Sáng kiến kinh nghiệm tự tạo mô hình ADN áp dụng vào dạy chương III ADN và gen sinh học 9

Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Sinh học Tác giả: Họ tên: NGUYỄN THỊ BAY Ngày tháng năm sinh: 12-08-1986 Chức vụ, đơn vị công tác: Giáo viên - Trường THCS Đằng Hải Điện thoại: 01669846615 Đơn vị áp dụng sáng kiến: Tên đơn vị: Trường THCS Đằng Hải - Quận Hải An - Thành phố Hải Phòng Địa chỉ: 52 chợ Lũng - Đằng Hải - Hải An - Hải Phịng Điện thoại: 0313.944688 I Mơ tả giải pháp biết: Sinh học môn khoa học thực nghiệm, lấy quan sát thực hành làm phương pháp nghiên cứu chủ yếu Việc thực hành góp phần củng cố, phát triển khái niệm kiến thức sinh học, tạo điều kiện cho học sinh tập tự nghiên cứu khả vận dụng kiến thức vào thực tế đời sống, bồi dưỡng lực tư duy, rèn luyện trí thơng minh, sáng tạo, đồng thời để đến kết địi hỏi phải có tính kiên nhẫn, tự lực, tính xác đơi óc sáng tạo ADN là những kiến thức mới và trừu tượng với học sinh lớp - Ưu điểm: + Trong chương III: ADN gen, học sinh được tìm hiểu cấu tạo chức ADN, thực hành lắp ráp mô hình cấu trúc không gian một chu kì xoắn ADN Những kiến thức ADN sách giáo khoa viết tương đối rõ ràng, đầy đủ + Kho tư liệu nhà trường có trang bị tranh ảnh mơ hình ADN phục vụ cho việc dạy học - Hạn chế giải pháp áp dụng: Trong kho tư liệu nhà trường có mơ hình ADN (6 bợ) làm từ nhựa, sau nhiều năm sử dụng không được bở Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học sung kịp thời, mô hình bị gãy, hỏng nhiều nên số lượng mô hình còn dùng được rất ít Bên cạnh đó số lượng học sinh một lớp đông Khi học thực hành mỗi nhóm ( 7- học sinh) chung mơ hình ADN để thực hành nên tiết học, em tự quan sát kĩ tự tay lắp ráp hồn chỉnh cấu trúc khơng gian phân tử ADN - Giải pháp khắc phục: Chính điều này nảy sinh ý tưởng tự tạo mô hình một chu kì xoắn phân tử ADN từ vật liệu dễ tìm kiếm xung quanh để thay cho mơ hình cũ, giịn gãy, số lượng không đủ cung cấp cho việc thực hành học sinh II Nội dung giải pháp đề nghị công nhận sáng kiến: II.1 Tính mới, tính sáng tạo: - Tính mới: Giải pháp tự tạo mơ hình ADN giúp sáng tạo nhiều mơ hình cho học sinh thực hành, bổ sung thêm số lượng mô hình ADN cho kho thiết bị nhà trường - Tính sáng tạo: Từ vật liệu xung quanh chúng ta: giấy nhựa xốp bitis, xốp trải nhà, tăm nhọn hai đầu, băng keo trắng số đồ dùng có sẵn gia đình thước, kéo, bút sáng tạo mơ hình ADN Theo tìm hiểu tơi chưa có tác giả đề cập tới giải pháp II.2 Khả áp dụng, nhân rộng: Giải pháp tự tạo mơ hình ADN áp dụng trường THCS Đằng Hải Với giải pháp tơi hướng dẫn cho học sinh u thích mơn Sinh học để em nhà tự làm mơ hình, tự thực hành lắp ráp mơ hình nhà có điều kiện Giải pháp áp dụng cho trường THCS thay tạm thời mơ hình giịn gãy, hỏng II.3 Hiệu quả, lợi ích thu áp dụng giải pháp: a Hiệu kinh tế: Chi phí để làm mơ hình ADN khơng cao Mơ hình thiết kế từ xốp trải nhà, tăm nhọn hai đầu, giấy nhựa xốp bitis, băng keo trắng Tính cụ thể tờ giấy nhựa xốp bitis giá 3000đ làm đoạn mạch ADN, cịn loại nucleotit tận dụng đồ dùng sẵn có xốp trải nhà, liên kết hiđro làm từ tăm nhọn hai đầu Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học nhóm photphat (P), đường đêôxiribôzơ (C5H10O4) (Đ) dùng băng keo