Đang tải... (xem toàn văn)
0MỤC LỤC BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MÔN SINH HỌC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa HS Học sinh THPT QG Trung học phổ thông Quốc gia KNTN Khoa học tự nhiên SKKN Sáng kiến k[.]
BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MÔN SINH HỌC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt HS THPT QG KNTN SKKN NST Nghĩa Học sinh Trung học phổ thông Quốc gia Khoa học tự nhiên Sáng kiến kinh nghiệm Nhiễm sắc thể skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MÔN SINH HỌC BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN LỜI GIỚI THIỆU Ôn thi THPT QG nhiệm vụ trọng tâm nhà trường có vai trị quan trọng HS lớp 12, mơn Sinh học môn thi THPT QG tổ hợp KHTN Khi dạy em HS lớp 12 ôn thi THP QG, nhận thấy kiến thức từ lớp 10 em khơng nhớ việc tiếp nhận kiến thức chương “ Cơ chế di truyền biến dị” lớp 12 khó khăn học sinh Vì trình dạy ơn thi tơi ln tìm tịi trăn trở làm để việc ôn thi phần chương đạt hiệu cao, làm để HS hứng thú tiếp nhận học mơn học Nhận thấy, em nắm cấu trúc vật chất di truyền việc học chế di truyền dễ dàng nhiều, tạo hứng thú cho HS Để nắm cấu trúc vật chất di truyền sử dụng hình ảnh minh họa dạy học thiếu, giúp cho HS dễ nhớ, dễ hình dung cấu trúc vật chất di truyền Khi đó, HS dễ dàng nhận thấy mạch logic kiến thức để từ hiểu thấu đáo phần “ Cơ chế di truyền biến dị” Sinh học 12 Từ lí để đáp ứng mục tiêu nâng cao chất lượng ôn thi THPT QG môn Sinh học nhà trường, thực nghiên cứu đề tài: Khai thác, sử dụng hiệu kênh hình để dạy chuyên đề “Vật chất chế di truyền cấp độ phân tử” giúp HS ôn thi THPT QG đạt hiệu cao TÊN SÁNG KIẾN Khai thác, sử dụng hiệu kênh hình để dạy chuyên đề “Vật chất chế di truyền cấp độ phân tử” giúp HS ôn thi THPT QG đạt hiệu cao TÁC GIẢ CỦA SÁNG KIẾN - Họ tên: ĐẶNG THỊ QUỲNH HOA - Đơn vị: trường THPT Nguyễn Thái Học - Số điện thoại: 0973.673.168 E_mail: hoatuan7979@gmail.com CHỦ ĐẦU TƯ TẠO RA SÁNG KIẾN: ĐẶNG THỊ QUỲNH HOA LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN - Lĩnh vực: Sinh học - Vấn đề mà sáng kiến giải quyết: Sáng kiến kinh nghiệm của có thể áp dụng quá trình giảng dạy ôn thi trung học phổ thông Quốc Gia, cung cấp cho HS lớp 12 tài liệu ơn tập có hệ thống, bám sát chương trình sách giáo khoa hành NGÀY SÁNG KIẾN ĐƯỢC ÁP DỤNG LẦN ĐẦU - Tháng 09 năm 2017 MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN * Về nội dung sáng kiến: A CƠ SỞ LÍ THUYẾT I KHÁI QUÁT VỀ VẬT CHẤT DI TRUYỀN skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MÔN SINH HỌC ADN a Thành phần cấu tạo - ADN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân nuclêơtit - Có loại nuclêôtit: A, T, G, X - Một nuclêôtit gồm: + Đường đêơxiribơzơ ( C5H10O4). + Nhóm phơtphat( PO43-) + loại bazơ nitơ: A, T, G, X Hình 1: Cấu trúc nuleotit + Có loại bazơ nitơ Ađênin (A), Timin (T), Guanin (G), Xitozin (X) Các bazơ nitơ chia làm nhóm: kích thước lớn (purin) gồm A, G nhóm có kích thước nhỏ (pyrimidine) gồm T, X Hình 2: Cấu trúc loại nuleotit b Cấu trúc ADN Được nhà bác học Watson Crick công bố vào năm 1953 Theo mơ hình này, ADN chuỗi xoắn kép gồm mạch pôlinuclêôtit chạy song song ngược chiều xoắn quanh trục theo chiều từ trái sang phải - Liên kết mạch đơn: nuclêôtit liên kết với liên kết hóa trị axit phôtphoric nulêôtit với đường C 5 của nuclêôtit tạo thành chuổi pôlinuclêôtit skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MÔN SINH HỌC Hình 3: Liên kết nucleotit Hình 4: Cấu trúc đoạn ADN - Liên kết mạch: Các nuclêôtit đối diện hai mạch đơn liên kết với liên kết hidrô theo nguyên tắc bổ sung ( A liên kết