Operon lac của vi khuẩn e coli gồm các thành phần theo trật tự

Trắc nghiệm: Operon lac của vi khuẩn e coli gồm các thành phần theo thứ tự

A. Vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z,Y,A)

B. Gen điều hòa – vùng vận hành – vùng khởi động – nhóm gen cấu trúc (Z,Y,A)

C. Gen điều hòa – vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z,Y,A)

D. Vùng khởi động – gen điều hòa – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z,Y,A)

Câu trả lời:

Câu trả lời đúng là a. vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A)

– Operon Lac của vi khuẩn E.coli gồm các thành phần theo thứ tự: vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z,Y,A)

– Gen điều hòa không nằm ở Opera Lac

Cùng trường THCS Ngô Thì Nhậm tìm hiểu về Operon Lac của vi khuẩn E.coli nhé!

1. Khái quát chung về cánh kiến. operon

Operon lac là một operon của vi khuẩn Escherichia coli và nhiều vi khuẩn đường ruột khác, tham gia vào quá trình dị hóa đường lactose (một loại carbohydrate có nhiều trong sữa hoặc các sản phẩm từ sữa như phô mai, sữa chua…). Cơ chế điều hòa hoạt động của operon lac đã được hai nhà khoa học người Pháp François Jacob và Jacques Monod (sau này được giải Nobel Sinh lý học và Y học năm 1965) phát hiện và làm sáng tỏ cũng là một ví dụ điển hình. đại diện cho sự điều hòa biểu hiện gen ở sinh vật nhân sơ. Xét về mức độ biểu hiện gen, điều hòa thì operon lac là chất điều hòa phiên mã, còn về hoạt động thì operon lac là operon cảm ứng (nghĩa là chỉ hoạt động khi có cảm ứng từ yếu). yếu tố môi trường, trong trường hợp này là allolactose – một dẫn xuất của lactose).

2. Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ

– Trong tế bào có nhiều gen, tại một thời điểm chỉ có một số gen hoạt động, phần lớn các gen còn lại đều ở trạng thái ức chế, tức là tế bào chỉ tổng hợp prôtêin khi cần thiết.

Ví dụ, gen quy định việc sản xuất kháng thể chống lại một loại bệnh nào đó chỉ hoạt động khi trong cơ thể có mầm bệnh, còn phần lớn thời gian gen này ở trạng thái bị ức chế – không hoạt động. .

một. Quy chế hoạt động của Vi khuẩn lạc (ở E.coli)

Vi khuẩn E.coli nhạy cảm với đường lactoza nên khi sống trong môi trường có đường lactoza, E.coli sẽ tiết ra enzim lactaza để phân giải lactôzơ.

  • Khi môi trường không có lactoza

– Bình thường gen điều hòa (R) tổng hợp prôtêin ức chế gắn vào gen vận hành (O) nên gen cấu trúc ở trạng thái bị ức chế nên không hoạt động. Z, Y, A sẽ không thực hiện phiên mã và dịch mã. Do đó, sản phẩm của cụm gen, lactase, không được hình thành.

  • Khi môi trường có chứa lactoza
Xem thêm bài viết hay:  Phân tích đoạn mở đầu bản Tuyên Ngôn Độc Lập của Chủ Tịch Hồ Chí Minh (hay nhất)

Lactose hoạt động như một chất cảm ứng. Chất cảm ứng liên kết với prôtêin ức chế, làm cho prôtêin ức chế thay đổi cấu hình không gian và trở nên bất hoạt (không hoạt động). Prôtêin ức chế không thể liên kết với gen chỉ huy O, gen hoạt động bình thường sẽ điều khiển Z, Y, A thực hiện quá trình phiên mã và dịch mã nên sản phẩm của cụm gen là lactaza.

– Lactaza được tiết ra làm nhiệm vụ phân giải đường lactôzơ trong môi trường.

b. Mô hình cấu trúc của vở opera Lac theo Jacob và Mono

Trên phân tử ADN của vi khuẩn, các gen cấu trúc liên quan đến chức năng thường phân bố liền kề nhau thành từng cụm có chung một cơ chế điều hòa gọi là operon.

