II.Điều hoà hoạt động của gen ở SV nhân sơ: 1.Mô hình cấu trúc của opêron lac: - Cụm các gen cấu trúc Z, Y, A kiểm soát tổng hợp các enzim tham gia vào các phản ứng phân giải đường lact
Trang 1GIÁO ÁN SINH HỌC 12 Bài 3: ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG CỦA GEN I.Mục tiêu bài học:
1.Kiến thức: Nêu được khái niệm và các cấp độ điều hoà hoạt động của gen
-Trình bày được cơ chế điều hoà hoạt động của các gen qua Opêron ở sinh vật nhân sơ
-Nêu được ý nghĩa điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ
2.Kĩ năng: Quan sát phân tích tranh,phân tích tổng hợp
3.Thái độ: Thấy được tính thống nhất bộ máy di truyền và cả hệ thống
II.Chuẩn bị của GV-HS:
1.Chuẩn bị của GV: Phóng to hình 3.1,3.2a,3.2b
2.Chuẩn bị của HS : Xem bài trước ở nhà
III.Phương pháp: Sử dụng sơ đồ và chú thích rút ra bản chất vấn đề + Vấn đáp + Sử dụng
phiếu học tập thảo luận theo nhóm
IV.Kiến thức trọng tâm: Cơ chế điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ
V.Tiến trình bài dạy :
1.Ổn định lớp
2.Kiểm tra bài cũ : Sử dụng các câu hỏi sách giáo khoa
3.Mở bài : Tế bào cơ thể sinh vật bậc thấp chứa hàng nghìn gen, sinh vật bậc cao chứa hàng vạn 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 như thế nào ?Chúng ta cùng nghiên cứu
Hoạt động 1 : Tế bào chỉ
tổng hợp protein cần thiết
vào lúc thích hợp với một
lượng cần thiết vì vậy gen
phải có cơ chế điều hoà
hoạt động Vậy điều hoà
HS dựa vào sách giáo khoa để trả lời
I.Khái quát về điều hoà hoạt động của gen: 1.Khái niệm: Điều hoà hoạt động của gen
chính là điều hoà lượng sản phẩm của gen được tạo ra giúp tế bào điều chỉnh sự tổng hợp protêin cần thiết vào lúc cần thiết
Trang 2hoạt động của gen là gì?
- Các cấp độ điều hoà
hoạt động của gen ?
Hoạt động 2 : Treo tranh
HS quan sát và đọc thông
tin chú thích hình 3.1ở
SGK và mô tả cấu trúc
của opê ron lac ở E,coli
để trả lời thành phần và
vai trò của từng thành
phần theo kiểu PHT
Có bảng phụ kèm theo
sau đó GV tiểu kết lại
Hoạt động 3 : Treo tranh
HS quan sát hình
3.2a,3.2b SGK trả lời Mô
tả hoạt động của Opêron
lac khi môi trường không
có lactozơ và có lactozơ?
Theo bảng phụ đã cho
Cả 4 tổ cùng đều làm sau
đó 2 tổ trả lời
HS sẽ hoạt động theo nhóm, sau
đó mỗi nhóm sẽ trả lời 1 thành phần
HS quan sát hình kết hợp với SGK
để trả lời các câu hỏi trên sau đó
GVgiảng giải thêm và tiểu kết
2.Các mức độ: Trong cơ thể việc điều hoà hoạt
động của gen xảy ra ở nhiều mức độ:
a.Sinh vật nhân sơ: Chủ yếu ở mức độ phiên
mã
b.Sinh vật nhân thực: Mức độ AND,mức phiên
mã, mức dịch mã, mức sau dịch mã
II.Điều hoà hoạt động của gen ở SV nhân sơ: 1.Mô hình cấu trúc của opêron lac:
- Cụm các gen cấu trúc Z, Y, A kiểm soát tổng hợp các enzim tham gia vào các phản ứng phân giải đường lactôzơ có trong môi trường để cung cấp năng lượng cho tế bào
- Vùng vận hành O (Operator) là trình tự nucleotit đặt biệt, nơi liên kết với protein ức chế làm ngăn cản quá trình phiên mã của các gen cấu trúc
- Vùng khởi động P (Promotor) Nằm trong vùng khởi đầu của gen nơi ARN poli meza bám vào và khởi đầu phiên mã
- Gen điều hoà R nằm ngoài vùng Opêron : kiểm soát tổng hợp protein ức chế ,protein này
có khả năng liên kết với vùng vận hành dẫn đến ngăn cản quá trình phiên mã
2 Sự điều hoà hoạt động của O pêron lac:
- Khi môi trường không có lactozơ: Gen điều hoà R kiểm soát tổng hợp protêin ức chế Protêin này liên kết với vùng vận hành ngăn cản quá trình phiên mã làm cho gen cấu trúc không hoạt động
- Khi môi trường có lactozơ: Lactozơ liên kết
với protein ức chế làm biến đổi cấu hình không gian 3 chiều của nó làm làm protein ức chế không gắn vào vùng O ARN polimeraza liên
Trang 3kết với promotor Hoạt động của gen cấu trúc Z,Y A Giúp chúng phiên mã, dịch mã
4.Củng cố:Trong tế bào có rất nhiều gen ,song ở mỗi thời điểm chỉ có một số gen hoạt
động ,Phần lớn các gen ở trạng thái bất hoạt Vậy cơ chế nào giúp cho cơ thể thực hiện quá trình này ? Học sinh vận dụng kiến thức trong bài để trả lời
5.Dặn dò: xem trước bài đột biến gen và làm 4 bài tập trong sách giáo khoa.
PHIẾU HỌC TẬP Bài tập 1: Quan sát hình 3.1 để trình bày Opê ron lac và gen điều hoà
Opêron lac Thành phần Chức năng
Gen điều hoà nằm
ngoài vùng opê ron
Đáp án bài tập 1:
Opêron lac Thành phần Chức năng
Z, Y,A: Các gen cấu trúc Quy định tổng hợp các
enzim tham gia các phản ứng phân giải đường lactozơ
O (Operator):Vùng vận hành là trình tự nucleotit đặc biệt
Protêin ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên
mã
Trang 4P (Promotor): Vùng khởi động
ARNpolimeraza bám vào
và khởi đầu quá trình phiên
mã
Gen điều hoà nằm
ngoài vùng opê ron
Gen điều hoà R kiểm soát tổng hợp protein
ức chế ,protein này có khả năng liên kết với vùng vận hành dẫn đến ngăn cản quá trình phiên mã
Bài tập 2: Quan sát tranh 3.2a,3.2b SGK, kết hợp sách giáo khoa để làm bài tập theo PHT để
mô tả hoạt động của Opêron lac môi trường không có lactozơ và môi trường có lactozơ:
Đáp án bài tập 2:
Môi
trường
phản ứng ức chế Gen vận hành Các gen cấu trúc
Không
có
lactozơ
Gen điều hoà qui định tổng hợp protein ức chế
Proteein ức chế liên kết vùng vận hành ngăn cản quá trình phiên mã
Gen cấu trúc không hoạt động
Có
lactozơ
Lactozơ +protein
ức chế làm biến đổi protein ức chế nên không liên kết vùng vận hành
A RN polimeraza liên kết với vùng khởi động tiến hành sao mã
Các gen cấu trúc dịch mã tạo ra enzim phân giải lactozơ