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

(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: Đ;Đ;Đ;S
a) Đúng. Sự biểu hiện lacZ phụ thuộc vào nồng độ Trp trong môi trường
b) Đúng. Khi thiếu tryptophan, protein ức chế bị bất hoạt, các gene được phiên mã tạo ra các sản phẩm kể cả khi không có lactose
c) Đúng
d) Sai. Vì lacZ lúc này dưới sự kiểm soát của operon Trp, nó không cần lactose để khởi động.
a) Đúng. Sự biểu hiện lacZ phụ thuộc vào nồng độ Trp trong môi trường
b) Đúng. Khi thiếu tryptophan, protein ức chế bị bất hoạt, các gene được phiên mã tạo ra các sản phẩm kể cả khi không có lactose
c) Đúng
d) Sai. Vì lacZ lúc này dưới sự kiểm soát của operon Trp, nó không cần lactose để khởi động.

Chọn đáp án B. Giải thích: Theo định nghĩa Operon, Z, Y, A là nhóm gen cấu trúc.

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)
Khi môi trường không có lactose, gen điều hoà (R) luôn được phiên mã và dịch mã tổng hợp prôtêin ức chế (chất ức chế) một cách liên tục, không phụ thuộc vào sự có mặt hay vắng mặt của lactose. Lactose chỉ đóng vai trò là chất cảm ứng, liên kết với prôtêin ức chế làm bất hoạt nó (khi có lactose). Do đó nhận xét C sai vì cho rằng gen R 'mới tổng hợp được' prôtêin ức chế do môi trường không có lactose. Các nhận xét A, B, D đều đúng: A mô tả đúng cơ chế prôtêin điều hoà bám vào vùng vận hành O ngăn ARN pôlimeraza bám vào P; B đúng vì đột biến vùng O có thể khiến prôtêin ức chế không liên kết được, gen cấu trúc vẫn phiên mã (đột biến O^c); D đúng vì gen điều hoà R nằm ngoài cụm Opêron Lac nhưng trên cùng phân tử ADN.

a) Sai. P (Promoter) là nơi enzyme RNA polymerase bám vào để khởi đầu phiên mã. O (Operator) mới là nơi liên kết với Protein ức chế để ngăn chặn quá trình phiên mã.

b) Đúng. Vì tất cả các gene (E, F, G, H, K, R) đều nằm trên cùng một phân tử DNA vòng của vi khuẩn. Khi phân tử DNA này tự nhân đôi, tất cả các phần trên nó đều nhân đôi với số lần bằng nhau.

c) Sai. Ở sinh vật nhân sơ, các gene trong cùng một operon (E, F, G) thường được phiên mã chung tạo ra một phân tử mRNA duy nhất (mRNA đa gene hay polycistronic mRNA). Sau đó, từ phân tử mRNA chung này mới dịch mã tạo ra 3 loại chuỗi polypeptide (protein) riêng biệt.

d) Đúng. Gene R tổng hợp protein ức chế. Nếu gene R bị đột biến làm protein ức chế bị mất chức năng (không bám được vào vùng O), operon sẽ luôn ở trạng thái "mở". Khi đó, các gene cấu trúc (trong đó có gene G) sẽ được phiên mã và dịch mã liên tục, dẫn đến lượng protein tạo ra nhiều hơn bình thường.
a) Sai. P (Promoter) là nơi enzyme RNA polymerase bám vào để khởi đầu phiên mã. O (Operator) mới là nơi liên kết với Protein ức chế để ngăn chặn quá trình phiên mã.
b) Đúng. Vì tất cả các gene (E, F, G, H, K, R) đều nằm trên cùng một phân tử DNA vòng của vi khuẩn. Khi phân tử DNA này tự nhân đôi, tất cả các phần trên nó đều nhân đôi với số lần bằng nhau.
c) Sai. Ở sinh vật nhân sơ, các gene trong cùng một operon (E, F, G) thường được phiên mã chung tạo ra một phân tử mRNA duy nhất (mRNA đa gene hay polycistronic mRNA). Sau đó, từ phân tử mRNA chung này mới dịch mã tạo ra 3 loại chuỗi polypeptide (protein) riêng biệt.
d) Đúng. Gene R tổng hợp protein ức chế. Nếu gene R bị đột biến làm protein ức chế bị mất chức năng (không bám được vào vùng O), operon sẽ luôn ở trạng thái "mở". Khi đó, các gene cấu trúc (trong đó có gene G) sẽ được phiên mã và dịch mã liên tục, dẫn đến lượng protein tạo ra nhiều hơn bình thường.

