- Sản phẩm của gen ở tế bào A có chức năng điều hòa hoạt động gen của các gen khác ở những tế bào khác nhau, ví dụ: các yếu tố phiên mã. - Sản phẩm của gen như yếu tố phiên mã, khi đi đ[r]
(1)ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Câu
Bình thường người ta thấy lồi vi sinh vật không sản xuất enzim D, đưa thêm vào môi trường nuôi cấy chúng chất dinh dưỡng E sau 15 phút người ta thấy enzim D xuất Hãy giải thích tượng mặt chế di truyền
Hướng dẫn giải
* Dữ kiện đề cho ta nhận định điều hoà tổng hợp enzim D VSV xảy theo chế điều hoà hoạt động gen vi khuẩn F.Jacôp J.mônô
- Trong tế bào VSV, gen cấu trúc có liên quan chức phân bố liền thành cụm có chung chế điều hoà gọi opêron
- Opêrôn gồm thành phần sau:
+1 nhóm gen cấu trúc có liên quan chức
+ Vùng vận hành (O): nơi protêin ức chế liên kết làm ngăn cản phiên mã, khơng có prơtêin ức chế vùng vận hành hoạt động
+ Vùng khởi động: Nơi ARN polimeraza bám vào khởi đầu phiên mã
Sự hoạt động Opêrôn phụ thuộc váo điều khiển gen điều hồ Opêrơn (R), gen điều hồ khơng nằm thành phần Opêrơn mà nằm trước Opêrơn
Bình thường gen điều hồ tổng hợp prôtêin ức chế liên kết với vùng vận hành ngăn cản q trình phiên mã (khơng cho Opêrơn hoạt động)
* Trong đề thấy bình thường gen điều hồ phiên mã tạo mARN, tổng hợp prơtêin ức chế, chất ức chế bám vào vùng vận hành, gen cấu trúc khơng phiên mã nên enzim D không tổng hợp
- Khi đưa thêm chất dinh dưỡng E vào môi trường nuôi cấy VSV chất với vai trị chất cảm ứng gắn với prơtêin ức chế nên không gắn vàp vùng vận hành nữa, vùng vậnh tự điều khiển trình phiên mã Opêrôn, mARN gen cấu trúc tổng hợp trình dịch mã xảy enzim D tổng hợp
Câu
Vì chế điều hoà hoạt động gen sinh vật nhân thực lại phức tạp so với sinh vật nhân sơ?
Hướng dẫn giải
ở Nhân thực nhân sơ
Quá trình phiên mã dịch mã
(2)ADN liên kết với histon tạo nên chất nhiễm sắc yếu tố điều hồ khó tác động trực tiếp vào ADN
dạng trần yếu tố điều hồ tác động trực tiếp vào ADN
chứa nhiều đoạn lặp lại phần lớn không dịch mã ADN sinh vật nhân thực phần lớn đóng vai trị điều hồ
ADN nhân sơ có vài đoạn lặp lại
mARN sau tổng hợp xong phải cắt bỏ itron, nối exon sau đến riboxom để tổng hợp protein
Khơng có tượng cắt nối nhân thực
Nhu cầu protein việc tổng hợp loại protein giai đoạn khác khác cịn phụ thuộc vào loại mô, nhu cầu tế bào v.v
tương đối ổn định suốt trình sống
Mức điều hịa có nhiều cách điều hồ khác nhau: Điều hoà phiên mã, sau phiên mã, dịch mã v.v
chủ yếu dang phiên mã nhìn chung chủ yếu theo mơ hình Operon
Câu
Tại điều hòa hoạt động gen sinh vật nhân thực thể khác giai đoạn phát triển khác cá thể?
Hướng dẫn giải
Sự điều hòa hoạt động gen sinh vật nhân thực thể khác giai đoạn phát triển khác cá thể, vì:
- Sinh vật nhân thực thường có cấu tạo thể phức tạp, bao gồm mơ quan chun hóa khác phát sinh từ tế bào (hợp tử) Vì thế, điều hòa biểu nhiều gen vào giai đoạn khác cần nhiều chế điều hịa tinh tế đảm bảo cho thể phát triển sinh trưởng bình thường
- Trong phát sinh cá thể, tùy giai đoạn, tùy loại mơ mà có số gen tế bào hoạt động Điều diễn nhờ chế điều hòa hoạt động gen
Câu
(3)Vùng điều gen X tế bào thần kinh
M M H M M H
LacZ
Mức độ biểu
của gen lacZ
Các đoạn nối với gen lacZ
0
0
0
5
5
80
5
80
Hãy cho biết vùng vùng khởi động (promoter), vùng vùng tăng cường (enhancer)của gen X? Giải thích
(4)- Vùng M-H nằm cạnh gen lacZ promoter cua gen X AND tái tổ hợp, phân tử thiếu đoạn gen lacZ không biểu Mặt khác, vùng liên kết với yếu tố phiên mã chung giúp ARN poolimeraza nhận biết phiên mã mức thấp(chỉ đơn vị)
- Hai vùng M-M khơng phải enhancer có mặt chúng khơng làm tăng mức biểu lacZ
- Vùng H-M năm gữa hai đoạn M-M vùng enhancer lien kết với promoter gen lacZ biểu mức cao
Câu 5.
