BÀI 3: ĐIỀU HÒA HOẠT BÀI 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN ĐỘNG CỦA GEN SVTH: Nguyễn Thị Huệ GVHD: ThS. Lê Phan Quốc 06/10/22 1
BÀI 3: ĐIỀU HÒA HOẠT BÀI 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GENĐỘNG CỦA GEN
SVTH: Nguyễn Thị HuệGVHD: ThS. Lê Phan Quốc
04/13/23 1
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
04/13/23 2
Ở động vật có vú các gen tổng hợp các prôtêin có
trong sữa chỉ hoạt động ở cá thể cái và vào thời
điểm con mẹ sắp sinh và nuôi con bằng sữa.
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
1. Khái niệm điều hòa hoạt động gen:
• Điều hòa hoạt động của gen là điều hòa
lượng sản phẩm của gen được tạo ra.
• Ví dụ: Ở vi khuẩn E.coli các gen tổng
hợp những enzyme chuyển hóa đường
lactôzơ chỉ hoạt động khi môi trường có
lactôzơ.04/13/23 3
I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
2. Các mức độ điều hòa hoạt động
gen:
Đối với sinh vật nhân sơ: chủ yếu ở
mức phiên mã.
Đối với sinh vật nhân thực: Phiên mã,
dịch mã, sau dịch mã.04/13/23 4
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
1. Khái niệm opêron:
• Opêron là các gen cấu trúc có liên
quan về chức năng thường được
phân bố liền nhau thành từng cụm và
có chung một cơ chế điều hòa.
04/13/23 5
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
• Quan sát hình, cho biết cấu trúc chung
của một opêron.
• Vai trò của từng thành thành phần
trong cấu trúc của opêron?04/13/23 6
AA BB CC
opêronopêron
Sơ đồ mô hình cấu trúc của opêron
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
2. Các thành phần cơ bản của opêron:
• P (vùng khởi động của operon): chứa 1 trật tự
nucleôtit đặc thù, giúp enzim RNA polimeraza
nhận biết mạch mã gốc để tổng hợp mARN, và
là điểm khởi đầu quá trình phiên mã.
04/13/23 7
AA BB CCopêronopêron
Sơ đồ mô hình cấu trúc của opêron
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
2. Các thành phần cơ bản của opêron:
• O (vùng vận hành): là trình tự nulêôtit
đặc biệt, tại đó prôtêin ức chế có thể
liên kết làm ngăn cản sự phiên mã.
04/13/23 8
AA BB CC
opêronopêron
Sơ đồ mô hình cấu trúc của opêron
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
2. Các thành phần cơ bản của opêron:
• Gen cấu trúc: tham gia tổng hợp mARN.
04/13/23 9
AA BB CC
opêronopêron
Sơ đồ mô hình cấu trúc của opêron
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
04/13/23 10
AA BB CC
opêronopêron
Sơ đồ mô hình cấu trúc của opêron
Tại sao gen điều hòa R không có
vùng O – vùng vận hành giống vùng gen cấu trúc của
Opêrôn?
Tại sao gen điều hòa R không có
vùng O – vùng vận hành giống vùng gen cấu trúc của
Opêrôn?
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
3. Opêron Lac:
04/13/23 11
Quan sát hình cấu trúc của Opêron Lac, cho biết opêron Lac có điểm nào khác so với
cấu trúc chung của một opêron?
Quan sát hình cấu trúc của Opêron Lac, cho biết opêron Lac có điểm nào khác so với
cấu trúc chung của một opêron?
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
3. Opêron Lac:
• P (vùng khởi động của operon):
• -O (vùng vận hành):
• -Z, Y, A: Các gen cấu trúc quy định tổng hợp các
enzim tham gia vào các phản ứng phân giải
đường lactose có trong môi trường để cung cấp
năng lượng cho tế bào.
04/13/23 12
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
4. Sự điều hòa hoạt động của operon Lac:
a. Khi môi trường không có lactôzơ:
04/13/23 13
Quan sát đoạn flash sau, cho biết:
- Vai trò của prôtêin ức chế?
- Mô tả hoạt động của opêron Lac khi môi
trường không có lactôzơ.
Quan sát đoạn flash sau, cho biết:
- Vai trò của prôtêin ức chế?
- Mô tả hoạt động của opêron Lac khi môi
trường không có lactôzơ.
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
04/13/23 14
H3.2a. Sơ đồ hoạt động của các opêron Lac khi môi trường không có lactôzơ
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
4. Sự điều hòa hoạt động của
operon Lac:
a. Khi môi trường không có lactôzơ:
• Gen điều hòaprôtêin ức chế gắn
vào vùng vận hành ngăn
cản phiên mã của các gen cấu trúc.
04/13/23 15
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
04/13/23 16
H3.2b. Sơ đồ hoạt động của các gen trong opêron Lac khi môi trường có lactôzơ
H3.2b. Sơ đồ hoạt động của các gen trong opêron Lac khi môi trường có lactôzơ
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
4. Sự điều hòa hoạt động của operon Lac:
b. Khi môi trường có lactôzơ:
04/13/23 17
Quan sát đoạn flash sau cho biết:
- Khi môi trường có lactôzơ thì điều gì xảy
ra với prôtêin ức chế?
- Hoạt động của opêron Lac như thế nào?
Quan sát đoạn flash sau cho biết:
- Khi môi trường có lactôzơ thì điều gì xảy
ra với prôtêin ức chế?
- Hoạt động của opêron Lac như thế nào?
II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ
4. Sự điều hòa hoạt động của operon Lac:
b. Khi môi trường có lactôzơ:
• Lactôzơ + prôtêin ức chế thay đổi cấu
hình prôtêin ức chế không liên kết được
với vùng vận hành ARN pôlimeraza liên
kết với vùng khởi động mARN (gen Z, Y,
A) enzym phân giải lactôzơ.
04/13/23 18
Cấu trúc nào không thuộc thành phần của opêron nhưng có vai trò quyết định sự hoạt động của opêron.
Gen cấu trúcA
Gen vận hànhB
Gen điều hòaC
Gen khởi độngD 19
Củng Cố
Theo mô hình opêron Lac, vì sao prôtêin ức chế mất tác dụng?
Vì nó bị phân hủy khi có lactôzơ.A
Vì lactôzơ làm mất cấu hình không gian của nó.B
Vì gen điều hòa (R) bị khóa.C
Vì nó không được tổng hợp ra nữa.D20
Mang thông tin cho việc tổng hợp một prôtêin ức chế tác động lên gen chỉ huyA
Mang thông tin cho việc tổng hợp prôtêin ức chế vùng khởi đầuB
Nơi tiếp xúc với enzim ARN - pôlimêrazaC
Nơi gắn vào của prôtêin ức chế để cản trở hoạt động enzim phiên mãD
21
Sự điều hoà hoạt động của gen nhằm
Tổng hợp ra prôtêin cần thiết.A
Ức chế sự tổng hợp prôtêin vào lúc cần thiết.B Cân bằng giữa sự cần tổng hợp và không cần tổng hợp prôtêin.C Đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào trở nên hài hoà.D
22