- Trình bày đợc cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ thông qua vd về hoạt động của ôperon Lac ở E.coli.. - Mô tả các mức điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực..
Trang 1Bài 3 Điều hòa hoạt động của gen.
Ngày soạn:11/8/2008
Ngày duyệt:
I Mục tiêu bài học
- Liệt kê đợc các thành phần tham gia, ý nghĩa của điều hòa hoạt động của gen
- Trình bày đợc cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ thông qua vd về hoạt động của ôperon Lac ở E.coli
- Mô tả các mức điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực
- Tăng cờng quan sát hình để mô tả hiện tợng
II Phơng pháp, phơng tiện
1 Phơng pháp: Vấn đáp, trực quan
2 Phơng tiện: Hình 3 sgk
III.Trọng tâm của bài
- Điều hòa hoạt động của gen theo quan điểm operon có 2 trạng thái: ức chế (đóng) khi không có chất cảm ứng lactozo và trạng thái cảm ứng (mở) khi có chất cảm ứng là lactozo
- Điều hòa hoạt động của gen ở sv nhân thực phức tạp hơn, có nhiều mức
điều hòa, có nhiều gen tham gia điều hòa
IV Tến trình tổ chức bài học
1 ổn định tổ chức lớp
2 Kiểm tra bài cũ
? Trình bày diễn biến của quá trình phiên mã?
? Trình bày cơ chế của quá trình dịch mã?
3 Bài mới
Gv mở bài: TB cơ thể sv bậc thấp chứa hàng nghìn gen, sv bậc cao chứa hàng vạ gen ở các giai đoạn phát triển khác nhau, các gen này có hoạt động liên tục đồng thời hay không? cơ chế hoạt động thế nào?
Hoạt động của GV và HS Nội dung
- Xét 1 số vd về điều hòa hoạt động
của gen:
+ ở đv có vú, các gen tổng hợp Pr sữa
chỉ hoạt động ở cá thể cái, vào giai
đoạn sắp sinh và cho con bú
+ ở VK E.coli các gen tổng hợp
những E chuyển hóa đờng Lactozo
chỉ hoạt động khi mt có lactozo
- Từ các ví dụ trên y/c hs trả lời câu
hỏi: Thế nào là điều hòa hoạt động
của gen?
1 hs trình bày, các hs khác bs
Gv dẫn dắt hs hình thành khái niệm
I Khái niệm
- Ví dụ:
- KN: ĐHHĐ của gen là điều khiển gen có đợc phiên mã và dịch mã hay không , đảm bảo cho các gen hoạt
động đúng thời điểm cần thiết
Trang 2Gv chuyển ý: Điều hòa hoạt động của
gen đợc thực hiện nh thế nào -> phần
II
Gv kiểm tra bài cũ: Trong tế bào có
những loại gen nào? Vai trò của gen
cấu trúc, gen điều hòa?
Hs: Có nhiều loại gen nh gen cấu
trúc, gen điều hòa Gen cấu trúc
mang thông tin mã hóa cho các sp tạo
nên thành phần cấu trúc hay chức
năng của TB Gen điều hòa tạo nên
sp kiểm soát hoạt động của các gen
khác
Trong TB nhân sơ các gen cấu trúc có
liên quan về chức năng thờng đứng
cạnh nhau và cùng hoạt động theo sự
điều khiển của 1 gen điều hòa
Gen điều hòa có thể đứng ngay trớc
hoặc cách xa nhóm gen cấu trúc mà
nó điều khiển
? QS hình 3 và cho biết Operon là gì?
Hs qs và trả lời
Gv khắc sâu KN Operon: giải thích
rõ thế nào là cụm gen cấu trúc có liên
quan về chức năng: Sp của gen A,B,C
có liên quan với nhau
? tạo của Operon Lac ở vi khuẩn
E.coli?
Hs qs hình trả lời
Hình 3 sgk
Gv y/c hs qs hình 3 và gv nêu khái
quát: Trên hình 3 gồm 2 trạng thái
hoạt động của gen Hình trên tơng
ứng với trạng thái ức chế (I) và hình
dới là trạng thái hoạt động (cảm
ứng-II) khi có chất cảm ứng là đờng
lactozo Trạng thái hđ còn gọi
Là trạng thái mở của hệ thống điều
hòa hđ của operon lac
Gv y/c hs thực hiện lệnh trong sgk
Gv chia hs thành 2 nhóm, y/c mỗi
nhóm trình bày những diễn biến xảy
II Cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở sv nhân sơ
- KN Operon: Là cụm gen cấu trúc có liên quan về chức năng, có chung 1 cơ chế điều hòa
1 Cấu tạo của Operon Lac theo Jacop
và Môno
Operon Lac gồm các thành phần
- Nhóm gen cấu trúc liên quan nhau
về chức năng nằm kề nhau
- Vùng vận hành (O) nằm trớc các gen cấu trúc, là vị trí tơng tác với Pr
ức chế
- Vùng khởi động (P) nằm trớc vùng vận hành, đó là vị trí tơng tác của ARNaza để khởi đầu phiên mã
2 Cơ chế hoạt động của Operon Lac
ở E.coli
Trang 3ra của gen điều hòa và của operon
Lac ở 2 trạng thái ức chế và hoạt
động
Các hs khác bổ xung và gv đánh giá,
tổng kết
Gv bổ sung: trạng thái của operon
Lac khi lactozo bị phân giải hết: Khi
lactozo bị phân giải hết, chất ức chế
giải phóng Chất ức chế chuyển từ
trạng thái bất hoạt sang trạng thái
hoạt động đến bám vào vùng chỉ huy
và operon lại chuyển sang trạng thái
bị ức chế
? Tại sao sự điều hòa hoạt động của
gen ở sv nhân thực lại phức tạp hơn ở
sv nhân sơ?
Hs: Do cấu trúc phức tạp của AND
trong NST, Kl AND lớn, NST chứa
nhiều gen, só gen hoạt động ít, đại đa
số không hoạt động
? Sv nhân thực có mức điều hòa nào?
Hs trả lời
* ở trạng thái ức chế Trong đk bình thờng (mt không có chất cảm ứng đờng lactozo), gen điều hòa đ phiên mã tạo ra mARN của nó, mARN này đợc sd để tổng hợp nên chất ức chế (Pr ức chế) Chất ức chế bám vào vùng vận hành Vùng vận hành bị ức chế do đó các gen cấu trúc không phiên mã
* ở trạng thái hoạt động Khi mt nuôi E.coli có đờng lactozo Lactozo td với chất ức chế, chất ức chế bị bất hoạt Do đó không thể kết hợp với vùng vận hành nữa Vùng vận hành đợc tự do đk quá trình phiên mã của operon, mARN của các gen Z,Y,A đợc tổng hợp và sau đó đợc sd
để dịch mã tổng hợp các Pr (E) t Đó
là trạng thái cảm ứng (hđ) của operon
III Điều hòa hoạt động của gen ở sv nhân thực
- Sự điều hòa hoạt động của gen ở sv nhân thực phức tạp hơn ở sv nhân sơ
và qua nhiều mức điều hòa và nhiều giai đoạn: NST tháo xoắn, phiên mã, biến đổi sau phiên mã, dịch mã và biến đổi sau dịch mã
- Bên cạnh đó ở sv nhân thực còn có các gen gây tăng cờng, gen gây bất hoạt
4 Củng cố
- KN và cấp độ điều hòa hoạt động của gen
- Operon là gì? cấu trúc operon
- Cơ chế điều hòa hoạt động của gen
5 Bài tập về nhà
- Làm bài tập sgk
V Rút kinh nghiệm
