BÀI 3. ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE
Câu 1: Một operon có 3 gen cấu trúc Z, Y, A liên tiếp, mỗi gene dài 1500 cặp base và được phiên mã thành mRNA chung. Biết rằng mỗi 3 nucleotide mã hóa 1 amino acid và không kể bộ ba kết thúc. Hỏi chuỗi polypeptide tạo thành có bao nhiêu amino acid?
- 500
Hướng dẫn giải:
- Tổng số nucleotide = 3 gene × 1500 = 4500.
- 1 codon = 3 nucleotide → 4500 / 3 = 1500 codon.
- Mỗi codon (trừ codon kết thúc) mã hóa 1 amino acid.
→ Tổng số amino acid = 1500 (mỗi gene tạo 1 chuỗi, mỗi chuỗi có 500 aa)
Câu 2: Ở vi khuẩn E. coli, khi không có lactose trong môi trường, số gene cấu trúc trong operon Lac được phiên mã là bao nhiêu?
- 0
Hướng dẫn giải:
Không có lactose → protein ức chế hoạt động, gắn vào vùng vận hành→ RNA polymerase bị chặn → không phiên mã gene cấu trúc nào cả.
Câu 3: Giả sử một đột biến làm mất vùng vận hành (O) của operon Lac. Khi đó, số lượng gene cấu trúc được phiên mã trong điều kiện không có lactose là bao nhiêu?
- 3
Hướng dẫn giải:
Mất vùng vận hành → protein ức chế không có chỗ để gắn vào→ RNA polymerase vẫn gắn vào vùng khởi động và phiên mã được→ Cả 3 gene cấu trúc (Z, Y, A) đều được phiên mã.
Câu 4: Gene điều hòa có 1200 nucleotide và tạo ra protein ức chế. Hỏi số amino acid trong chuỗi polypeptide tạo ra là bao nhiêu? (Biết có 1 bộ ba kết thúc)
- 399
Hướng dẫn giải:
- 1200 nucleotide → 1200 / 3 = 400 codon.
- Trong đó 1 codon là bộ ba kết thúc → không mã hóa amino acid.
→ Số amino acid = 400 – 1 = 399.
Câu 5: Một gene cấu trúc trong operon có thể mã hóa cho một chuỗi polypeptide hoàn chỉnh có 300 amino acid. Hỏi gene cấu trúc này phải có tối thiểu bao nhiêu bộ ba mã hóa?
- 302
Hướng dẫn giải:
Chuỗi polypeptide hoàn chỉnh có 300 amino acid
=> Chuỗi polypeptide sơ khai có 300 + 1 = 301 amino acid.
=> mRNA có số bộ ba mã hóa amino acid là 301 mã di truyền.
=> Số bộ ba trong phân tử mRNA là: 301 + 1 = 302.
Câu 6: Có 250 phân tử mRNA tạo ra sau khi bổ sung lactose. Mỗi mRNA được dịch mã thành 10 chuỗi polypeptide β-galactosidase. Hỏi có bao nhiêu phân tử β-galactosidase được tạo ra?
- 2500
Hướng dẫn giải:
250 mRNA × 10 protein/mRNA = 2500 protein β-galactosidase.
BÀI TẬP THAM KHẢO THÊM
Câu hỏi 1: Sự điều hòa hoạt động của gene tổng hợp enzyme phân giải lactose của vi khuẩn E. coli diễn ra ở cấp độ nào?
Trả lời: Diễn ra chủ yếu ở cấp độ phiên mã.
Câu hỏi 2: Mối tương quan giữa protein ức chế với vùng vận hành O được thể hiện như thế nào?
Trả lời: Khi môi trường không có lactose, protein ức chế gắn vào O, ngăn cản sự phiên mã của nhóm gene cấu trúc.
Câu hỏi 3: Theo giai đoạn phát triển của cá thể và theo nhu cầu hoạt động sống của tế bào thì các gene hoạt động như thế nào?
Trả lời: Chỉ có một số gene trong tế bào hoạt động
Câu hỏi 4: Trình tự các thành phần cấu tạo của một operon là gì?
Trả lời: Vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gene cấu trúc.
Câu hỏi 5: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac, sự kiện nào diễn ra cả khi môi trường có lactose và khi môi trường không có lactose?
Trả lời: Gene điều hòa R tổng hợp protein ức chế.
Câu hỏi 6: Nhờ các cơ chế phân tử nào mà nhiều tính trạng ở sinh vật có thể được di truyền qua các thế hệ?
Trả lời: Tái bản DNA, phiên mã và dịch mã.
Câu hỏi 7: Trong cơ chế điều hòa hoạt động gene ở sinh vật nhân sơ, vai trò của gene điều hòa là gì?
Trả lời: Mang thông tin cho việc tổng hợp một protein ức chế tác động lên vùng vận hành.
Câu hỏi 8: Trình tự nucleotite đặc biệt của một operon nơi enzyme RNA polymerase bám vào khởi động quá trình phiên mã các gene cấu trúc được gọi là: gì?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 9: Vai trò của lactose trong cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac ở E. coli là gì?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 10: Sự biểu hiện điều hòa hoạt động của gene ở sinh vật nhân sơ diễn ra chủ yếu ở cấp độ nào?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 11: Sự điều hoà hoạt động của gene nhằm mục đích gì?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 12: Theo Jacop và Mono, operon Lac có cấu trúc như thế nào?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 13: Trên sơ đồ cấu tạo của operon Lac ở E. coli, kí hiệu O (operator) là gì?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 14: Operon là gì?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 15: Tín hiệu điều hòa hoạt động gene của operon Lac ở vi khuẩn E.coli là gì?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 16: Enzyme RNA polymerase chỉ khởi động được quá trình phiên mã khi tương tác được với vùng nào?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 17: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của gene ở sinh vật nhân sơ, vùng khởi động có chức năng gì?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 18: Theo mô hình operon Lac, vì sao protein ức chế bị mất tác dụng?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 19: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac ở E.coli, lactose đóng vai trò của chất gì?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 20: Khi nào thì protein ức chế làm ngưng hoạt động của operon Lac?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 21: Sự kiểm soát gene ở sinh vật nhân thực đa bào phức tạp hơn so với nhân sơ là do đâu?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 22: Sản phẩm hình thành cuối cùng theo mô hình của operon Lac ở E.coli là gì?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 23: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của Operon Lac ở vi khuẩn E.coli, đột biến xảy ra ở vị trí nào của Operon có thể làm cho các gene cấu trúc Z, Y, A phiên mã ngay cả khi môi trường không có lactose?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 24: Trong mô hình cấu trúc của operon Lac, vùng vận hành là nơi nào?
Trả lời: ………………………………..
Câu hỏi 25: Cơ chế điều hoà hoạt động của gene đã được phát hiện ở sinh vật nào?
Trả lời: ………………………………..
–
– Còn tiếp –
