Giáo án Sinh bài 3: Điều hòa hoạt động của gen

 Bài 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN
I. Mục tiêu.
Qua bài học, học sinh phải:
1. Kiến thức.
- Nêu được khái niệm và các cấp độ điều hòa hoạt động của gen.
- Sự điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ.
- Ý nghĩa của sự điều hòa hoạt động của gen.
- Giải thích được tại sao trong tế bào lại chỉ tổng hợp prôtêin khi cần thiết. 
2. Kỹ năng.
- Phát triển tư duy phân tích logic và khả năng khái quát hoá.
- Rèn kỹ năng làm việc độc lập với sách giáo khoa.
3. Thái độ. 
- Nâng cao nhận thức đúng đắn và khoa học về điều hoà hoạt động cua gen. 
- Hình thành thái độ yêu thích khoa học tìm tòi nghiên cứu. 
II. Phương tiện dạy học.
Tranh vẽ hoặc máy chiếu. 
III. Phương pháp dạy học.
Vấn đáp tìm tòi.
IV. Tiến trình tiết học.
1. Ổn định lớp - kiểm diện.
2. Kiểm tra bài cũ.
Vẽ và giải thích sơ đồ mối liên hệ giữa ADN – mARN – Prôtêin ?
Trong tế bào lúc nào thì gen hoạt động tạo ra sản phẩm ?
3. Bài mới. 
Làm thế nào để tế bào có thể điều khiển cho gen hoạt động đúng vào thời điểm cần thiết ?
Đó là cơ chế điều hòa hoạt động của gen mà bài học hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu.
Hoạt động dạy - học
Nội dung
Ví dụ: về điều hòa hoạt động của gen.
- Ở động vật có vú các gen tổng hợp prôtêin 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 enzim chuyển hóa đường lactozơ chỉ hoạt động khi môi trường có lactozơ.
- Vậy khi nào thì điều hòa hoạt động gen ?
- Trong tế bào có những loại gen nào ? Vai trò của gen cấu trúc, gen điều hòa ? (gen cấu trúc mang thông tin mã hóa cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng của tế bào. Gen điều hòa tạo ra sản phẩm kiểm soát hoạt động cảu các gen khác).
- Quan sát hình ảnh trả lời: Opêron là gì ?
- Điều hòa hoạt động của gen ở SV nhân sơ chủ yếu ở giai đoạn phiên mã. Ở SV nhân thực điều hòa hoạt động gen diễn ra như thế nào ? (NST ở TB nhân sơ chính là ADN trần dạng vòng, nằm ở TBC, không có màng nhân cách biệt, gen không có cấu trúc phân mảnh.
- Khi môi trường không có chất cảm ứng lactôzơ thì gen điều hoà (R) tác động như thế nào để ức chế các gen cấu trúc không phiên mã.
- Tại sao khi môi trường có chất cảm ứng lactôzơ thì các gen cấu trúc hoạt đông phiên mã.
- Điều hòa hoạt động ở sinh vật nhân thực diễn ra như thế nào ?
I. Khái niệm 
Điều hòa hoạt động của gen là điều khiển gen có được phiên mã và dịch mã hay không, bảo đảm cho các gen hoạt động đúng thời điểm cần thiết trong quá trình phát triển cá thể.
II. Cơ chế điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ. 
1. Khái niệm opêron.
Là cụm gen cấu trúc có liên quan về chức năng, có chung một cơ chế điều hòa.
a. Cấu tạo của opêron Lac theo Jacôp và Mônô.
- Nhóm gen cấu trúc liên quan nhau về chức năng nằm kề nhau.
- Vùng vận hành (O) nằm trước gen cấu trúc là vị trí tương tác với chất ức chế.
- Vùng khởi động (P) nằm trước vùng vận hành, đó là vị trí tưong tác của ARN polimeraza để khởi đầu phiên mã.
b. Cơ chế hoạt động của opêron Lac ở E.coli.
Sự hoạt động của opêron chịu sự điều khiển của 1 gen điều hoà nằm ở phía trước opêron.
Bình thường gen R tổng hợp ra prôtêin ức chế gắn vào vùng vận hành, do đó gen cấu trúc bị ức chế nên không hoạt động khi có chất cảm ứng thì opêron chuyển sang trạng thái hoạt động. 
* Khi môi trường không có lactozơ: Prôtêin ức chế gắn với gen vận hành O làm ức chế phiên mã của gen cấu trúc A, B, C (gen cấu trúc không hoạt động được).
* Khi môi trường có lactozơ: 
Prôtêin ức chế bị lactozơ cảm ứng, nên prôtêin ức chế bị bất hoạt không gắn với gen vận hành O nên gen vận hành hoạt động bình thường và gen cấu trúc bắt đầu dịch mã. 
III. Điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực (nhân chuẩn). 
- Chỉ một phần nhỏ ADN mã hóa các thông tin di truyền, đại bộ phận đóng vai trò điều hòa hoặc không hoạt động.
- Điều hòa hòa động của gen ở SV nhân thực qua nhiều mức điều hòa, qua nhiều giai đoạn.
+ NST tháo xoắn.
+ Phiên mã.
+ Biến đổi sau phiên mã.
+ Dịch mã.
+ Biến đổi sau dịch mã.
- Có các gen gây tăng cường, gen gây bất hoạt tác động lên gen điều hòa gây tăng cường hoặc ngừng sự phiên mã.
V. Củng cố.
- HS đọc phần ghi nhớ sgk .
- Điều hoà hoạt động của gen ở sv nhân thực khác gì so với ở sv nhân sơ ?
VI. Hướng dẫn về nhà.
Về nhà làm bài tập SGK và chuẩn bị bài mới.