với T – liên kết Hidrô, G liên kết với X liên kết hidrơ.) Hình 5: Liên kết hidro Hệ nguyên tắc bổ sung: + Nếu biết trình tự nuclêơtit mạch đơn suy trình tự xếp nuclêơtit mạch cịn lại + Trong ADN, tỉ số (A+T)/(G+X) số định đặc trưng cho loài skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MÔN SINH HỌC Hình 6: Mơ hình cấu trúc phân tử ADN - Một vịng xoắn gồm 10 cặp nuclêơtit = 3,4 nm; Đường kính: nm - Đơn vị đo chiều dài: A0 = 10-1 nm; 1nm = 10-3µm ; 1µm = 10-3mm ADN của sinh vật nhân sơ hoặc ADN tế bào chất của tế bào nhân thực: có cấu trúc mạch kép dạng vịng khơng liên kết với prơtêin histon Hình 7: Mơ hình cấu trúc ADN mạch vịng c Tính chất ADN ADN vừa đa dạng lại vừa đặc thù Mỗi ADN có cấu trúc riêng , phân biệt số lượng , thành phần trật tự xếp nuclêơtit Tính đa dạng đặc thù ADN sở hình thành tính đa dạng đặc thù lồi sinh vật d Chức ADN Lưu trữ, bảo quản truyền đạt thơng tin di truyền lồi sinh vật Trình tự nuclêơtit mạch pơlinuclêơtit thơng tin di truyền, quy định trình tự nuclêơtit ARN từ quy định trình tự axit amin phân tử protein từ qui định tính trạng thể sinh vật Gen skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MƠN SINH HỌC Hình 8: Minh họa gen - Gen đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho sản phẩm xác định (sản phẩm chuỗi pơlipeptit hay ARN ) - Gen mã hóa prơtêin gồm vùng trình tự Nu + Vùng điều hòa : nằm đầu 3’ mạch mã gốc, có trình tự Nu đặc biệt giúp ARN – pôlimeraza bám vào để khởi động, đồng thời điều hịa q trình phiên mã + Vùng mã hóa : mang thơng tin mã hóa aa + Vùng kết thúc: nằm đầu 5’ mang tín hiệu kết thúc phiên mã - Các gen sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa liên tục gọi gen không phân mảnh Phần lớn gen SV nhân thực gen phân mảnh: xen kẽ đoạn mã hóa aa (êxơn) đoạn khơng mã hóa aa (intrơn) Hình 9: Cấu trúc gen sinh vật nhân sơ nhân thực ARN Thành phần cấu tạo - ARN có cấu trúc đa phân. Đơn phân ARN là các nuclêơtit. Có loại nuclêơtit A, U, G, X. Mỗi nuclêơtit cấu tạo gồm: + Đường ribơzơ C5H10O5 + Nhóm phơtphat(H3PO4) + Một loại bazơ nitơ (A, U, G, X) - Đại đa số phân tử ARN cấu tạo từ một chuỗi pôlinuclêôtit Phân loại- chức loại ARN - Phân loại ARN gồm: mARN(ARN thông tin); tARN( ARN vận chuyển); rARN( ARN ribôxôm) skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MƠN SINH HỌC Hình 10: Mơ hình cấu trúc ARN ARN CẤU TRÚC CHỨC NĂNG mARN rARN Có nhiều vùng nuclêotit liên kết bổ sung với tạo nên vùng xoắn cục tARN Có cấu trúc với Dạng mạch thẳng thùy, trong một thuỳ mang ba đối mã, đầu đối diện vị trí gắn kết a.a -> giúp liên kết với mARN ribôxôm Truyền đạt thông Vận chuyển axit Cùng prôtêin tạo nên tin di truyền từ amin đến ribôxôm ribôxôm Là nơi tổng hợp ADN đến prôtêin để tổng hợp prôtêin prôtêin Protein - Protein hợp chất hữu quan trọng đặc biệt thể sống Protein cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân axit amin (aa) - Cấu tạo axit amin: Hình 11: Sơ đồ cấu tạo axit amin - Trong tự nhiên có 20 loại axit amin khác nhau, axit amin khác gốc -R - Các axit amin nối với liên kết peptit hình thành chuỗi polipeptit + 1aa có khới lượng trung bình 110 đvC, chiều dài trung bình A0 + Các aa liên kết với liên kết peptit nhóm –COOH aa trước với nhóm –NH2 aa sau tạo thành chuỗi polipeptit skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MÔN SINH HỌC Hình 12: Sự hình thành liên kết peptit - Các bậc cấu trúc protein: Hình 13: Các bậc cấu trúc protein + Cấu trúc bậc protein trình tự xếp axit amin chuỗi polipepetit Một phân tử protein đơn giản cấu tạo vài chục axit amin, protein phức tạp gồm nhiều chuỗi polipeptit với số lượng axit amin