89 câu trắc nghiệm Sinh học 12 Kết nối tri thức Bài 3 (Đúng sai - Trả lời ngắn) có đáp án - Phần 2
39 câu hỏi
Giả sử có một chủng vi khuẩn E. coli đột biến, chủng vi khuẩn này không có khả năng sử dụng đường lactose cho quá trình trao đổi chất. Khi nói về nguyên nhân làm xuất hiện chủng vi khuẩn này thì phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?
Sai hỏng ở lacI làm cho gene này mất khả năng phiên mã.
Sai hỏng ở lacZ làm cho phân tử protein do gene này quy định tổng hợp bị mất chức năng.
Sai hỏng ở lacY làm cho phân tử protein do gene này quy định tổng hợp bị mất chức năng.
Sai hỏng ở lacA làm cho phân tử protein do gene này quy định tổng hợp bị mất chức năng
Nội dung | Đúng | Sai |
a)Sai hỏng ở lacI làm cho gene này mất khả năng phiên mã. |
| S |
b) Sai hỏng ở lacZ làm cho phân tử protein do gene này quy định tổng hợp bị mất chức năng. | Đ |
|
c)Sai hỏng ở lacY làm cho phân tử protein do gene này quy định tổng hợp bị mất chức năng. | Đ |
|
d) Sai hỏng ở lacA làm cho phân tử protein do gene này quy định tổng hợp bị mất chức năng. | Đ |
|
Hướng dẫn giải
- a Sai :
vì khi gene điều hoà bị đột biến làm cho gene này mất khả năng phiên mã thì sẽ không tổng hợp được protein ức chế dẫn tới các lac(Z,Y,A)trong operon lac liên tục phiên mã và vi khuẩn sử dụng đường lactose cho quá trình trao đổi chất.
Khi không có đường lactose có những trường hợp operon lac vẫn thực hiện phiên mã. Xét các trường hợp sau, trường hợp nào đúng, trường hợp nào sai?
Sai hỏng làm mất vùng P của operon lac.
Vùng O của operon lac bị đột biến và không còn khả năng gắn kết với protein ức chế.
LacI của operon lac bị đột biến dẫn tới protein ức chế bị biến đổi không gian và mất chức năng sinh học.
Vùng P của LacI bị đột biến làm thay đổi cấu trúc và không còn khả năng gắn kết với vùng O.
Nội dung | Đúng | Sai |
a)Sai hỏng làm mất vùng P của operon lac. |
| S |
b) Vùng O của operon lac bị đột biến và không còn khả năng gắn kết với protein ức chế. | Đ |
|
c) LacI của operon lac bị đột biến dẫn tới protein ức chế bị biến đổi không gian và mất chức năng sinh học. | Đ |
|
d) Vùng P của LacI bị đột biến làm thay đổi cấu trúc và không còn khả năng gắn kết với vùng O. | Đ |
|
Hướng dẫn giải
- a sai :
vì quá trình phiên mã không diễn ra vì operon không khởi động được.
- b đúng :
vì protein ức chế không liên kết được với vùng hoạt vận hành nên quá trình phiên mã diễn ra bình thường.
- c đúng :
vì protein ức chế không liên kết được với vùng O nên quá trình phiên mã vẫn diễn ra.
- d đúng :
vì gene điều không hoạt động nên không tạo ra protein ức chế nên quá trình phiên mã vẫn diễn ra.
Khi nói về chức năng của lacI, mỗi nhận định sau là đúng hay sai?
Kiểm soát hoạt động của gene cấu trúc(lacZ, lacY, lacA) thông qua các sản phẩm do chính lacI tạo ra.
Tạo tín hiệu để báo hiệu kết thúc quá trình điều khiển tổng hợp protein của gene cấu trúc(lacZ, lacY, lacA).
Luôn luôn ức chế quá trình điều khiển tổng hợp protein của các gene cấu trúc(lacZ, lacY, lacA).
Kích thích hoạt động điều khiển tổng hợp protein của gene cấu trúc(lacZ, lacY, lacA).
Nội dung | Đúng | Sai |
a) Kiểm soát hoạt động của gene cấu trúc(lacZ, lacY, lacA) thông qua các sản phẩm do chính lacI tạo ra. | Đ |
|
b) Tạo tín hiệu để báo hiệu kết thúc quá trình điều khiển tổng hợp protein của gene cấu trúc(lacZ, lacY, lacA). |
| S |
c) Luôn luôn ức chế quá trình điều khiển tổng hợp protein của các gene cấu trúc(lacZ, lacY, lacA). |
| S |
d) Kích thích hoạt động điều khiển tổng hợp protein của gene cấu trúc(lacZ, lacY, lacA). |
| S |
Mỗi mệnh đề sau là đúng hay sai khi nói về ý nghĩa của điều hòa biểu hiện gene?
Tiết kiệm năng lượng cho việc tổng hợp protein.
Đảm bảo cho tế bào thích nghi được với sự thay đổi của môi trường.
Có vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của các sinh vật đa bào nhân thực.
Cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) Tiết kiệm năng lượng cho việc tổng hợp protein. | Đ |
|
b) Đảm bảo cho tế bào thích nghi được với sự thay đổi của môi trường. | Đ |
|
c) Có vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của các sinh vật đa bào nhân thực. | Đ |
|
d) Cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa. |
| S |
Mô hình operon ở sinh vật nhân sơ giúp các gene liên quan đến nhau được bật tắt nhanh chóng và đúng lúc, từ đó giúp sinh vật đáp ứng nhanh với điều kiện thay đổi của môi trường. Ở vi khuẩn E. Coli, cơ chế hoạt động của operon lac trong môi trường không có latose (hình A) và có lactose (hình B) được thể hiện trong hình vẽ dưới đây.
Khi nói về biểu hiện gene của operon lac, mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
Trong môi trường không có chất cảm ứng, nếu vùng O bị đột biến, các gene cấu trúc lac (Z,Y,A) không được phiên mã.
Khi môi trường có lactose thì các gene cấu trúc lac (Z,Y,A) có số lần nhân đôi bằng nhau và số lần phiên mã bằng nhau.
Sản phẩm cuối cùng của mô hình operon lac là 1 loại protein chứa đoạn gene tương ứng với 3 gene Z, Y, A.
Trong môi trường có chất cảm ứng, nếu vùng P bị ức chế, các gene cấu trúc lac (Z,Y,A) không thể tham gia phiên mã.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) Trong môi trường không có chất cảm ứng, nếu vùng O bị đột biến, các gene cấu trúc lac (Z,Y,A) không được phiên mã. |
| S |
b)Khi môi trường có lactose thì các gene cấu trúc lac (Z,Y,A) có số lần nhân đôi bằng nhau và số lần phiên mã bằng nhau. | Đ |
|
c) Sản phẩm cuối cùng của mô hình operon lac là 1 loại protein chứa đoạn gene tương ứng với 3 gene Z, Y, A. |
| S |
d)Trong môi trường có chất cảm ứng, nếu vùng P bị ức chế, các gene cấu trúc lac (Z,Y,A) không thể tham gia phiên mã. | Đ |
|
Hướng dẫn giải
a. sai : vì có thể được phiên mã.
c. sai : vì là 3 loại protein ứng với 3 gene Z, Y, A.
