Bài tập Sinh học Lớp 12 - Bài 3: Điều hòa hoạt động của gen

BÀI 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN
ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ:
Tín hiệu điều hòa: là các tác nhân dinh dưỡng, lí hóa của môi trường. 
Cơ chế điều hòa:
Cấu trúc của operon: 
Trong tế bào có rất nhiều gen, ở mỗi thời điểm chỉ có 1 số gen hoạt động, phần lớn các gen còn lại ở trạng thái ức chế, tức là tế bào chỉ tổng hợp protein khi cần thiết. 
Một hệ thống gồm nhiều loại gen cùng phối hợp hoạt động điều hoà tổng hợp protein gọi là Operon. Một Operon gồm:
A, B, C: cụm các gen cấu trúc:kiểm soát các polipeptit có liên quan về chức năng. 
O: gen chỉ huy chi phối hoạt động của các gen cấu trúc. 
P: vùng khởi đầu (nơi ARN – polimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã) 
- R: gen điều hòa kiểm soát tổng hợp protein ức chế 
Gen điều hòa
Lac ôperon
P
R
P
O
A
B
C
Sự điều hòa hoạt động các gen của Lac operon 
Khi môi trường không có lactozơ: gen điều hòa R kiểm soát tổng hợp protein ức chế. Protein này có ái lưc với gen chỉ huy O gây ức chế phiên mã các gen cấu trúc A,B,C, làm cho gen cấu trúc không hoạt động 
Khi môi trường có lactozơ: gen điều hòa R tổng hợp protein ức chế, lactozơ gắn với protein ức chế làm protein ức chế bị bất hoạt không gắn vào gen chỉ huy O à gen chỉ huy vận hành gen cấu trúc A,B,C,à gen cấu trúc hoạt động bình thường
ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN CHUẨN:
Sự điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân chuẩn có những sai khác lớn với sinh vật nhân sơ về tín hiệu lẫn cơ chế điều hòa:
Tín hiệu điều hòa: 
Ở sinh vật đa bào, tín hiệu điều hòa hoạt động của gen là những phân tử do những tế bào đã biệt hóa cao độ sản sinh ra và lưu chuyển khắp cơ thể nhờ thể dịch. Có 2 nhóm phân tử điều hòa là hoocmon và các nhân tố tăng trưởng 
Cơ chế điều hòa: 
Điều hòa ở mức ADN (trước phiên mã): những gen tổng hợp ra loại sản phẩm mà tế bào có nhu cầu lớn như ARN, histon, thường được nhắc lại nhiều lần trên NST 
Điều hòa ở mức phiên mã: ở sinh vật nhân chuẩn, NST có cấu trúc xoắn rất phức tạp. Trước khi diễn ra sự phiên mã, NST phải được tháo xoắn ở đoạn tương ứng 
Điều hòa ở mức dịch mã: trong cùng một loại tế bào các mARN có thời gian sống khác nhau tức là có sự điều hòa ở khâu dịch mã 
Điều hòa ở mức sau dịch mã: tế bào có hệ thống các enzim phân giải protein một cách chọn lọc, loai bỏ các protein không cần thiết cho tế bào.