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?

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?

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?

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)

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?

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.