Một số chuyên đề Sinh học lớp 12 (Ôn thi HSG)

Một số chuyên đề Sinh học lớp 12 (Ôn thi HSG) gửi đến các bạn các chuyên đề: Gen và sự điều hòa biểu hiện gen, đột biến. Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu. Hi vọng tài liệu sẽ cung cấp những kiến thức bổ ích cho các bạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số chuyên đề Sinh học lớp 12 (Ôn thi HSG) MỘTSỐCHUYÊNĐỀ SINHHỌC LỚP12 Chuyênđề.GENVÀSỰĐIỀUHÒABIỂUHIỆNGENI.TỔNGQUANVỀSỰĐIỀUHÒABIỂUHIỆNGEN Genlàgì? Địnhnghĩagenphátbiểurằng“genmãhóachomộtchuỗipolypeptit”làquágiảnlược.Phầnlớncácgenởsinhvậtnhânthựcchứacácđoạnkhôngmãhóa(intron)mànhữngđoạnkhôngmãhóavốnchiếmphầnlớngennhưvậylạikhôngcótrìnhtựtươngứngtrênchuỗipolipeptit.Cáctrìnhtựkhởiđầu(Promoter)vàcáctrìnhtựđiềuhòakhácthuộcvàocácvùngbiêncủagen.Tuycáctrìnhtự nàykhôngđượcphiênmãnhưngchúngđượcxemlàvùngchứcnăngthiếtyếucủagenvìthiếuchúngphiênmãkhôngthểxẩyra.Nhưvậyđịnhnghĩagenvềgócđộphântửphảiđủ kháiquátvàbao gồmcả cáctrìnhtự ADNmãhóachocácrARN,tARNvàcácloạiARNkhác(vốnkhôngđượcdịchmã).Mặcdùnhữnggennàykhôngmãhóachoproteinnhưngcóvai tròsốngcònđốivớihoạtđộngsốngcủatếbào.Vìvậyđịnhnghĩagencóthểphátbiểu như sau:“genlàmộtvùngADNcóthể đượcbiểuhiệnđể tạoramộtsảnphẩmcuối cùngcóchứcnăng(sảnphẩmđócóthể làmộtchuỗipolipeptithoặcmộtphântử ARN). Ởmỗiloàisinhvậtvàomộtthờiđiểmnhấtđịnhkhôngphảitấtcảcácgenđềubiểuhiện.Sự điềuhòahoạtđộngcủagencóxuhướnggiúptế bàochỉ tổnghợpcácproteinvàenzymcầnthiếtchosựsốngcủachúngvàotừngthờiđiểm,màkhôngtổng hợpcácsảnphẩmkhôngcónhucầu.Điềunàyđảmbảochohệ thốngsốngsửdụng nănglượngmộtcáchcóhiệuquả. Ởsinhvậtbậcthấpđãcómộtkhả năngthích ứngđặcbiệtvớicácđiềukiện củamôitrườngthườngxuyênbiếnđổi.Sựthíchứngđóphụthuộcvàokhảnăng“bật”và“tắt”và“sự điềuchỉnh”sự biểuhiệncủatậphợpcácgennhằmđápứngcácthay đổicủamôitrường. Ởsinhvậtbậccaosựđiềuhòahoạtđộngcủagenkhôngchỉlàsựđápứngvới sựthayđổicủacácđiềukiệnmôitrườngmàcòngắnvớinhiềuhoạtđộngsốngquan trọngkhácnhư sự biệthóatế bào,sự pháttriểncủacơ thể.Sự biểuhiệngen ởsinh vậtnhânthựcđượcđiềukhiểnbởinhiềumứcđộkhácnhautừtrướcdịchmã,saudịch mãvàdịchmã.Nhưngnhìnchungkiểuđiềuhòacơ bảnnhấtlà ở sự khởiđầuphiênmã.II.KHÁINIỆMVỀGENCƠĐỊNHVÀGENCẢMỨNG Genmãhóachocácsảnphẩm:ARN,enzym,…thườngđượcbiểuhiệnthường xuyênvàliêntục ở hầuhếtcáctế bàođượcgọilàgencơ định.Việchoạtđộngtheo kiểucơđịnhđốivớicácgenlàrấtlãngphívềnănglượng. Quátrìnhbậtsự biểuhiệncủacácgenđể đáp ứnglạisự cómặtcủatínhiệunàođótrongmôitrườnggọilàsựcảmứng.Cácgenđượcđiềuhòatheokiểunàyđược