Tại một cơ sở nghiên cứu khoa học, các nhà hoa học nghiên cứu sự biểu hiện gene của vi khuẩn dựa trên sự biểu hiện gene lacZ (mã hóa enzyme 1 – E1) và gene lacY (mã hóa enzyme 2 – E2) thuộc operon lac phụ thuộc vào sự có mặt của lactose trong môi trường nuôi cấy. Bằng kỹ thuật gây đột biến nhân tạo, người ta đã tạo ra được các chủng vi khuẩn khác nhau và được nuôi cấy trong hai môi trường: không có lactose và có lactose. Sự biểu hiện gene của bốn 4 chủng vi khuẩn (A, B, C, D) được thể hiện ở bảng bên. Dựa vào kết quả, mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
Chủng vi khuẩn | Không có lactose | Có lactose | ||
E1 | E2 | E1 | E2 | |
A | - | - | + | + |
B | - | - | - | + |
C | - | - | - | - |
D | + | + | + | + |
(+: sản phẩm được tạo ra; -: sản phẩm không được tạo ra hoặc tạo ra không đáng kể)
Chủng A là chủng vi khuẩn E. coli bình thường.
Chủng E. coli kiểu dị bị đột biến ở gene lacZ tạo ra chủng B.
Chủng C tạo ra do đột biến ở vùng O hoặc đột biến ở cả gene lac Z và gene lac Y của chủng E. coli kiểu dại.
Chủng D tạo ra do đột biến ở lacI hoặc đột biến vùng P của chủng E. coli kiểu dại.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) Chủng A là chủng vi khuẩn E. coli bình thường. | Đ |
|
b)Chủng E. coli kiểu dị bị đột biến ở gene lacZ tạo ra chủng B. | Đ |
|
c) Chủng C tạo ra do đột biến ở vùng O hoặc đột biến ở cả gene lac Z và gene lac Y của chủng E. coli kiểu dại. |
| S |
d)Chủng D tạo ra do đột biến ở lacI hoặc đột biến vùng P của chủng E. coli kiểu dại. |
| S |
Hướng dẫn giải
a. đúng :
vì lac(Z,Y,A)chỉ hoạt động ở môi trường có lactose.
b. đúng :
vì khi không có lactose, không có sản phẩm được tạo ra => P, O, lac(Z,Y,A)bình thường. Khi có lactose, chỉ có sản phẩm của gene lac Y được biểu hiện => gene lac Y bình thường, gene lac Z bị đột biến.
c. sai :
vì khi có và không có lactose, đều không có sản phẩm => đột biến vùng P hoặc đột biến cả vùng P và lac(Z,Y,A)hoặc đột biến ở cả gene lac Z và gene lac Y.
d. sai :
vì khi có và không có lactose, đều có sản phẩm được tạo ra => lacI hoặc vùng O bị đột biến dẫn đến không ức chế phiên mã.
Ở vi khuẩn E.coli kiểu dại, vùng O của operon lac có ba vị trí phân biệt gọi là O1, O2 và O3. Để nghiên cứu chức năng của ba vị trí này, người ta tạo ra các tổ hợp khác nhau ở vùng O và xác định mức biểu hiện của gen 
-galactodiase đối với hai loại protein ức chế gồm dạng kiểu dại và dạng đột biến. Kết quả thu được ở hình bên. Biết rằng prôtêin điều hòa dạng đột biến gồm 2 tiểu đơn vị và chỉ liên lết được với 1 vị trí trong vùng O (ái lực tương đương kiểu dại), trong khi dạng kiểu dại gồm 4 tiểu đơn vị với khả năng liên kết vào 2 vị trí cùng lúc. Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
Trình tự O1 có vai trò quan trọng nhất đối với protein ức chế.
Sự có mặt O2 hoặc cả O2 và O3 sẽ luôn làm giảm mức ức chế biểu hiện của chủng đột biến so với riêng lẻ O1.
Sự có mặt O2 hoặc cả O2 và O3 chỉ làm tăng nhẹ mức ức chế biểu hiện của chủng kiểu dại so với riêng lẻ O1.
Protein ức chế kiểu dại gắn với O3 rất yếu khi vị trí này tồn tại duy nhất trong vùng O. Tuy nhiên khi có thêm trình tự O1, protein ức chế có thể gắn dễ dàng với O3.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) Trình tự O1 có vai trò quan trọng nhất đối với protein ức chế. | Đ |
|
b)Sự có mặt O2 hoặc cả O2 và O3 sẽ luôn làm giảm mức ức chế biểu hiện của chủng đột biến so với riêng lẻ O1. |
| S |
c) Sự có mặt O2 hoặc cả O2 và O3 chỉ làm tăng nhẹ mức ức chế biểu hiện của chủng kiểu dại so với riêng lẻ O1. |
| S |
d)Protein ức chế kiểu dại gắn với O3 rất yếu khi vị trí này tồn tại duy nhất trong vùng O. Tuy nhiên khi có thêm trình tự O1, protein ức chế có thể gắn dễ dàng với O3. | Đ |
|
Hướng dẫn giải
a đúng.
- Trình tự O1.
- Vì so sánh giữa các tổ hợp chỉ có một trình tự đơn lẻ (4,6,7) với tổ hợp không có trình tự nào (8) ta thấy mức ức chế biểu hiện không khác biệt đáng kể khỉ có O2 hoặc O3.
b sai, c sai.
- Chủng đột biến: Sự có mặt cả O2 hoặc O2 và O3 chỉ làm tăng nhẹ mức ức chế biểu hiện (ít hơn 2 lần) so với riêng rẻ O1.
- Chủng kiểu dại: Sự có mặt O2 hoặc O2 và O3 làm tăng đáng kể hoặc rất mạnh mức ức chế biểu hiện (trường hợp 4 gấp 10 lần trường hợp 3, trường hợp 1 gấp 50 lần trường hợp 4) so với có mặt riêng lẻ O1.
- Vì prôtêin ức chế kiểu dại có thể gắn với 2 vị trí trong vùng O cùng lúc à tạo thành cấu trúc vòng à tăng hiệu quả ức chế RNA polymerase tương tác với promoter à tăng mức ức chế biểu hiện.
d đúng.
- Protein ức chế kiểu dại hoạt động theo kiểu phối hợp tương tác giữa các tiểu đơn vị, khi tiểu đơn vị này đã gắn kết với một vị trí (O1) sẽ kích thích các tiểu đơn vị còn lại liên kết hiệu quả hơn hoặc tăng khả năng liên kết với vị trí khác (O3).
Khi nói về operon lac ở vi khuẩn E. coli, mỗi phát biểu sau là đúng hay sai?
LacI nằm trong thành phần của operon lac.
Vùng P là nơi RNA polymerase bám vào và khởi đầu phiên mã.
Khi môi trường không có lactose thì lacI không phiên mã.
