Giải Bài 3 trang 23 SGK Sinh học 12

Lời giải

Phân tích hiện tượng theo cơ chế điều hoà biểu hiện gene:

Biểu hiện của gene ở vi khuẩn được điều hoà tuỳ theo điều kiện môi trường: khi môi trường thay đổi, một số gene được "bật" (phiên mã, dịch mã) để tạo ra sản phẩm giúp tế bào thích nghi, còn khi không cần thì các gene đó "tắt". Nhờ vậy vi khuẩn tiết kiệm vật chất, năng lượng và phản ứng nhanh với môi trường.

Vận dụng vào trường hợp gene *CSP*:

- Trong điều kiện bình thường, gene *CSP* hầu như không hoạt động nên tế bào ít tiếp nhận DNA từ bên ngoài.

- Khi gặp môi trường bất lợi là có thuốc kháng sinh, tín hiệu bất lợi này đóng vai trò nhân tố điều hoà làm kích hoạt (bật) gene *CSP* → gene phiên mã, dịch mã tạo ra protein CSP.

- Protein CSP làm cho màng tế bào vi khuẩn dễ dàng tiếp nhận các gene (DNA) từ môi trường bên ngoài (các đoạn DNA do những vi khuẩn khác giải phóng ra, trong đó có thể có gene kháng thuốc kháng sinh). Đây là hình thức truyền gene theo chiều ngang (biến nạp).

- Khi tế bào nhận được gene kháng kháng sinh và gene này được tái tổ hợp vào hệ gene rồi biểu hiện, vi khuẩn sẽ tổng hợp được sản phẩm giúp chống lại thuốc, tức là trở nên kháng thuốc kháng sinh.

Kết luận: Việc gene *CSP* chỉ hoạt động đúng lúc môi trường có kháng sinh là một ví dụ về điều hoà biểu hiện gene theo điều kiện môi trường. Nhờ gene *CSP* được bật đúng lúc, vi khuẩn tăng khả năng thu nhận DNA lạ, trong đó có gene kháng kháng sinh, nên quần thể vi khuẩn nhanh chóng trở nên kháng thuốc. Vì vậy nhận định của các nhà khoa học là hợp lí.

Đáp số