Giải bài 1 2 3 4 trang 18 sgk Sinh Học 12

Hướng dẫn giải Bài 3. Điều hòa hoạt động gen sgk Sinh Học 12. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 trang 18 sgk Sinh Học 12 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi quan sát, thảo luận, chuyên đề sinh học và bài tập có trong SGK để giúp các em học tốt môn sinh học 12, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.


LÍ THUYẾT

I – Khái quát về điều hòa hoạt động của gen

Điều hòa hoạt động của gen là điều hòa lượng sản phẩm do gen tạo ra (ARN và protein) hay điều hòa các quá trình nhân đôi ADN, phiên mã tạo ARN và quá trình tổng hợp protein

Ý nghĩa:

Tế bào chỉ tổng hợp protein cần thiết vào thời điểm thích hợp với một lượng cần thiết.

Đảm bảo các hoạt động sống của tế bào thích ứng với điều kiện môi trường cũng như sự phát triển bình thường của cơ thể.

Các mức độ điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật: Phiên mã, Dịch mã, Sau dịch mã. Điều hòa hoạt động gen của tế bào nhân sơ xảy ra chủ yếu ở mức độ phiên mã.

II – Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ

1. Mô hình cấu trúc của operon Lac

Operon là các gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường phân bố theo cụm có chung một cơ chế điều hòa.

Operon Lac là Operon quy định tổng hợp các enzim thủy phân Lactozo.

2. Cấu trúc opêron Lac ở E. coli:

Nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A): nằm kề nhau, có liên quan với nhau về chức năng

Vùng vận hành (O): là đoạn mang trình tự nuclêôtit đặc biệt, là nơi bám của prôtêin ức chế ngăn cản sự phiên mã của nhóm gen cấu trúc.

Vùng khởi động (P): nơi bám của enzim ARN-polimeraza khởi đầu sao mã.

Gen điều hòa (R): không thuộc thành phần của opêron nhưng đóng vai trò quan trọng trong điều hoà hoạt động các gen của opêron qua việc sản xuất prôtêin ức chế.

3. Sự điều hòa hoạt động của operon Lac

Khi môi trường không có Lactozo: Protêin 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

Điều hòa của gen Khi môi trường không có lactôzơ

Điều hòa của gen Khi môi trường không có lactôzơ

Khi môi trường có Lactozo: Lactozo (đóng vai trò như chất cảm ứng) 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. Các phân tử mARN tiếp tục dịch mã tổng hợp các enzim thủy phân Lactozo.

Điều hòa của gen Khi môi trường có lactôzơ:

Điều hòa của gen Khi môi trường có lactôzơ

III – Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực

– Sự điều hòa biểu hiện gen ở nhân thực phải qua nhiều mức điều hòa phức tạp hơn so với nhân sơ và qua nhiều giai đoạn như: nhiễm sắc thể tháo xoắn, phiên mã, biến đổi hậu phiên mã, mRNA rời nhân ra tế bào chất, dịch mã và biến đổi sau dịch mã.

– Đa số nhân thực có cơ thể đa bào và mỗi tế bào có biểu hiện sống không phải tự do, mà chịu sự biệt hóa theo các chức năng chuyên biệt trong mối quan hệ hài hòa với cơ thể.

– Ngoài sự biệt hóa tế bào, các cơ thể nhân thực đa bào còn trải qua quá trình phát triển cá thể với nhiều giai đoạn phức tạp nối tiếp nhau, trong đó có những gen chỉ biểu hiện ở phôi và sau đó thì dừng hẳn.


CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 trang 18 sgk Sinh Học 12 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết câu trả lời, bài giải các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:

1. Giải bài 1 trang 18 sinh 12

Thế nào là điều hòa hoạt động gen?

Trả lời:

Điều hòa hoạt động của gen là điều hòa lượng sản phẩm do gen tạo ra (ARN và protein) hay điều hòa các quá trìnhnhân đôi ADN, phiên mã tạo ARN và quá trình tổng hợp protein trong tế bào đảm bảo cho hoạt động sống của tế phù hợp với điều kiện môi trường cũng như với sự phát triển bình thường của cơ thể.


2. Giải bài 2 trang 18 sinh 12

Operon là gì? Trình bày cấu trúc operon Lac ở E.coli.

Trả lời:

Operon là các gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường phân bố theo cụm có chung một cơ chế điều hòa.

Operon Lac là Operon quy định tổng hợp các enzim thủy phân Lactôzơ.

Cấu trúc opêron Lac ở E. coli:

– Nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A): nằm kề nhau, có liên quan với nhau về chức năng

– Vùng vận hành (O): là đoạn mang trình tự nu đặc biệt, là nơi bám của prôtêin ức chế ngăn cản sự phiên mã của nhóm gen cấu trúc.

– Vùng khởi động (P): nơi bám của enzim ARN-polimeraza khởi đầu sao mã.

Gen điều hòa (R): không thuộc thành phần của opêron nhưng đóng vai trò quan trọng trong điều hoà hoạt động các gen của opêron qua việc sản xuất prôtêin ức chế.


3. Giải bài 3 trang 18 sinh 12

Giải thích cơ chế điều hoà hoạt động của opêron Lac.

Trả lời:

– Sự hoạt động của opêron chịu sự điều khiển của một gen điều hoà (regulator: R) nằm ở trước opêron.

– Bình thường, gen R tổng hợp ra một loại prôtêin ức chế gắn vào gen chỉ huy do đó gen cấu trúc ở trạng thái bị ức chế nên không hoạt động. Khi có chất cảm ứng (ví dụ lactôzơ) thì opêron chuyển sang trạng thái hoạt động (cảm ứng).

Khi môi trường không có Lactozo: Protêin 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.

Điều hòa của gen Khi môi trường không có lactôzơ
Cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac khi môi trường không có Lactozo

Khi môi trường có Lactozo: Lactozo (đóng vai trò như chất cảm ứng) 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. Các phân tử mARN tiếp tục dịch mã tổng hợp các enzim thủy phân Lactozo.

Điều hòa của gen Khi môi trường có lactôzơ
Cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac khi môi trường có Lactozo

– Khi lactôzơ bị phân giải hết, chất ức chế được giải phóng, chất ức chế chuyển từ trạng thái bất hoạt sang trạng thái hoạt động đến bám vào gen chỉ huy và opêron lại chuyển sang trạng thái bị ức chế.


4. Giải bài 4 trang 18 sinh 12

Trong cơ chế điều hoà hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ, vai trò của gen điều hoà là gì?

A. Nơi tiếp xúc với enzim ARN polimeraza.

B. Mang thông tin quy định prôtêin ức chế.

C. Mang thông tin quy định enzim ARN pôlimcraza.

D. Nơi liên kết với prôtêin điều hoà.

Trả lời:

Gen điều hòa mang thông tin mã hóa protein ức chế.

⇒ Đáp án: B.


Bài trước:

Bài tiếp theo:


Xem thêm:

Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 trang 18 sgk Sinh Học 12 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn sinh học 12 tốt nhất!


“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com