TIẾT 5- BÀI 3. ĐIỀU HOÀ BIỂU HIỆN GENE
Môn học: Sinh học; Lớp 12
Thời gian thực hiện: 01 tiết
I. MỤC TIÊU:
1. Năng lực:
a. Năng lực sinh học:
- Trình bày được thí nghiệm trên operon Lac cúa E coli.
- Phân tích được ý nghĩa của điểu hoà biểu hiện gene trong tế bào và trong quá trình phát triển cá thể.
- Nêu được các ứng dụng của điều hoà biểu hiện gene.
b. Năng lực tìm hiểu thế giới sống: ở sinh vật, mức độ biểu hiện của các gene khác nhau là do các cơ
chế điều hoà
c. Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: ứng dụng những hiểu biết về điểu hoà biểu hiện gene
trong nhiều lĩnh vực như: nông nghiệp, y học,... nhằm tạo ra nhiểu sản phẩm phục vụ cho đời sống con
người, điểu tri các bệnh do rối loạn điểu hoà hoạt động gene gây ra,...
d. Năng lực hợp tác: Đoàn kết, sáng tạo trong hoạt động nhóm
2. Phẩm chất:
- Chăm chỉ: Tự giác nghiên cứu bài học để chuẩn bị nội dung bài mới.
- Trách nhiệm: Nghiêm túc trong học tập, rèn luyện, phối hợp với các thành viên trong hoạt động
nhóm.
II. Thiết bị và học liệu:
1. Giáo viên: SGK sinh 12
2. Học sinh: Đọc SGK sinh 12
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Hoạt động 1: Hoạt động khởi động
a. Mục tiêu: Học sinh hiểu được sơ bộ chế di truyền
b. Nội dung + Tổ chức hoạt động: GV nêu câu hỏi yêu cầu HS hoạt động cặp đôi; chọn cặp đôi có
câu trả lời nhanh nhất, chính xác nhất và cho điểm miệng
GV có thể gợi ý hs nhớ lại kiến thức sinh học 10
H: Trong mỗi tế bào có hàng chục nghìn gene nhưng tại mỗi thời điểm chỉ một số gene hoạt động.
Làm thế nào tế bào có thề đóng/mở các gene nhất định đúng thời điểm, tạo ra đúng lượng sản phẩm tế
bào cần?
GV: Ở sinh vật, mức độ biểu hiện của các gene khác nhau là do các cơ chế điều hoà. Điều hoà biểu
hiện gene là sự kiểm soát quá trình tạo ra sản phẩm của gene. Ví dụ: Ở người, gene mã hoá cho
hormone insulin được biểu hiện ở tế bào p của tuyến tuy nhưng lại không biểu hiện ở các loại tế bào
khác; gene mã hoá cho hormone prolactin chỉ biểu hiện mạnh ở phụ nữ trong thời kì mang thai và cho
con bú.
c. Sản phẩm:

1

Tế bào chỉ cần sản phẩm của một gene nhất định vào thời điểm nhất định. Do vậy, các gene cần được
điều khiển để có thể tạo ra đủ lượng sản phẩm vào đúng thời điểm khi tế bào cần đến. Điều hoà biểu
hiện gene hay điều hoà hoạt động gene được xem như là quá trình đóng/mở hay bật/tắt gene. Quá trình
điều hoà biểu hiện gene chủ yếu xảy ra ở khâu điều hoà phiên mã (gene có được phiên mã hay không
phiên mã). Một gene chỉ được phiên mã khi tế bào nhận được tín hiệu cho biết gene đó cần được phiên
mã; ngược lại, khi lượng sản phẩm của gene tạo ra vượt quá nhu cầu của tế bào thì sẽ có tín hiệu để
gene ngừng hoạt động phiên mã.
2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới
2.1. Tìm hiểu thí nghiệm phát hiện ra operon lac ở vi khuẩn E.coli
a. Mục tiêu: Trình bày được thí nghiệm trên operon Lac cúa E coli.
b. Nội dung:
GV: Cơ chế điểu hoà biểu hiện gene của operon Lac ở vi khuẩn £ coli được hai nhà khoa học người
Pháp là Francois Jacob và Jacques Monod phát hiện vào năm 1961. Sự điều hoà biểu hiện gene ở vi
khuẩn £ coli diễn ra chủ yếu ở giai đoạn phiên mã.
Nghiên cứu nội dung phần I, trang 18, 19 SGK KNTT
Câu 1. Nghiên cứu thí nghiệm trên operon Lac của E. Coli cho biết hai nhà khoa học Jacob và
Monod. Cho biết:
+ Nội dung và kết quả thí nghiệm?
+ Dựa vào đâu mà 2 nhà bác học có thể có thể kết luận ba gene khác nhau gồm lacZ, lacY và lacA
cùng nằm trên cụm trên một phân tử DNA (nằm liền nhau trong một vùng của phân tử DNA)
+ Hiểu thế nào là Operon?
Câu 2. Hoàn thành phiếu học tập số 1
Phiếu học tập số 1. Sắp xếp lại cho đúng chức năng tương ứng với thành phần trên operon Lac ở vi
khuẩn E. coli và nhận xét về cách viết tên các enzyme
Thành phần
Chức năng
Vùng promoter (P)
Mã hoá cho các enzyme giúp vi khuẩn chuyển hoá và sử
dụng dường lactose.
Vùng operator (0)
Vị trí enzyme RNA polymerase bám vào để phiên mã
nhóm gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA.
Nhóm gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA Vị trí liên kết với protein ức chế ngăn cản quá trình

Gene lacZ
Gene lacY
Gene lacA
Gene điểu hoà lacl

phiên mà
Quy định enzyme transacetylase
Quy định enzyme β-galatosidase
Quy định enzyme permease
quy định protein ức chế (lacl), gene lad không thuộc
operon lac. Tham gia điều hoà Operon lacl

Câu 3.
a.Quan sát các Hình 3.1 và 3.2, hãy giải thích cơ chế điều hoà biểu hiện gene của operon lac.

2

b. Cho biết điếu gì sẽ xảy ra khi đường lactose được sử dụng hết? Tại sao môi trường có lactose thì

protein ức chế lại không liên kết với operator?
c. Trong cơ chế điểu hoà biểu hiện gene của operon Lac, tại sao lactose được xem là chất giúp cho
gene được biểu hiện.

c. Sản phẩm:
Câu 1.
+ Nội dung và kết quả thí nghiệm
Lô đối chứng: Nuôi vi khuẩn E. coli trong môi trường không có lactose và có các amino acid đánh
dấu phóng xạ
Lô thí nghiệm: Nuôi vi khuẩn E. coli trong môi trường có lactose và các amino acid đánh dấu phóng
xạ.
Kết quả: ở lô đối chứng, các enzyme p-galatosidase, permease và transacetylase đánh dấu phóng xạ
xuất hiện với lượng không đáng kể, trong khi ở lô thí nghiệm, lượng các enzyme đánh dấu phóng xạ
trong tế bào tăng mạnh so với ở lô đối chứng.
Kết luận: Lactose đã kích hoạt tế bào tổng hợp đồng thời cả ba enzyme p-galatosidase, permease và
transacetylase
+ Vì Jacob và Monod đã nuôi cấy vi khuẩn E. coli trong hai môi trường khác nhau và theo dõi số
lượng enzyme trong tế bào. (Sử dụng nhiều dòng đột biến khác nhau trong nhiều thí nghiệm di truyền
khác, Monod và Jacob đã xác định được trình tự ba gene quy định các enzyme (3-galatosidase,
permease và transacetylase nằm liền nhau trong một vùng của phân tử DNA và đã đế xuất thuyết
operon giải thích cơ chế điều hoà biểu hiện của các gene ở vi khuẩn E. Coli).
Dựa trên sự gia tăng đồng thời của các loại enzyme, hai nhà khoa học nhận thấy các gene lacZ, lacY
và lacA được phân bố nằm liền nhau thành cụm trên phân tử DNA (thuộc cùng một đơn vị phiên mã), được
điều khiển bởi một vùng promoter và một vùng operator.
Trên phân tử ADN của vi khuẩn, các gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường được phân bố liền
nhau thành từng cụm có chung một cơ chế điều hòa được gọi là một operon
Câu 2. Phần Kiến thức cốt lõi
Câu 3.

3

a. Khi môi trường không có lactose: Protein ức chế lacI liên kết với operator khiến enzyme RNA
polymerase có thể liên kết với promoter nhưng không trượt qua được nên các gene cấu trúc không
được phiên mã.
Khi môi trường có lactose: Một lượng nhỏ lactose chuyển thành đồng phân của lactose (allolactose) và
liên kết với protein ức chế lacI khiến protein này thay đổi cấu hình dẫn đến không liên kết được với
operator, do vậy enzyme RNA polymerase có thể liên kết với promoter và tiến hành phiên mã các gene
cấu trúc. Vì vi khuẩn không có màng nhân và gene không phân mảnh nên các gene cấu trúc phiên mã
đến đâu được dịch mã đến đó tạo ra các loại enzyme tham gia vào quá trình phân giải lactose trong môi
trường.
b. Khi bổ sung lactose vào môi trường nuôi cấy vi khuẩn, lactose được biến đổi thành allolactose (một
dạng đồng phân của lactose) và chất này đóng vai trò là một chất cảm ứng gây bất hoạt protein điều
hoà. Lúc này, các gene của operon Lac được biểu hiện dẫn đến số lượng enzyme chuyển hoá đường
lactose trong tế bào tăng lên nhanh chóng
+ Vì khi môi trường có lactose thì một lượng nhỏ lactose chuyển thành đồng phân của lactose
(allolactose) và liên kết với protein ức chế lacI khiến protein này thay đổi cấu hình dẫn đến không liên
kết được với operator, do vậy enzyme RNA polymerase có thể liên kết với promoter và tiến hành phiên
mã các gene cấu trúc, từ đó gene được biểu hiện.
I. THÍ NGHIỆM PHÁT HIỆN RA OPERON LAC Ở VI KHUẨN E.COLI
1. Thí nghiệm:
+ Nội dung và kết quả thí nghiệm
Lô đối chứng: Nuôi vi khuẩn E. coli trong môi trường không có lactose và có các amino acid đánh
dấu phóng xạ
Lô thí nghiệm: Nuôi vi khuẩn E. coli trong môi trường có lactose và các amino acid đánh dấu
phóng xạ.
Kết quả: ở lô đối chứng, các enzyme p-galatosidase, permease và transacetylase đánh dấu phóng xạ
xuất hiện với lượng không đáng kể, trong khi ở lô thí nghiệm, lượng các enzyme đánh dấu phóng xạ
trong tế bào tăng mạnh so với ở lô đối chứng.
Kết luận: Lactose đã kích hoạt tế bào tổng hợp đồng thời cả ba enzyme p-galatosidase, permease và
transacetylase
+ Khái niệm: operon Lactose (Lac): cụm các gene cấu trúc có chung một cơ chế điều hoà phiên mã
2. Cấu trúc và cơ chế điều hòa biểu hiện gene ở operon lac
a. Cấu trúc operon Lac:
Thành phần
Chức năng
Vùng promoter (P)
Vị trí enzyme RNA polymerase bám vào để phiên mã
nhóm gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA.
Vùng operator (0)
Vị trí liên kết với protein điều hoà.
Nhóm gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA Mã hoá cho các enzyme giúp vi khuẩn chuyển hoá và sử
dụng đường lactose.

4

Gene lacZ
Gene lacY
Gene lacA
Gene điểu hoà lacl

Quy định enzyme β-galatosidase
Quy định enzyme permease
Quy định enzyme transacetylase
Quy định protein ức chế (lacl), gene lad không thuộc
operon lac. Tham gia điều hoà Operon lacl
3. Cơ chế điều hòa biểu hiện operon lac
- Khi môi trường không có lactose: Protein ức chế lacI liên kết với operator khiến enzyme RNA
polymerase có thể liên kết với promoter nhưng không trượt qua được nên các gene cấu trúc không
được phiên mã.
- Khi môi trường có lactose: Một lượng nhỏ lactose chuyển thành đồng phân của lactose (allolactose)
và liên kết với protein ức chế lacI khiến protein này thay đổi cấu hình dẫn đến không liên kết được
với operator, do vậy enzyme RNA polymerase có thể liên kết với promoter và tiến hành phiên mã
các gene cấu trúc. Vì vi khuẩn không có màng nhân và gene không phân mảnh nên các gene cấu trúc
phiên mã đến đâu được dịch mã đến đó tạo ra các loại enzyme tham gia vào quá trình phân giải
lactose trong môi trường.
d. Tổ chức thực hiện:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Bước 1. Giao nhiệm vụ học tập
GV yêu cầu hs đọc SGK trang 18,19 + nghiên cứu
hình 3.1; 3.2; 3.3 hoàn thành 3 câu hỏi
HS hoạt động theo sự chỉ dẫn của giáo
Câu 1. Gọi bất kì hs ở các nhóm trả lời
viên để hoàn thành 3 câu hỏi
Câu 2. Lựa chọn kĩ thuật dạy học “Ai nhanh hơn
ai”. Mỗi nhóm cử một đại diện lên bảng sắp xếp lại
các đáp án cho đúng. Nhóm nào trả lời nhanh nhất,
nhiều đáp án đúng nhất thì sẽ cho điểm thường
xuyên
Câu 3. Đại diện các nhóm bốc thăm trả lời tương
ứng a,b
Cả 3 câu trả lời gv đều có thể lựa chọn cho điểm
thường xuyên để kích thích học sinh hoạt động.
Bước 2. Thực hiện nhiệm vụ học tập
GV yêu cầu các nhóm thực hiện nhiệm vụ
HS đại diện nhóm hoàn thành các nội
dung. Nếu câu trả chưa đúng các nhóm
khác được quyền bổ sung và lấy điểm
Bước 3. Báo cáo, thảo luận
GV yêu cầu HS nhóm khác nhận xét kết quả của HS nhận xét và bàn luận trả lời các câu
nhóm bạn
hỏi

5

Bước 4. Kết luận, nhận định
- GV chốt lại kiến thức, giải thích kết quả và nhận xét hoạt động của các nhóm.
2.2. Tìm hiểu Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn của điều hòa biểu hiện gene
a. Mục tiêu: Phân tích được ý nghĩa của điểu hoà biểu hiện gene trong tế bào và trong quá trình phát
triển cá thể. Nêu được các ứng dụng của điều hoà biểu hiện gene.
b. Nội dung:
Câu 1: Phân tích ý nghĩa của điều hòa biểu hiện gene trong tế bào và quá trình phát triển cá thể. Giải
thích.
Câu 2: Hãy tìm thêm một số ứng dụng của điều hòa biểu hiện gene trong nông nghiệp và trong y học
c. Sản phẩm:
Câu 1.
Tế bào phải tiêu tốn rất nhiều năng lượng cho việc tổng hợp protein. Nhờ có sự điều hoà biểu hiện
gene, tế bào chỉ tổng hợp sản phẩm của gene khi cần thiết, với lượng phù hợp với nhu cầu nên tiết
kiệm được năng lượng. Ngoài ra, điều hoà biểu hiện gene còn đảm bảo cho tế bào thích nghi được với
sự thay đổi của môi trường. 
Điều hoà biểu hiện gene còn có vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của các sinh vật đa bào
nhân thực. Từ hợp tử tạo ra được cơ thể sinh vật hoàn chỉnh với các tế bào và các mô chuyên hoá khác
nhau là nhờ có sự điều hoà biểu hiện gene một cách chính xác. Các tế bào sinh ra từ một hợp tử mặc dù
có cùng hệ gene, nhưng các tế bào con nhận được các tín hiệu điều hoà khác nhau từ tế bào chất của
hợp tử và trong quá trình phát triển lại nhận tín hiệu điều hoà từ các tế bào xung quanh nên các tế bào
khác nhau đóng, mở các nhóm gene khác nhau, tạo nên các tế bào chuyên hoá. Nếu quá trình điều hoà
biểu hiện gene trong quá trình phát triển bị trục trặc, phôi thai có thể bị chết hoặc cá thể sinh ra sẽ bị dị
dạng. 
Câu 2. Một số ứng dụng của điều hòa biểu hiện gene trong nông nghiệp và trong y học:
Trong y học: Việc điều chỉnh biểu hiện gene đóng vai trò quan trọng trong điều trị ung thư bằng cách
nhắm vào các gene liên quan đến sự phát triển, tồn tại và lan truyền của khối u. Ví dụ: Các phân tử nhỏ
ức chế, kháng thể đơn dòng hoặc công nghệ chỉnh sửa gene có thể được sử dụng để điều hòa biểu hiện
của các gene kích thích hoặc ức chế khối u, dẫn đến ức chế sự phát triển của tế bào ung thư hoặc sự
kích thích sự chết của tế bào theo chương trình. 
Trong nông nghiệp: Các kỹ thuật điều hòa biểu hiện gene có thể được sử dụng để tăng cường các đặc
điểm mong muốn trong cây trồng như năng suất, dinh dưỡng và khả năng chống lại sâu bệnh. Ví dụ:
Bằng cách điều hòa biểu hiện gene liên quan đến khả năng chịu hạn hán hoặc kháng sâu bệnh bằng các
kỹ thuật như CRISPR/Cas9, các nhà khoa học có thể phát triển các giống cây có khả năng chống lại
môi trường khắc nghiệt và cho năng suất cao hơn.

II. Ý NGHĨA VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỀU HOÀ BIỂU HIỆN GENE

6

1. Ý nghĩa
Điều hoà biểu hiện gene giúp sinh vật có khả năng tự điều chỉnh quá trình trao đổi chất trong tế bào,
chỉ có những sản phẩm cần thiết cho hoạt động sống của tế bào mới được tạo ra với hàm lượng phù
hợp. Nhờ đó, sinh vật có thể đáp ứng với những thay đổi của môi trường.
Điều hoà hoạt động gene đảm bảo cho tế bào không bị lãng phí năng lượng, ở sinh vật đa bào, điều
hoà hoạt động gene khiến các tế bào trong cùng cơ thể được biệt hoá thực hiện các chức năng khác
nhau trong quá trình phát triển cá thể.
2. Ứng dụng:
Điều hoà hoạt động gene có thể được ứng dụng để sản xuất một số loại thuốc chữa bệnh hoặc điều
khiển sự sinh trưởng, phát triển của vật nuôi, cây trồng, đem lại hiệu quả kinh tế cao.
d. Tổ chức thực hiện:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Bước 1. Giao nhiệm vụ học tập
GV yêu cầu hs đọc SGK, hoạt động cặp đôi hoàn HS hoạt động cặp đôi hoàn thành 3 câu
thành các câu hỏi
hỏi
Bước 2. Thực hiện nhiệm vụ học tập
GV cho HS bốc thăm câu hỏi bất kì để trả lời
HS thực hiện nhiệm vụ
Bước 3. Báo cáo, thảo luận
GV yêu cầu HS bất kì trả lời từng câu hỏi
HS nhận xét và thảo luận về câu trả lời
HS khác khác nhận xét kết quả củabạn
Bước 4. Kết luận, nhận định: GV chốt lại kiến thức và giải thích kết quả.
3. Luyện tập:
a. Mục tiêu: HS sử dụng kiến thức đã học hoàn thành các bài tập
b. Nội dung + Tổ chức thực hiện:
GV đưa ra 3 câu hỏi
Câu 1.Nêu ý nghĩa của điều hoà hoạt động đồng thời nhiều gene cùng lúc kiểu operon lac
Câu 2. Nếu môi trường nuôi cấy vi khuẩn E. coli không có lactose nhưng operon lac vẫn hoạt động thì
có thể dự đoán vi khuẩn bị hỏng ở bộ phận nào của operon lac? Giải thích
Câu 3: Các nhà khoa học nhận thấy loài vi khuẩn Streptococcus pneumoniae khi gặp môi trường bất
lợi (có thuốc kháng sinh) thì một trong số các gene được kích hoạt là gene CSP, sản sinh ra
protein CSP. Protein này làm cho tế bào dễ dàng nhận được các gene từ môi trường bên ngoài. Các nhà
khoa học cho rằng gene CSP hoạt động khi mỗi trường có thuốc kháng sinh làm cho vi khuẩn nhanh
chóng trở nên kháng thuốc kháng sinh. Hãy giải thích.
Yêu cầu: + HS hoạt động nhóm hoàn thành các câu hỏi
+ Chấm điểm chéo nhóm: Sau 5 phút, các nhóm chuyển bài của mình cho nhóm khác
Nhóm
Nhóm 1
Nhóm 2
Nhóm 3
Nhóm 4

7

Nhóm chấm
Nhận xét

Nhóm 4

Nhóm 3

Nhóm 1

Nhóm 2

Điểm
GV yêu cầu HS các nhóm báo cáo kết quả chấm điểm chéo và chỉ ra các đặc điểm cần bổ sung.
GV: Lựa chọn 1 bài bất kí chấm lại. Nếu nhóm chấm chấm chưa đúng thì sẽ trừ điểm của nhóm chấm
c. Sản phẩm:
Câu 1. Ý nghĩa: Điều hoà biểu hiện gene đảm bảo cho tế bào không bị lãng phí năng lượng. Ở sinh vật
đa bào, điều hoà biểu hiện gene khiến các tế bào trong cùng cơ thể được biệt hoá thực hiện các chức
năng khác nhau trong quá trình phát triển cá thể.
Câu 2. Nếu môi trường nuôi cấy vi khuẩn E.coli không có lactose nhưng operon lac vẫn hoạt động thì
có hai trường hợp xảy ra:
Gen điều hòa (R) bị đột biến hoặc bất hoạt không tạo ra protein ức chế lacI 
Vùng vận hành (O) bị đột biến hoặc bất hoạt nên không thể liên kết với protein ức chế lacI
Cả hai trường hợp trên đều khiến enzyme RNA polymerase có thể liên kết được với vùng khởi động
(P) để tiến hành phiên mã, đồng nghĩa với việc operon lac vẫn hoạt động.
Câu 3. Loài vi khuẩn Streptococcus pneumoniae khi gặp môi trường bất lợi (có thuốc kháng sinh) sẽ
kích hoạt gene CSP, sản sinh ra protein CSP. Protein này làm cho tế bào dễ dàng nhận được các gene
mới từ môi trường bên ngoài, trong số đó sẽ có gene kháng kháng sinh. Trong môi trường kháng sinh,
những vi khuẩn có gene kháng kháng sinh sẽ nhanh chóng thích nghi và phát triển mạnh, tạo nên tình
trạng kháng kháng sinh.
4. Vận dụng:
a. Mục tiêu: HS sử dụng kiến thức đã học hoàn thành các bài tập
b. Nội dung + Tổ chức thực hiện:
Câu 1. Ở người, gene BRCA mã hoá cho các protein có vai trò ngăn cản sự phân chia bất thường của
các tế bào tuyến vú và buồng trứng. Nếu sự biểu hiện của gene này bị rối loạn sẽ gây nên hậu quả gì?
Giải thích.

8

Câu 2. Trong mỗi tế bào có hàng chục nghìn gene nhưng tại mỗi thời điểm chỉ một số gene hoạt động.
Làm thế nào tế bào có thể đóng/mở các gene nhất định đúng thời điểm, tạo ra đúng lượng sản phẩm tế
bào cần?
c. Sản phẩm:
Câu 1. Nếu sự biểu hiện của gene BRCA bất thường có thể khiến các tế bào tuyến vú và buồng trứng
phân chia bất thường, nghiêm trọng sẽ dẫn tới ung thư.
Giải thích: Khi gene gene BRCA biểu hiện bất thường sẽ không thể ngăn cản sự phân chia bất thường
của các tế bào tuyến vú và buồng trứng, dẫn tới các tế bào này phân chia liên tục tạo thành khối u,
nghiêm trọng sẽ dẫn tới ung thư.
Câu 2. Tế bào chỉ cần sản phẩm của một gene nhất định vào thời điểm nhất định. Do vậy, các gene cần
được điều khiển để có thể tạo ra đủ lượng sản phẩm vào đúng thời điểm khi tế bào cần đến. Điều hoà
biểu hiện gene hay điều hoà hoạt động gene được xem như là quá trình đóng/mở hay bật/tắt gene. Quá
trình điều hoà biểu hiện gene chủ yếu xảy ra ở khâu điều hoà phiên mã (gene có được phiên mã hay
không phiên mã). Một gene chỉ được phiên mã khi tế bào nhận được tín hiệu cho biết gene đó cần
được phiên mã; ngược lại, khi lượng sản phẩm của gene tạo ra vượt quá nhu cầu của tế bào thì sẽ có tín
hiệu để gene ngừng hoạt động phiên mã.
IV. CÂU HỎI ÔN TẬP, KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ MỞ RỘNG
1. Tự luận:
Câu 1. Các tế bào soma của một cơ thể người đều có số lượng gene giống nhau với khoảng gần 20000
gene mã hoá protein. Trong số đó, một số gene chỉ biểu hiện ở giai đoạn phôi, các gene khác chỉ biểu
hiện ở giai đoạn trưởng thành. Trong cùng một giai đoạn phát triển, có nhiều gene biểu hiện khác nhau
ở các loại mô. Cơ chế phân tử nào dẫn đến hiện tượng này? Điều đó có ý nghĩa như thế nào đối với cơ
thể?
Trả lời: Cơ chế điều hòa biểu hiện gene đã dẫn đến hiện tượng này.
Ý nghĩa đối với cơ thể: điều hòa sự hoạt động của gene tùy thuộc vào trạng thái của cơ thể, từ đó giúp
cơ thể sinh trưởng và phát triển ổn định.
Câu 2. Hãy nêu các ứng dụng thực tế liên quan đến cơ chế điều hoà biểu hiện gene trong kiểm soát
mật độ tế bào ở vi khuẩn hoặc tăng hiệu quả sản xuất protein tái tổ hợp.
Trả lời: Vi khuẩn Streptococcus mutans gây bệnh sâu răng ở người có khả năng tạo mảng bám răng. Vi
khuẩn này có khả năng tạo màng sinh học nhờ cơ chế điều hoà biểu hiện gene cảm ứng mật độ tế bào.
Vì vậy, nghiên cứu xác định các chất là phân tử tín hiệu ảnh hưởng tới sự điều hoà cảm ứng mật độ ở
vi khuẩn giúp phát triển thuốc điều trị bệnh do vi khuẩn này gây nên. Ví dụ: 3,3'-diindolylmethane
(DIM) được xác định là có khả năng ức chế hình thành màng sinh học ở vi khuẩn S. mutans.
Câu 3. Vai trò của một số ứng dụng điều hoà biểu hiện gene:

Lĩnh vực
Y - dược học

Ứng dụng
Vai trò
Sản xuất các loại thuốc chữa các bệnh nguy Tiềm năng chữa khỏi các bệnh nguy

9

hiểm ở người thông qua ức chế hoạt động hoặc
sản phẩm của gene. Ví dụ: Sử dụng kháng thể
đơn dòng tái tổ hợp trastuzumab có tác dụng
liên kết với thụ thể HER2 nhằm ức chế sự biểu
hiện quá mức của tế bào ung thư vú.
Nông nghiệp
Điều khiển sự đóng hoặc mở của các gene
trong quá trình sinh trưởng và phát triển ở sinh
vật nhờ sử dụng hormone nhân tạo. Ví dụ: Xử
lí cá rô phi bằng hormone 17-a
methyltestosterone ở giai đoạn cá bột, cá sẽ có
biểu hiện kiểu hình là con đực.
Công nghệ sinh Điều khiển quá trình phân chia và phân hoá
học
của tế bào trong nuôi cấy mô tế bào thực vật
thông qua việc sử dụng các loại hormone sinh
trưởng với tỉ lệ thích hợp. Ví dụ: Sử dụng phối
hợp hai loại hormone auxin và cytokinin với tỉ
lệ thích hợp để điều khiển sự phân hoá của mô
sẹo.
Nghiên cứu di Nuôi cấy tế bào gốc trong môi trường chứa các
truyền
chất điều hoà biểu hiện các gene khác nhau để
điều khiển quá trình biệt hoá của tế bào gốc
thành tế bào mong muốn. Ví dụ: Mô hình hoá
bệnh di truyền dựa vào biệt hoá tế bào gốc đa
năng cảm ứng ở người (Human induced
pluripotent stem cell – hiPSC).

hiểm, nâng cao chất lượng cuộc sống
của con người.

Điều chỉnh quá trình sinh trưởng và
phát triển của vật nuôi phù hợp với
lợi ích kinh tế, gia tăng năng suất.

Phục vụ cho quá trình nghiên cứu
thực vật học, phát triển các cây thuốc
quý, bảo tồn nguồn gene thực vật.

Phục vụ nghiên cứu cơ chế gây bệnh
ở mức độ phân tử.

Ví dụ về ứng dụng điều hoà biểu hiện gene:
Trong y học, những người bị lùn bẩm sinh do gene không tạo đủ hormone sinh trưởng có thể được
chữa trị để có chiều cao gần như người bình thường.
Trong trồng trọt, các nhà khoa học có thể chủ động đóng mở một số gene nhất định ở cây trồng phù
hợp với nhu cầu sản xuất. Ví dụ: Nuôi cấy tế bào thực vật trong môi trường có chứa các chất hoạt hoá
gene để tế bào phân chia và tái sinh thành cây con hoàn chỉnh; sử dụng các chế độ chiếu sáng khác
nhau điều khiển các gene để cây ra hoa vào mùa thích hợp.
2. Trắc nghiệm:
Câu 1: Ở vi khuẩn E.coli, giả sử có 6 chủng đột biến sau đây:
- Chủng I: Đột biến ở gene cấu trúc A làm cho phân tử prôtêin do gene này qui định tổng hợp bị mất
chức năng
- Chủng II: Đột biến ở gene cấu trúc Z làm cho phân tử prôtêin do gene này qui định tổng hợp bị mất
chức năng
- Chủng III: Đột biến ở gene cấu trúc Y làm cho phân tử prôtêin do gene này qui định tổng hợp bị mất
chức năng
- Chủng IV: Đột biến ở gene điều hòa R làm cho phân tử prôtêin do gene này qui định tổng hợp bị mất
chức năng
- Chủng V: Đột biến ở gene điều hòa R làm cho gene này mất khả năng phiên mã
- Chủng VI: Đột biến ở vùng khởi động (P) của Operon làm cho vùng này bị mất chức năng.

10

Khi môi trường có đường lactose, có bao nhiêu chủng có gen cấu trúc Z, Y, A không phiên mã?
A. 3     
B. 2     
C. 1     
D. 4
Đáp án: C
- Chủng VI: Đột biến ở vùng khởi động (P) của Operon làm cho vùng này bị mất chức năng. → Z, Y,
A không phiên mã do vùng P đột biến làm enzyme ARN – pol không bám vào được nên không phiên
mã được.
Câu 2: Khi nói về operon Lac ở vi khuẩn E. coli, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Gene điều hòa (R) nằm trong thành phần của opêron Lac.
B. Khi môi trường có lactose thì các gene cấu trúc Z, Y, A phiên mã với số lần bằng nhau.
C. Vùng khởi động (P) là nơi prôtêin ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã.
D. Khi môi trường không có lactose thì gene điều hòa (R) không phiên mã.
Câu 3: Trong mô hình cấu trúc của opêron Lac, vùng vận hành là nơi
A. RNA pôlymerase bám vào và khởi đầu phiên mã.
B. chứa thông tin mã hoá các amino acid trong phân tử prôtêin cấu trúc.
C. mang thông tin quy định cấu trúc prôtêin ức chế.
D. prôtêin ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã.
Câu 4: Cho các phát biểu sau
I. Gene có nhiều loại như gen điều hòa, gen cấu trúc,...trong đó các gene điều hòa là gene quy định các
cơ quan có chức năng điều hòa các hoạt động của cơ thể.
II. Quá trình nhân đôi ADN tuân theo 2 nguyên tắc: nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn.
III. Ribosome dịch chuyển trên mARN theo chiều 5'-3' có vai trò như giá đỡ phức hợp codonanticodon.
IV. Điều hòa hoạt động gene ở sinh vật nhân sơ chủ yếu là điều hòa phiên mã.
A. 3.   
  B. 1.  
   C. 2.     
D. 4.
Phát biểu 1 sai
Phát biểu 2 đúng vì quá trình nhân đôi ADN tuân theo 2 nguyên tắc:
Phát biểu 3,4 đúng
Câu 5: Trong cơ chế điều hòa hoạt động gene của operon Lac, sự kiện nào sau đây thường xuyên diễn
ra?
A. Một số phân tử lactose liên kết với prôtêin ức chế.
B. Gene điều hòa R tổng hợp prôtêin ức chế.
C. Các gene cấu trúc Z, Y, A phiên mã tạo ra các phân tử mRNA tương ứng.
D. ARN pôlymerase liên kết với vùng khởi động của operon Lac và tiến hành phiên mã.
Câu 6: Theo mô hình operon Lac, vì sao protein ức chế bị mất tác dụng?
A. Vì lactose làm mất cấu hình không gian của nó
B. Vì protein ức chế bị phân hủy khi có lactose
C. Vì lactose làm gene điều hòa không hoạt động
D. Vì gene cấu trúc làm gene điều hòa bị bất hoạt

11

Câu 7: Mối tương quan giữa protein ức chế với vùng vận hành O được thể hiện như thế nào?
A. Khi môi trường không có lactose, protein ức chế gắn vào O, ngăn cản sự phiên mã của nhóm gene
cấu trúc.
B. Khi môi trường không có lactose, protein ức chế không gắn được vào O, không diễn ra sự phiên
mã của nhóm gene cấu trúc.
C. Khi môi trường không có lactose, protein ức chế không gắn được vào O, enzyme phiên mã có thể
liên kết được với vùng khởi động để tiến hành phiên mã nhóm gene cấu trúc.
D. Khi môi trường có lactose, protein ức chế gắn vào O, ngăn cản sự phiên mã của nhóm gene cấu
trúc.
Câu 8: Theo giai đoạn phát triển của cá thể và theo nhu cầu hoạt động sống của tế bào thì
A. tất cả các gene trong tế bào đều hoạt động
B. tất cả các gene trong tế bào có lúc đồng loạt hoạt động, có khi đồng loạt dừng
C. chỉ có một số gene trong tế bào hoạt động
D. phần lớn các gene trong tế bào hoạt động
Câu 9: Trong cơ chế điều hòa hoạt động gene ở sinh vật nhân sơ, vai trò của gene điều hòa là
A. mang thông tin cho việc tổng hợp một protein ức chế tác động lên các gene cấu trúc.
B. nơi gắn vào của protein ức chế để cản trở hoạt động của enzyme phiên mã.
C. mang thông tin cho việc tổng hợp một protein ức chế tác động lên vùng vận hành.
D. mang thông tin cho việc tổng hợp một protein ức chế tác động lên vùng khởi động.
Câu 10: Xét một operon Lac ở E. coli, khi môi trường không có lactose nhưng enzyme chuyển hóa
lactose vẫn được tạo ra. Một học sinh đã đưa ra một số giải thích cho hiện tượng trên như sau:
(1) Do vùng khởi động (P) bị bất hoạt nên enzyme RNA polymerase có thể bám vào để khởi động quá
trình phiên mã.
(2) Do gene điều hòa (R) bị đột biến nên không tạo được protein ức chế.
(3) Do vùng vận hành (O) bị đột biến nên không liên kết được với protein ức chế.
(4) Do gene cấu trúc (Z, Y, A) bị độ biến làm tăng khả năng biểu hiện của gene.
Những giải thích đúng là:
A. (2) và (4)
B. (1), (2) và (3)
C. (2) và (3)
D. (2), (3) và (4)

12