– Cấu trúc operon Lac ở E.coli gồm có:

+ Z, Y, A: Gen cấu trúc điều khiển quá trình tổng hợp enzim tham gia phân giải lactôzơ trong môi trường để cung cấp năng lượng cho tế bào.

+ O (operator): Vùng vận hành là một trình tự nucleotit đặc biệt mà prôtêin ức chế có thể liên kết để ngăn cản quá trình phiên mã.

+ P (promoter): Vùng promoter, nơi ARN polymerase bám vào và khởi đầu quá trình phiên mã.

– Một gen khác không thuộc operon nhưng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa hoạt động của các gen trong operon là gen điều hòa R.

3. Cơ chế điều hòa hoạt động Operon lac

Operon lac có hai cơ chế điều hòa, điều hòa tích cực và điều hòa tiêu cực. Lấy một ví dụ minh họa để người đọc dễ hiểu mối quan hệ giữa điều kiện hóa tích cực và điều kiện hóa tiêu cực: giả sử bạn có một máy nghe nhạc, bạn bật/tắt máy nghe nhạc (điều kiện hóa tiêu cực). ) sau đó bạn vặn âm lượng (volume) để âm thanh to hay nhỏ (dương điều hòa) cho phù hợp với sở thích của bạn, nếu bật máy nghe nhạc mà bạn chỉnh âm lượng bằng 0 thì không nghe được. nhạc hoặc tắt máy dù vặn núm điều chỉnh âm lượng cũng không có nhạc. Operon lac cũng vậy, nó được điều hòa bằng cách bật hoặc tắt (điều hòa âm tính) và khi operon được bật thì lượng mRNA được phiên mã có thể được điều hòa nhiều hay ít (điều hòa dương tính).

– Điều hòa âm trần

Khi không có lactôzơ, prôtêin ức chế liên kết với đầu 3′ của vùng vận hành và đầu 5′ của vùng khởi động. Khi đó ARN polymerase không thể trượt qua các gen cấu trúc lacZ, lacY, lacA nên mARN không được tạo ra (tức là operon không hoạt động). Tuy nhiên, ái lực giữa protein ức chế và chất vận hành khá yếu nên đôi khi protein ức chế sẽ tách khỏi chất vận hành ngay cả khi không có chất cảm ứng (allolactose) và tạo điều kiện thuận lợi cho ARN polymerase phiên mã các gen lacZ, lacY và lacA. , mARN này dịch mã để tạo ra sản phẩm tương ứng, đặc biệt là một loại protein vận chuyển trên màng sinh chất có thể vận chuyển đường lactoza vào trong tế bào khi môi trường chứa loại đường này.

Xem thêm bài viết hay:  Ảnh hưởng của nồng độ đến cân bằng hóa học?

Khi môi trường chứa đường sữa (nhưng không có đường đơn), đường sữa được chuyển thành đồng phân của nó, allolactose. Allolactose này liên kết đặc hiệu với vùng tương ứng của protein ức chế. Allolactose là chất điều hòa dị lập phương, do đó, việc liên kết với vùng điều khiển của protein ức chế gây ra sự thay đổi cấu hình không gian của vùng liên kết vận hành. Do đó, phức hợp allolactose-protein không thể liên kết với người vận hành. Lúc này, ARN polymerase sẽ trượt qua vùng gen cấu trúc và mã hóa cho các protein tham gia vào quá trình phân hủy đường lactoza. Do đó, allolactose là chất cảm ứng của operon lac.

Khi phần lớn lactoza được tiêu thụ, allolactose sẽ có xu hướng tách ra khỏi protein ức chế (nguyên tắc Le Chatelier) vì liên kết của allolactose với protein ức chế yếu và có thể đảo ngược. Prôtêin ức chế trở lại cấu trúc bình thường và liên kết với vùng vận hành, làm tắt operon.