trắng, cắt và vẽ Thời gian làm mơ hình ADN khoảng 40- 45 phút hoàn thành b Hiệu mặt xã hội: Với giải pháp tự tạo mơ hình ADN đem lại lợi ích cho nhiều người - Đối với học sinh, làm nhiều mơ hình nhiều em tự tham gia vào thực hành hơn, thay làm theo nhóm Cách làm mơ hình đơn giản, học sinh tự làm để thực hành nhà Khi em thực hành nhiều thành thục kĩ thực hành củng cố khắc sâu kiến thức học lớp, thấy hứng thú yêu thích mơn học - Đối với nhà trường, tạm thời bổ sung thêm số lượng ADN kho thiết bị, giảm chi phí việc mua sắm thiết bị - Đối với thân tơi, chủ động sử dụng mơ hình giảng dạy kiến thức ADN lớp c Giá trị làm lợi khác Từ vật liệu đơn giản có sẵn đời sống đã sáng tạo mơ hình ADN Q trình làm mơ hình giúp em rèn luyện tính kiên nhẫn, tỉ mỉ, cẩn thận, kĩ tự học, tự giải vấn đề Hải Phòng, ngày 18 tháng1năm 2016 TÁC GIẢ SÁNG KIẾN CƠ QUAN ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Nguyễn Thị Bay Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học CÁC PHỤ LỤC Bản vẽ mô tả chi tiết giải pháp kĩ thuật sáng kiến: - ADN là một những thành phần quan trọng cấu tạo nên thể sống, có chức lưu giữ và truyền đạt thông tin di truyền - Năm 1953, J.Oatxơn F Crick tìm cơng bố mơ hình cấu trúc khơng gian phân tử ADN Theo mơ hình này, ADN chuỗi xoắn kép gồm hai mạch song song, xoắn quanh trục theo chiều từ trái sang phải (xoắn phải), ngược chiều kim đồng hồ Các nuclêôtit hai mạch liên kết với liên kết hiđrô theo nguyên tắc bổ sung: Ađênin (A) liên kêt với Timin (T) hai liên kết hiđrô, Guanin (G) liên kết với Xitôzin (X) liên kết hiđrơ Mỗi chu kì xoắn gồm 10 cặp nucleotit có chiều dài 34 ăngtron, đường kính vịng xoắn 20 ăngtron - Để làm mơ hình ADN cần chuẩn bị đồ dùng, dụng cụ sẵn gia đình như: tờ giấy nhựa xốp bitist, xốp trải nhà (4 miếng xốp trải nhà có màu khác nhau: hờng, tím, xanh lục, xanh dương), tăm nhọn hai đầu, thước, kéo, bút, dây thép, keo 502, dao tem cắt xốp, bút dạ a Cách tiến hành: - Bước 1: Tạo hai đoạn mạch từ tờ giấy nhựa xốp bitist + Dùng thước đo, vẽ và cắt dải nhựa xốp Mỗi dải xớp dài 36cm, rợng 5cm Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học + Gập đôi mỗi dải xốp, dùng keo 502 dính chặt mép cố định dải xốp Ta được hai dải xốp, mỗi dải rộng 2,5cm, dài 36cm + Trên dải xốp bitis dùng làm hai mạch phân tử ADN, chúng em cắt nhỏ có kích thước x 0,5cm, khoảng ô cm Dùng hai đoạn dây thép, mỗi dây dài khoảng 34cm luồn vào mép dải nhựa xốp Dùng keo 502 cố định hai đầu Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học - Bước 2: Tạo các nucleotit từ các mảnh xốp trải nhà + Lấy mảnh xốp với màu: xanh lam, xanh dương, hồng, tím để làm loại nucleotit: xốp màu hồng làm nucleotit loại T, xốp màu tím làm nucleotit loại G, xốp màu xanh lam làm nucleotit loại X, xốp màu xanh dương làm nucleotit loại A + Mỗi mảnh xốp ta dùng thước đo, cắt tạo thành các dải xốp dài 9cm, rộng 1,5cm + Từ đầu mỗi mảnh xốp màu tím ta đo 6cm vạch hình cung lồi Dùng dao tem cắt theo đường vạch hình cung Dùng bút dạ ghi kí hiệu G + Từ đầu mỗi mảnh xốp màu xanh lam ta đo 3cm vạch hình cung lõm, cho độ lõm màu xanh lam phải khớp với độ lồi màu tím Dùng dao tem cắt theo đường vạch hình cung Dùng bút dạ kí hiệu X + Từ đầu mỗi mảnh xốp màu