Chức năng của gen cấu trúc?

Đáp án chi tiết, giải thích dễ hiểu nhất cho câu hỏi: “Chức năng của gen cấu trúc?” cùng với kiến thức tham khảo do Top lời giải biên soạn là tài liệu cực hay và bổ ích giúp các bạn học sinh ôn tập và tích luỹ thêm kiến thức bộ môn Sinh học 9

Chức năng của gen cấu trúc?

Mỗi gen câu trúc có 3 vùng với chức năng là:

+ Vùng điều hòa: Nằm ở đầu 3’của gen,mang tín hiệu đặc biệt giúp ARN polimeraza nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã và  chứa trình tự nucleotit điều hòa quá trình phiên mã.

+ Vùng mã hoá : Mang thông tin mã hóa các axit amin. 

+ Vùng kết thúc nằm ở đầu 5 ' của mạch mã gốc mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

Kiến thức tham khảo về gen.

1. Gen

- Gen là một đoạn xác định của phân tử acid nucleic có chức năng di truyền nhất định.Trong hầu hết các trường hợp, phân tử acid nucleic này là DNA, rất ít khi là RNA (trường hợp gen là RNA hiện mới chỉ phát hiện ở một số virut).

- Thuật ngữ này dịch theo phiên âm kết hợp Việt hoá từ tiếng Anh gene, cũng như từ tiếng Pháp gène (phát âm Quốc tế đều là /jēn/). Trong sinh học phổ thông cũng viết là gen (đọc là gien hoặc zen).Gen có thể tạo ra sản phẩm của nó, gọi là sản phẩm của gen.

- Thuật ngữ "gen" đóng vai trò cơ bản thiết yếu và quan trọng hàng đầu trong di truyền học. Nội hàm của thuật ngữ "gen" đã thay đổi nhiều kể từ khi di truyền học (genetics - tức khoa học về gen) ra đời (từ năm 1900) cho đến thế kỷ XIX hiện nay. Trong sinh học phân tử hiện đại cũng như di truyền học phân tử hiện đại, tính từ đầu năm 2000 đến nay, đã có ít nhất 6 định nghĩa mới về gen. Bài viết này mới chỉ đề cập đến nội hàm của thuật ngữ gen ở thời kỳ mà nhiều nhà nghiên cứu lịch sử di truyền học gọi là "thời kỳ tân cổ điển" của di truyền học (khoảng từ những năm 1940 đến những năm 1970) và ít nhiều đề cập tới nội hàm tương đối mới đến những năm 1980.

- Trong quá trình biểu hiện gen, trước tiên DNA được sao chép sang RNA. Phân tử RNA hoặc là có chức năng biệt hóa trực tiếp hoặc làm khuôn mẫu trung gian để tổng hợp lên protein thực hiện một chức năng nào đó. Sự chuyển giao gen đến các sinh vật thế hệ con cháu là cơ sở của tính thừa kế các tính trạng kiểu hình. Các gen tạo thành từ các trình tự DNA khác nhau gọi là kiểu gen. Kiểu gen cùng với các yếu tố môi trường và phát triển xác định lên tính trạng kiểu hình. Đa số các tính trạng sinh học chịu ảnh hưởng bởi nhiều gen (polygene, tức một tính trạng do nhiều gen khác nhau quyết định gọi là tương tác gen) cũng như tương tác giữa gen với môi trường. Một số tính trạng di truyền có thể trông thấy ngay lập tức, ví như màu mắt hoặc số chi, và một số khác thì không, như nhóm máu, nguy cơ mắc các bệnh, hoặc hàng nghìn quá trình sinh hóa cơ bản cấu thành sự sống.

- Gene có thể thu nạp các đột biến sinh học nằm trong trình tự của chúng, dẫn đến những biến thể, gọi là các allele, trong quần thể. Các allele này mã hóa một số phiên bản hơi khác nhau của cùng một protein, làm biểu hiện tính trạng kiểu hình khác nhau. Việc sử dụng thuật ngữ "có một gen" (v.d., "các gen tốt," "gen màu tóc") thông thường nhắc tới việc bao gồm một allele khác nữa của cùng chung một gen.

- Khái niệm gen liên tục được tinh chỉnh để cho phù hợp với những hiện tượng mới khám phá gần đây.Ví dụ, các vùng điều hòa của một gen có thể nằm rất xa các vùng mã hóa của nó, và các vùng mã hóa này có thể xen kẽ bởi các đoạn exon. Một số virus lưu trữ bộ gen của chúng trong RNA thay vì ở DNA và một số sản phẩm gen là những RNA không mã hóa có chức năng chuyên biệt. Do đó, theo nghĩa rộng, định nghĩa khoa học hiện đại về gen là bất cứ đoạn locus di truyền được, đoạn trình tự trong bộ gen ảnh hưởng tới các tính trạng của sinh vật được biểu hiện thành sản phẩm chức năng hoặc tham gia điều hòa biểu hiện gen.

- Thuật ngữ gen do nhà thực vật học, sinh lý học thực vật và di truyền học người Đan Mạch Wilhelm Johannsen giới thiệu năm 1905. Ông lấy gốc từ tiếng Hy Lạp cổ đại: γόνος, gonos, có nghĩa là thế hệ con cháu và sinh sản.

