giải chi tiết sinh học 12

Đây là các câu hỏi trắc nghiệm liên quan đến cơ chế điều hòa hoạt động gen và operon Lac ở vi khuẩn E. coli. Tôi sẽ phân tích từng phần.

I. Trắc nghiệm ĐÚNG/SAI (Phần 1 - Câu hỏi mở đầu)
Đây là các nhận định liên quan đến hoạt động của các gen.

I. Nếu gene điều hòa tái bản 4 lần thì gene A cũng tái bán 4 lần.

ĐÚNG. Các gen trên cùng một phân tử DNA (nhiễm sắc thể của vi khuẩn hoặc plasmid) tái bản đồng thời và với số lần bằng nhau (trừ trường hợp nhân đôi ngoại lệ như plasmid). Gen điều hòa (R) và gen cấu trúc A nằm trên cùng một NST vi khuẩn E. coli nên số lần tái bản phải bằng nhau.

II. Nếu gene điều hòa tạo ra 6 phân tử mRNA thì gene Z cũng tạo ra 6 phân tử mRNA.

SAI. Gen điều hòa (R) và các gen cấu trúc (Z, Y, A) được điều hòa độc lập về phiên mã. Số lượng mRNA tạo ra phụ thuộc vào nhu cầu protein của tế bào. Ví dụ: R phiên mã liên tục (cấu tạo) còn Z phiên mã khi có Lactose. Số lần phiên mã của chúng không nhất thiết phải bằng nhau.

III. Nếu gene A tái bản 1 lần thì gene Z cũng tái bản 1 lần.

ĐÚNG. Gen A và Gen Z đều là gen cấu trúc, nằm liền kề nhau trong operon Lac trên cùng một phân tử DNA, nên chúng tái bản đồng thời và với số lần bằng nhau.

IV. Quá trình phiên mã của gene Y nếu có nitrogenouse base dạng hiếm thì có thể phát sinh đột biến gene.

SAI. Base hiếm gây đột biến khi tái bản DNA (nhân đôi), không phải trong quá trình phiên mã (tổng hợp RNA). Phiên mã tạo ra RNA, không làm thay đổi trình tự DNA.

Kết luận: Có 2 phát biểu đúng (I và III).

Lựa chọn Đáp án
A 4
B 3
C 1
D 2

Xuất sang Trang tính
Đáp án đúng: D.

II. TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI
Câu 1: Khi nói về hoạt động của operon Lac ở vi khuẩn E. coli, phát biểu sau đây đúng hay sai?
a. Khi môi trường có lactozo, protein ức chế bị bất hoạt, không gắn được vào vùng vận hành

ĐÚNG. Lactose đóng vai trò là chất cảm ứng, liên kết làm thay đổi cấu hình không gian của protein ức chế, làm nó mất khả năng liên kết với vùng vận hành (O).

b. Các gene cấu trúc Z, Y, A có chung cơ chế điều hòa nên có số lần phiên mã bằng nhau.

ĐÚNG. Gen Z, Y, A là các gen cấu trúc trong cùng operon Lac, được phiên mã chung thành một phân tử mRNA đa cistron khi operon hoạt động. Do đó, chúng có số lần phiên mã bằng nhau (bằng số lần phiên mã của operon Lac).

c. Khi protein ức chế liên kết với vùng vận hành thì các gene cấu trúc không được phiên mã

ĐÚNG. Khi protein ức chế gắn vào vùng vận hành (O), nó ngăn cản RNA polymerase trượt trên DNA, làm ngăn chặn sự phiên mã các gen cấu trúc Z, Y, A.

d. Nếu xảy ra đột biến ở giữa gene cấu trúc Z thì có thể làm protein do gene này quy định hoạt.

SAI. Đột biến gen thường làm thay đổi cấu trúc protein, có thể làm protein bị mất hoặc giảm chức năng (không hoạt động). Rất ít khi đột biến làm protein tăng cường chức năng hoặc hoạt động trong trường hợp này.

Câu 2. Khi nói về operon Lac ở vi khuẩn E.coli, phát biểu sau đây là đúng hay sai ?
a. Gene điều hòa (R) không nằm trong thành phần của operon-Lac.

ĐÚNG. Operon Lac chỉ gồm Vùng khởi động (P), Vùng vận hành (O), và các Gen cấu trúc (Z, Y, A). Gen điều hòa (R) nằm ngoài, hoạt động độc lập (phiên mã tạo protein ức chế).

b. Vùng khởi động (P) là nơi protein ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã.

SAI. Vùng P (Promoter) là nơi RNA polymerase bám vào để khởi đầu phiên mã. Protein ức chế liên kết với vùng O (Operator) - vùng vận hành.

c. Khi môi trường không có lactose thì gene điều hòa (R) vẫn có thể phiên mã.

