1. Điều hòa hoạt động gen là gì?
1.1 Khái niệm điều hòa hoạt động gen
Điều hòa hoạt động gen chính là điều hòa lượng sản phẩm được gen tạo ra hay nói cách khác là điều hòa các quá trình nhân đôi ADN, quá trình phiên mã tạo ra ARN và quá trình tổng hợp protein (xem gen có phiên mã, dịch mã hay không).
Bạn đang xem: Điều hòa hoạt động của gen chính là
Sự biểu hiện khác nhau của các gen trong hệ gen là kết quả của quá trình biểu hiện gen. Sự điều hòa hoạt động của gen có liên quan đến sự có mặt và tương tác của các chất cảm ứng hoặc chất ức chế.
Ví dụ: Ở chủng vi khuẩn E.Coli: operon Lac mang các gen quy định tổng hợp enzim phân giải đường đôi Lactozo chỉ hoạt động khi môi trường có Lactozo => đồng phân của đường Lactose là tín hiệu kích thích operon phiên mã.
1.2 Những mức độ điều hòa hoạt động gen ở sinh vật
Điều hòa hoạt động gen là điều hòa lượng sản phẩm của gen đó, được thể hiện qua nhiều mức độ khác nhau của phiên mã và dịch mã như:
Điều hòa mức độ dịch mã: Điều hòa lượng protein được dịch mãĐiều hòa mức độ phiên mã: Điều hòa lượng mARN được phiên mã trong từng tế bàoĐiều hòa sau dịch mã: làm biến đổi, gắn các gốc chức năng vào protein, hình thành cấu trúc không gian, hoàn thiện số lượng protein sau khi đã được tổng hợp để thực hiện một chức năng nào đó.
1.3 Ý nghĩa
Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật không những giúp tế bào tổng hợp sản phẩm của gen đúng thời điểm mà còn tạo ra một lượng sản phẩm cần thiết, vừa đủ. Từ đó tránh tình trạng lãng phí nguồn nguyên liệu và năng lượng được sử dụng trong mỗi tế bào.
Đảm bảo hoạt động sống của tế bào phù hợp với điều kiện sống của môi trường, vòng đời và sự phát triển bình thường của sinh vật.
2. Điều hòa biểu hiện của gen ở sinh vật nhân sơ diễn ra như thế nào?
2.1 Đặc điểm
Do cấu trúc của gen đơn giản, chứa ít gen, không có intron và màng nhân nên phiên mã dịch mã ở sinh vật nhân sơ được diễn ra tương đối bình thường. Vì vậy điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ thường chỉ xuất hiện ở mức độ phiên mã.
2.2 Mô hình cấu trúc operon Lac
Khái niệm Operon
Operon là tập hợp các gen cấu trúc có liên quan về mặt chức năng, thường phân bố theo cụm gần nhau và có một cơ chế điều hòa chung nhất (tức là nhiều gen dùng chung một promoter).
Operon chỉ được dùng cho ADN của những sinh vật nhân sơ. Cơ chế hoạt động của mô hình Operon ở vi khuẩn giúp các gen liên quan đến nhau được bật tắt nhanh chóng và cùng thời điểm. Từ đó giúp vi khuẩn đáp ứng kịp thời với điều kiện thay đổi của môi trường.
Cấu trúc Operon Lac
Operon Lac là những gen cấu trúc quy định tổng hợp các enzim tham gia vào sự phân giải Lactôzơ, được phân bố thành cụm trên ADN và có chung một cơ chế điều hòa duy nhất.
Cấu trúc Operon Lac bao gồm:
Sự biểu hiện của Operon Lac phụ thuộc chủ yếu vào sự có mặt hoặc không có mặt của đường đôi Lactozo. Nói theo cách khác Operon Lac chỉ hoạt động mạnh khi môi trường có mặt đường Lactose và vi khuẩn sử dụng nó làm nguồn C chính. Ngược lại, trường hợp đặt ra là môi trường không có đường Lactose, Operon Lac đóng thì điều gì sẽ diễn ra?
Khi môi trường không có sự xuất hiện của đường Lactose
Đối với trường hợp này, Operon ở trạng thái bất hoạt hay trạng thái đóng tức là bị ức chế hoạt động.
Tại môi trường có đường Lactose
Đối với điều kiện môi trường có Lactozo thì Lactôzơ sẽ được chuyển hóa theo dạng đồng phân của nó là Allolactose, đóng vai trò như một chất cảm ứng kích hoạt sự biểu hiện của Operon.
Chất cảm ứng liên kết với protein ức chế dẫn đến cấu hình không gian của protein gặp tình trạng biến đổi, không còn gắn được vào vùng vận hành (O) nữa. Nhờ đó mà ARN pol liên kết vào promoter tại vùng khởi động (P) có thể trượt dọc phân tử ADN. Từ đó thực hiện quá trình phiên mã các các gen cấu trúc Z, Y, A nhằm tạo ra m
ARN và đồng thời với quá trình phiên mã là dịch mã để tạo ra các protein.
