Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Điều hòa biểu hiện gene (Sinh học Lớp 12)

Vùng vận hành (Operator) là trình tự nucleotit đặc biệt, tại đó protein ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã. Nếu trình tự nucleotit ở vùng vận hành (O) của operon Lac ở vi khuẩn E.coli bị thay đổi thì protein ức chế sẽ không thể gắn vào vùng vận hành. Khi đó ARN polimeraza trượt được trên tất cả các vùng của Operon => Các gen cấu trúc hoạt động, diễn ra quá trình phiên mã và dịch mã. Quá trình này sẽ diễn ra liên tục nếu protein ức chế vẫn không thể liên kết vào vùng vận hành. Suy ra C đúng => các gen cấu trúc phiên mã liên tục.

Đáp án A sai vì chỉ có trình tự nucleotit ở vùng vận hành (O) bị thay đổi nên nhóm gen cấu trúc không bị ảnh hưởng.

Đáp án B sai vì protein ức chế được tổng hợp từ gen điều hòa R nên khi trình tự nucleotit trên vùng vận hành thay đổi sẽ không thể làm biến đổi trình tự axit amin của protein ức chế.

Đáp án D sai vì vùng khởi động (P) nằm phía trước vùng vận hành (O), nên khi trình tự nucleotit ở vùng vận hành (O) bị thay đổi thì cũng không ảnh hưởng vùng khởi động (P).

Trong cơ chế điều hòa hoạt động gen của opêron Lac, khi môi trường có hay không có lactozo thì gen điều hòa R luôn tổng hợp protein ức chế → Đáp án B
A – Sai. Vì khi môi trường có lactozo thì một số phân tử lactôzơ liên kết với prôtein ức chế.
C – Sai. Vì khi môi trường có lactozo thì các gen cấu trúc Z, Y, A mới phiên mã tạo ra các phân tử mARN tương ứng.
D – Sai. Vì ARN pôlimeraza liên kết với vùng khởi động của opêron Lac và tiến hành phiên mã khi môi trường có lactozo.

A vẫn diễn ra: gene điều hòa lacI luôn phiên mã – dịch mã tạo protein ức chế (xảy ra liên tục).
B diễn ra: lactose (chất cảm ứng) gắn vào protein ức chế → làm protein ức chế mất khả năng bám vào operator.
Khi operator không bị chặn, RNA polymerase bám promoter và phiên mã các gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA.
D diễn ra: tạo mRNA → dịch mã tạo enzyme phân giải/vận chuyển lactose.
Vì vậy, trong môi trường có lactose không xảy ra việc “phiên mã bị ức chế, không tạo mRNA”.

(AI giải đề cho tôi)
Opêron lac gồm vùng vận hành (O), các gen cấu trúc Z, Y, A và gen điều hòa. Khi môi trường không có lactozo, protein ức chế (do gen điều hòa tổng hợp) gắn vào vùng vận hành, ngăn RNA polymerase phiên mã các gen cấu trúc. Nếu đột biến làm vùng vận hành bị thay đổi sao cho protein ức chế không gắn được vào vùng vận hành thì RNA polymerase sẽ phiên mã liên tục các gen Z, Y, A ngay cả khi không có lactozo (đột biến O^c - constitutive). Đột biến ở các gen cấu trúc Z, Y, A chỉ làm thay đổi sản phẩm protein của chính gen đó, không ảnh hưởng đến việc bật/tắt phiên mã của cả cụm gen. Vậy đáp án là A, khớp với đáp án nguồn (Câu 108: A).

(AI giải đề cho tôi)
Trong opêrôn Lac, các gen cấu trúc Z, Y, A nằm cạnh nhau và được phiên mã cùng lúc thành một phân tử ARN polycistronic, nên số lần phiên mã của chúng bằng nhau. Gen Z phiên mã 20 lần nghĩa là opêrôn đang hoạt động (môi trường có lactôzơ, gen điều hòa nhân đôi 1 lần như các gen khác). Do đó gen Y cũng phiên mã 20 lần (đáp án D). Các phương án khác sai: gen A phiên mã 20 lần chứ không phải 10 lần (A sai); gen điều hòa cũng chỉ nhân đôi 1 lần (B sai); nếu không có lactôzơ thì opêrôn bị tắt, gen Z không phiên mã được 20 lần (C sai). Khớp với đáp án nguồn: D.

Đáp án D. Khi protein ức chế gắn vào vùng vận hành thì sự phiên mã của gen Z, Y, A bị ngăn cản vì protein ức chế sẽ ngăn cản ARN polimerase gắn vào vị trí khởi đầu phiên mã.

Đáp án A
Phát biểu sai là : A.
Điều hóa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ chủ yếu diễn ra ở giai đoạn phiên mã

Do ở sinh vật nhân sơ không có cấu trúc ADN kết hợp với protein histon và mARN không có intron nên điều hòa hoạt động gen chủ yếu diễn ra ở giai đoạn phiên mã.