Khi gene lacA và lacZ đều nhân đôi 12 lần thì lacY cũng nhân đôi 12 lần.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) LacI nằm trong thành phần của operon lac. | S |
|
b)Vùng P là nơi RNA polymerase bám vào và khởi đầu phiên mã. |
| Đ |
c) Khi môi trường không có lactose thì lacI không phiên mã. | S |
|
d)Khi gene lacA và lacZ đều nhân đôi 12 lần thì lacY cũng nhân đôi 12 lần. |
| Đ |
Hướng dẫn giải
a. Sai
vì lacI không nằm trong thành phần của Operon Lac.
c. Sai
vì trong môi trường có hay không có Lactose, lacI đều phiên mã.
Bảng 1 mô tả hàm lượng mRNA và protein tương đối của gene Z thuộc operon lac ở các chủng vi khuẩn E. coli trong môi trường có hoặc không có lactose. Biết rằng chủng 1 là chủng bình thường, các chủng 2, 3, 4 là các chủng đột biến phát sinh từ chủng 1, mỗi chủng bị đột biến ở một vị trí duy nhất trong operon lac.
Bảng 1
Chủng vi khuẩn E.coli | Có lactose | Không có lactose | ||
Lượng mRNA | Lượng protein | Lượng mRNA | Lượng protein | |
Chủng 1 | 100% | 100% | 0% | 0% |
Chủng 2 | 100% | 0% | 0% | 0% |
Chủng 3 | 0% | 0% | 0% | 0% |
Chủng 4 | 100% | 100% | 100% | 100% |
Khi nói về các chủng 2, 3, 4, mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
Chủng 2 bị đột biến ở vùng P hoặc vùng O.
Chủng 3 có thể bị đột biến hỏng vùng P.
Chủng 4 có thể bị đột biến mất vùng O.
Đột biến mất cặp nucleotide ở lacI sẽ tạo ra kiểu hình giống như chủng 2.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) Chủng 2 bị đột biến ở vùng P hoặc vùng O. | S |
|
b)Chủng 3 có thể bị đột biến hỏng vùng P. |
| Đ |
c) Chủng 4 có thể bị đột biến mất vùng O. |
| Đ |
d)Đột biến mất cặp nucleotide ở lacI sẽ tạo ra kiểu hình giống như chủng 2. | S |
|
Hướng dẫn giải
a. Sai.
Trong điều kiện có lactose, chủng 2 vẫn tổng hợp được mRNA nhưng không tổng hợp được protein → Đột biến xảy ra ở gene cấu trúc, không xảy ra ở vùng P hoặc O.
b. Đúng.
Chủng 3 không tổng hợp được mRNA ngay cả khi có lactose và không có lactose → Nhiều khả năng chủng này bị đột biến hỏng vùng P, RNA polymerase không bám vào được vùng O nên không thể phiên mã được.
c. Đúng.
Chủng 4 có thể tổng hợp mRNA ngay cả khi không có lactose → Có thể đã bị đột biến mất vùng O, làm cho tế bào mất khả năng ức chế phiên mã.
d. Sai.
Vùng P của lacI bị đột biến làm thay đổi cấu trúc và không còn khả năng gắn kết với enzyme RNA polymerase → lacI không tổng hợp được protein ức chế, nhưng vẫn phiên mã được.
Khi nghiên cứu về hoạt động của operon lac ở ba chủng vi khuẩn E. coli, người ta thu được bảng kết quả ngắn gọn như sau:
| Chủng 1 | Chủng 2 | Chủng 3 | |||
Điều kiện nuôi cấy | Có lactose | Không có lactose | Có lactose | Không có lactose | Có lactose | Không có lactose |
Protein ức chế | | | | | | |
mRNA của các gene cấu trúc lac(Z,Y,A) | | | | | | |
(+: sản phẩm được tạo ra; -: sản phẩm không được tạo ra hoặc tạo ra không đáng kể)
Mỗi nhận định rút ra từ bảng sau đây là đúng hay sai?
Không có chủng nào có operon lac hoạt động một cách bình thường.
Có thể vùng P của lacI ở chủng 3 đã bị mất hoạt tính.
Chủng 2 có thể đã bị đột biến trong các gene lac (Z, Y, A) khiến chúng tăng phiên mã.
Có 2 chủng bị lãng phí vật chất và năng lượng bởi phiên mã không kiểm soát.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) Không có chủng nào có operon lac hoạt động một cách bình thường. |
| S |
b)Có thể vùng P của lacI ở chủng 3 đã bị mất hoạt tính. | Đ |
|
c) Chủng 2 có thể đã bị đột biến trong các gene lac (Z, Y, A) khiến chúng tăng phiên mã. |
| S |
d)Có 2 chủng bị lãng phí vật chất và năng lượng bởi phiên mã không kiểm soát. | Đ |
|
Hướng dẫn giải
a. Sai
Vì chủng 1 có operon Lac hoạt động bình thường với sản phẩm của mRNA của các lac(Z,Y,A)trong môi trường có lactose và không có lactose
b. Đúng
Vì vùng P ở gene R ở chủng 3 mất hoạt tính nên không phiên mã và dịch mã => không tạo sản phẩm là protein ức chế dẫn đến các lac(Z,Y,A)không bị ức chế nên phiên mã tạo sản phẩm khi môi trường có và không có lactose.
c. Sai
Vì chủng 2 tăng phiên mã nếu bị đột biến ở vùng P hoặc vùng O khiến chúng phiên mã không kiểm soát, còn nếu đột biến ở lac(Z,Y,A)thì không tăng phiên mã mà là phiên mã tạo sản phẩm lỗi.
d. Đúng
Đó là chủng 2 và chủng 3, lac(Z,Y,A)làm việc tạo sản phẩm kể cả khi không lactose, lãng phí vật chất và năng lượng.
Nghiên cứu sự điều hòa biểu hiện gene của operon Lac ở một chủng E. coli đột biến người ta phát hiện thấy có bất thường. Để xác định nguyên nhân của sự bất thường đó xảy ra ở vị trí nào trong operon Lac, người ta đánh giá mức độ biểu hiện của gene LacZ ở chủng E. coli đột biến này trong các điều kiện môi trường nuôi cấy khác nhau và được thể hiện ở bảng sau:
Điều kiện môi trường nuôi cấy | Mức độ biểu hiện | |
Lactose | Glucose | |
Có | Không | 100% |
Không | Không | 100% |
Có | Có | 0 |
Không | Có | 0 |
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
Khi có glucose mức độ biểu hiện của operon lac bằng 0; khi không có glucose mức độ biểu hiện bằng 100.
Môi trường dù có hay không có lactose mức độ biểu hiện của operon lac đều không được biểu hiện.
Chủng E. coli bất thường ở vùng P hoặc bất thường ở lacI.
Từ một phân tử mRNA được phiên mã từ operon lac nhưng các gene khác nhau lại được dịch mã với tốc độ khác nhau
a) Khi có glucose mức độ biểu hiện của operon lac bằng 0; khi không có glucose mức độ biểu hiện bằng 100. | Đ |
|
b)Môi trường dù có hay không có lactose mức độ biểu hiện của operon lac đều không được biểu hiện. |
| S |
c) Chủng E. coli bất thường ở vùng P hoặc bất thường ở lacI. |
| S |
d)Từ một phân tử mRNA được phiên mã từ operon lac nhưng các gene khác nhau lại được dịch mã với tốc độ khác nhau. | Đ |
|
Hướng dẫn giải
- b. Sai.
