế .
Đáp án đúng: A – B
Operon Lac gồm vùng điều hòa và ba gene cấu trúc.
Gene điều hòa (lacI) quy định protein ức chế (lacI).
Ba gene cấu trúc:
lacZ quy định enzyme β-galatosidase,
lacY quy định enzyme permease
Gene lacA quy định enzyme transacetylase.
Operon Lac được điều hòa bởi gene điều hòa lacI quy định protein ức chế (lacl).
C. Nếu gene cấu trúc lacZ bị đột biến thì các gene còn lại lacY và lacA cũng biến đổi theo. → các gene này đột biến độc lập nhau, không liên quan nhau.
D. Vùng P có thể được liên kết với enzyme RNA polymerase khi không có protein ức chế nhưng có thể vẫn không liên kết được với enzyme RNA polymerase dù không có protein ức chế → trường hợp 2 là do vùng P bị đột biến làm cho enzyme phiên mã không nhận ra và bám vào được.
Câu 2. Bảng 1 mô tả hàm lượng mRNA và protein tương đối của gene Z thuộc operon Lac ở các chủng vi khuẩn E. coli trong môi trường có hoặc không có Lactose. Biết rằng chủng 1 là chủng bình thường, các chủng 2, 3, 4 là các chủng đột biến phát sinh từ chủng 1, mỗi chủng bị đột biến ở một vị trí duy nhất trong operon Lac.
Bảng 1
|
Chủng vi khuẩn E.coli |
Có lactose |
Không có lactose |
||
|
Lượng mRNA |
Lượng protein |
Lượng mRNA |
Lượng protein |
|
|
Chủng 1 |
100% |
100% |
0% |
0% |
|
Chủng 2 |
100% |
0% |
0% |
0% |
|
Chủng 3 |
0% |
0% |
0% |
0% |
|
Chủng 4 |
100% |
100% |
100% |
100% |
Mỗi nhận định sau đây là Đúng hay Sai về các chủng 1, 2, 3, 4 này?
A. Chủng 2 bị đột biến ở vùng P hoặc vùng O.
B. Chủng 3 có thể bị đột biến hỏng vùng P.
C. Chủng 4 có thể bị đột biến mất vùng O.
D. Đột biến mất cặp nucleotide ở gene điều hòa R sẽ tạo ra kiểu hình giống như chủng 2.
Đáp án đúng: B, C
A. Trong điều kiện có lactose, chủng 2 vẫn tổng hợp được mRNA nhưng không tổng hợp được protein → Đột biến xảy ra ở gene cấu trúc, không xảy ra ở vung P hoặc O.
B. Chủng 3 không tổng hợp được mRNA ngay cả khi có lactose và không có lactose → Nhiều khả năng chủng này bị đột biến hỏng vung P, RNA polymerase không bám vào được vung O nên không thể phiên mã được.
C. Chủng 4 có thể tổng hợp mRNA ngay cả khi không có lactose → Có thể đã bị đột biến mất vùng O, làm cho tế bào mất khả năng ức chế phiên mã.
D. Vùng khởi động của gene điều hòa bị đột biến làm thay đổi cấu trúc và không còn khả năng gắn kết với enzyme RNA polymerase → gene điều hòa không tổng hợp được protein ức chế.
Câu 3. Khi quan sát hình (a) là dạng bình thường và (b) là dạng đột biến, thể hiện cơ chế hoạt động của operon lac, một học sinh đã đưa ra một số nhận định. Mỗi nhận định sau đây là Đúng hay Sai về 2 sơ đồ này?
|
|
|
A. Hình a, sản phẩm do gene cấu trúc tạo ra được do không có lactose.
B. Hình b, sản phẩm do gene cấu trúc tạo ra được do có lactose.
C. Hình a, khi môi trường có lactose, protein ức chế thay đổi cấu hình nên không bám vào vùng vận hành (O) nên nhóm gene cấu trúc Z, Y, A không hoạt động.
D. Hình b, khi môi trường không có lactose nhưng nhóm gene cấu trúc Z, Y, A vẫn hoạt động bình thường là có thể xảy ra đột biến ở gene điều hòa đã làm thay đổi cấu trúc protein ức chế nên không bám vào vùng vận hành (O).
Đáp án đúng: C – D
A. Hình a, sản phẩm do gene cấu trúc tạo ra được do không có lactose. → môi trường có lactose nên protein ức bất hoạt.
B. Hình b, sản phẩm do gene cấu trúc tạo ra được do có lactose. → không có lactose nhưng do vùng O đột biến làm cho Pr ức chế không thể liên kết với vùng vận hành
Câu 4: Mỗi nhận định sau đây là đúng hay Sai về sự điều hòa hoạt động gene theo mô hình operon lac?
