Giải Câu hỏi 1 trang 22 SGK Sinh học 12

Lời giải

Ý nghĩa của điều hoà biểu hiện gene

Mỗi tế bào trong cơ thể chứa đầy đủ hệ gene, nhưng tại một thời điểm chỉ một số gene được phiên mã và dịch mã để tạo ra sản phẩm (RNA, protein). Việc gene nào hoạt động, hoạt động vào lúc nào, ở đâu và với mức độ bao nhiêu được kiểm soát chặt chẽ nhờ cơ chế điều hoà biểu hiện gene. Ý nghĩa của quá trình này thể hiện ở hai mặt sau:

a) Đối với tế bào

- Điều hoà biểu hiện gene đảm bảo gene được biểu hiện đúng thời điểm, đúng vị trí và đúng mức độ (số lượng sản phẩm) phù hợp với nhu cầu của tế bào. Nhờ đó tế bào chỉ tạo ra loại protein cần thiết khi thật sự cần, tránh tạo thừa hoặc thiếu.
- Giúp tế bào tiết kiệm vật chất và năng lượng: không tổng hợp những sản phẩm chưa cần đến, tránh lãng phí nguyên liệu (nucleotide, amino acid) và ATP.
- Giúp tế bào thích ứng, đáp ứng linh hoạt với sự thay đổi của môi trường bên trong và bên ngoài (ví dụ: khi có mặt hoặc vắng mặt một chất nào đó, tế bào bật/tắt gene tương ứng để chuyển hoá chất đó).
- Góp phần duy trì hoạt động sống bình thường và ổn định (cân bằng nội môi) của tế bào; rối loạn điều hoà có thể dẫn đến tế bào hoạt động bất thường (ví dụ ung thư).

b) Đối với quá trình phát triển cá thể

- Các tế bào trong cùng một cơ thể đa bào đều bắt nguồn từ hợp tử nên có bộ gene (hệ gene) giống hệt nhau. Tuy nhiên, nhờ điều hoà biểu hiện gene mà ở mỗi loại tế bào lại có những nhóm gene khác nhau được hoạt động, tạo ra các bộ protein đặc trưng khác nhau.
- Chính sự biểu hiện gene khác nhau về không gian (ở các vị trí, loại tế bào khác nhau) và về thời gian (ở các giai đoạn phát triển khác nhau) là cơ sở của sự biệt hoá tế bào, từ đó hình thành nên các loại tế bào, mô, cơ quan khác nhau với chức năng chuyên hoá.
- Nhờ đó cơ thể phát triển một cách có trật tự qua các giai đoạn (phát sinh phôi, sinh trưởng, phát triển, trưởng thành), đảm bảo sự phát triển bình thường và hài hoà của cá thể.

Giải thích: Do tất cả tế bào của cơ thể có cùng hệ gene, nếu mọi gene đều biểu hiện như nhau thì các tế bào sẽ giống hệt nhau và không thể hình thành các mô, cơ quan chuyên hoá. Vì vậy, điều hoà biểu hiện gene là cơ chế quyết định để tế bào vừa hoạt động hiệu quả, tiết kiệm, thích ứng với môi trường, vừa tạo nên sự đa dạng tế bào làm cơ sở cho sự phát triển của cơ thể đa bào.

Đáp số