Môi trường dù có hay không có lactose mức độ biểu hiện của operon Lac đều đạt tối đa.
- c. Sai.
Chủng E. coli bất thường ở vùng O (protein ức chế không bám được vào O) hoặc bất thường ở lacI (không tạo ra protein ức chế).
Một operon lac ở E.coli, khi môi trường không có lactose nhưng enzyme chuyển hóa lactose vẫn được tạo ra. Mỗi nhận định sau là đúng hay sai?
LacI đột biến làm protein do gene này tổng hợp mất chức năng.
Do vùng P của operon bị bất hoạt.
Do lac (Z, Y, A) bị đột biến làm tăng khả năng biểu hiện của gene.
Do vùng O bị đột biến nên không thể liên kết được với protein ức chế.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) LacI đột biến làm protein do gene này tổng hợp mất chức năng. | Đ |
|
b)Do vùng P của operon bị bất hoạt. |
| S |
c) Do lac (Z, Y, A) bị đột biến làm tăng khả năng biểu hiện của gene. |
| S |
d)Do vùng O bị đột biến nên không thể liên kết được với protein ức chế. | Đ |
|
Hướng dẫn giải
- b. Sai : vì nếu vùng P bị bất hoạt thì enzyme RNA polymerase không thể bám vào để tiến hành phiên mã.
- c. Sai : vì đột biến lac(Z,Y,A)không ảnh hưởng tới lacI, protein ức chế vẫn bám vào vùng O
=> không phiên mã được.
Ở một loài vi khuẩn, operon A gồm 3 gene cấu trúc mã hóa 3 enzyme (X, Y, Z) tham gia chuyển hóa chất A, được sắp xếp theo thứ tự P – O – X – Y – Z (P là vùng P, O là vùng O). Các trình tự DNA bình thường được kí hiệu P+, O+, X+, Y+, Z+. Các đột biến mất chức năng được kí hiệu là P-, O-, X-, Y-, Z-. Người ta tạo ra 6 chủng vi khuẩn có kiểu gene lưỡng bội về operon A bằng cách chuyển thêm operon A từ bên ngoài vào tế bào vi khuẩn. Lượng enzyme có hoạt tính của các enzyme X, Y, Z trong 4 chủng vi khuẩn (1, 2, 3, 4) được xác định như trong bảng sau:
Chủng | Kiểu gene | Lượng enzyme có hoạt tính | ||
X | Y | Z | ||
1 | \[\frac{{{{\rm{P}}^{\rm{ + }}}{{\rm{O}}^{\rm{ + }}}{{\rm{X}}^{\rm{ + }}}{{\rm{Y}}^ - }{\rm{ }}{{\rm{Z}}^ + }}}{{{{\rm{P}}^{\rm{ + }}}{{\rm{O}}^{\rm{ + }}}{{\rm{X}}^ - }{{\rm{Y}}^ + }{{\rm{Z}}^ - }}}\] | ++ | ++ | ++ |
2 | \[\frac{{{{\rm{P}}^{\rm{ + }}}{{\rm{O}}^ - }{{\rm{X}}^{\rm{ + }}}{{\rm{Y}}^ + }{{\rm{Z}}^ + }}}{{{{\rm{P}}^{\rm{ + }}}{{\rm{O}}^ - }{{\rm{X}}^ - }{{\rm{Y}}^ + }{{\rm{Z}}^ + }}}\] | ++ | ++++ | ++++ |
3 | \[\frac{{{{\rm{P}}^{\rm{ + }}}{{\rm{O}}^ - }{{\rm{X}}^ - }{{\rm{Y}}^ - }{{\rm{Z}}^ + }}}{{{{\rm{P}}^{\rm{ + }}}{{\rm{O}}^ + }{{\rm{X}}^ - }{{\rm{Y}}^ + }{{\rm{Z}}^ - }}}\] | - | ++ | ++ |
4 | \[\frac{{{{\rm{P}}^{\rm{ + }}}{{\rm{O}}^ - }{{\rm{X}}^ + }{{\rm{Y}}^ + }{{\rm{Z}}^ + }}}{{{{\rm{P}}^{\rm{ + }}}{{\rm{O}}^ - }{{\rm{X}}^ - }{{\rm{Y}}^ + }{{\rm{Z}}^ - }}}\] | ++ | ++++ | ++ |
5 | \[\frac{{{{\rm{P}}^{\rm{ + }}}{{\rm{O}}^ - }{{\rm{X}}^ + }{{\rm{Y}}^ + }{{\rm{Z}}^ + }}}{{{{\rm{P}}^{\rm{ + }}}{{\rm{O}}^ - }{{\rm{X}}^ - }{{\rm{Y}}^ + }{{\rm{Z}}^ - }}}\] | ? | ? | ? |
6 | \[\frac{{{{\rm{P}}^ - }{{\rm{O}}^ - }{{\rm{X}}^ + }{{\rm{Y}}^ + }{{\rm{Z}}^ + }}}{{{{\rm{P}}^ - }{{\rm{O}}^ - }{{\rm{X}}^ + }{{\rm{Y}}^ + }{{\rm{Z}}^ - }}}\] | ? | ? | ? |
Chú thích:
- : Không có hoạt tính
++: hoạt tính trung bình
++++ : hoạt tính cao
? : Chưa được khảo sát
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
Ở chủng 5, các enzyme đều có hoạt tính trung bình.
Ở chủng 6, các enzyme đều có hoạt tính, riêng Z có hoạt tính trung bình và X, Y có hoạt tính enzyme cao.
Ở chủng 2, lượng enzyme tăng cao do đột biến ở vùng O của operon khiến cho protein ức chế không thể bám vào đó.
Nếu gene X bị đột biến làm enzyme tạo ra không có hoạt tính thì các gene sau đó cũng mất hoạt tính như gene X.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) Ở chủng 5, các enzyme đều có hoạt tính trung bình. | Đ |
|
b)Ở chủng 6, các enzyme đều có hoạt tính, riêng Z có hoạt tính trung bình và X, Y có hoạt tính enzyme cao. |
| S |
c) Ở chủng 2, lượng enzyme tăng cao do đột biến ở vùng O của operon khiến cho protein ức chế không thể bám vào đó. | Đ |
|
d)Nếu gene X bị đột biến làm enzyme tạo ra không có hoạt tính thì các gene sau đó cũng mất hoạt tính như gene X. |
| S |
Hướng dẫn giải:
Ta thấy khi vùng O bị đột biến sẽ làm các gen phiên mã liên tục thì sẽ làm cho các gen đồng trội như Y+/Y+ làm Y có hoạt tính cao.
Còn lại các trường hợp dị hợp như Y+/Y- thì sẽ có hoạt tính trung bình
Ta nhận thấy: nếu vùng O là O-/O- thì những cặp có kiểu đồng hợp trội như Y+/Y+ hay Z+/Z+ ở trường hợp 2 cho hoạt tính cao. Còn lại khi có vùng O có thể hoạt động như có dạng O+/O+ hay O+/O- thì các vùng khác dù có kiểu đồng hợp trội thì cũng bị vùng O kiểm soát và chỉ có hoạt tính trung bình.