2. Cấu trúc chung của gen

- Vùng mã hoá: mang thông tin mã hoá các axit amin. Các gen ờ sinh vật nhân sơ có vùng mã hoá liên tục (gen khống phân mảnh). Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hoá không liên tục, xen kẽ các đoạn mã hoá axit amin (êxôn) là các đoạn không mã hoá axit amin (intron). Vì vậv, các gen này được gọi là gen phàn mảnh.

- Vùng điều hoà đầu gen: nằm ờ đầu của gen, có trình tự nuclêôtit đặc biệt giúp ARN poIimeraza có thể nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã, đổng thời cũng chứa trình tự nuclêôtit điều hoà quá trình phién mã.

- Vùng kết thúc: nẳm ở cuối gen, mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

3. Phân loại gen

- Người ta dựa vào vai trò của các sản phẩm gen người ta chia gen thành loại là gen cấu trúc và gen điều hòa

+ Gen cấu trúc: mang thông tin mã hóa cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng tế bào.

+ Gen điều hòa là gen tạo ra sản phẩm kiểm soát hoạt động của gen khác.

- Cũng có thể dựa vào cấu trúc vùng mã hóa của gen người ta chia ra hai loại gen là gen phân mảnh và gen không phân mảnh.

+ Gen phân mảnh: có vùng mã hóa không liên tục, gồm các đoạn mã hóa axit amin (exon) và các đoạn không mã hóa aa (intron) xen kẻ nhau. Loại gen phân mảnh có ở  sinh vật nhân thực

+ Gen không phân mảnh: có vùng mã hóa liên tục mã hóa axit amin. Loại gen không phân mảnh có ở sinh vật nhân sơ.

- Ở trên chỉ trình bày hai cách phân loại gen cơ bản thường gặp. Ngoài ra đâu đó các bạn cũng có thể nghe các tên gọi như: Gen gối (hay gen phủ lên nhau), gen nhảy,...

4. Ứng dụng của công nghệ gen

- Tạo ra các chủng vi sinh vật mới

+ Kĩ thuật gen được ứng dụng để tạo ra các chủng vi sinh vật mới có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm sinh học (axit amin, prôtêin, vitamin, enzim, hoocmôn, kháng sinh...) với số lượng lớn và giá thành rẻ.

- Tạo giống cây trồng biến đổi gen

+ Trên thế giới, bằng kĩ thuật gen người ta đã đưa nhiều gen quy định nhiều đặc điểm quý như năng suất và hàm lượng dinh dưỡng cao, kháng sâu bệnh, kháng thuốc diệt cỏ dại và chịu được các điểu kiện bất lợi, tăng thời hạn bảo quản, khó bị dập nát khi vận chuyển... vào cây trồng.

+ Người ta đã chuyển được gen quy định tổng hợp (β — carôten (tiền vitamin A) vào tế bào cây lúa và tạo ra giống lúa giàu vitamin A. góp phần cải  thiện tình trạng thiếu vitamin A của hơn 100 triệu trẻ em trên thế giới (hằng năm có 2 triệu trẻ em từ vong vì thiếu vitamin A); chuyển được gen từ một giống đậu của Pháp vào tế bào cây lúa làm tăng hàm lượng sắt trong gạo lên 3 lần, khắc phục tình trạng thiếu sắt và thiếu máu ở người. Ở Anh, gen tạo chất flavônol chống bệnh ung thư và bệnh tim mạch từ thuốc lá cảnh (Petunia hybrida) đã được cấy vào cà chua; chuyển gen kháng sâu từ đậu tương dại vào đậu tương trồng và ngô, chuyển gen kháng được nhiều loại thuốc diệt cỏ từ thuốc lá cảnh vào cây đậu tương, chuyển gen kháng virut gây thối củ vào khoai tây...

- Tạo động vật biến đổi gen

+ Thành tựu chuyển gen vào động vật còn rất hạn chế vì các hiệu quả phụ do gen được chuyển gây ra ở động vật biến đổi gen.

+ Trên thế giới, người ta đã chuyển gen sinh trường ở bò vào lợn, giúp cho hiệu quả tiêu thụ thức ăn cao hơn, hàm lượng mỡ ít hơn lợn bình thường. (Nhưng ở con lợn trên lại xuất hiện các vấn đề như tim nở to, hay bị loét dạ dày, viêm da). Đã chuyển được gen xác định mùi sữa ở người vào tế bào phôi bò cái làm cho sữa bò có mùi sữa nguời và dễ tiêu hoá dùng để nuôi trẻ trong vòng 6 tháng tuổi. Đã chuyển được gen tổng hợp hoocmôn sinh trưởng và gen chịu lạnh từ cá Bắc Cực vào cá hồi và cá chép.

+ Ở Việt Nam, đã chuyển được gen tổng hợp hoocmôn sinh trưởng ở người vào cá trạch. Đến nay, động vật biến đổi gen chủ yếu dùng trong nghiên cứu sự biểu hiện của một số gen và sản xuất thử nghiệm một số prôtêin có giá trị cao.