Bài soạn Sinh 12 bài 3: Điều hòa hoạt động của gen

Tiết:5 Bài 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN
I. MỤC TIÊU: 
- HS trình bày được thế nào là điều hòa họat động của gen.
- Mô tả, vẽ, trình bày được cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac ở vi khuẩn E.coli theo trạng thái ức ché và hoạt động.
- Nêu được những điểm khác biệt trong điều hòa hoạt động của gen ở sv nhân sơ và sv nhân thực.
- Rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích sơ đồ và so sánh hoạt động của gen sv nhân sơ và nhân thực.
- Thấy được cơ sở khoa học, tính hợp lí trong cơ chế hoạt động của gen,tế bào,cơ thể giúp cơ thể thích ứng với môi trường.
II. CHUẨN BỊ: Tranh vẽ sơ đồ điều hòa hoạt động của operon Lac ở E.coli.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
 1. Ổn định lớp.
 2. Kiểm tra bài cũ:
- Vẽ và giải thích sơ đồ mối liên hệ giũa ADN – mARN – Protein ?
- Trong tế bào thì lúc nào gen tạo ra sản phẩm? (lúc cơ thể cần sản phẩm của gen)
* Đặt vấn đề: làm thế nào để tế bào có thể điều khiển cho gen hoạt động đúng vào thời điểm cần thiết? (đó là nhờ cơ chế điều hòa hoạt động của gen mà bài hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu)
 3. Bài mới:
 Nội dung
 Hoạt động của GV và HS
I. Khái quát về điều hòa hoạt động gen:
Điếu hòa hoạt động của gen chính là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra( chuỗi polipeptit và ARN) cho phù hợp với hoạt động sống của tế bào,với điều kiên môi trường và sự phát triển của cơ thể Đó là điều hòa quá trình phiên mã và dịch mã của gen
II. Cơ chế diều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ:
Cơ chế điều hòa hoạt động của gen được Jacop và Mono phát hiện ở vi khuẩn E.coli vào năm 1961.
 1. Mô hình điều hòa của operon Lac:
Operon lac bao gồm:
- Nhóm gen cấu trúc(Z,Y,A) quy định tổng hợp các enzim tham gia vào các phản ứng phân giải đường lactozo có trong môi trường để cung cấp năng lượng cho tế bào.
- Vùng vận hành O (operator) là trình tự nu đặc biệt, tại đó protein ức chế có thể liên kết ngăn cản sự phiên mã.
- Vùng khởi động P(promoter) là nơi mà ARN polimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã .
* Gen điều hòa R : có vai trò quan trọng trong điều hòa hoạt động các gen của operon. Khi gen R hoạt động sẽ tổng hợp nên protein ức chế. Protein này liên kết với vùng vận hành dẫn đến ngăn cản quá trình phiên mã.
 2. Sự điều hòa hoạt động của operon Lac:
- Khi môi trường không có Lactozo:
Gen điếu hòa R quy định tổng hợp protein ức chế. Protein này liên kết với vùng vận hành ngăn cản quá trình phiên mã là cho các gen cấu trúc không hoạt động (không tạo ra enzm phân giải đường Lactozo)
- Khi môi trường có Lactozo: 
Mội số phân tử Lactozo, liên kết với protein ức chế làm biến đổi cấu hình không gian 3 chiều của nó làm cho protein ức chế không thể liên kết được với vùng vận hành và do vậy ARN polimeraza có thể liên kết với vùng khởi động để tiến hành phiên mã. Sau đó các pt mARN của gen cấu trúc Z,Y,A được dịch mả tạo ra các enzm phân giải đường Lactozo. Khi lactozo bị phân giải hết thì protein ức chế lại liên kết với vùng vận hành và quá trình phiên mã bị dừng lại.
-GV: đưa ra 1 số VD:
 + Ở ĐV có vú các gen tổng hợp protein sữa chỉ tổng hợp ở cá thể cái, vào giai đoạn sắp sinh và cho con bú.
 + Ở VK E.coli các gen tổng hợp những enzim chuyển hóa đường lactozo chỉ hoạt động khi mtrg có lactozo.
Vậy trong cơ thể phải có cơ chế điều hòa hđ của các genà Kn 
-GV: sản phẩm hoạt động của gen là gì?
- HS: (ARN và chuỗi polipeptit)
-GV: như vậy điều hòa hđ của gen là điều hòa quá trình gì?
-HS: qtr phiên mã và dịch mã.
-GV: treo tranh vẽ và yêu cầu mô tả cấu trúc của operon Lac.
-HS: quan sát tranh để mô tả.
-GV:Nêu chức năng của mỗi vùng.
-HS: đọc mục II.1 để trả lời:
 +Vùng gen cấu trúc Z,Y,A.
 +Vùng vận hành O.
+Vùng khởi động P.
-GV: treo tranh sơ đồ điều hòa hoạt động của operon lac khi môi trường không có lactozo và khi môi trường có lactozo. Yêu cầu hs so sánh cỏ chế ức chế hay hoạt động của operon Lac ở vk E.coli .
-HS: so sánh:
 + Trạng thái ức chế ( môi trường không có lactozo) : Gen diều hóa R tổng hợp protein ức chế àgắn với vùng vận hành O à làm ức chế phiên mã của gen cấu trúc Z,Y,A.
 + Trang thái hoạt động (môi trường có lactozo) : gen điều hòa không tổng hợp Pr ức chế à không liên kết với vùng vận hành à ARN polimeraza liên kết với vùng khởi động để tiến hành phiên mã phiên mã.
IV. CỦNG CỐ: Hãy chọn phướng án trả lời đúng
Trong cơ chế điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ, vai trò của gen điều hòa là gì?
A. Nơi tiếp xúc với enzim ARN polimeraza.
B. Mang thông tin qui định protein điều hòa.
C. Mang thông tin qui định enzim ARN polimeraza.
D. Nơi liên kết với protein điều hòa. 
V. HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ: Chuẩn bị bài: “Đột biến gen”