Khi ở trạng thái đồng hợp lặn như Y-/Y- thì sẽ không có hoạt tính
Xét các phát biểu:
A đúng : vì ở chủng 5 gen dị hợp, vùng O bình thường nên luôn có hoạt tính trung bình trừ khi có đồng hợp lặn.
B sai : vì ở chủng 6 vùng P cũng bị hư hại làm RNA polymerase không thể bám vào và phiên mã.
C đúng
D sai : do các gen sau không mất hoạt tính vì một vùng ảnh hưởng không ảnh hưởng đến vùng gen còn lại.
Ở vi khuẩn E. coli kiểu dại, sự biểu hiện của gene lac Z thuộc nhóm operon lac mã hóa Beta-galactoxidase phụ thuộc sự có mặt của glucose và lactose trong môi trường. Khi môi trường có cả glucose và lactose, enzyme này biểu hiện ở mức thấp, khi môi trường chỉ có lactose, enzyme được biểu hiện ở mức tăng cường trong các tế bào vi khuẩn kiểu dại. Bằng kĩ thuật gây đột biến và chuyển DNA plasmid mang các trình tự gene có nguồn gốc từ nhiễm sắc thể E. coli này vào các tế bào E. coli khác, người ta đã tạo được 3 chủng vi khuẩn đột biến có kiểu gene lưỡng bội về các gene và trình tự điều hòa tham gia phân giải lactose (chủng 1 tới 5) như hình ở dưới:
Chủng đột biến | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Kiểu gene |
Trong đó:
I+, P+, O+, Z+ tương ứng là các trình tự kiểu dại của gene mã hóa protein ức chế (I) ,
vùng P , vùng O và gene lacZ.
P-, O-, Z- là các trình tự đột biến mất chức năng so với trình tự kiểu dại tương ứng.
I- là đột biến làm protein ức chế mất khả năng gắn vùng O.
IS là đột biến làm protein ức chế mất khả năng gắn vào đồng phân của lactose.
Xét các phát biểu dưới đây khi đưa các chủng trên vào các môi trường không có glucose và lactose, chỉ có lactose, có cả glucose và lactose Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
Chủng 1 sẽ không biểu hiện ở tất cả các môi trường.
Chủng 2 chỉ biểu hiện mức tăng cường khi chỉ có lactose trong môi trường.
Chủng 4 hầu như đều có biểu hiện ở tất cả các môi trường.
Chủng 3 và chủng 5 sẽ không biểu hiện ở tất cả các môi trường.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) Chủng 1 sẽ không biểu hiện ở tất cả các môi trường. | Đ |
|
b)Chủng 2 chỉ biểu hiện mức tăng cường khi chỉ có lactose trong môi trường. | Đ |
|
c) Chủng 4 hầu như đều có biểu hiện ở tất cả các môi trường. | Đ |
|
d)Chủng 3 và chủng 5 sẽ không biểu hiện ở tất cả các môi trường. |
| S |
Hướng dẫn giải:
- a. Đúng : do chủng 1 bị đột biến hoàn toàn ở vùng P nên không có enzyme bám vào và thực hiện điều hòa.
- b. Đúng : do ở chủng 2 có vùng P hoạt động bình thường nên RNA polymerase có thể bám vào và tiến hành hoạt động nên biểu hiện chủng dại bình thường mà chủng dại thì sẽ biểu hiện mức tăng cường trong môi trường có lactose do lactose kết hợp protein ức chế gây mất hoạt tính.
- c. Đúng : vì có vùng P bình thường, vùng O đã bị đột biến Is nên hầu như không cần sự hoạt động của lactose mà quá trình vẫn diễn ra nên có thể biểu hiện ở mọi môi trường.
- d. Sai : vì chủng 3 và chủng 5 sẽ hoạt động bình thường, chủng 3 bị đột biến nhưng vẫn giữ trạng thái dị hợp nên vẫn hoạt động bình thường và có biểu hiện khi môi trường có lactose, còn chủng 5 có đột biến Is nên biểu hiện ở tất cả các môi trường.
Ở tằm, có một operon gồm 4 vùng thực hiện biểu hiện gene cho quá trình sản xuất tơ. operon đó gồm 4 vùng PQRS. Tuy nhiên vị trí của vùng O, vùng P còn chưa xác định được, và có hai gene khác nhau cho việc sản xuất tơ. Những mất đoạn của operon này đã được tách ra và lập bản đồ như sau: Mất đoạn 1 tương ứng với P làm cho tơ được sản xuất liên tục, mất đoạn 2,3,4 tương ứng với Q, R, S làm cho tơ không được sản xuất ra. Kiểu gene lưỡng bội một phần dưới đây đã được tạo ra và khả năng sản xuất tơ của nó đã được xác định trong đó:
-: Không có khả năng sản xuất tơ.
+: Có khả năng sản xuất tơ.
Chủng | Kiểu gene | Khả năng sản xuất tơ |
Chủng 1 | \[\frac{{{{\rm{P}}^\_}{{\rm{Q}}^\_}{{\rm{R}}^{\rm{ + }}}{{\rm{S}}^{\rm{ + }}}}}{{{{\rm{P}}^{\rm{\_}}}{{\rm{Q}}^{\rm{ + }}}{{\rm{R}}^{\rm{ + }}}{{\rm{S}}^{\rm{ + }}}}}\] | + |
Chủng 2 | \[\frac{{{{\rm{P}}^\_}{{\rm{Q}}^ + }{{\rm{R}}^\_}{{\rm{S}}^\_}}}{{{{\rm{P}}^ + }{{\rm{Q}}^{\rm{ + }}}{{\rm{R}}^ - }{{\rm{S}}^{\rm{ + }}}}}\] | - |
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
P chính là vùng O của operon này.
Chủng 2 không có khả năng sản xuất tơ do bị đột biến ở vùng P hoặc đột biến ở vùng mang gene sản xuất tơ.
R chắc chắn là một trong hai vùng mang gene cho việc sản xuất tơ.
Nếu xuất hiện chủng 3 cũng mất khả năng sản xuất tơ và đột biến ở gene khác so với chủng 2 thì có thể đột biến đó xảy ra ở gene sản xuất tơ còn lại hoặc vùng P.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) P chính là vùng O của operon này. | Đ |
|
b)Chủng 2 không có khả năng sản xuất tơ do bị đột biến ở vùng P hoặc đột biến ở vùng mang gene sản xuất tơ. | Đ |
|
c) R chắc chắn là một trong hai vùng mang gene cho việc sản xuất tơ. |
| S |
d)Nếu xuất hiện chủng 3 cũng mất khả năng sản xuất tơ và đột biến ở gene khác so với chủng 2 thì có thể đột biến đó xảy ra ở gene sản xuất tơ còn lại hoặc vùng P. | Đ |
|
Hướng dẫn giải:
Từ dữ kiện có thể suy ra:
P là vùng O do khi mất đoạn ở P làm cho protein ức chế không thể bám vào làm cho tơ được sản xuất liên tục.
R là một vùng mang gene sản xuất hoặc vùng P của gene. ở chủng 2 khi gene R bị đột biến thì gần như không có khả năng sản xuất tơ.
