sKKN lồng ghép kiến thức dạy các công thức trong chương ADN và gen lớp 9

Sáng kiến kinh nghiệm Năm học 2009 - 2010 A. Đặt vấn đề: I- Cơ sở lý luận: - Trong những năm qua sự phát triển trí tuệ của học sinh ngày càng mạnh mẽ, nhu cầu học tập các môn học ngày nhiều trong đó bộ môn sinh học trong nhà trờng cũng không ngừng bổ sung, đi sâu và mở rộng. - Do tớnh c thự ca b mụn l mt mụn khoa hc thc nghim . Cỏc kin thc trong chng trỡnh sinh hc 6,7,8, ch yu c hỡnh thnh theo phng phỏp quan sỏt v thớ nghim nờn t cỏc hỡnh nh trc quan sinh ng ú s giỳp hc sinh khai thỏc v lnh hi kin thc d dng , khc sõu c kin thc hn. Tuy nhiờn , chng trỡnh sinh hc 9 kin thc mang tớnh khỏi quỏt v tru tng khỏ cao , hc sinh phi da vo cỏc hot ng t duy tru tng , cỏc thớ nghim mụ phng hoc da vo s khỏi quỏt khai thỏc v lnh hi c kin thc nờn vic khai thỏc v lnh hi kin thc ca HS gp nhiu khú khn. II- Cơ sở thực tiễn: - Qua thực tiễn giảng dạy môn sinh học, tôi thấy học sinh có nhiều vớng mắc, lúng túng trong giải bài tập, bên cạnh đó thì yêu cầu vn dng lớ thuyt giải bài tập trong đề thi học sinh giỏi các cấp lại rất cao. Ngợc lại trong phân phối chơng trình thời gian dành cho giải bài tập thì rất ít. - Qua thu thp s liu v ỏnh giỏ kt qu hc tp ca HS mt vi nm li nay tụi thy : + HS cha nm vng kin thc c bn nờn k nng vn dng kin thc ca cỏc em khi lm bi kim tra hoc gii thớch c s khoa hc ca mt s hin tng thc tin cha cao. + Lng kin thc di truyn bin d trong cỏc kim tra ỏnh giỏ ca Gv b mụn hoc kho sỏt cht lng ca PGD chim t l khỏ nhiu , khong 50 % s im . Trong 100 em hc sinh ch cú 5 em t im ti a , khong 15 20 em ch t 60 % 70 % s im , khong 30 em t im trung bỡnh , s cũn li ch t t 20 % 30% s im ca lng kin thc ú. Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 1 Sáng kiến kinh nghiệm Năm học 2009 - 2010 - Thc t ging dy tụi thy cỏc bn ng nghip cng ó vn dng nhiu phng phỏp dy hc khỏc nhau nhng hiu qu dy hc vn cha cao, cha cng c v rốn luyn c k nng vn dng kin thc ca hc sinh. Vy l m th n o ể giúp học sinh hiu c cỏc kin thc c bn v v n dng c kin thc ú ? L m th n o rèn luyện kỹ năng giải bài tập, bổ sung hoàn chỉnh kiến thức khi làm bài kiểm tra, đi thi . Trong quỏ trỡnh ging dy tụi ó tớch lu c mt s kinh nghim nh khi phi hp cỏc phng phỏp dy hc : trc quan - vn ỏp, phng phỏp thớ nghim , phng phỏp tho lun nhúm c bit l lng ghộp hỡnh thnh cụng thc tớnh khi dy mt s bi trong chng AND gii hn trong phm vi chng trỡnh sinh hc lp 9 . B. Giải quyết vấn đề I- Phơng hớng giải quyết - Trong quá trình giảng dạy tôi đã tiến hành lồng ghép giữa việc giúp học sinh khai thác kiến thức lý thuyết rút ra một số công thức tính để học sinh vận dụng khi giải bài tập. - Cuối mỗi bài ra thêm bài tập vận dụng để học sinh về nhà tự giải. - Chữa bài tập cho học sinh khi sinh hoạt 15 phút đầu giờ hoặc lên lớp kiểm tra bài cũ kết hợp chữa bài tập (nếu kiến thức có liên quan đến bài mới). II- Một số ví dụ cụ thể: Ví dụ 1: Khi dy bi AND 1) Xác định tơng quan giữa chiều dài, khối lợng, tổng số nucleotit, chu kỳ xoắn của ADN khi học phần cấu trúc không gian của phân tử AND : - ADN có 2 mạch đơn, chiều dài của ADN (gen) là chiều dài của 1 mạch đơn. - Mỗi chu kỳ xoắn có 10 cặp Nu cao 34 A o . - Nh vậy mỗi Nu cao 3,4 0 A ( 0 4 7 1A 10 m 10 mm = à = ) - Mỗi Nu nặng 300 đv C. Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 2 L N x2 3,4 5100 Ta c x2 3000 (Nu) 3,4 ó: N = = = Sáng kiến kinh nghiệm Năm học 2009 - 2010 Do đó nếu gọi N là Tổng số nu của ADN (gen) L Chiều dài của ADN (gen) C Chu kỳ xoắn của ADN (gen) * Ta xây dựng đựơc một số công thức sau: 0 N 2x L L x3,4(A ) N (Nu) 2 3,4 = - M N N (Nu) M (dvC) 300 300 = = Hoặc L M x 2 x 300(dvC) 3,4 = Suy ra: 0 M L x3,4 (A ) 300x2 = - N L M C 20 10x3,4 20x300 = = = * Bài tập vận dụng : Một gen có chiều dài 5100 A 0 . Hãy tính: 1) Tổng số Nucleotit của gen 2) Khối lợng của gen 3) Số chu kỳ xoắn của gen Giải: 1) Tổng số Nucleotit của gen. áp dụng công thức: 2) Khối lợng của gen Cách 1: Ta có M Nx300 3000x300 900000dvC= = = Cách 2: Từ tơng quan : Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 3 Sáng kiến kinh nghiệm Năm học 2009 - 2010 0 M L x3,4(A ) 300x 2 5100 Tac x300x2 x300x2 900000dvC 3,4 = = = L ó M = 3,4 3) Số chu kỳ xoắn của gen là: Cách 1: Xác định chu kỳ xoắn từ số Nucleotit của gen: N 3000 C 150 (chu k 20 20 = = = ỳ) Cách 2: Có thể tính chu kì xoắn từ tơng quan giữa chu kì xoắn với chiều dài: L 5100 C 150 (chu k 10x3,4 10x3,4 = = = ì) Cách 3: ở câu 2 đã xác định đợc khối lợng của gen . Mỗi chu kì xoắn có 10 cặp Nu, mỗi Nu nặng 300 dvC Do đó: M 900000 C 150 (chu k 20x300 20x300 = = = ì) 2 , Vận dụng nguyên tắc bổ sung trong cấu trúc phân tử ADN để xác định tỉ lệ %, số lợng từng loại Nucleotit trong 2 mạch của gen và số liên kết hiđrô của phân tử ADN. Trên phân tử ADN các Nucleotit liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung. A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđro, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđro và ngợc lại. Từ đó ta có : Số Nucleotit từng loại trong phân tử AND : A T ; G X= = Suy ra: N = A + T + G + X N = 2A + 2G = 2T + 2X Suy ra: A + G = A + X = T + G = T + X Từ đây ta thấy tổng số lợng của 2 loại Nucleotit không bổ sung cho nhau luôn bằng số Nucleotit trong một mạch đơn. Do đó ta có Từ đó ta suy ra: Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 4 % A + % G = % T + % X = 50 % Sáng kiến kinh nghiệm Năm học 2009 - 2010 % A = % T = 50% - % G = 50% - % X % G = % X = 50% - % A = 50% - % T Cũng từ nguyên tắc bổ sung ta xác định đợc số liên kết hiđro của gen là: Bài tập vận dụng : Một gen có 2400 Nucleotit, trong đó số Nucleotit loại A chiếm 30% tổng số Nucleotit của gen. Hãy tính: 1) Số Nucleotit mỗi loại gen. 2) Số liên kết Hiđro của gen. 3) Chiều dài của gen. Giải: 1) Số Nucleotit mỗi loại của gen. Cách 1: Để xác định đợc số Nucleotit mỗi loại của gen, cần xác định đợc tỉ lệ % của từng loại Nu. Theo nguyên tắc bổ sung ta có: % A + % G = 50% Mà giả thiết đã cho A = 30% Vậy % G = 50% - 30% = 20 % Theo bài ra và theo nguyên tắc bổ sung ta có số Nu từng loại của gen. 2400x30 A T 720(Nu) 100 2400x20 G X 480(Nu) 100 = = = = = = Cách 2: Từ giả thiết bài toán xác định đợc số Nucleotit loại 30x 2400 A 720(Nu) 100 = = Mà N A G 2 + = Do đó số Nu loại N 2400 G A 720 480 2 2 = = = Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 5 H = 2 x A + 3 x G = 2 x T + 3 x X Sáng kiến kinh nghiệm Năm học 2009 - 2010 Theo NTBS số Nu từng loại của gen là : A = T = 720 (Nu) G = X = 480 (Nu) 2) Số liên kết hiđro của gen là: H = 2.A + 3. G = 2.T + 3. X = 2 . 