lớn + Cấu trúc bậc 2: chuỗi polipeptit bậc tiếp tục xoắn α gấp nếp ß tạo nên cấu trúc bậc + Cấu trúc bậc 3: Cấu trúc bậc tiếp tục co xoắn tạo cấu trúc không gian chiều, ở cấu trúc trở protein thực hiện chức sinh học mình + Cấu trúc bậc 4: Khi protein cấu tạo từ hay nhiều chuỗi polipeptit khác loại tạo thành cấu trúc bậc II CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ - Ở cấp phân tử, có chế di truyền: + Cơ chế truyền đạt thông tin di truyền ADN từ tế bào mẹ sang tế bào thông qua chế nhân đôi ADN phân bào skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MÔN SINH HỌC + Cơ chế truyền đạt thông tin di truyên từ nhân tế bào chất thông qua chế phiên mã dịch mã Nhân đôi ADN - Nhân đơi ADN q trình mà từ phân tử ADN mẹ tạo thành phân tử ADN hoàn toàn giống giống ADN mẹ ban đầu - Q trình nhân đơi ADN sinh vật nhân sơ: Hình vẽ SGK trang Gồm bước : * Bước : Tháo xoắn phân tử ADN Nhờ enzim tháo xoắn, mạch đơn phân tử ADN tách dần tạo nên chạc tái (hình chữ Y) để lộ mạch khuôn - Enzim tháo xoắn gồm: + Gyraza: làm duỗi thẳng phân tử ADN (Cấu trúc xoắn kép thành cấu trúc mạch thẳng) + Helicaza: Làm đứt liên kết hidro tách mạch phân tử ADN * Bước : Tổng hợp mạch ADN Hình 14: Mơ nhân đôi ADN Enzim ADN - pôlimerara sử dụng mạch đơn ADN mẹ làm khuôn để tổng hợp mạch ADN theo nguyên tắc bổ sung (A – T; G - X) Vì enzim ADN - pơlimerara xúc tác hình thành mạch đơn theo chiều 5’ 3’ nên: + Trên mạch mã gốc (3’ 5’) mạch tổng liên tục + Trên mạch bổ sung (5’ 3’) mạch tổng hợp gián đoạn tạo nên đoạn ngắn (đoạn Okazaki), sau đoạn Okazaki nối với nhờ enzim nối * Lưu ý: + Enzim ADN - pôlimerara xúc tác kéo dài mạch có sẵn đầu 3’OH tự do, q trình tổng hợp mạch cần phải có đoạn mồi để cung cấp đầu 3’OH tự + Có nhiều loại ADN - pôlimerara khác tham gia xúc tác, ý loại ADN - pơlimerara I, II, III (ADN pol I,II,III = gọi tắt Pol I,II,III): Pol I có chức cắt bỏ đoạn mồi tổng hợp mạch polinucleotit thay thế; Pol II có chức kéo dài mạch polinucleotit mới; Pol III có chức sửa sai skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN MÔN SINH HỌC * Bước : Hai phân tử ADN tạo thành Hình 15: Ngun tắc bán bảo tồn Các mạch tổng hợp đến đâu mạch đơn xoắn đến tạo thành phân tử ADN Trong phân tử ADN tạo thành mạch tổng hợp, mạch ADN ban đầu (nguyên tắc bán bảo tồn) Ở sinh vật nhân thực, nhân đôi ADN diễn pha S kỳ trung gian chu kì tế bào Cơ chế nhân đôi ADN sinh vật nhân thực giống với nhân sơ, khác số loại enzim ADN - pôlimerara số điểm khởi đầu tái Hình 16: Khác tái ADN sinh vật nhân sơ sinh vật nhân thực * Hiện tượng cố đầu mút: Trong trình nhân đôi ADN sinh vật nhân thực, vị trí đầu mút ADN, sau loại bỏ đoạn ARN mồi, khơng có đầu 3’OH nên ADN - pôlimerara tổng hợp đoạn nucleotit thày thế, kết phân tử ADN bị ngắn dần qua lần chép – gọi tượng cố đầu mút Mã di truyền, phiên mã, dịch mã a Mã di truyền - Mã di truyền trình tự xếp nuclêơtit gen quy định trình tự xếp axit amin prơtêin 10 skkn ... chuyên đề ? ?Vật chất chế di truyền cấp độ phân tử? ?? giúp HS ôn thi THPT QG đạt hiệu cao TÊN SÁNG KIẾN Khai thác, sử dụng hiệu kênh hình để dạy chuyên đề ? ?Vật chất chế di truyền cấp độ phân tử? ?? giúp HS. .. CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ - Ở cấp phân tử, có chế di truyền: + Cơ chế truyền đạt thông tin di truyền ADN từ tế bào mẹ sang tế bào thông qua chế nhân đôi ADN phân bào skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN... “ Cơ chế di truyền biến dị” Sinh học 12 Từ lí để đáp ứng mục tiêu nâng cao chất lượng ôn thi THPT QG môn Sinh học nhà trường, thực nghiên cứu đề tài: Khai thác, sử dụng hiệu kênh hình để dạy chuyên