Q và S chưa thể xác định.
Xét phát biểu:
c. Sai : vì R có thể là vùng P hoặc vùng mang gene.
BRCA1 và BRCA2 là gene có nhiệm vụ tạo ra protein ức chế khối u. Những protein này giúp sửa chữa DNA bị hỏng, do đó hai gene BRCA đóng vai trò trong việc đảm bảo sự ổn định của vật liệu di truyền. Khi một trong hai gene này bị đột biến, DNA bị tổn thương có thể không được sửa chữa đúng cách, tế bào có thể phát triển bất thường, tăng nguy cơ hình thành tế bào ung thư. Hai gene BRCA là hai gene lớn, đã có hàng ngàn đột biến được báo cáo trên hai gene này. Tỉ lệ người mang đột biến gene BRCA1 và BRCA2 lần lượt là 1/300 và 1/800. Hiện nay có khoảng gần 20 gene được báo cáo có nhiều bằng chứng liên quan tới ung thư vú di truyền và được thống kê ở hình bên dưới. Sữ dụng dữ liệu và hãy cho biết nhận định nào đúng hay sai?
Gene BRCA 1,2 chiếm hơn 50% các trường hợp và được biết đến là hai gene quan trọng nhất trong ung thư vú di truyền.
Các protein được mã hóa bởi gene BRCA1 và BRCA2 đều có cùng một số chức năng như cùng điều hòa phiên mã, sữa chữa những tổn thương nội sinh hay ngoại sinh của DNA làm ổn định cấu trúc bộ gene.
Nếu các gene BRCA1 và BRCA2 bị đột biến sẽ dẫn đến tăng sinh bất thường tế bào, cơ chế dẫn đến hình thành tế bào ung thư.
Làm xét nghiệm nhiễm sắc đồ có thể chẩn đoán 2 gene BRCA1 và BRCA2 có bị thay đổi về cấu trúc không.
Nội dung | Đúng | Sai |
a) Gene BRCA 1,2 chiếm hơn 50% các trường hợp và được biết đến là hai gene quan trọng nhất trong ung thư vú di truyền. | Đ |
|
b)Các protein được mã hóa bởi gene BRCA1 và BRCA2 đều có cùng một số chức năng như cùng điều hòa phiên mã, sữa chữa những tổn thương nội sinh hay ngoại sinh của DNA làm ổn định cấu trúc bộ gene. | Đ |
|
c) Nếu các gene BRCA1 và BRCA2 bị đột biến sẽ dẫn đến tăng sinh bất thường tế bào, cơ chế dẫn đến hình thành tế bào ung thư. | Đ |
|
d)Làm xét nghiệm nhiễm sắc đồ có thể chẩn đoán 2 gene BRCA1 và BRCA2 có bị thay đổi về cấu trúc không. |
| S |
Hướng dẫn giải
d . Sai : đột biến gene làm xn PCR.
Khi nói về hoạt động của operon Lac. Mỗi nhận định sau đây đúng hay sai?
Đột biến ở gene điều hòa có thể làm cho operon không được phiên mã kể cả khi có lactose.
Số lần phiên mã của các gene Z, Y, A là giống nhau tạo ra số lượng các loại mRNA của các gene Z, Y, A là như nhau.
Operon Lac hoạt động khi protein ức chế bị thay đổi cấu hình.
Khi lactose trong tế bào bị phân giải hết thì operon sẽ bị ức chế.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Đột biến ở gene điều hòa có thể làm cho operon không được phiên mã kể cả khi có lactose. |
| S |
b | Số lần phiên mã của các gene Z, Y, A là giống nhau tạo ra số lượng các loại mRNA của các gene Z, Y, A là như nhau. | Đ |
|
c | Operon Lac hoạt động khi protein ức chế bị thay đổi cấu hình. | Đ |
|
d | Khi lactose trong tế bào bị phân giải hết thì operon sẽ bị ức chế. | Đ |
|
a) Sai. Đột biến ở gene điều hòa sẽ khiến không tạo được protein ức chế, dẫn tới operon phiên mã ngay cả khi không có lactose.
Quan sát hình ảnh sau:
Dựa vào hình ảnh trên, mỗi nhận định sau đây đúng hay sai?
Hình ảnh trên mô tả sự điều hòa hoạt động của operon Lac khi môi trường không có lactose.
Khi môi trường không có lactose, protein ức chế liên kết với vùng khởi động ngăn cản quá trình phiên mã làm cho các gene cấu trúc không hoạt động.
Vùng vận hành là trình tự nucleotide đặc biệt, tại đó enzyme RNA polymerase bám vào và khởi đầu phiên mã.
Gene điều hòa nằm trong operon Lac khi hoạt động sẽ tổng hợp nên protein ức chế.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Hình ảnh trên mô tả sự điều hòa hoạt động của operon Lac khi môi trường không có lactose. | Đ |
|
b | Khi môi trường không có lactose, protein ức chế liên kết với vùng khởi động ngăn cản quá trình phiên mã làm cho các gene cấu trúc không hoạt động. |
| S |
c | Vùng vận hành là trình tự nucleotide đặc biệt, tại đó enzyme RNA polymerase bám vào và khởi đầu phiên mã. |
| S |
d | Gene điều hòa nằm trong operon Lac khi hoạt động sẽ tổng hợp nên protein ức chế. |
| S |
b) Sai. Khi môi trường không có lactose, protein ức chế liên kết với vùng khởi động ngăn cản quá trình phiên mã làm cho các gene cấu trúc không hoạt động.
c) Sai. Vùng trình tự nucleotide đặc biệt, tại đó enzyme RNA polymerase bám vào và khởi đầu phiên mã là vùng khởi động.
d) Sai. Gene điều hòa không nằm trong operon Lac khi hoạt động sẽ tổng hợp nên protein ức chế.
Ở vi khuẩn E. coli có operon Lac (chứa các gene mã hoá cho enzyme phân giải đường lactose) và operon Trp (chứa các gene mã hoá cho enzyme tổng hợp amino acid tryptophan). Biết rằng, khi môi trường có tryptophan, vi khuẩn E. coli sẽ ngưng sản xuất các enzyme xúc tác cho quá trình tổng hợp tryptophan. Một nhà khoa học đã gây đột biến chuyển đoạn để chuyển nhóm gene cấu trúc (lacZ, lacY, lacA) của operon Lac cho dung hợp vào operon Trp như hình dưới đây. Mỗi nhận định sau đây là đúng hay sai về hoạt động của operon sau khi dung hợp?
Trong operon dung hợp, các gene trong operon Lac chịu sự kiểm soát của operon Trp.
Chỉ khi trong môi trường thiếu amino acid tryptophan thì các enzyme phân giải đường lactose mới được tổng hợp.
Các gene cấu trúc của operon Lac vẫn có thể hoạt động một cách độc lập với các gene của operon Trp sau khi dung hợp.
Khi môi trường có lactose, các gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA trên operon dung hợp sẽ được biểu hiện
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Trong operon dung hợp, các gene trong operon Lac chịu sự kiểm soát của operon Trp. | Đ |
|
b | Chỉ khi trong môi trường thiếu amino acid tryptophan thì các enzyme phân giải đường lactose mới được tổng hợp. | Đ |
|
c | Các gene cấu trúc của operon Lac vẫn có thể hoạt động một cách độc lập với các gene của operon Trp sau khi dung hợp. |
| S |
d | Khi môi trường có lactose, các gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA trên operon dung hợp sẽ được biểu hiện. |
| S |
a) Đúng. Operon dung hợp chứa operon Trp và nhóm gene cấu trúc (lacZ, lacY, lacA) của operon Lac, tức là operon dung hợp này có vùng P và vùng O của operon Trp → Trong operon dung hợp, các gene trong operon Lac chịu sự kiểm soát của operon Trp.
b) Đúng. Các gene trong operon Lac và các gene mã hoá cho enzyme tổng hợp amino acid tryptophan được điều khiển chung bởi một vùng P và một vùng O. Mà khi môi trường có tryptophan, vi khuẩn E. coli sẽ ngưng sản xuất các enzyme xúc tác cho quá trình tổng hợp tryptophan (các gene tổng hợp amino acid tryptophan không được biểu hiện). Do đó, chỉ khi trong môi trường thiếu amino acid tryptophan, các gene tổng hợp amino acid tryptophan được biểu hiện thì các enzyme phân giải đường lactose mới được tổng hợp.
c) Sai. Do cùng chịu điều khiển chung bởi một vùng P và một vùng O, các gene cấu trúc của operon Lac không thể hoạt động một cách độc lập với các gene của operon Trp sau khi dung hợp.
d) Sai. Trong operon dung hợp, vùng P và O là của operon Trp nên sự hoạt động của operon dung hợp phụ thuộc vào sự có mặt của tryptophan. Do đó, khi môi trường có lactose nhưng không có tryptophan, các gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA trên operon dung hợp cũng sẽ không được biểu hiện.
Hình dưới đây mô tả sự điều hòa biểu hiện gene trong quá trình phát triển cá thể ở sinh vật đa bào. Mỗi nhận định sau đây là đúng hay sai về quá trình này?
Trong cơ thể đa bào, các tế bào tuy có hệ gene giống nhau nhưng sự biểu hiện gene là khác nhau.
Sự đóng hoặc mở các gene ở mỗi tế bào diễn ra một cách ngẫu nhiên.
Trong quá trình phát triển phôi, nếu các tế bào phôi nằm sai vị trí cũng không ảnh hưởng gì đến quá trình biểu hiện gene.
Tuỳ theo từng giai đoạn phát triển cá thể mà sự biểu hiện gene có thể khác nhau
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Trong cơ thể đa bào, các tế bào tuy có hệ gene giống nhau nhưng sự biểu hiện gene là khác nhau. | Đ |
|
b | Sự đóng hoặc mở các gene ở mỗi tế bào diễn ra một cách ngẫu nhiên. |
| S |
c | Trong quá trình phát triển phôi, nếu các tế bào phôi nằm sai vị trí cũng không ảnh hưởng gì đến quá trình biểu hiện gene. |
| S |
d | Tuỳ theo từng giai đoạn phát triển cá thể mà sự biểu hiện gene có thể khác nhau. | Đ |
|
a) Đúng. Trong cơ thể đa bào, các tế bào tuy có hệ gene giống nhau nhưng sự biểu hiện gene là khác nhau (mỗi tế bào chỉ tổng hợp các protein đặc trưng quy định cấu trúc và chức năng cho từng loại tế bào).
b) Sai. Sự đóng hoặc mở các gene ở mỗi tế bào không diễn ra một cách ngẫu nhiên mà đi theo con đường biệt hóa đặc trưng được định sẵn.
c) Sai. Trong quá trình phát triển phôi, nếu các tế bào phôi nằm sai vị trí sẽ ảnh hưởng lớn đến quá trình biểu hiện gene do vị trí của các tế bào phôi quyết định tín hiệu chúng nhận được từ các tế bào lân cận.
d) Đúng. Sinh vật đa bào trải qua quá trình phát triển cá thể gồm nhiều giai đoạn phức tạp nối tiếp nhau, mỗi giai đoạn cần có sự biểu hiện hoặc không biểu hiện của các gene nhất định → Tuỳ theo từng giai đoạn phát triển cá thể mà sự biểu hiện gene có thể khác nhau.
Cấu trúc của operon gồm bao nhiêu thành phần?
Đáp án là: 3 (vùng P, vùng O và lac(Z,Y,A))
Có bao nhiêu gene cấu trúc trong operon lac?
Đáp án | 3 |
|
|
|
Nhóm gene cấu trúc sau khi phiên mã mRNA thì dịch mã tổng hợp bao nhiêu loại enzyme phân giải đường lactose?
Đáp án | 3 |
|
|
|
Trong mô hình cấu trúc của operon lac, có bao nhiêu sai hỏng nào sau đây làm ảnh hưởng đến quá trình phiên mã của các lac(Z,Y,A)trong operon?
(1) Sai hỏng ở lacI.
(2) Sai hỏng ở lacZ của operon.
(3) Sai hỏng ở vùng O của operon.
(4) Sai hỏng ở vùng P của operon.
Đáp án | 3 |
|
|
|
Đáp án là: 3 (1, 3, 4)
Ở vi khuẩn E. Coli quá trình điều hòa biểu hiện gene nhờ operon lac xảy ra trong điều kiện môi trường có lactose, bảng dưới đây mô tả số lần nhân đôi của nhóm gene cấu trúc, dấu “-“ thể hiện số lần nhân đôi chưa xác định. Cho biết số lần nhân đôi của lacA là bao nhiêu, trong điều kiện không xảy ra đột biến gene?
lacZ | lacY | lacA |
5 | - | - |
Đáp án | 5 |
|
Trong tế bào khả năng biểu hiện của các gene là khác nhau, sự khác nhau đó là do sự biểu hiện của các gene phụ thuộc vào mấy yếu tố dưới đây?
(1) Điều kiện sống của cá thể.
(2) Khả năng tìm kiếm thức ăn của từng cá thể.
(3) Chế độ dinh dưỡng của cá thể.
(4) Giai đoạn phát triển của cá thể.
(5) Nhu cầu dinh dưỡng của cá thể.
(6)Nhu cầu biểu hiện sống của tế bào.
(7) Điều kiện sức khoẻ của cá thể.
Đáp án | 2 |
|
|
|
Các nhà khoa học làm thí nghiệm tạo ra các chủng đột biến E. coli từ chủng dại ban đầu và tiến hành nuôi trong môi trường có lactose. Sau một thời gian so sánh số lần phiên mã so với chủng ban đầu nhà khoa học thu được bảng sau. Trong số các chủng đột biến chủng nào có operon lac biểu hiện bình thường?
Đáp án | 1 |
|
|
|
Ở vi khuẩn E. coli quá trình điều hòa biểu hiện gene nhờ operon lac xảy ra trong điều kiện môi trường có lactose, bảng dưới đây mô tả số lần phiên mã của nhóm gene cấu trúc, dấu “-“ thể hiện số lần nhân đôi chưa xác định. Cho biết số lần nhân dôi của lacY là bao nhiêu, trong điều kiện không xảy ra đột biến gene?
lac Z | lacY | lacA |
- | - | 10 |
Đáp án | 1 | 0 |
|
|
Hình bên mô tả cơ chế điều hòa biểu hiện gene ở vi khuẩn E. coli khi không có đường lactose. Trên hình enzyme RNA polymerase là cấu trúc số mấy?