3. Quá trình điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thực
Nhiễm sắc thể của sinh vật nhân thực có cấu trúc phức tạp hơn hẳn so với sinh vật nhân sơ. Ngay trong cấu trúc cuộn xoắn của nhiễm sắc thể chính là sự liên kết của protein histone và ADN đã thúc đẩy vào điều hòa điều kiện của gen.
Sự điều hòa biểu hiện của gen ở sinh vật nhân thực thể hiện ở nhiều mức độ điều hòa phức tạp hơn so với sinh vật nhân sơ qua nhiều giai đoạn như: sự cuộn xoắn của nhiễm sắc thể, dãn xoắn, phiên mã, biến đổi sau khi phiên mã, m
ARN đi từ nhân ra tế bào chất, dịch mã và những hoạt động biến đổi sau dịch mã.
Đa số các gen ở tế bào sinh vật nhân thực đều là gen cảm ứng, tức là chỉ hoạt động khi có tín hiệu nhất định. Trong trường hợp còn lại thì gen ở trạng thái tắt, ADN liên kết chặt chẽ với protein histone để ngăn không cho yếu tố khởi đầu phiên mã tiếp cận với promoter của gen.
Tuy nhiên khi cần thiết thì gen cũng được hoạt hóa rất nhanh, tổng hợp ra lượng sản phẩm lớn để đáp ứng nhanh chóng mọi yêu cầu của cơ thể.
Tất cả những đặc điểm trên đều cho ta thấy sự điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực phức tạp hơn rất nhiều so với điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ với những điểm khác biệt cơ bản:
Hệ gen của sinh vật nhân thực lớn hơn, phức tạp hơn nhân sơ do sự có mặt của các trình tự intron trong hệ gen và cả màng nhân do đó quá trình phiên mã và dịch mã không diễn ra đồng thời.
Mục đích: Hướng đến sự biệt hóa tế bào theo chức năngTín hiệu điều hòa: hoocmonThời điểm: trước quá trình phiên mã cho đến sau khi dịch mã4. Một số dạng bài tập trắc nghiệm luyện về điều hòa hoạt động gen
Câu 1: Thực chất điều hòa hoạt động gen là gì?
Điều hòa tổng số lượng sản phẩm mà gen tạo raĐiều hòa lượng phân tử m
ARNĐiều hòa lượng phân tử t
ARNĐiều hòa lượng phân tử r
ARN
Câu 2: Sự biểu hiện điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ diễn ra chủ yếu tại cấp độ nào?
Trước quá trình phiên mãPhiên mã
Sau quá trình phiên mã
Dịch mã
Câu 3: Sự điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thực đa bào phức tạp hơn so với ở nhân sơ là do nguyên nhân nào?
Các tế bào nhân thực có kích thước lớn hơnSinh vật nhân sơ sống giới hạn ở môi trường nhất định
Các nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân thực có lượng Nucleotit ít hơn, do đó mỗi trình tự Nucleotit phải đảm nhận nhiều tính năng một lúc
Tại cơ thể sinh vật nhân thực đa bào, các tế bào khác nhau được biệt hóa chuyên biệt để cùng một lúc thực hiện nhiều chức năng khác nhau.
Xem thêm: Bật điều hoà làm khô phòng, cách sử dụng chế độ hút ẩm của điều hòa hiệu quả
Câu 4: Theo Jacop và Mono, cấu trúc thành phần của Operon Lac bao gồm?
Câu 5: Nhắc đến cấu trúc của một Operon thì khẳng định nào dưới đây là đúng?
Operon là một nhóm gen cấu trúc có liên quan về mặt chức năng với nhau, cùng dùng chung một trình tự promoter có nhiệm vụ điều hòa phiên mã toàn bộ nhóm gen cấu trúc trên cùng một thời điểm.Operon là một nhóm gen cấu trúc dùng chung một Promoter và được phiên mã cùng lúc tạo các phân tử mARN khác nhau
Operon là một nhóm gen cấu trúc nằm gần nhau và mã hóa cho các phân tử protein thực hiện các chức năng liên quan hoặc không liên quan với nhau.Operon là một nhóm gen cấu trúc nằm xa nhau trên phân tử ADN, được phiên mã tại cùng thời điểm để tạo thành phân tử m
ARN.
Luyện tập thêm các dạng bài tập có liên quan đến sự điều hòa hoạt động gen bằng cách ấn ngay vào nút làm bài nha!
Trên đây là toàn bộ những thông tin cần thiết có liên quan đến điều hòa hoạt động gen – một phần kiến thức chắc chắn sẽ xuất hiện tại bài THPT quốc gia. Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm các dạng bài luyện thi trắc nghiệm online để củng cố thêm kiến thức có liên quan đến môn học.
Sách mới 2k7: 30 đề thi thử đánh giá năng lực đại học quốc gia Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh 2025 mới nhất.