So sánh chế điều hịa âm tính điều hịa dương tính opêron Lac
Hướng dẫn giải
* Giống nhau:
- Đều để thích ứng với điều kiện môi trường biến động, đồng thời để tiết kiệm lượng vật chất tế bào
- Đều liên quan đến tham gia gen điều hịa Các gen mã hóa cho sản phẩm trực tiếp (prơtêin điều hịa) điều hịa biểu gen cấu trúc Đều có hệ thống điều hịa cảm ứng ức chế thơng qua tương tác tác nhân mơi trường (vai trị làm tín hiệu điều hịa) với prơtêin điều hịa
* Khác nhau:
- Trong chế điều hòa dương tính, prơtêin điều hịa có vai trị làm tăng biểu gen cấu trúc Cịn điều hịa âm tính, prơtêin điều hịa có vai trị ức chế biểu gen cấu trúc
- Trong chế điều hòa dương tính sản sinh prơtêin điều hịa liên kết với trình tự phần đầu vùng P (promoter), cịn điều hịa âm tính, prơtêin điều hịa liên kết với vùng O (operater)
Câu
Khi gen chuyển từ vị trí sang vị trí khác nhiễm sắc thể xảy khả năng: (1) gen phiên mã nhiều so với bình thường (2) gen khơng phiên mã Hãy giải thích
Hướng dẫn giải
- Trường hợp gen phiên mã nhiều hơn: Do chuyển vị trí làm cho gen gắn với promoter có khả liên kết tốt với ARN polymeraza gen chuyển đến vị trí gần với trình tự tăng cường (gen tăng cường), trình tự nucleotit có khả làm tăng lực ARN polymeraza với promoter
- Trường hợp gen khơng phiên mã gen chuyển vào vùng dị nhiễm sắc, ADN bị co xoắn chặt khiến phiên mã khơng thể xẩy
Câu
(5)Hướng dẫn giải
- Sản phẩm gen tế bào A có chức điều hịa hoạt động gen gen khác tế bào khác nhau, ví dụ: yếu tố phiên mã
- Sản phẩm gen yếu tố phiên mã, đến tế bào khác phải liên kết với thụ thể thích hợp màng tế bào chất
- Phức hợp yếu tố phiên mã sau liên kết với promoter gen cần phiên mã giúp ARN polymeraza liên kết khởi đầu phiên mã
- Các tế bào khác có thụ thể cho yếu tố phiên mã có các protein khác tham gia vào q trình hoạt hóa gen nên phức hợp yếu tố phiên mã – thụ thể - protein khác liên kết với promoter gen khác nên hoạt hóa gen khác
Câu
Điều hoà biểu gen sinh vật nhân thực thực mức độ: trước phiên mã, phiên mã, sau phiên mã
a) Loại gen thường điều hồ mức độ trước phiên mã? Cho ví dụ giải thích
b) Các gen qui định protein điều hoà (biểu gen gen khác) động vật có vú, thường điều hồ biểu mức độ mức độ nêu thích hợp nhất? Giải thích
Hướng dẫn giải
a - Loại gen cần điều hoà mức độ trước phiên mã thường gen mà sản phẩm chúng cần cho tế bào với số lượng lớn thường xuyên biểu Những gen thường lặp lại với số lượng lớn hệ gen
- Ví dụ: gen qui định tổng hợp rARN riboxom, hay qui định protein histon rARN cần cần với lượng lớn để tổng hợp protein Histon thành phần quan trọng để tổng hợp nên nhiễm sắc thể
b - Mỗi gen cần biểu thời điểm, vị trí, mức độ không gây hậu nguy hiểm cho thể, đặc biệt gen biểu q trình phát triển phơi thai Nếu biểu gen khơng lúc chỗ gây quái thai, chí gây chết
- Các gen qui định protein điều hoà cần điều hồ hoạt động cách xác tinh tế điều hồ sau phiên mã thường tiến hố “lựa chọn” Lý điều hồ sau phiên mã điều khiển mức độ bền vững mARN nên tế bào có nhiều cách khác điều khiển thời gian tồn mARN Điều hoà biểu gen mức độ phiên mã trước phiên mã làm cho gen biểu hay không biểu biểu nhiều hay cách ổn định mà thay đổi
Câu