xanh dương ta đo 6cm vạch hình tam giác nhọn Dùng dao tem cắt theo đường vạch hình tam giác nhọn Dùng bút dạ kí hiệu A + Từ đầu mỗi mảnh xốp màu hồng ta đo 3cm vạch hình tam giác nhọn lõm đầu nhọn về phía , cho độ lõm tam giác màu hồng phải khớp với độ lồi tam giác màu xanh dương Dùng dao tem cắt theo đường vạch hình tam giác nhọn lõm đầu nhọn về phía Dùng bút dạ kí hiệu T Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học + Dùng tăm nhọn hai đầu thể liên kết hidro Mỗi tăm nhọn biểu thị liên kết hidro Theo nguyên tắc bổ sung, A liên kết với T bằng hai liên kết hidro, G liên kết với X bằng liên kết hidro + Nối dải xốp màu xanh lam với dải màu tím bằng que tăm, chúng em làm được cặp G-X + Nối dải xốp màu xanh dương với dải màu hồng bằng hai que tăm, chúng em làm được cặp A-T Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học - Bước 3: Lắp hai đoạn mạch hoàn chỉnh: + Chúng em gắn từng cặp A-T, G-X lần lượt lên hai thành dải nhựa xốp + Dùng băng keo trắng, cắt và vẽ nhóm photphat (P), đường đêôxiribôzơ (C 5H10O4) (Đ) Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học - Bước 4: Tạo mô hình một chu kì soẵn phân tử ADN + Lần lượt gắn Đ lên phần đầu lồi của mỗi nuclêôtit hai đoạn mạch + Lần lượt gắn P lên phần giữa khoảng cách giữa hai cặp nuclêôtit đoạn mạch + Xoắn hai đoạn mạch từ trái qua phải, cố định chiều xoắn nhờ sợi dây thép phía b Kết quả: Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học Sản phẩm sáng kiến áp dụng vào dạy: Tiết 16 - Bài 15: ADN I MỤC TIÊU Kiến thức: Học xong học sinh phải: - Phân tích thành phần hố học ADN đặc biệt tính đặc thù đa dạng - Mơ tả cấu trúc khơng gian ADN, ý tới nguyên tắc bổ sung cặp Nucleotit Kỹ năng: - Phát triển kĩ quan sát phân tích kênh hình - Kĩ lắng nghe tích cực, tự tin trình bày suy nghĩ, hợp tác hoạt động nhóm - Kĩ tìm kiếm xử lí thơng tin, quan sát mơ hình khơng gian phân tử ADN để nhận biết thành phần cấu tạo Thái độ: Có thái độ u thích mơn học II CHUẨN BỊ Chuẩn bị giáo viên: (GAĐT) - Mơ hình phân tử ADN Chuẩn bị học sinh: Đọc trước III PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại, vấn đáp tìm tịi, thơng báo, nêu vấn đề, quan sát, TLN IV HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC Kiểm tra cũ: Nêu cấu trúc NST Bài Hoạt động 1: Cấu tạo hoá học phân tử ADN Các lực, kĩ cần đạt: KN quan sát, KN tìm mối quan hệ, NL tự học, NL giải vấn đề, NL tư sáng tạo, NL giao tiếp, NL hợp tác, NL sử dụng ngôn ngữ, … Hoạt động GV Hoạt động HS - GV chiếu hình ảnh ADN, giới thiệu sơ lược - HS nghiên cứu thông tin SGK nêu mơ hình cấu trúc khơng gian phân tử ADN câu trả lời, rút kết luận yêu cầu HS nghiên cứu thông tin SGK để trả lời câu hỏi: ? Nêu cấu tạo hoá học ADN? + ADN loại axit nucleic, cấu tạo từ nguyên tố C, H, O, N P ? Vì nói ADN ctạo theo nguyên tắc đa phân? + Vì ADN nhiều đơn phân cấu tạo 10 Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học nên ? Đơn phân ADN - HS: Nuclêôtit ? Gồm loại nucleotit nào, gọi tên - HS: Gồm loại A , T, G, X loại cho biết kí hiệu - GV: Cần nhấn mạnh: + Là hợp chất hữu + ADN đại phân tử + Cấu tạo theo ngyên tắc đa phân + Đơn phân ADN nuccleotit (A, T,G, X) liên kết với - Yêu cầu HS đọc lại thông tin, quan sát H15, - Các