(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.

(AI giải đề cho tôi)
Phân tích operon lac ở 3 chủng E. coli:

a) Đúng. Chủng 2 và Chủng 3 đều phiên mã các gene cấu trúc cả khi không có lactose (mRNA + ở cả hai điều kiện), tức phiên mã không kiểm soát, nên có 2 chủng lãng phí vật chất và năng lượng.

b) Sai. Chủng 2 vẫn tạo ra protein ức chế (+) trong cả hai điều kiện nuôi cấy, chứng tỏ gene điều hòa LacI vẫn phiên mã và dịch mã bình thường; bất thường nằm ở vùng vận hành O (protein ức chế không gắn được vào O nên không ngăn được phiên mã).

c) Đúng. Chủng 2 có protein ức chế nhưng vẫn phiên mã liên tục kể cả khi không có lactose, phù hợp với giả thuyết vùng O của operon lac bị đột biến mất chức năng nên protein ức chế không gắn được vào vùng O.

d) Đúng. Chủng 3 không tạo ra protein ức chế (-) dù có hay không có lactose, phù hợp với giả thuyết vùng P của gene điều hòa LacI bị mất chức năng nên gene LacI không phiên mã được.

Đối chiếu với đáp án nguồn (trang 6): 2a=D, 2b=S, 2c=D, 2d=D — hoàn toàn khớp với kết quả giải độc lập.

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.

Khi Chủng bị đột biến ở vùng khởi động (P) của opêron Lac làm cho vùng P không liên kết được với ARN polimeraza → Không có enzim thực hiện phiên mã → Quá trình phiên mã không diễn ra.

(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).

(AI giải đề cho tôi)
Trong opéron Lac, prôtein ức chế (repressor) được mã hóa bởi gen điều hòa (gen R). Gen cấu trúc Z, Y, A mã hóa các enzym β-galactosidaza, permeaza và transacetylaza; vùng khởi động (P) là nơi ARN polimeraza gắn; vùng vận hành (O) là nơi prôtein ức chế gắn vào. Đáp án nguồn (trang 5) cũng ghi Câu 99 = A, trùng với kết quả giải độc lập. Chọn A.

Chọn đáp án B. Trong một Operon, nơi enzim ARN-polimeraza bám vào khởi động phiên mã là vùng khởi động.

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 ở sinh vật nhân sơ gồm các thành phần theo trình tự: vùng khởi động (promoter) - vùng vận hành (operator) - nhóm gene cấu trúc. RNA polymerase bám vào vùng khởi động, vùng vận hành là nơi repressor gắn để điều hòa, sau đó là các gene cấu trúc được phiên mã chung thành một mRNA. Vậy đáp án đúng là D, trùng với đáp án nguồn được tô sáng ở trang 6.

(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.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng phát biểu về opêrôn Lac ở E. coli: (1) Sai — gen điều hòa (R) nằm ngoài opêrôn, không thuộc thành phần opêrôn Lac (opêrôn gồm vùng P, O và các gen cấu trúc Z, Y, A). (2) Sai — vùng vận hành (O) là nơi prôtêin ức chế (repressor) bám vào để ngăn phiên mã; nơi ARN pôlimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã là vùng khởi động (P). (3) Sai — gen điều hòa (R) luôn được phiên mã để tổng hợp prôtêin ức chế, bất kể môi trường có lactôzơ hay không. (4) Đúng — các gen cấu trúc Z, Y, A nằm cạnh nhau trên cùng một opêrôn và được phiên mã cùng lúc thành một phân tử ARNm polycistronic, nên khi gen Z và A phiên mã 12 lần thì gen Y cũng phiên mã 12 lần. Vậy có 3 phát biểu sai (1, 2, 3), khớp với đáp án C trong bảng đáp án nguồn.