Đáp án | 6 |
|
|
Hình vẽ mô tả cơ chế điều hòa biểu hiện gene ở vi khuẩn E. coli. Cấu trúc nào luôn được tạo ra dù trong môi trường có lactose hay không có đường lactose?
Đáp án | 5 |
|
|
Hình bên mô tả cơ chế điều hòa biểu hiện gene ở vi khuẩn E. coli khi không có đường lactose. Cấu trúc số 5 (protein ức chế) bám vào cấu trúc số mấy ngăn cản quá trình phiên mã của nhóm gen cấu trúc?
Đáp án | 3 |
|
|
|
Vào những năm 1950, hai nhà khoa học Mono và Jacob đã nghiên cứu phát hiện ra cơ chế điều hoà biểu hiện của operon lac ở vi khuẩn E. coli. Monod và Jacob đã tiến hành thí nghiệm tìm hiểu cơ chế lactose có thể gây cảm ứng khiến tế bào tổng hợp các enzyme phân giải lactose. Hai ông đã sử dụng các dòng đột biến gene ở vi khuẩn E. coli và nuôi cấy chúng trong điều kiện môi trường có lactose và không có latose. Sau đó, xác định lượng các loại enzyme tham gia quá trình phân giải lactose trong tế bào (gồm enzyme beta-galatosidase có chức năng phân giải lactose, permease có chức năng vận chuyển lactose vào tế bào và transacetylase sau này được biết là có chức năng khử các chất độc vào tế bào). Một trong số các thí nghiệm của hai ông được tiến hành như sau:
Lô đối chứng: Nuôi vi khuẩn E. coli trong môi trường không có lactose và có các amino acid đánh dấu phóng xạ.
Lô thí nghiệm: Nuôi vi khuẩn E. coli trong môi trường có lactose và các amino acid đánh dấu phóng xạ.
Trong các chủng đột biến chủng nào có khả năng bị đột biến ở vùng P ?
Đáp án | 4 |
|
|
|
Ở vi khuẩn E.coli, giả sử có 4 chủng mang đột biến liên quan đến operon lac. Các đột biến này được mô tả trong bảng sau.
Chủng 1 | R+ P+ O+ Z+ Y+ A- |
| Chủng 3 | R- P+ O+ Z+ Y+ A+ |
Chủng 2 | R+ P- O+ Z+ Y+ A+ | Chủng 4 | R+ P+ O- Z+ Y+ A+ | |
R: lacI; P: vùng P, O: vùng O, Z, Y, A: lac(Z,Y,A). | ||||
Trong đó, các dấu cộng (+) chỉ gene hoặc thành phần có chức năng bình thường, dấu trừ (–) chỉ gene hoặc thành phần bị đột biến mất chức năng. Theo lý thuyết, khi môi trường có lactose, có bao nhiêu chủng sẽ tiến hành phiên mã các gene cấu trúc?
Đáp án | 3 |
|
|
|
Hướng dẫn giải
Có 3 chủng là chủng 1, chủng 3, chủng 4
- Chủng 1 đột biến ở lac A, tức không ảnh hưởng khả năng phiên mã.
- Chủng 2 đột biến ở vùng P, do enzyme ARN pol không bám vào được nên nó không phiên mã kể cả khi có và không có lactose.
- Chủng 3 đột biến ở gen R, do không tạo được protein ức chế nên nó có thể phiên mã kể cả khi có và không có lactose.
- Chủng 4 đột biến ở vùng O, do protein ức chế không bám vào được nên nó có thể phiên mã kể cả khi có và không có lactose.
Hình số mấy mô tả đúng operon lac của vi khuẩn E.Coli ?
Đáp án | 2 |
|
|
|
Hình số mấy mô tả đúng cơ chế điều hòa biểu hiện của operon lac trong môi trường có lactose?
Đáp án | 4 |
|
|
|
Vào những năm 1950, hai nhà khoa học Mono và Jacob đã nghiên cứu phát hiện ra cơ chế điều hoà biểu hiện của operon lac ở vi khuẩn E. coli. Monod và Jacob đã tiến hành thí nghiệm tìm hiểu cơ chế lactose có thể gây cảm ứng khiến tế bào tổng hợp các enzyme phân giải lactose. Hai ông đã sử dụng các dòng đột biến gene ở vi khuẩn E. coli và nuôi cấy chúng trong điều kiện môi trường có lactose và không có latose. Sau đó, xác định lượng các loại enzyme tham gia quá trình phân giải lactose trong tế bào (gồm enzyme beta-galatosidase có chức năng phân giải lactose, permease có chức năng vận chuyển lactose vào tế bào và transacetylase sau này được biết là có chức năng khử các chất độc vào tế bào). Một trong số các thí nghiệm của hai ông được tiến hành như sau:
Lô đối chứng: Nuôi vi khuẩn E. coli trong môi trường không có lactose và có các amino acid đánh dấu phóng xạ.
Lô thí nghiệm: Nuôi vi khuẩn E. coli trong môi trường có lactose và các amino acid đánh dấu phóng xạ.
Trong các chủng đột biến chủng nào có operon lac biểu hiện bình thường?
Đáp án | 1 |
|
|
|
Hình số mấy mô tả đúng trật tự của operon lac?
Đáp án | 1 |
|
|
|
Hình dưới đây mô tả cấu trúc của operon Lac ở vi khuẩn E. coli. Cấu trúc số mấy có chức năng mã hóa cho các enzyme giúp vi khuẩn chuyển hóa và sử dụng đường lactose?
Đáp án: | 3 |
|
|
|
Hướng dẫn giải
- Cấu trúc số (1) – vùng promoter là vị trí enzyme RNA polymerase bám vào để phiên mã nhóm gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA.
- Cấu trúc số (2) – vùng operator là vị trí liên kết với protein điều hòa.
- Cấu trúc số (3) – nhóm gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA có chức năng mã hóa cho các enzyme giúp vi khuẩn chuyển hóa và sử dụng đường lactose.
Hoạt động của operon Lac có thể sai sót khi các vùng, các gene bị đột biến không biểu hiện được như bình thường. Các vùng, các gene khi bị đột biến thường được kí hiệu bằng dấu (-) trên đầu các chữ cái (R-, P-, O-, Z-), còn các gene biểu hiện bình thường được kí hiệu bằng dấu (+). Cho các chủng vi khuẩn sau:
Trong môi trường có đường lactose, có những chủng nào không tạo ra sản phẩm protein do gene Z mã hóa? (Viết liền số thứ tự các chủng theo thứ tự từ bé đến lớn).
Đáp án: | 1 | 3 | 4 |
|
Hướng dẫn giải
Trong môi trường có đường lactose, các chủng 1, 3, 4 không tạo ra sản phẩm protein do gene Z mã hoá vì các chủng này có vùng P bị đột biến nên enzyme RNA polymerase không thể liên kết để tiến hành phiên mã nhóm gene cấu trúc.