nhóm thảo luận, thống câu trả thảo luận nhóm trả lời: lời: ? Vì ADN có tính đa dạng đặc thù? + Tính đặc thù số lượng, trình tự, thành phần loại nuclêơtit + Các xếp khác loại nuclêôtit tạo nên tính đa dạng - GV nhấn mạnh: cấu trúc theo nguyên tắc đa phân với loại nuclêôtit khác yếu tố tạo nên tính đa dạng đặc thù  HS tự rút kết luận - GV cho HS tự rrút kết luận Tiểu kết: - ADN cấu tạo từ nguyên tố C, H, O, N P - ADN thuộc loại đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà đơn phân nuclêôtit (gồm loại A, T, G, X) - Phân tử ADN loài sinh vật đặc thù số lượng, thành phần trình tự xếp loại nuclêơtit Trình tự xếp khác loại nu tạo nên tính đa dạng ADN - Tính đa dạng đặc thù ADN sở phát triển cho tính đa dạng đặc thù svật Hoạt động 2: Cấu trúc không gian phân tử ADN Các lực, kĩ cần đạt: KN quan sát, NL tự học, NL giải vấn đề, NL tư sáng tạo, NL tự quản lý, NL giao tiếp, NL hợp tác, NL sử dụng ngôn ngữ, … 11 Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học Hoạt động GV Hoạt động HS - Yêu cầu HS đọc thông tin SGK, quan sát mô - HS quan sát hình, đọc thơng tin ghi hình phân tử ADN để: nhớ kiến thức ? Mô tả cấu trúc không gian phân tử ADN? - ADN chuỗi xoắn kép gồm mạch song song xoắn quanh trục theo chiều từ trái sang phải nucleotit mạch liên kết với liên hidro - GV cho HS thảo luận trả lời câu hỏi: tạo thành cặp ? Các loại nuclêôtit mạch liên kết với - HS thảo luận, trả lời câu hỏi thành cặp? + Các nuclêôtit liên kết thành cặp: ? Giả sử trình tự đơn phân đoạn A-T; G-X (nguyên tắc bổ sung) + HS vận dụng nguyên tắc bổ sung để xác mạch ADN sau: định mạch lại – A – T – G – G – X – T– A – G – T – X Trình tự đơn phân đoạn mạch tương ứng ? ? Nêu hệ nguyên tắc bổ sung? - GV: Cần nhấn mạnh: Do NTBS cặp - HS trả lời dựa vào thông tin SGK nucleotit đưa đến tính chất bổ sung mạch đơn Vì vậy, biết trình tự xếp nucleotit mạch đơn suy trình tự xếp nucleotit mạch đơn - HS tự rút kết luận ghi vào - GV yêu cầu HS tự rút kết luận Tiểu kết: - Phân tử ADN chuỗi xoắn kép, gồm mạch đơn song song, xoắn quanh trục theo chiều từ trái sang phải - Mỗi vòng xoắn cao 34Ao gồm 10 cặp nuclêơtit, đường kính vịng xoắn 20 Ao - Các nuclêôtit mạch liên kết liên kết hiđro tạo thành cặp A-T; G-X theo nguyên tắc bổ sung - Hệ nguyên tắc bổ sung: + Do tính chất bổ sung mạch nên biết trình tự đơn phân mạch suy trình tự đơn phân mạch 12 Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học + Tỉ lệ loại đơn phân ADN: A = T; G = X  A+ G = T + X (A+ G): (T + X) = Củng cố, kiểm tra đánh giá - BTTN: Chọn phương án trả lời Câu 1: Tính đặc thù loại ADN yếu tố sau quy định? A Hàm lượng ADN nhân tế bào B Số lượng nuclêơtit C Số lượng, thành phần trình tự xếp nuclêôtit phân tử ADN D Tỉ lệ (A + T)/ (G +X ) phân tử ADN Câu 2: Tính đa dạng ADN yếu tố sau quy định? A Trình tự xếp nuclêôtit cấu trúc ADN B Số lượng, thành phần trình tự xếp nuclêôtit cấu trúc ADN C Hàm lượng ADN nhân tế bào D Số lượng nuclêôtit Câu 3: Nguyên tắc bổ sung cấu trúc ADN dẫn đến hệ quả : A A = X, G = T B A + T = G + X C A + G = T + X D A + X + T = X + T + G Câu 4 : Một phân tử ADN có tổng số nuclêơtit 1.200.000, biết loại T = 200.000 Vậy số nuclêôtit loại X bao nhiêu? A X = 1.000.000 B X = 500.000 