A. Operon Lac, các gene điều hoà giữ vai trò quan trọng trong tổng hợp ra chất ức chế.
B. Trong cơ chế điều hoà hoạt động của operon Lac. Gene điều hoà (lacI) luôn tổng hợp protein ức chế khi môi trường có lactose và khi môi trường không có lactose.
C. Trong mô hình cấu trúc của operon Lac, vùng vận hành là nơi RNA polimerase bám vào và khởi đầu phiên mã.
D. Mô hình operon Lac ở vi khuẩn E. coli, vùng vận hành là protein ức chế bám vào để ức chế, tuy nhiên nếu vùng này đột biến thì luôn làm cho protein ức chế không bám và ức chế được.
Đáp án đúng: A – B
C → sai. Trong mô hình cấu trúc của operon Lac, vùng vận hành là nơi RNA polimerase bám vào và khởi đầu phiên mã. (đúng là vùng khởi động).
D → sai. Mô hình operon Lac ở vi khuẩn E. coli, vùng vận hành là protein ức chế bám vào để ức chế, tuy nhiên nếu vùng này đột biến thì luôn làm cho protein ức chế không bám và ức chế được. → có những trường hợp đb có thể vẫn không kiềm hãm được sự bám ức chế của protein ức chế.
Câu 5: Hình mô tả các thành phần của operon lac, nhận định nào sau đây đúng?
A. Mô hình này thể hiện cơ chế đóng, nghĩa là sản phẩm gene cấu trúc không được tạo ra.
B. Gene điều hoà tổng hợp protein ức chế, dù có hay không có lactose thì gene điều hoà luôn tổng hợp protein ức chế.
C. Các gene cấu trúc Z, Y, A phiên mã tạo ra các phân tử mRNA khi ngoài môi trường tế bào có lactose.
D. Nếu gene R đột biến hoặc vùng O đột biến hoặc môi có lactose thì có thể dẫn đến operon liên tục hoạt động và liên tục tạo ra sản phẩm sinh học của các gene cấu trúc thuộc operon.
Đáp án đúng: A – B –D
Cấu trúc và thành phần điều hòa
Operon Lac gồm vùng điều hòa và ba gene cấu trúc.
Gene điều hòa (lacI) quy định protein ức chế (lacI).
Ba gene cấu trúc:
lacZ quy định enzyme β-galatosidase,
lacY quy định enzyme permease
Gene lacA quy định enzyme transacetylase.
Operon Lac được điều hòa bởi gene điều hòa lacI quy định protein ức chế (lacl).
Kết luận:
C. Các gene cấu trúc Z, Y, A phiên mã tạo ra các phân tử mRNA khi ngoài môi trường tế bào có lactose. → lactose trong môi trường tế bào chứ không phải môi trường ngoài tế bào
Câu 6: Hình mô tả các thành phần của operon lac, mỗi nhận định sau đây là Đúng hay Sai về hình này?
A. Các gene cấu trúc không tạo ra được sản phẩm sinh học.
B. Khi môi trường không có lactose thì protein ức chế ức chế vùng O làm cho enzyme phiên mã RNA polymerase không bám được vùng P nên làm cho toàn bộ các gene trong operon không hoạt động được.
C. Nếu vùng O đột biến thì dẫn đến operon liên tục hoạt động và liên tục tạo ra sản phẩm sinh học của các gene cấu trúc thuộc operon.
D. Nếu người ta tiêm vào tế bào chất allolactose thì sản phẩm gene cấu trúc lacZ, lacI, lacA được tạo ra.
Đáp án đúng: A – B
C. Nếu vùng O đột biến thì dẫn đến operon liên tục hoạt động và liên tục tạo ra sản phẩm sinh học của các gene cấu trúc thuộc operon. → mọi đb không phải luôn dẫn đến protein ức chế không ức chế.
D. Nếu người ta tiêm vào tế bào chất allolactose thì sản phẩm gene cấu trúc lacZ, lacI, lacA được tạo ra. → lacI là gene điều hòa chứ không phải gene cấu trúc.
Câu 7: Hình mô tả các thành phần của operon lac, mỗi nhận định sau đây là Đúng hay Sai về hình này?
A. Các gene cấu trúc không tạo ra được sản phẩm sinh học.
B. Các protein ức chế bị biến đổi cấu hình bởi lactose.
C. Operon hoạt động nên 3 gene cấu trúc tổng hợp nên 3 phân tử mRNA khác nhau.
D. Do protein ức chế bất hoạt nên 3 gene cấu trúc tổng hợp cùng 1 chuỗi mRNA có 3 bộ ba mở đầu từ đó tạo ra cùng 1 chuỗi polypeptid .