720 + 3. 480 = 2880 (liên kết) 3) Chiều dài của gen. Cách 1: Từ tơng quan 2x L N 3,4 = ta có : 0 2400 L x3,4(A ) 2 = Cách 2: Theo nguyên tắc bổ sung ta có N A G . 2 + = Do đó: Lgen = (720 + 480 ) x 3,4 = 4080 (A 0 ) Ví dụ 2 : Khi dạy bài "ADN và bản chất của gen" : - Cả 2 mạch của ADN đều là mạch khuôn. - Các Nu tự do trong môi trờng nội bào kết hợp với các Nu trên mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung: Mạch khuôn Nucleotit tự do A kết hợp với T T kt hp vi A G kt hp vi X X kt hp vi G - Sau khi tự nhân đôi 1 lần sẽ tạo ra 2 ADN giống hệt ADN mẹ ( Trong đó có một mạch cũ, một mạch hoàn toàn mới ). Do đó: Gọi N là tổng số Nucleotit trong ADN mẹ, ban đầu N' là tổng số Nucleotit trong ADN tự do môi trờng cần cung cấp. * Khi ADN tái sinh 1 lần thì: A' = T' = A = T G' = X' = G = X N' = N * Khi ADN tái sinh n lần thì: - Tổng ADN con đợc tạo ra là 2 n . - Tổng số Nucleotit trong các ADN con là 2 n .N. Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 6 Sáng kiến kinh nghiệm Năm học 2009 - 2010 - Tổng số Nucleotit mỗi loại trong các ADN con là: A' = T' = 2 n . T = 2 n . A G' = X' = 2 n . G = 2 n . X N' = (2 n - 1) N. Bài tập vận dụng: Mỗi gen có A = 1600 Nucleotit, có X = 2A 1) Tìm số lợng Nucleotit loại T và G 2) Tính chiều dài của phân tử ADN đó: 3) Khi đoạn ADN trên nhân đôi tạo ra 8 đoạn ADN mới đòi hỏi môi trờng nội bào cung cấp bao nhiêu Nucleotit mỗi loại? Giải: 1) Số lợng Nucleotit loại T và G. Theo bài ra ta có : A = 1600 (Nu) X = 2.A = 2 x 1600 = 3200 (Nu) Theo NTBS ta có: T = A = 1600 (Nu) G = X = 3200 (Nu) 2) Chiều dài của ADN = (1600 + 3200) x 3,4 A 0 = 16320 A 0 3) Số Nu tự do mỗi loại mà môi trờng cần cung cấp. Gọi n là số lần gen tự nhân đôi, thì số ADN mới đợc tạo ra là 2 n Theo bài ra ta có: n 2 = 8 n = 3 Số Nu mỗi loại môi trờng cần cung cấp qua 3 lần tự nhân đôi là: A = T = (2 3 - 1). 1600 = 11200 (Nu) G = X = (2 3 - 1) . 3200 = 22400 (Nu Ví dụ 3 : Khi dạy b i ARN : Xác định tơng quan về số Nucleotit, khối lợng của gen và ARN. Gen có 2 mạch, ARN chỉ có một mạch. Do đó: - Số ribôNucleotit của ARN chỉ bằng một nửa số Nucleotit gen N rN 2 = Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 7 Sáng kiến kinh nghiệm Năm học 2009 - 2010 - Khối lợng của ARN = 1 rNx300 Mgen. 2 = - Chiều dài của ARN bằng chiều dài của gen tổng hợp ra nó. ARN L Lgen = Bài tập vận dụng : Nếu phân tử ADN có 1500 Nucleotit, hiệu số giữa A với Nucleotit không bổ sung là 30%. Hãy xác định: 1) Số Nucleotit mỗi loại của gen. 2) Chiều dài, khối lợng phân tử của ARN do gen đó tổng hợp. Giải: 1) Số Nu mỗi loại của gen. Theo bài ra ta có: % A + % G = 30 % (1) Mà theo NTBS % A + % G = 50 % (2) Giải (1) và (2) ta có % A = 40 % % G = 10 % 40x1500 A T 600 (Nu) 100 10x1500 G X 150 (Nu) 100 = = = = = = 2) Chiều dài của ARN 0 ARN N L x3,4 750x3,4 2250(A ) 2 = = = Hoặc: 0 ARN L (600 150)x3,4 2250(A )= + = 3) Khối lợng của ARN N 1500 M x300 x300 225000dvC 2 2 = = = III- Một số bài tập tự giải. Bài tập 1 : 1, Một gen có khối lợng 5 9.10 dvC. Hiệu số giữa 2 Nucleotit không bổ sung chiếm 30 % tổng số Nu của gen, trong đó số Nu loại G lớn hơn số Nu loại kia. Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 8 số Nucleotit mỗi loại của gen là: Sáng kiến kinh nghiệm Năm học 2009 - 2010 Tính: 1) Chiều dài của gen ? Số liên kết hidro của gen ? 2) Số Nucleotit từng loại của gen (và tỉ lệ %) ? 3) Số Nucleotit tự do môi trờng cần cung cấp khi gen đó tự nhân đôi 3 lần ? Bài tập 2: Một cặp gen Dd tồn tại trên 1 cặp NST tơng đồng, gen D có chiều dài 5000 A 0 và A' = 15 %, gen d dài 4080 A 0 , có số lợng 4 loại Nucleotit bằng nhau. 1) Tính số lợng Nucleotit của mỗi gen ? 2) Tính số liên kết Hiđrô của mỗi gen ? Bài tập 3: Một gen cấu trúc có 120 chu kỳ xoắn, có G = 15 % nhân đôi liên tiếp 5 đợt. 1) Tính số Nucleotit của gen ? 2) Khối lợng phân tử của gen là bao nhiêu ? 3) Tính số lợng Nucleotit mỗi loại mà môi trờng nội bào cần cung cấp cho gen tái bản. 4) Tính số ribô Nucleotit và khối lợng của ARN do gen đó tổng hợp. C. Kết luận - KIN NGH. I - KT LUN : Qua vn dng ti vo trong thc tin ging dy tụi thy : -HS hiu c cỏc kin thc c bn ca cỏc hin tng di truyn v bin d cỏc cp khỏc nhau . - Gii thớch c c ch ca cỏc hin tng di truyn v bin d , bit vn dng kin thc gii thớch mt s hin tng thc t . - Tng hng thỳ hc tp ca hc sinh , lm cho hc sinh yờu thớch b mụn hn vỡ th m kt qu hc tp ca hc sinh tng lờn rừ rt . Kt qu kho sỏt qua mt s tit dy khi thc hin ti : Lp im 8 -10 im 6.5- <8 im 5 - < 6.5 im 3.5 - < 5 Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 9 Sáng kiến kinh nghiệm Năm học 2009 - 2010 9A: 29 HS ( Khụng thc hin đề tài) 3 10 15 1 9C: 29 HS ( Thc hin ti ) 6 17 6 0 ti ny khụng ch dng li trong phm vi trong chng AND m cú th ó vn dng ti dy cỏc bi , chng khỏc cú ni dung tng t . Cng cú th vn dng dy cỏc khi lp khỏc , cỏc b mụn khỏc nh : Toỏn , Vt lớ , Hoỏ hc Tuy nhiờn tuy theo c thự ca tng b mụn m cú th vn dng theo nhiu cỏch khỏc nhau. II - KIN NGH Trờn õy ch l mt kinh nghiờm nh ca tụi trong quỏ trỡnh ging dy kiờn thc trong chng AND , ngoi ra trong chng trỡnh sinh hc 9 cũn cú kin thc cỏc chng khỏc m khi khai thỏc ni dung v cng c kin thc gp nhiu khú khn . Vỡ vy nõng cao hiu qu dy hc b mụn sinh hc núi chung v sinh hc 9 núi riờng tụi xin cú mt s kin ngh nh : 1. Cn b sung nhng tranh nh , tiờu bn , phn ỏnh cỏc s minh ho cỏc t chc sng , cỏc quỏ trỡnh phỏt trin cp vi mụ v v mụ. 2. Cn xõy dng v cung cp thờm mt s bng , a to iu kin thun li cho GV v HS trong quỏ trỡnh khai thỏc v cng c kin thc. 3. Cần nhanh chóng củng cố kiến thức cũ cho học sinh thông qua việc hỏi bài cũ trớc khi giảng bài mới . 4. Cn tng cng s lng bi tp khi ra thi , kho sỏt cht lng GV v HS. 5. Cần bổ sung nội dung kiến thức vào chơng trình và tăng thời gian, thời l- ợng gii bài tập. Trên đây là một số kinh nghiệm nhỏ của tôi khi giảng dạy để rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh trên có sở kiến thức các em đã học đợc. Khi tôi trình bày kinh nghiệm của mình không thể không thiếu sót, rất mong sự góp ý của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp để đề tài này hoàn chỉnh hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn. Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 10 [...]...Sáng kiến kinh nghiệm 20 09 - 2010 Năm học Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chơng ADN 11