gọilàcácgencảmứng.Sảnphẩmdogennhưvậtmãhóagọilàenzymcảmứnghoặc proteincảmứng.VídụkhimôitrườngchỉcóLactoselànguồnhydratcacbonduynhất.CáctếbàoE.colisẽtiếnhànhtổnghợp βgalactosidasevàproteinpermeasecầnthiếtchoviệcsửdụng Lactoselàmnguồnnănglượng.PermeaselàproteinvậnchuyểngiúptếbàobơmLactosevàobêntrong,βgalactosidase làenzymphâncắtLactosethànhGlucosevàGalactose.Haiproteinnàyhầunhư khôngcóvaitrògìkhiE.coliđượcnuôitrongmôitrườngkhôngcóLactose.Việctổnghợphai proteinnàycầntiêutốnnănglượng.VìvậycơchếđiềuhòachophéptếbàochỉtổnghợpmạnhcácsảnphẩmcầnthiếtchosựchuyểnhóalactosekhimôitrườngcóLactose đồngthờihạnchếsựbiểuhiệncủachúngkhimôitrườngkhôngcóLactose.III.ĐIỀUHÒADƯƠNGTÍNHVÀĐIỀUHÒAÂMTÍNH Sựđiềuhòahoạtđộngcủagendùlàcảmứnghayứcchếthìđềuthựchiệntheohaicơchếđiềuhòadươngtínhvàđiềuhòaâmtính.Cảhaicơchếnàyđềucósựtham giacủaproteinđiềuhòa.Cácgennàymãhóachocácsảnphẩmtrựctiếpđiềuhòasựbiểuhiệncủacácgenkhác. Điềuhòadươngtính:Sảnphẩmcủagenđiềuhòacóvaitròlàmtăngsự biểu hiệnucủamộthaymộtnhómgencấutrúc. Điềuhòaâmtính:Sảnphẩmcủagenđiềuhòaứcchếhoặclàmtắtsựbiểuhiện củagencấutrúc. Sảnphẩmcủagenđiềuhòagọilàcácproteinđiềuhòaxuấthiệndướimột tronghaidạng.Proteinhoạthóatrongcáchệthốngđiềuhòadươngtínhvàproteinức chếtrongcáchệthốngđiềuhòaâmtính.Việcproteinđiềuhòaliênkếtđượcvàovị tríliênkếtproteinđiềuhòa(RPBS)haykhôngphụthuộcvàosựxuấthiệncácphântử cókíchthướcnhỏ,nhữngphântử này gọilàphântửtínhiệu.Phântửtínhiệulàmtăngcườngsựbiểuhiệncủacácgengọilàphântử kích ứngcònnếuhạnchế hoặckìmhãmsự biểuhiệncủacácgengọilà phântử đồngứcchế.Cácphântử tínhiệuliênkếtvàoproteinđiềuhòavàlàmthayđổicấuhìnhcủachúngdẫnđếnthayđổichứcnănghoặchoạttínhcủacácproteingọi làbiếnđổidịhình.IV.SỰĐIỀUHÒAKHỞIĐẦUPHIÊNMÃỞVIKHUẨN OperonLacđượcđiềukhiểnđồngthờibởicácproteinhoạthóavà ứcchế.OperonLaclàmộtcụmgentronghệgencủaE.coligồm3gencấutrúc(lacZ,lacYvàlacA)nằmliềnkềnhau.GọilàOperonvìsựphiênmãcủa3gencấutrúcnàydiễnra đồngthờidodùngchungmộtPromoter.PromotercủaOperonLac(promoterLac)nằm ở đầu5’củalacZđiềukhiểnsự phiênmãtổnghợpmộtphântử mARNduynhất. Nhưngphântử mARNnàychứathôngtinmãhóanhiềuhơnmộtgennênđượcgọilà mARNđacistron.PhântửmARNnàysaunàydịchmãchora3loạiproteinlàlacZ=> β–galactosidasethủyphânLactosethànhGlucosevàGalactose.Ngoàiraβ –galactosidasecònxúctácphảnứngchuyểnhóaLactosethànhAllolactose.lacY=>proteinPermeaselàproteinvậnchuyểnbơmLactosevàobêntrongtếbàolacA=>enzymthiogalactosidetransacetylasecóvaitrògiảiđộctếbàođốivớicáchợp chấtthiogalactosidecũngđượcvậnchuyểnvàotrongtếbàokhiPe ...