(AI giải đề cho tôi)
Trong operon Lac của E. coli, gen điều hòa (gen I) luôn được phiên mã - dịch mã tổng hợp prôtein ức chế (repressor) một cách liên tục, không phụ thuộc vào sự có mặt của lactôzơ. Khi không có lactôzơ, prôtein ức chế hoạt động gắn vào vùng vận hành (O) ngăn ARN polimerase phiên mã các gen cấu trúc Lac Z, Lac Y, Lac A, nên các prôtein Lac Z, Lac Y, Lac A không được tổng hợp. Do đó prôtein được tổng hợp ngay cả khi môi trường không có lactôzơ là prôtein ức chế. Đáp án khớp với đáp án nguồn (Câu 5: A).

(AI giải đề cho tôi)
Theo hình operon lac, trình tự các vùng là: promoter (P) – lacI (R) – cấu trúc (1) – cấu trúc (2) – lacZ – lacY – lacA. Theo mô hình Monod - Jacob, vùng (1) là promoter (vùng khởi động) của nhóm gene cấu trúc, còn vùng (2) là operator (vùng vận hành) nơi protein ức chế (sản phẩm của gene lacI) bám vào. Khi có lactose, allolactose gắn vào protein ức chế làm bất hoạt protein này, nó không bám được vào operator, nên RNA polymerase bám vào promoter - cấu trúc (1) - và phiên mã nhóm gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA. Vậy đáp án đúng là B, trùng với đáp án của đề (Câu 5: B).

Đáp án B
Trong cơ chế điều hoà hoạt động gen của opéron Lac, khi môi trường có hay không có lactozo thì gen điều hoà R luôn tổng hợp protein ức chế → Đáp án B

A – Sai. Vì khi môi trường có lactozo thì một số phân tử lactôzơ liên kết với prôtein ức chế.

C – Sai. Vì khi môi trường có lactozo thì các gen cấu trúc Z, Y, A mới phiên mã tạo ra các phân tử mARN tương ứng.

D – Sai. Vì ARN pôlimeraza liên kết với vùng khởi động của opéron Lac và tiến hành phiên mã khi môi trường có lactozo.

(AI giải đề cho tôi)
Vùng khởi động (promoter) của opéron Lac là nơi ARN pôlimeraza bám vào để khởi đầu quá trình phiên mã. A sai vì mã hoá prôtein cấu trúc thuộc vùng gen cấu trúc; C sai vì prôtein ức chế liên kết với vùng vận hành (operator); D sai vì gen quy định prôtein ức chế nằm ngoài opéron (gen điều hoà).

(AI giải đề cho tôi) Vùng vận hành (O) của opéron Lac là nơi prôtein điều hòa (prôtein ức chế) liên kết để ngăn cản quá trình phiên mã; vùng khởi động (P) mới là nơi ARN pôlimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã.

Trong cơ chế điều hòa hoạt động gen của operon Lac ở vi khuẩn E.coli, gen điều hòa R tổng hợp prôtein ức chế cả khi môi trường có hoặc không có lactose. Chọn C.

(AI giải đề cho tôi)
Trong opêron Lac của E. coli, khi có đường lactôzơ trong môi trường, lactôzơ (dạng allolactôzơ) gắn vào prôtein ức chế làm bất hoạt nó, giúp ARN-pôlimeraza gắn vào vùng khởi động và phiên mã các gen cấu trúc. Do đó lactôzơ đóng vai trò chất cảm ứng. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (Câu 95: C).

(AI giải đề cho tôi)
Câu 99 (Câu 19): Cấu trúc operon ở sinh vật nhân sơ (theo mô hình operon lac của E. coli) gồm vùng khởi động (promoter), vùng vận hành (operator) và các gen cấu trúc (Z, Y, A). Gen điều hoà nằm ngoài operon, chỉ điều khiển gián tiếp qua sản phẩm ức chế, nên không thuộc cấu trúc operon. Do đó loại B, C, D (đều đưa gen điều hoà vào operon). Đáp án A, trùng với bảng đáp án nguồn (Câu 99: A).

Trong cơ chế điều hòa hoạt động của operon Lac ở vi khuẩn E. coli, prôtein ức chế được tổng hợp hợp ngay cả khi môi trường không có lactôzơ.
Các protein Lac A, Lac Y, Lac Z chỉ được tổng hợp khi môi trường có lactose.
Chọn A.

(AI giải đề cho tôi)
Operon Lac ở E.coli: vùng khởi động (P) là nơi ARN polymerase bám vào để khởi động phiên mã, nên D đúng. A sai vì gen điều hòa (LacI) có promoter riêng, không chung vùng khởi động với cụm gen Z, Y, A. B sai vì vùng vận hành (O) là nơi protein ức chế (repressor) bám vào để ngăn cản phiên mã, còn chất cảm ứng (lactôzơ/allolactôzơ) bám vào repressor để bất hoạt nó. C sai vì gen điều hòa hoạt động liên tục (phiên mã cấu thành), không phụ thuộc sự có mặt của lactôzơ. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (107. D).

(AI giải đề cho tôi)
Operon lac ở E. coli gồm vùng khởi động (P), vùng vận hành (O) và các gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA. Gene điều hòa lacI nằm ngoài operon (nó chỉ mã hóa protein ức chế điều hòa operon từ xa), nên lacI không thuộc operon lac. Đáp án khớp với đáp án nguồn: C.

Operon lac: khi không có lactose, protein ức chế gắn vào operator (O) để chặn phiên mã. Trên sơ đồ, operator là vùng số 3.