a Hãy nêu chế tế bào sinh vật nhân thực cho phép nhiều gen cảm ứng điều hịa biểu (khởi đầu phiên mã) đồng thời
b Bằng cách người ta xác định nhóm gen định điều hòa biểu đồng thời chế chế nêu phần (a)? Giải thích
(6)a.- Cơ chế biến đổi cấu trúc chất nhiễm sắc/di truyền học biểu sinh/biến đổi histone-nucleôxôm: Các gen khác xếp liền nhiễm sắc thể, biến đổi chất nhiễm sắc làm vùng nhiễm sắc thể bị co xoắn chặt (dị nhiễm sắc hóa) hay giãn xoắn khiến gen bị bất hoạt đồng thời biểu
- Cơ chế dùng chung promoter: Một số gen biểu lúc có chung promoter nên
phiên mã thành ARN sơ cấp, sau hồn thiện thành mARN khác
- Cơ chế sử dụng chung yếu tố phiên mã: Các gen khác có trình tự điều khiển vùng điều hịa giống nên liên kết với tổ hợp yếu tố điều hịa phiên mã
b) Có thể dùng nhiều biện pháp khác nhau:
- Bằng cách giải trình tự hệ gen người ta biết xác nhóm gen biểu theo chế
- Lai in situ (lai chỗ) đoạn dị để tìm vị trí gen hệ gen, gen phân bố đoạn NST khác chí nhiễm sắc thể khác khẳng định gen điều hịa biểu lúc nhờ có trình tự điều khiển vùng điều hịa giống
- Tách chiết ARN sơ khai lai với đoạn dò đặc hiệu gen Nếu ARN lai với nhiều đoạn dị khác gen khác chứng tỏ chúng điều hịa có chung promoter
Câu 10
Điểm giống khác operon cảm ứng operon ức chế?
Hướng dẫn giải
* Giống nhau: Đều tắt dạng hoạt hóa pr điều hịa (pr ức chế)
* Khác nhau:
operon cảm ứng operon ức chế
ln tắt, mở có chất cảm ứng
Ln hoạt động, tắt có chất ức chế
pr ức chế hình thành dạng hoạt động ngay, liên kết vào O ức chế phiên mã
Pr ức chế tổng hợp dạng bất hoạt, hoạt hóa có chất đồng ức chế
Enzim cảm ứng thường hoạt động đường dị hóa
Enzim ức chế thường hoạt động đường đồng hóa
Câu 11
So sánh hoạt động operon lac (lactozơ) operon trp (tryptophan) điều hồ âm tính E.coli
Hướng dẫn giải Giống nhau:
(7)operon Lac operon ức chế
ln tắt, mở có chất cảm ứng
Luôn hoạt động, tắt có chất ức chế
pr ức chế hình thành dạng hoạt động ngay, liên kết vào O ức chế phiên mã
Pr ức chế tổng hợp dạng bất hoạt, hoạt hóa có chất đồng ức chế
Enzim cảm ứng thường hoạt động đường dị hóa
Enzim ức chế thường hoạt động đường đồng hóa
- Trong operon lac, enzim tham gia vào đường chuyển hố lactozơ cịn gọi enzim cảm ứng
do trình sinh tổng hợp chúng gây cảm ứng tín hiệu hoá học (trong trường hợp allolactozơ) Theo nguyên tắc tương tự, operon trp enzim operon trp mã hoá gọi enzim ức chế
- Trong operon trp, tryptophan có sẵn mơi trường lượng tích luỹ tế bào chúng đủ axit amin kết hợp với prơtêin điều hồ tạo thành phức hợp đồng ức chế liên kết vào trình tự O (operator) làm dừng trình phiên mã Ngược lại open lac, allolactose làm bất hoạt prơtêin điều hồ làm cho prơtêin khơng liên kết vào trình tự O, nhờ q trình phiên mã diễn
Câu 12
Hình thức tổ chức gen theo kiểu Operon đem lại lợi ích cho SV? Cho ví dụ
Hướng dẫn giải
Ý nghĩa việc tổ chức gen theo kiểu Operon:
- Tiết kiệm vật chất di truyền, làm cấu trúc hệ gen gọn nhẹ (cách tổ chức nhiều gen TB nhân sơ)
(8)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh
tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thày Nguyễn Đức
Tấn.
II Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩn
cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia