89 câu trắc nghiệm Sinh học 12 Kết nối tri thức Bài 3 (Đúng sai - Trả lời ngắn) có đáp án - Phần 2

Giả sử có một chủng vi khuẩn E. coli đột biến, chủng vi khuẩn này không có khả năng sử dụng đường lactose cho quá trình trao đổi chất. Khi nói về nguyên nhân làm xuất hiện chủng vi khuẩn này thì phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

Khi nói về chức năng của lacI, mỗi nhận định sau là đúng hay sai?

Mô hình operon ở sinh vật nhân sơ giúp các gene liên quan đến nhau được bật tắt nhanh chóng và đúng lúc, từ đó giúp sinh vật đáp ứng nhanh với điều kiện thay đổi của môi trường. Ở vi khuẩn E. Coli, cơ chế hoạt động của operon lac trong môi trường không có latose (hình A) và có lactose (hình B) được thể hiện trong hình vẽ dưới đây.

 

Khi nói về biểu hiện gene của operon lac, mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?

Tại một cơ sở nghiên cứu khoa học, các nhà hoa học nghiên cứu sự biểu hiện gene của vi khuẩn dựa trên sự biểu hiện gene lacZ (mã hóa enzyme 1 – E1) và gene lacY (mã hóa enzyme 2 – E2) thuộc operon lac phụ thuộc vào sự có mặt của lactose trong môi trường nuôi cấy. Bằng kỹ thuật gây đột biến nhân tạo, người ta đã tạo ra được các chủng vi khuẩn khác nhau và được nuôi cấy trong hai môi trường: không có lactose và có lactose. Sự biểu hiện gene của bốn 4 chủng vi khuẩn (A, B, C, D) được thể hiện ở bảng bên. Dựa vào kết quả, mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?

(+: sản phẩm được tạo ra; -: sản phẩm không được tạo ra hoặc tạo ra không đáng kể)

Bảng 1 mô tả hàm lượng mRNA và protein tương đối của gene Z thuộc operon lac ở các chủng vi khuẩn E. coli trong môi trường có hoặc không có lactose. Biết rằng chủng 1 là chủng bình thường, các chủng 2, 3, 4 là các chủng đột biến phát sinh từ chủng 1, mỗi chủng bị đột biến ở một vị trí duy nhất trong operon lac.

Bảng 1​

Khi nói về các chủng 2, 3, 4, mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?

Khi nghiên cứu về hoạt động của operon lac ở ba chủng vi khuẩn E. coli, người ta thu được bảng kết quả ngắn gọn như sau:

(+: sản phẩm được tạo ra; -: sản phẩm không được tạo ra hoặc tạo ra không đáng kể)

Nghiên cứu sự điều hòa biểu hiện gene của operon Lac ở một chủng E. coli đột biến người ta phát hiện thấy có bất thường. Để xác định nguyên nhân của sự bất thường đó xảy ra ở vị trí nào trong operon Lac, người ta đánh giá mức độ biểu hiện của gene LacZ ở chủng E. coli đột biến này trong các điều kiện môi trường nuôi cấy khác nhau và được thể hiện ở bảng sau:

Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?

Ở một loài vi khuẩn, operon A gồm 3 gene cấu trúc mã hóa 3 enzyme (X, Y, Z) tham gia chuyển hóa chất A, được sắp xếp theo thứ tự P – O – X – Y – Z (P là vùng  P, O là vùng O). Các trình tự DNA bình thường được kí hiệu P⁺, O⁺, X⁺, Y⁺, Z⁺. Các đột biến mất chức năng được kí hiệu là P^-, O^-, X^-, Y^-, Z^-. Người ta tạo ra 6 chủng vi khuẩn có kiểu gene lưỡng bội về operon A bằng cách chuyển thêm operon A từ bên ngoài vào tế bào vi khuẩn. Lượng enzyme có hoạt tính của các enzyme X, Y, Z trong 4 chủng vi khuẩn (1, 2, 3, 4) được xác định như trong bảng sau:

Chú thích:

- : Không có hoạt tính

++: hoạt tính trung bình

++++ : hoạt tính cao

? : Chưa được khảo sát

Ở vi khuẩn E. coli kiểu dại, sự biểu hiện của gene lac Z thuộc nhóm operon lac mã hóa Beta-galactoxidase phụ thuộc sự có mặt của glucose và lactose trong môi trường. Khi môi trường có cả glucose và lactose, enzyme này biểu hiện ở mức thấp, khi môi trường chỉ có lactose, enzyme được biểu hiện ở mức tăng cường trong các tế bào vi khuẩn kiểu dại. Bằng kĩ thuật gây đột biến và chuyển DNA plasmid mang các trình tự gene có nguồn gốc từ nhiễm sắc thể E. coli này vào các tế bào E. coli khác, người ta đã tạo được 3 chủng vi khuẩn đột biến có kiểu gene lưỡng bội về các gene và trình tự điều hòa tham gia phân giải lactose (chủng 1 tới 5) như hình ở dưới:

Trong đó:

I⁺, P+, O+, Z+ tương ứng là các trình tự kiểu dại của gene mã hóa protein ức chế (I) ,

vùng P , vùng O và gene lacZ.

P-, O-, Z- là các trình tự đột biến mất chức năng so với trình tự kiểu dại tương ứng.

I- là đột biến làm protein ức chế mất khả năng gắn vùng O.

I^S là đột biến làm protein ức chế mất khả năng gắn vào đồng phân của lactose.

Xét các phát biểu dưới đây khi đưa các chủng trên vào các môi trường không có glucose và lactose, chỉ có lactose, có cả glucose và lactose Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?

Ở tằm, có một operon gồm 4 vùng thực hiện biểu hiện gene cho quá trình sản xuất tơ. operon đó gồm 4 vùng PQRS. Tuy nhiên vị trí của vùng O, vùng P còn chưa xác định được, và có hai gene khác nhau cho việc sản xuất tơ. Những mất đoạn của operon này đã được tách ra và lập bản đồ như sau: Mất đoạn 1 tương ứng với P làm cho tơ được sản xuất liên tục, mất đoạn 2,3,4 tương ứng với Q, R, S làm cho tơ không được sản xuất ra. Kiểu gene lưỡng bội một phần dưới đây đã được tạo ra và khả năng sản xuất tơ của nó đã được xác định trong đó:

-: Không có khả năng sản xuất tơ.

+: Có khả năng sản xuất tơ.

Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?

BRCA1 và BRCA2 là gene có nhiệm vụ tạo ra protein ức chế khối u. Những protein này giúp sửa chữa DNA bị hỏng, do đó hai gene BRCA đóng vai trò trong việc đảm bảo sự ổn định của vật liệu di truyền. Khi một trong hai gene này bị đột biến, DNA bị tổn thương có thể không được sửa chữa đúng cách, tế bào có thể phát triển bất thường, tăng nguy cơ hình thành tế bào ung thư. Hai gene BRCA là hai gene lớn, đã có hàng ngàn đột biến được báo cáo trên hai gene này. Tỉ lệ người mang đột biến gene BRCA1 và BRCA2 lần lượt là 1/300 và 1/800. Hiện nay có khoảng gần 20 gene được báo cáo có nhiều bằng chứng liên quan tới ung thư vú di truyền và được thống kê ở hình bên dưới. Sữ dụng dữ liệu và hãy cho biết nhận định nào đúng hay sai?

Quan sát hình ảnh sau:

Ở vi khuẩn E. coli có operon Lac (chứa các gene mã hoá cho enzyme phân giải đường lactose) và operon Trp (chứa các gene mã hoá cho enzyme tổng hợp amino acid tryptophan). Biết rằng, khi môi trường có tryptophan, vi khuẩn E. coli sẽ ngưng sản xuất các enzyme xúc tác cho quá trình tổng hợp tryptophan. Một nhà khoa học đã gây đột biến chuyển đoạn để chuyển nhóm gene cấu trúc (lacZ, lacY, lacA) của operon Lac cho dung hợp vào operon Trp như hình dưới đây. Mỗi nhận định sau đây là đúng hay sai về hoạt động của operon sau khi dung hợp?

Hình dưới đây mô tả sự điều hòa biểu hiện gene trong quá trình phát triển cá thể ở sinh vật đa bào. Mỗi nhận định sau đây là đúng hay sai về quá trình này?

Cấu trúc của operon gồm bao nhiêu thành phần?

Nhóm gene cấu trúc sau khi phiên mã mRNA thì dịch mã tổng hợp bao nhiêu loại enzyme phân giải đường lactose?

Trong mô hình cấu trúc của operon lac, có bao nhiêu sai hỏng nào sau đây làm ảnh hưởng đến quá trình phiên mã của các lac(Z,Y,A)trong operon?

(1) Sai hỏng ở lacI.

(2) Sai hỏng ở lacZ của operon.

(3) Sai hỏng ở vùng O của operon.

(4) Sai hỏng ở vùng P của operon.

Ở vi khuẩn E. Coli quá trình điều hòa biểu hiện gene nhờ operon lac xảy ra trong điều kiện môi trường có lactose, bảng dưới đây mô tả số lần nhân đôi của nhóm gene cấu trúc, dấu “-“ thể hiện số lần nhân đôi chưa xác định. Cho biết số lần nhân đôi của lacA là bao nhiêu, trong điều kiện không xảy ra đột biến gene?

Trong tế bào khả năng biểu hiện của các gene là khác nhau, sự khác nhau đó là do sự biểu hiện của các gene phụ thuộc vào mấy yếu tố dưới đây?

(1) Điều kiện sống của cá thể.

(2) Khả năng tìm kiếm thức ăn của từng cá thể.

(3) Chế độ dinh dưỡng của cá thể.

(4) Giai đoạn phát triển của cá thể.

(5) Nhu cầu dinh dưỡng của cá thể.

(6) Nhu cầu biểu hiện sống của tế bào.

(7) Điều kiện sức khoẻ của cá thể.