Đáp án đúng: B
A. Các gene cấu trúc không tạo ra được sản phẩm sinh học. → sp được tạo ra
C. Operon hoạt động nên 3 gene cấu trúc tổng hợp nên 3 phân tử mRNA khác nhau. → 3 gene lacZ, lacY và lacA cùng tạo ra 1 chuỗi mRNA.
D. Do protein ức chế bất hoạt nên 3 gene cấu trúc tổng hợp cùng 1 chuỗi mRNA có 3 bộ ba mở đầu từ đó tạo ra cùng 1 chuỗi polypeptid . → 3 gene lacZ, lacY và lacA cùng tạo ra 1 chuỗi mRNA có ba bộ ba mở đầu (ứng vị trí đầu của 3 gene) → dịch mã tạo ra 3 chuỗi polypeptid khác nhau.
Câu 8: Hình mô tả các thành phần của operon lac, mỗi nhận định sau đây là Đúng hay Sai về hình này?
A. Do môi trường có protein ức chế mà không bị bất hoạt nên enzyme RNA polymerase không khởi động được hoạt động operon.
B. Khi môi trường không có lactose thì protein ức chế ức chế vùng O làm cho enzyme phiên mã RNA polymerase không bám được vùng P nên làm cho toàn bộ các gene trong operon không hoạt động được.
C. Nếu vùng O đột biến và không có lactose thì có thể operon vẫn hoạt động, sản phẩm sinh học vẫn được tạo ra.
D. Để gene lacZ, lacY và lacA tạo ra sản phẩm mà trong môi trường tế bào không có allolactose thì ít nhất có 2 khả năng xảy ra xảy ra trong các gene liên quan, các vùng của operon.
Đáp án đúng: A – B – C -D
Câu 9: Trong tự nhiên, sự điều hòa hoạt động của gene cũng giúp cho cơ thể thích nghi tốt hơn với hoàn cảnh sống. Mỗi nhận định, ví dụ sau đây là Đúng hay Sai?
A. Ở vi khuẩn, điều hòa giúp tự điều chỉnh quá trình trao đổi chất trong tế bào, quá trình tổng hợp chất khi cần thiết.
B. Ở vi khuẩn, để tiết kiệm được năng lượng, chỉ tổng hợp chất khi nhu cầu cần thiết.
C. Khi môi trường có tryptophan, vi khuẩn E. coli sẽ ngưng sản xuất các enzyme xúc tác cho quá trình tổng hợp tryptophan.
D. Khi tế bào gặp điều kiện nhiệt độ môi trường cao bất thường, một số gene được kích hoạt để tạo ra các tế bào chịu nhiệt độ tăng; hay các tế bào miễn dịch chỉ kích hoạt các gene tổng hợp kháng thể khi biết sẽ tiếp xúc với các tác nhân gây bệnh.
Đáp án đúng: A – B – C
D → Khi tế bào gặp điều kiện nhiệt độ môi trường cao bất thường, một số gene được kích hoạt để tạo ra các protein chống sốc nhiệt; hay các tế bào miễn dịch chỉ kích hoạt các gene tổng hợp kháng thể khi tiếp xúc với các tác nhân gây bệnh.
PHẦN III. CÂU TRẢ LỜI NGẮN
Câu 1: Ở vi khuẩn E.coli trong quá trình điều hoà hoạt động của operon Lac , gên lacI nhan đôi 3 lần thì các gene cấu trúc Z, Y , A nhân đôi bao nhiêu lần?
Đáp án: 3
Câu 2: Ở vi khuẩn E.coli trong quá trình điều hoà hoạt động của operon Lac, gene Z phiên mã 4 lần thì gene A phiên mã bao nhiêu lần?
Đáp án: 4
Câu 3: Ở vi khuẩn E.coli trong quá trình điều hoà hoạt động của operon Lac, khi môi trường có lactose, các gene cấu trúc Z,Y, A phiên mã tạo ra bao nhiêu RNA?
Đáp án: 1
Câu 4: Ở vi khuẩn E.coli trong quá trình điều hoà hoạt động của operon Lac, khi môi trường có lactose, các gene cấu trúc Z,Y, A phiên mã tạo ra bao nhiêu chuỗi? polypeptide?
Đáp án : 3
Tài liệu: CHUYÊN ĐỀ 3: CƠ SỞ PHÂN TỬ CỦA SỰ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ
https://drive.google.com/file/d/17gDwHBuRLTBbVHSblVI0ByOFT5domQzg/view?usp=sharing
Nắm vững kiến thức về điều hòa biểu hiện gene là chìa khóa để chinh phục môn Sinh học trong kỳ thi ĐGNL. Ôn thi ĐGNL chúc bạn học tập hiệu quả, đạt kết quả cao và thành công trên con đường học vấn!
