Giáo án Sinh học 12 Bài 3: Điều hòa hoạt động của gen

* Hoạt động 1: Khái niệm hoạt động điều hòa hoạt động của gen.

GV: Yêu cầu HS nghiên cứu thông tin SGK và cho biết:

+ Nêu khái niệm điều hòa hoạt động của gen?

+ Điều hòa hoạt động của gen phụ thuộc vào những yếu tố nào?

+ Vì sao phải điều hòa hoạt động gen?

HS: Thực hiện theo yêu cầu của GV để trả lời câu hỏi.

GV: Nhận xét, bổ sung:

I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN.

- Điều hòa hoạt động của gen là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra.

- Điều hòa hoạt động của gen xảy ra ở nhiều mức độ :

+ Điều hòa phiên mã :

+ Điều hòa dịch mã :

+ Điều hòa sau dịch mã :

* Hoạt động 2: Tìm hiểu cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ.

GV: Ôpêrôn lac là gì? Cho ví dụ.

HS: Đọc mục II trang 18 trả lời câu hỏi.

GV: Nhận xétvà bổ sung để hoàn thiện kiến thức.

GV: + Cấu tạo của ôpêrôn lac gồm các thành phần nào?

+ Ôpêrôn lac hoạt động như thế nào?

HS: Trả lời câu hỏi, lớp nhận xét bổ sung.

GV: Nhận xét và bổ sung để hoàn thiện kiến thức.

GV: Yêu cầu HS quan sát hình 3.2a, 3.2b trang 16, 17 SGK và cho biết:

+ Những biểu hiện ở gen R và ôpêrôn lac trong trạng thái bị ức chế (I)

+ Những biểu hiện ở gen R và ôpêrôn lac khi có các chất cảm ứng lactôzơ (II).

HS: Thảo luận trong nhóm → đại diện của nhóm trình bày → Các HS khác bổ sung.

GV: Nhận xét, đánh giá, tổng kết.

GV bổ sung thêm: Khi lactôzơ bị phân giải hết, chất ức chế được giải phóng. Chất ức chế chuyển từ trạng thía bất hoạt sang trạng thái hoạt động đến bám vào vùng chỉ huy và ôpêrôn lại chuyển sang trạng thái bị ức chế.

II. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ.

1. Cấu trúc của ôpêrôn lac

* Khái niệm về ôpêron: Operon là các gen trên ADN của vi khuẩn thường được phân bố thành một cụm, có liên quan với nhau về chức năng và có chung một cơ chế điều hòa .

VD: Ôpêrôn Lac ở vi khuẩn E.Coli điều hòa tổng hợp các enzim giúp chúng sử dụng đường lactôzơ.

* Thành phần của Ôpêrôn Lac gồm:

- Vùng khởi động (P): Là nơi mà ARN polimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã.

- Vùng vận hành (O): là vị trí tương tác với chất prôtêin ức chế ngăn cản phiên mã.

- Nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A): Quy định tổng hợp enzim tham gia vào các phản ứng phan giải đường lactôzơ.

2. Cơ chế hoạt động của ôpêrôn lac ở E.Coli.

- Khi môi trường không lac tôzơ:

+ Gen điều hòa (R) tổng hợp prôtêin ức chế.

+ Prôtêin ức chế đến bám vào vùng vận hành (O) .

+ Các gen cấu trúc không hoạt động phiên mã → không tạo ra enzim phân giải đường lactôzơ.

- Khi môi trường có lactôzơ:

+ Phân tử lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế, làm biến đổi cấu hình prôtêin.

+ Prôtêin ức chế không liên kết được với vùng vận hành O ( bất hoạt) → mARN của các gen Z, Y, A được tổng hợp và sau đó được dịch mã → tổng hợp các enzim phân giải đường lactôzơ.

+ Khi đường lactôzơ bị phân giải hết, prôtêin ức chế lại liên kết với vùng vận hành→ phiên mã bị dừng.