Các nhà khoa học làm thí nghiệm tạo ra các chủng đột biến E. coli từ chủng dại ban đầu và tiến hành nuôi trong môi trường có lactose. Sau một thời gian so sánh số lần phiên mã so với chủng ban đầu nhà khoa học thu được bảng sau. Trong số các chủng đột biến chủng nào có operon lac biểu hiện bình thường?

Ở vi khuẩn E. coli quá trình điều hòa biểu hiện gene nhờ operon lac xảy ra trong điều kiện môi trường có lactose, bảng dưới đây mô tả số lần phiên mã của nhóm gene cấu trúc, dấu “-“ thể hiện số lần nhân đôi chưa xác định. Cho biết số lần nhân dôi của lacY là bao nhiêu, trong điều kiện không xảy ra đột biến gene?

Hình bên mô tả cơ chế điều hòa biểu hiện gene ở vi khuẩn E. coli khi không có đường lactose. Trên hình enzyme RNA polymerase là cấu trúc số mấy?

Hình vẽ mô tả cơ chế điều hòa biểu hiện gene ở vi khuẩn E. coli. Cấu trúc nào luôn được tạo ra dù trong môi trường có lactose hay không có đường lactose?

Hình bên mô tả cơ chế điều hòa biểu hiện gene ở vi khuẩn E. coli khi không có đường lactose. Cấu trúc số 5 (protein ức chế) bám vào cấu trúc số mấy ngăn cản quá trình phiên mã của nhóm gen cấu trúc?

Vào những năm 1950, hai nhà khoa học Mono và Jacob đã nghiên cứu phát hiện ra cơ chế điều hoà biểu hiện của operon lac ở vi khuẩn E. coli. Monod và Jacob đã tiến hành thí nghiệm tìm hiểu cơ chế lactose có thể gây cảm ứng khiến tế bào tổng hợp các enzyme phân giải lactose. Hai ông đã sử dụng các dòng đột biến gene ở vi khuẩn E. coli và nuôi cấy chúng trong điều kiện môi trường có lactose và không có latose. Sau đó, xác định lượng các loại enzyme tham gia quá trình phân giải lactose trong tế bào (gồm enzyme beta-galatosidase có chức năng phân giải lactose, permease có chức năng vận chuyển lactose vào tế bào và transacetylase sau này được biết là có chức năng khử các chất độc vào tế bào). Một trong số các thí nghiệm của hai ông được tiến hành như sau:

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.

Trong các chủng đột biến chủng nào có khả năng bị đột biến ở vùng P ?

Ở vi khuẩn E.coli, giả sử có 4 chủng mang đột biến liên quan đến operon lac. Các đột biến này được mô tả trong bảng sau.

Trong đó, các dấu cộng (+) chỉ gene hoặc thành phần có chức năng bình thường, dấu trừ (–) chỉ gene hoặc thành phần bị đột biến mất chức năng. Theo lý thuyết, khi môi trường có lactose, có bao nhiêu chủng sẽ tiến hành phiên mã các gene cấu trúc?

Hình số mấy mô tả đúng operon lac của vi khuẩn E.Coli ?

Hình số mấy mô tả đúng cơ chế điều hòa biểu hiện của operon lac trong môi trường có lactose?

Vào những năm 1950, hai nhà khoa học Mono và Jacob đã nghiên cứu phát hiện ra cơ chế điều hoà biểu hiện của operon lac ở vi khuẩn E. coli. Monod và Jacob đã tiến hành thí nghiệm tìm hiểu cơ chế lactose có thể gây cảm ứng khiến tế bào tổng hợp các enzyme phân giải lactose. Hai ông đã sử dụng các dòng đột biến gene ở vi khuẩn E. coli và nuôi cấy chúng trong điều kiện môi trường có lactose và không có latose. Sau đó, xác định lượng các loại enzyme tham gia quá trình phân giải lactose trong tế bào (gồm enzyme beta-galatosidase có chức năng phân giải lactose, permease có chức năng vận chuyển lactose vào tế bào và transacetylase sau này được biết là có chức năng khử các chất độc vào tế bào). Một trong số các thí nghiệm của hai ông được tiến hành như sau:

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.

Trong các chủng đột biến chủng nào có operon lac biểu hiện bình thường?

Hình số mấy mô tả đúng trật tự của operon lac?

Hình dưới đây mô tả cấu trúc của operon Lac ở vi khuẩn E. coli. Cấu trúc số mấy có chức năng mã hóa cho các enzyme giúp vi khuẩn chuyển hóa và sử dụng đường lactose?

Hoạt động của operon Lac có thể sai sót khi các vùng, các gene bị đột biến không biểu hiện được như bình thường. Các vùng, các gene khi bị đột biến thường được kí hiệu bằng dấu (-) trên đầu các chữ cái (R-, P-, O-, Z-), còn các gene biểu hiện bình thường được kí hiệu bằng dấu (+). Cho các chủng vi khuẩn sau:

Trong môi trường có đường lactose, có những chủng nào không tạo ra sản phẩm protein do gene Z mã hóa? (Viết liền số thứ tự các chủng theo thứ tự từ bé đến lớn).