ĐÚNG. Gen điều hòa (R) là gen cấu tạo, phiên mã liên tục (hoặc gần như liên tục) để tổng hợp protein ức chế.

d. Khi gene cấu trúc A phiên mã 5 lần thì gene cấu trúc Z phiên mã 2 lần.

SAI. Gen A và Gen Z đều nằm trong operon Lac. Chúng luôn được phiên mã đồng thời và số lần bằng nhau (5 lần).

Câu 3 (VD): Khi nói về điều hòa hoạt động của gene, phát biểu sau đây là đúng hay sai?
a. Điều hòa hoạt động gene xảy ra ở tất cả mọi loài sinh vật.

ĐÚNG. Điều hòa gen là cơ chế cơ bản để kiểm soát sự biểu hiện gen, cần thiết cho mọi sinh vật để thích nghi, phát triển và biệt hóa.

b. Trong cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac ở vi khuẩn E.coli. Khi không có lactozơ thì protein ức chế vẫn được tổng hợp.

ĐÚNG. Gen điều hòa (R) phiên mã liên tục để tổng hợp protein ức chế.

c. Gene điều hòa không nằm trong cấu trúc của operon Lac.

ĐÚNG. Gen điều hòa (R) nằm ngoài operon Lac.

d. Khi vùng vận hành của Operon - Lac mất chức năng thì các gene cấu trúc Z, Y, A hoạt động ngay cả trong môi trường nội bào không có đường Lactozo.

ĐÚNG. Vùng vận hành (O) mất chức năng (đột biến) sẽ không thể liên kết với protein ức chế. Do đó, RNA polymerase sẽ luôn luôn trượt qua P và phiên mã gen Z, Y, A, bất kể có Lactose hay không (Hoạt động cảm ứng không cần chất cảm ứng).

III. TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN
Câu 1 (VD): Khi nói về operon Lac ở vi khuẩn E.coli, có bao nhiêu phát biểu sau đây là sai
I. Gene điều hòa (R) nằm trong thành phần của operon Lac

SAI. Gen điều hòa (R) không nằm trong thành phần của operon Lac.

II. Vùng khởi động (P) là nơi RNA - polimerase bám vào và khởi đầu phiên mã

ĐÚNG. Đây là chức năng của vùng P.

III. Khi môi trường không có lactose thì gene điều hòa (R) không phiên mã

SAI. Gen điều hòa (R) là gen cấu tạo, phiên mã liên tục ngay cả khi không có Lactose.

IV. Khi gene cấu trúc A phiên mã 10 lần thì gene cấu trúc Y cũng phiên mã 10 lần

ĐÚNG. Gen A và Y nằm trong cùng một operon, được phiên mã đồng thời và cùng số lần.

Kết luận: Có 2 phát biểu sai (I và III).

Câu 2: Ở vi khuẩn E.coli, giả sử có 5 chủng đột biến như sau:
Có bao nhiêu chủng đột biến có Operon Lac luôn hoạt động trong môi trường có hoặc không có lactose? (Điều này xảy ra khi protein ức chế không thể ngăn cản phiên mã)

Chủng 1. Đột biến ở vùng khởi động (P) của gene điều hòa làm cho gene này không phiên mã.

→ Gen điều hòa (R) không phiên mã → Không có protein ức chế → RNA polymerase luôn phiên mã gen cấu trúc → Luôn hoạt động.

Chủng 2. Đột biến ở gene điều hòa làm cho protein do gene này tổng hợp mất chức năng.

→ Gen điều hòa (R) phiên mã tạo ra protein ức chế mất chức năng (không gắn được vào O) → RNA polymerase luôn phiên mã → Luôn hoạt động.

Chủng 3. Đột biến ở vùng khởi động (P) của operon Lac làm cho vùng này không thụ nhận chức năng.

→ RNA polymerase không bám được vào P → Không bao giờ phiên mã (ngay cả khi có Lactose) → Không hoạt động.

Chủng 4. Đột biến ở vùng vận hành (O) của operon Lac làm cho vùng này không thụ nhận chức năng.

→ Vùng O không gắn được với protein ức chế → RNA polymerase luôn phiên mã → Luôn hoạt động.

Chủng 5. Đột biến ở gene cấu trúc Z làm cho protein do gene này quy định mất chức năng.

→ Chỉ ảnh hưởng đến sản phẩm của gen Z, không ảnh hưởng đến cơ chế điều hòa → Vẫn hoạt động theo cơ chế cảm ứng (chỉ hoạt động khi có Lactose) → Không luôn hoạt động.

Kết luận: Có 3 chủng đột biến có Operon Lac luôn hoạt động (Chủng 1, Chủng 2, Chủng 4).