Mua bộ đề Hà Nội Mua bộ đề Tp. Hồ Chí Minh
Sách - Trọng tâm kiến thức lớp 6,7,8 dùng cho 3 sách Kết nối, Cánh diều, Chân trời sáng tạo Viet
Jack
Trong cơ chế điều hòa hoạt động của opêron Lac ởE. coli, khi môi trường không có lactôzơ thì prôtêin ức chế sẽ ức chế quá trình phiên mã bằng cách
Trong cơ chế điều hòa sinh tổng hợp prôtêin ở vi khuẩn E.coli, khi môi trường không có lactôzơ (có chất cảm ứng) thì diễn ra các sự kiện nào?
1. Gen điều hòa chỉ huy tổng hợp một loại prôtêin ức chế
2. Chất cảm ứng kết hợp với prôtêin ức chế, làm vô hiệu hóa chất ức chế.
3. Quá trình phiên mã của các gen cấu trúc bị ức chế, không tổng hợp được m
ARN.
4. Vùng vận hành được khởi động, các gen cấu trúc hoạt động tổng hợp m
ARN, từ đó tổng hợp các chuỗi pôlipeptit.
5. Protêin ức chế do gen điều hòa tổng hợp sẽ liên kết vào vùng vận hành
Phương án đúng là:
A. 1, 3 .
B. .3, 5.
C. 1, 4
D. 2, 5.
Câu 4:
Trên sơ đồ cấu tạo của opêron Lac ởE. coli, kí hiệu O (operator) là:
A. Vùng khởi động.
B. Vùng kết thúc.
C. Vùng mã hoá
D. Vùng vận hành.
Câu 5:
Sự biểu hiện điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ diễn ra chủ yếu ở cấp độ:
A. Phiên mã
B. Sau phiên mã
C. Trước phiên mã
D. Dịch mã
Câu 6:
Sự điều hoà hoạt động của gen nhằm
A. Tổng hợp ra prôtêin cần thiết.
B. Ức chế sự tổng hợp prôtêin vào lúc cần thiết.
C. Cân bằng giữa sự cần tổng hợp và không cần tổng hợp prôtêin.
D. Đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào trở nên hài hoà.
Bình luận
Bình luận
Đăng ký VIP
vip1 ( 250,000 VNĐ )
VIP 1 - Luyện 1 môn của 1 lớp
Được thi tất cả đề của môn bạn đăng ký có trên dienhoadep.com Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao. Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm. Hỏi đáp với đội ngũ chuyên môn với những vấn đề chưa nắm rõ của môn bạn đang quan tâm.Lớp đăng ký:
Lớp 12
Môn đăng ký:
Sinh họcĐặt mua
vip2 ( 500,000 VNĐ )
VIP 2 - Combo tất cả các môn của 1 lớp
Được thi tất cả đề của tất cả các môn (Toán, Lí, Hóa, Anh, Văn,...) trong lớp bạn đăng ký có trên dienhoadep.com Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao. Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm. Hỏi đáp với đội ngũ chuyên môn với tất cả những vấn đề chưa nắm rõ. Ẩn tất cả các quảng cáo trên WebsiteLớp đăng ký:
Lớp 12
Đặt mua
vip3 ( 750,000 VNĐ )
VIP 3 - Combo tất cả các môn tất cả các lớp
Siêu tiết kiệm - Được thi tất cả các đề của các lớp có trên dienhoadep.com Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao. Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm. Hỏi đáp với đội ngũ chuyên môn với tất cả những vấn đề chưa nắm rõ. Ẩn tất cả các quảng cáo trên WebsiteBạn sẽ được luyện tất cả các môn của tất cả các lớp.
Đặt mua
Hỏi bài
Hỗ trợ đăng ký khóa học tại dienhoadep.com
Liên kết
Thông tin dienhoadep.com
Tải ứng dụng Thanh toán
× CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM
Hãy chọn chính xác nhé!
Đăng ký
Với Google Với Facebook
Hoặc
Đăng ký
Bạn đã có tài khoản? Đăng nhập
Viet
Jack
Bằng cách đăng ký, bạn đã đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách Bảo mật của chúng tôi.
Đăng nhập
Với Google Với Facebook
Hoặc
Đăng nhập
Quên mật khẩu?
Bạn chưa có tài khoản? Đăng ký
Viet
Jack
Đăng nhập để bắt đầu sử dụng dịch vụ của chúng tôi.
Quên mật khẩu
Nhập địa chỉ email bạn đăng ký để lấy lại mật khẩu
Lấy lại mật khẩu
Bạn chưa có tài khoản? Đăng ký
Viet
Jack
Bằng cách đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách Bảo mật của chúng tôi.
Số điện thoại hiện tại của bạn có vẻ không hợp lệ, vui lòng cập nhật số mới để hể thống kiểm tra lại!
Cập nhật
Viet
Jack
Bạn vui lòng để lại thông tin để được TƯ VẤN THÊM
Chọn lớp Lớp 12 Lớp 11 Lớp 10 Lớp 9 Lớp 8 Lớp 7 Lớp 6 Lớp 5 Lớp 4 Lớp 3 Lớp 2 Lớp 1
Gửi
gmail.com
Viet
Jack