4. Bài tập thực hành

Câu hỏi 1: Vi khuẩn E. coli điều hòa hoạt động của enzim tổng hợp enzim phân giải lactôzơ ở mức độ nào?

A. Diễn ra hoàn toàn ở cấp độ sau dịch mã.

B. Diễn ra hoàn toàn ở cấp độ dịch mã.

C. Diễn ra chủ yếu ở cấp độ phiên mã.

D. Xảy ra hoàn toàn ở cấp độ sau phiên mã.

Câu 2: Trình tự các thành phần cấu trúc của một operon là

A. gen điều hòa – vùng vận hành – vùng khởi động – nhóm gen cấu trúc.

B. vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc.

C. nhóm gen cấu trúc – vùng vận hành – vùng khởi động.

D. nhóm gen cấu trúc – vùng khởi động – vùng vận hành.

Câu 3: Xét một operon Lac ở E. coli, khi môi trường không có đường lactoza nhưng enzim chuyển hoá lactôzơ vẫn được tạo ra. Một học sinh đã đưa ra vài lời giải thích cho hiện tượng trên như sau:

Xem thêm bài viết hay:  Tổng hợp bài tập toán cộng trừ cho bé 5 tuổi giúp bé tạo dựng nền tảng toán học vững chắc

(1) Do vùng khởi động (P) bị bất hoạt nên ARN polymeraza có thể liên kết để bắt đầu phiên mã.

(2) Do gen điều hòa (R) bị đột biến nên không tạo ra được prôtêin ức chế.

(3) Do vùng vận hành (O) bị đột biến nên không thể liên kết với prôtêin ức chế.

(4) Do gen cấu trúc (Z, Y, A) bị đột biến làm tăng sự biểu hiện của gen.

Các giải thích chính xác là:

A. (2) và (4)

B. (1), (2) và (3)

C. (2) và (3)

D. (2), (3) và (4)

Câu 4: Vai trò của lactôzơ trong điều hòa hoạt động của operon Lac ở E. coli là

A. gắn đặc hiệu vào prôtêin điều hoà làm cho nó mất khả năng liên kết với trình tự vận hành tạo điều kiện cho ARN pôlimeraza hoạt động.

B. gắn vào trình tự vận hành để khởi động quá trình phiên mã ở gen điều hòa.

C. hoạt hóa trình tự promoter thực hiện quá trình phiên mã ở gen điều hòa.

D. át chế gen điều hòa và cản trở quá trình phiên mã của gen này để tạo ra prôtêin điều hòa.

Câu 5: Ở vi khuẩn E. coli, khi nói về hoạt động của các gen cấu trúc trong operon Lac, điều nào sau đây là đúng?

A. Các gen này có số lần nhân đôi bằng nhau nhưng các lần phiên mã khác nhau.

B. Các gen này có số lần nhân đôi và số lần phiên mã bằng nhau.

C. Các gen này có số lần nhân đôi khác nhau nhưng số lần phiên mã bằng nhau.

D. Các gen này có số lần nhân đôi khác nhau và phiên mã khác nhau.

Giải thích :

Do các gen nằm trong cùng một operon có chung cơ quan điều hòa nên khi nhân đôi với số lần như nhau hoặc khi phiên mã thì cả cụm gen được phiên mã nên số lần phiên mã cũng bằng nhau.

Đăng bởi: THCS Ngô Thì Nhậm

Chuyên mục: Sinh học lớp 12 , Sinh học 12

Bạn thấy bài viết Operon lac của vi khuẩn e coli gồm các thành phần theo trật tự
có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Operon lac của vi khuẩn e coli gồm các thành phần theo trật tự
bên dưới để duhoc-o-canada.com có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: duhoc-o-canada.com của duhoc-o-canada.com

Chuyên mục: Giáo dục

Nhớ để nguồn bài viết này: Operon lac của vi khuẩn e coli gồm các thành phần theo trật tự
của website duhoc-o-canada.com

Viết một bình luận