Tuần: 02 Tiết: 03
Ngày sọan: 17.8.2008
Ngày dạy: 18.8.2008
Lớp: 12 LÝ
Bài 3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN
I/ MỤC TIÊU:
1/ Kiến thức:
- Nêu được các thành phần tham gia vào điều hòa hoạt động của gen.
- Trình bày được cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ thông qua ví dụ về hoạt động của ôpêrôn Lac ở
E.coli.
- Giải thích được vì sao trong tế bào lại chỉ tổng hợp prôtêin khi nó cần đến.
- Nêu được sự khác nhau cơ bản về cơ chế điều hòa hoạt động của gen giữa sinh vật nhân sơ và nhân chuẩn.
2/ Kỹ năng:
- Tăng cường khả năng quan sát hình và diễn tả hiện tượng diễn ra trên mô hình, hình vẽ.
- Rèn luyện khả năng suy luận về sự tối ưu trong hoạt động của thế giới sinh vật.
3/ Trọng tâm:
- Nêu cơ chế điều hòa hoạt động của gen điển hình của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn.
II/ PHƯƠNG PHÁP:
- Hoạt động nhóm.
- Giáo viên gợi ý, đặt câu hỏi để học sinh thảo luận, sau đó giáo viên tóm tắt rồi cho học sinh ghi chép nội dung chính.
III/ ĐỒ DÙNG DẠY HỌC:
- Tranh minh họa phóng to hình 3.
- Bảng tóm tắt các ý chính của mục II sách giáo khoa.
IV/ TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC BÀI HỌC:
1/ Ổn đònh lớp:
2/ Kiểm tra bài cũ:
- Trình bày diễn biến của quá trình phiên mã và kết quả của nó.
- Trình bày cơ chế dòch mã diễn ra tại ribôxôm? Poliribôxôm là gì?
3/ Bài mới:
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

này là ôpêrôn lac (lactôzơ) của E.coli.
 Cấu tạo của ôpêrôn lac theo F.Jacôp và J.Mônô?
Cấu tạo của ôpêrôn lác gồm các thành phần nào? Ôpêrôn lac gồm các thành
phần nào? Ôpêrôn lac hoạt động như thế nào?
Giáo viên cần chỉ rõ các thành phần cơ bản của ôpêrôn lac là:
- Một nhóm gen cấu trúc liên quan về chức năng. Trong ví dụ này, nhóm gen cấu
trúc gồm 3 gen A, B, C và tổng hợp các prôtêin ký hiệu là A, B, C.
(Cần chú y rằng có nhiều trường hợp chỉ có một gen cấu trúc được điều hòa).
- Gen chỉ huy (pêratơ - O) nằm trước gen cấu trúc là vò trí tương tác với prôtêin
ức chế. Khi có prôtêin ức chế thì gen chỉ huy không hoạt động. Khi không có prôtêin ức chế
thì gen chỉ huy hoạt động.
- Vùng khởi động (Khởi điểm; điểm mở đầu; prômôtơ - P) nằm trước gen chỉ
huy, là vò trí tương tác của enzym ARN pôlimerazể khởi đếu phiên mã.
GV giảng thêm.
Đây là 3 thành phần của mỗi opêrôn. Sư hoạt động của ôpêrôn phụ thuộc vào sự
điều khiển của gen điều hòa (còn gọi là gen ức chế: Regulatơ - R). Gen điều hòa không
nằm trong thành phần của ôpêrôn mà nằm trước ôpêrôn. Bình thường gen điều hòa tổng
hợp prôtêin chất ức chế kìm hãm không cho ôpêrôn hoạt động.
 Cơ chế hoạt động của ôpêrôn lac ở E.coli?.
Sau khi giáo viên nêu phần cấu trúc của ôpêrôn lac và gen có liên quan. Chuyển
sang phần cơ chế hoạt động của ôpêrôn lac, giáo viên yêu cầu học sinh quan sát kỹ hình 3
sách giáo khoa và giải thích khái quát trên hình 3 gồm có 2 trạng thái điều hòa hoạt động
của gen. Phía trên hình tương ứng với trạng thái ức chế (I) và phía dưới hình là trạng thái
hoạt động (cảm ứng - II) khi có chất cảm ứng là đường lactôzơ. Trạng thái hoạt động còn
gọi là trạng thái mở của hệ thống điều hòa hoạt động của ôpêrôn lac.
 Giáo viên chia học sinh thành nhóm. Các nhóm thảo luận góp ý các vấn đề
đặt ra của bài; sau đó đại diện của nhóm trình bày những diễn biến xảy ra ở gen điều hòa
(R) và của ôpêrôn lac ở cả hai trạng thái ức chế và cảm ứng hoạt động.
Sau đó các học sinh khác bổ sung và giáo viên đánh giá, tổng kết. Nội dung cần
đạt ở phần này là:

nhớ những ý chính củng cố kiến
thức.
- Lắng nghe để tổng hợp và ghi
nhớ những ý chính củng cố kiến
thức.
NỘI DUNG KIẾN THỨC
II/ ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ:
Cơ chế điều hòa hoạt động của các gen đã được Jacốp và Mônô là hai nhà khoa học người Pháp phát hiện ở vi khuẩn
E.coli vào năm 1961 (hình 3)
Trên ADN, các gen có liên quan về chức năng thường được phân bố thành một cụm, có chung một cơ chế điều hòa
được gọi là ôpêrôn. Ví dụ: pêrôn lac ở E.coli điều hòa tổng hợp các enzym giúp chúng sử dụng đường lactôzơ.
1/ Cấu tạo của ôpêrôn lac theo Jacốp và Mônô:
pêrôn lac gồm các thành phần:
- Nhóm gen cấu trúc liên quan nhau về chức năng nằm kề nhau.
- Gen chỉ huy (O): Nằm trước các gen cấu trúc, là vò trí tương tác với prôtêin ức chế.
Hình 3: Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của ôpêrôn lac ở E.coli.
- Vùng khởi động (P): Nằm trước gen chỉ huy đó là vò trí tương tác của ARN pôlimeraza để khởi đầu phiên mã.
2/ Cơ chế hoạt động của ôpêrôn lac ở E.coli:
Sự hoạt động của ôpêrôn chòu sự điều khiển của một gen điều hòa regulator (R): Nằm ở trước ôpêrôn. Bình thường,
gen R tổng hợp ra một loại prôtêin ức chế gắn vào gen chỉ huy; do đó gen cấu trúc ở trạng thái bò ức chế nên không hoạt động.
Khi có chất cảm ứng (ví dụ lactozơ) thì ôpêrôn chuyển sang trạng thái hoạt động (cảm ứng).
Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của ôpêrôn lac ở trạng thái ức chế (1) và trạng thái hoạt động (2) được mô tả trên
hình 3. (Tất cả các hình xem ở phần phụ lục)

HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ
 Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân chuẩn.
Đối với nội dung về cơ chế điều hòa hoạt động của gen, giáo viên có thể nêu sự
phức tạp của cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân chuẩn
GV đặt câu hỏi cho học sinh: Tại sao sự điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật
nhân chuẩn phức tạp hơn so với nhân sơ? (Do cấu trúc phức tạp của ADN trong nhiễm sắc

chòu một cơ chế kiểm soát của các enzym. Khi các prôtêin nào không còn cần thiết sẽ bò enzym phân giải.
Ở các sinh vật nhân chuẩn, bên cạnh vùng khởi động và kết thúc phiên mã người ta còn thấy có các yếu tố điều hòa
khác như các gen gây tăng cường, gen gây bất hoạt. Các gen tăng cường tác động lên gen điều hòa gây nên sự biến đổi cấu trúc
của nuclêôxôm; còn gen bất hoạt làm ngừng quá trình phiên mã.
Hiện nay chưa có sơ đồ hoàn chỉnh về điều hòa hoạt động của gen sinh vật nhân chuẩn được thiết lập.
 Hoạt động của gen chòu sự kiểm soát bởi cơ chế điều hòa.
 Theo quan điểm về ôpêrôn, các gen điều hòa giữ vai trò quan trọng trong việc ức chế (đóng) và cảm ứng (mở) các
gen cấu trúc để tổng hợp prôtêin đúng lúc, đúng nơi theo nhu cầu cụ thể của tế bào.
 Cơ chế điều hòa động của gen ở E.coli theo hai trạng thái ức chế và hoạt động (cảm ứng). Ở sinh vật nhân chuẩn còn
có gen gây tăng cường và gen gây bất hoạt tham gia cơ chế điều hòa.
4. Củng cố.
Câu 1: - Trình bày sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở vi khuẩn E.coli theo Jacốp và Mônô.
Giáo viên cho các nhóm trả lời các câu hỏi theo ý chính được tóm tắt ngắn gọn (Sách giáo khoa).
Câu 2: - Điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân chuẩn có những điểm gì khác điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân
sơ?
GV hướng dẫn học sinh nêu một số đặc điểm điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân chuẩn như sau:
- Cơ chế điều hòa phức tạp đa dạng thể hiện ở mọi giai đoạn từ giai đoạn trước phiên mã đến sau dòch mã.
- Thành phần tham gia đa dạng gồm: Gen chỉ huy, gen gây tăng cường, gen gây bất hoạt, các gen cấu trúc, vùng khởi
động, vùng kết thúc và nhiều yếu tố khác.
- Có nhiều mức điều hòa như: Nhiễm sắc thể tháo xoắn, điều hòa phiên mã và biến đổi sau phiên mã, điều hòa dòch
mã và sau dòch mã.
Câu 3. Vai trò của gen tăng cường và gen bất hoạt trong việc điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân chuẩn.
5. Dặn dò.
- Học bài cũ.
- Chuẩn bò bài mới: Nhiễm sắc thể.