Bài giảng Sinh học 12 (Kết nối tri thức) - Bài 3: Điều hòa biểu hiện của Gene

Nội dung tài liệu: Bài giảng Sinh học 12 (Kết nối tri thức) - Bài 3: Điều hòa biểu hiện của Gene

1. BÀI 3: ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN CỦA GENE Bài 3. ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN CỦA GENE Điều gì xảy khi sản phẩm của gene không tạo ra được, trong khi nhu cầu cơ thể cần? Tại sao sản phẩm của gene không tạo ra được?
2. TÌM HIỂU I. THÍ NGHIỆM PHÁT HIỆN RA OPERON LAC Ở VI KHUẨN E.COLI 2
3. HƯỚNG DẪN TÌM HIỂU 1. Thí nghiệm Trình bày nội dung thí nghiệm Môi trường nuôi cấy Kết quả của Monod và Jacob: Mục đích: . Lô đối ? ? Đối tượng: .. chứng Cách tiến hành: Bước 1: Bước 2: Kết luận: Lô thí nghiệ ? ? m
4. HƯỚNG DẪN TÌM HIỂU 2. Cấu trúc của operon lac Quan sát hình và trình bày cấu trúc của operon lac - Vùng điều hòa: vị trí và chứa thành phần nào? + Trình tự P (promoter): cấu trúc và chức năng gì? + Trình tự O (operator): cấu trúc và chức năng gì? - Ba gene cấu trúc: + Gene lacZ có cấu trúc và chức năng gì? + Gene lacY có cấu trúc và chức năng gì? + Gene lacA có cấu trúc và chức năng gì?
5. HƯỚNG DẪN TÌM HIỂU 3. Cơ chế điều hòa biểu hiện của Open lac Trình bày cơ chế điều hòa biểu hiện gene của operon lac Cơ chế 1: - Khi môi trường có/không có lactose? + Protein ức chế (lacI) sẽ như thế nào? + enzyme RNA polymerase sẽ như thế nào? + Các nhóm gene cấu trúc sẽ hoạt động ra sao khi có/hay không có enzyme polymerase bám vào P?
6. HƯỚNG DẪN TÌM HIỂU 3. Cơ chế điều hòa biểu hiện của Open lac Cơ chế 2: - Khi môi trường có/không có lactose? + Protein ức chế (lacI) sẽ như thế nào? + enzyme RNA polymerase sẽ như thế nào? + Các nhóm gene cấu trúc sẽ hoạt động ra sao khi có/hay không có enzyme polymerase bám vào P?
7. TÌM HIỂU II. Ý NGHĨA VÀ ỨNG DỤNG THỰC TIỄN CỦA ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE 7
8. HƯỚNG DẪN TÌM HIỂU Câu 1. Phân tích ý nghĩa của điều hòa biểu hiện gene trong tế bào và quá trình phát triển cá thể. Giải thích. Câu 2. Nêu một số ứng dụng thực tiễn của điều hòa biểu hiện gene trong y học, nông nghiệp? - Trong nông nghiệp: Ví dụ: Xử lí cá rõ phỉ bằng hormone 17-α methyltestosterone ở giai đoạn cá bột, cá sẽ có biểu hiện kiểu hình là con đực. - Trong y học: Ví dụ: Sử dụng kháng thể đơn dòng tái tổ hợp trastuzumab có tác dụng liên kết vớỉ thụ thể HER2 nhằm ức chế sự biểu hiện quá mức của tế bào ung thư vú. - Trong công nghệ sinh học. Ví dụ: Sử dụng phối hợp hai loại hormone auxin và cytokinin vớỉ tỉ lệ thích hợp để điều khiển sự phân hoá của mô sẹo. - Nghiên cứu di truyền. Ví dụ: Mô hình hoá bệnh di truyền dựa vào biệt hoá tế bào gốc đa năng cảm ứng ở người (Human induced pluripotent stem cell - hiPSC) phục vụ nghiên cứu cơ chế gây bệnh ở mức độ phân tử ().
9. HƯỚNG DẪN TÌM HIỂU Câu 2. Nêu một số ứng dụng thực tiễn của điều hòa biểu hiện gene trong y học, nông nghiệp? - Nghiên cứu di truyền. Ví dụ: Mô hình hoá bệnh di truyền dựa vào biệt hoá tế bào gốc đa năng cảm ứng ở người (Human induced pluripotent stem cell - hiPSC) phục vụ nghiên cứu cơ chế gây bệnh ở mức độ phân tử ().
10. Câu hỏi 1: Trong mô hình cấu trúc của operon Lac, vùng vận hành là nơi có chức năng gì? A. Chứa thông tin mã hoá các amino acid trong phân tử protein cấu trúc. B. RNA polimerase bám vào và khởi đầu phiên mã. C. Protein ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã. D. Mang thông tin quy định cấu trúc protein ức chế.
11. Câu hỏi 2: Trong cơ chế điều hoà hoạt động của operon Lac ở vi khuẩn E.coli, vùng khởi động (promoter) có chức năng gì? A. Nơi mà chất cảm ứng có thể liên kết để khởi đầu phiên mã. B. Những trình tự nucleotide đặc biệt, tại đó protein ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã. C. Những trình tự nucleotide mang thông tin mã hoá cho phân tử protein ức chế. D. Nơi mà RNA polimerase bám vào và khởi đầu phiên mã.
12. Câu hỏi 3: TNĐS> Hình mô tả các thành phần của operon lac, nhận định nào sau đây đúng? A. Mô hình này thể hiện cơ chế đóng, nghĩa là sản phẩm gene cấu trúc không được tạo ra. B. Gene điều hoà R tổng hợp protein ức chế, dù có hay không có lactose thì gene R luôn tổng hợp protein ức chế. C. Các gene cấu trúc Z, Y, A phiên mã tạo ra các phân tử mRNA khi ngoài môi trường tế bào có lactose. D. Nếu gene R đột biến hoặc vùng O đột biến hoặc môi có lactose thì có thể dẫn đến operon liên tục hoạt động và liên tục tạo ra sản phẩm sinh học của các gene cấu trúc thuộc operon.
13. Câu hỏi 4: Hình mô tả các thành phần của operon lac, mỗi nhận định sau đây là Đúng hay Sai về hình này? A. Các gene cấu trúc không tạo ra được sản phẩm sinh học. B. Khi môi trường không có lactose thì protein ức chế ức chế vùng O làm cho enzyme phiên mã RNA polymerase không bám được vùng P nên làm cho toàn bộ các gene trong operon không hoạt động được. C. Nếu vùng O đột biến thì dẫn đến operon liên tục hoạt động và liên tục tạo ra sản phẩm sinh học của các gene cấu trúc thuộc operon. D. Nếu người ta tiêm vào tế bào chất allolactose thì sản phẩm gene cấu trúc lacZ, lacI, lacA được tạo ra.