CHUYÊN ĐỀ 9: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN I NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ Khái niệm điều hòa hoạt động gen - Đ/n: Điều hòa hoạt động gen: Là điều hòa lượng sản phẩm gen tạo nhằm điều hòa hoạt động sống phù hợp với môi trường để tồn phát triển - Điều hòa hoạt động gen sinh vật nhân sơ sinh vật nhân thực khác nhau: ĐĐ Kiểu điều hòa Mức độ Tín hiệu Điều hòa hoạt động gen sinh vật nhân sơ Đơn giản, thông qua Operon Điều hòa hoạt động gen sinh vật nhân thực Phức tạp, nhiều yếu tố tham gia Phiên mã Trước phiên mã, phiên mã, sau phiên mã, dịch mã, sau dịch mã Hoocmon, yếu tố sinh trường,… Nguồn dinh dưỡng Mô hình cấu trúc opêron Lac (Vi khuẩn đường ruột E Coli) a Khái niệm opêron - Trên phân tử ADN vi khuẩn, gen có liên quan chức thường phân bố liền thành cụm , có chung chế điều hòa gọi opêron b Cấu trúc opêron Lac - Vùng khởi động P (promoter): nơi mà ARN pôlimeraza bám vào khởi đầu phiên mã - Vùng vận hành O (operator): có trình tự Nu đặc biệt để prôtêin ức chế liên kết làm ngăn cản phiên mã - Nhóm gen cấu trúc Z, Y, A quy định tổng hợp enzym tham gia phản ứng phân giải đường lactôzơ môi trường để cung cấp lượng cho tế bào * Trước opêron (nằm opêron) có gen điều hoà R Khi gen điểu hòa R hoạt động tổng hợp nên prôtêin ức chế Prôtêin có khả liên kết với vùng vận hành (O) dẫn đến ngăn cản trình phiên mã (R thành phần Opêron) Cơ chế điều hòa hoạt động gen sinh vật nhân sơ a Khi môi trường lactose Bình thường, gen điều hòa (R) tổng hợp loại prôtêin ức chế gắn vào gen huy (O), gen cấu trúc trạng thái bị ức chế nên không hoạt động Z,Y,A không thực phiên mã dịch mã Vì vậy, sản phẩm cụm gen lactaza không tạo thành b Khi môi trường có lactose Lactose đóng vai trò chất cảm ứng Chất cảm ứng liên kết với prôtêin ức chế làm prôtêin ức chế thay đổi cấu hình không gian trở nên bất hoạt (không hoạt động) Prôtêin ức chế bám vào gen huy O, gen huy hoạt động bình thường điều khiển Z,Y,A thực phiên mã dịch mã tổng hợp nên sản phẩm cụm gen lactaza Lactaza tiết làm nhiệm vụ phân giải lactose môi trường II TỔ CHỨC DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ I Mục tiêu Kiến thức: - Học sinh nêu khái niệm cấp độ điều hòa hoạt động gen - Sự điều hòa hoạt động gen sinh vật nhân sơ - Ý nghĩa điều hòa hoạt động gen - Giải thích tế bào lại tổng hợp prôtêịn cần thiết Kĩ : - Rèn luyệnvà phát triển tư phân tích lô gic, so sánh khả khái quát hóa cho học sinh - Khả làm việc độc lập với sách giáo khoa, mô hình mẫu Thái độ: - Nâng cao nhận thức đắn khoa học điều hoà hoạt động cua gen - Hình thành thái độ yêu thích khoa học tìm tòi nghiên cứu ĐỊNH HƯỚNG NĂNG LỰC TRONG CHUYÊN ĐỀ STT Tên lực Năng lực phát giải vấn đề Quan sát sơ đồ, mô hình Mô tả xác diễn biến điều hòa hoạt động gen Năng lực thu nhận xử lý thông tin - Đọc hiểu sơ đồ, mô hình Operon, hoạt động Operon - Lập bảng so sánh đ i ều hòa có Lactose Năng lực nghiên cứu khoa học - Tìm kiếm mối quan hệ yếu tố, trình bày thông tin qua bảng biểu, sơ đồ; - Đưa tiên đoán, hình thành giả thuyết khoa học Năng lực tính toán Năng lực tư Tính toán tỷ lệ trình bày hình vẽ minh họa Năng lực ngôn ngữ - Thuyết trình cách thức điều hòa hoạt động thích nghi sinh vật nhân sơ thông qua điều hòa hoạt động gen Các kĩ thành phần - Phân tích mối quan hệ kiểu gen – môi trường – kiểu hình - Phân biệt chế điều hòa có Lactose