C X = 400.000 D X = 800.000 Câu 5: Cấu trúc không gian phân tử ADN : A chuỗi xoắn đơn, xoắn quanh trục từ trái sang phải B chuỗi xoắn kép, xoắn quanh trục từ trái sang phải C chuỗi xoắn đơn, xoắn quanh trục từ phải sang trái D chuỗi xoắn kép, xoắn quanh trục từ phải sang trái Câu 6: Số nuclêơtit chu kì xoắn phân tử ADN là: A 10 B 20 C 40 D 80 Hướng dẫn học làm tập nhà - Học trả lời câu hỏi 1,2,3,4 SGK - Chuẩn bị 16 13 Tự tạo mô hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học Tiết 21- Bài 20: THỰC HÀNH: QUAN SÁT VÀ LẮP MƠ HÌNH ADN I MỤC TIÊU Kiến thức: - Củng cố cho HS kiến thức cấu trúc phân tử ADN Kỹ năng: - Rèn kĩ quan sát ADN - Rèn thao tác lắp rắp mơ hình ADN Thái độ: Tính cẩn thận, xác q trình thực hành II CHUẨN BỊ Chuẩn bị giáo viên: - Hộp đựng mơ hình cấu trúc phân tử ADN tháo dời - Màn hình máy chiếu (nguồn sáng) - Đĩa CD, băng hình cấu trúc phân tử ADN Chuẩn bị học sinh: Ôn lại kiến thức ADN III PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại, quan sát, thực hành IV HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC Kiểm tra cũ: Lồng ghép phần thực hành học sinh Bài Hoạt động 1: Quan sát mô hình cấu trúc khơng gian phân tử ADN Các NL, KN cần đạt: KN quan sát, NL tự học, NL sử dụng ngôn ngữ… Hoạt động GV Hoạt động HS Quan sát mơ hình - GV hướng dẫn HS quan sát mơ hình phân tử - HS quan sát kĩ mơ hình, vận dụng kiến ADN, thảo luận: thức học nêu được: ? Vị trí tương đối mạch nuclêơtit? Chiều + ADN gồm mạch song song, xoắn phải xoắn mạch? ? Đường kính vịng xoắn? Chiều cao vịng + Đường kính 20 ăngtoron, chiều cao 34 xoắn? Số cặp nuclêơtit chu kì xoắn? ăngtơron gồm 10 cặp nuclêơtit/ chu kì xoắn ? Các loại nuclêơtit liên kết với + Các nuclêôtit liên kết thành cặp theo thành cặp? nguyên tắc bổ sung: A – T; G – X 14 Tự tạo mơ hình ADN áp dụng vào dạy chương III: ADN Gen - Sinh học - GV gọi HS lên trình bày mơ hình - Đại diện nhóm trình bày, vừa mơ hình + Đếm số cặp + Chỉ rõ loại nuclêôtit liên kết với Chiếu mơ hình ADN - GV chiếu mơ hình ADN lên hình Yêu - HS quan sát hình cầu HS so sánh hình với H15 SGK - HS quan sát hình, đối chiếu với H 15 rút nhận xét Hoạt động 2: Lắp ráp mơ hình cấu trúc khơng gian phân tử ADN * Các NL, KN cần đạt: KN quan sát, NL tự học, NL tự quản lý, NL hợp tác, KN thực hành Hoạt động GV - GV hướng dẫn cách lắp ráp mơ hình: Hoạt động HS - HS ghi nhớ kiến thức, cách tiến hành + Lắp mạch 1: theo chiều từ chân đế lên từ đỉnh trục xuống Chú ý: Lựa chọn chiều cong đoạn cho hợp lí đảm bảo khoảng cách với trục + Lắp mạch 2: Tìm lắp đoạn có chiều - Các nhóm lắp mơ hình theo hướng dẫn Sau cong song song mang nuclêơtit theo nguyên lắp xong nhóm kiểm tra tổng thể tắc bổ sung với đoạn + Chiều xoắn mạch + Kiểm tra tổng thể mạch + Số cặp chu kì xoắn + Sự liên kết theo nguyên tắc bổ sung - GV yêu cầu nhóm cử đại diện đánh giá - Đại diện nhóm nhận xét tổng thể, đánh chéo kết lắp ráp giá kết - Cho HS xem băng hình đĩa nội dung: cấu trúc ADN, Kiểm tra - đánh giá - GV nhận xét chung tinh thần, kết thực hành - Căn vào phần trình bày HS kết lắp ráp mơ hình để đánh giá điểm Hướng dẫn học làm tập nhà - Vẽ hình 15 SGK vào - Ơn tập chương 1, 2, theo câu hỏi cuối chuẩn bị cho tiết sau kiểm tra 1tiết 15