(Skkn 2023) rèn kỹ năng làm bài tập di truyền cấp độ phân tử trong bồi dưỡng học sinh giỏi 9

“Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI Tên đề tài: “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Một chủ trương lớn Đảng nhà nước ta giáo dục thời kỳ đổi là: Nâng cao nguồn nhân lực bồi dưỡng nhân tài cho đất nước Muốn làm việc thật khơng dễ Nó địi hỏi mợt nỗ lực sáng tạo mệt mỏi người làm cơng tác giáo dục nói chung tồn thể đợi ngũ giáo viên nói riêng Để thực tốt chủ trương Đảng nhà nước, đáp ứng nhu cầu ngày cao về học tập rèn luyện học sinh , nhiều năm qua thân phấn đấu không ngừng nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện cho học sinh Trong cơng tác nâng cao chất lượng học sinh giỏi nhà trường trọng, nhằm tạo nguồn nhân tài tương lai cho đất nước từ em cịn ngồi ghế nhà trường cần phải theo dõi, phát tiến hành bồi dưỡng em nhằm giúp em phát huy hết khả tư sáng tạo Đặc biệt dạy học Sinh học cần truyền thụ cho học sinh kiến thức về sinh giới mợt cách vững chắc,đó khái niệm sinh học Ðồng thời làm rõ khả vận dụng kiến thức đời sống Học sinh phải làm quen với phương pháp và kỹ định để giải tập vận dụng vào thực tiễn cuộc sống Để làm điều giáo viên cần phối hợp thống truyền thụ kiến thức với phát triển lực giáo dục Việc dạy tốt, học tốt môn Sinh học bậc THCS mong muốn tồn xã hợi Sinh học mơn khoa học nhà trường, góp phần hình thành nhân cách sở để học tập, nghiên cứu khoa học, lao động sản xuất tạo cải vật chất cho xã hội.Hiện kiến thức sinh học trở nên rộng hơn, sâu Do việc dạy tốt bợ mơn sinh học trở thành một nhiệm vụ quan trọng, song gặp nhiều khó khăn, trở ngại,…Với mong muốn góp mợt phần nhỏ bé để thực tốt nhiệm vụ Tơi thiết nghĩ việc hình thành kĩ giải tập di truyền cho học sinh lớp không dừng lại mức độ em làm tập mà phải làm tốt làm nhanh tập Đây nền tảng để em học tốt mơn sinh học bậc THPT Do nội dung chủ yếu viết một số kinh nghiệm thân rút q trình giảng dạy trực tiếp mơn sinh học trường, với kinh nghiệm mong muốn giúp đỡ em để em có nhiều kĩ giải một số dạng tập di truyền phân tử chương trình SGK sách nâng cao bộ môn sinh học Kiến thức đạt sở cho hoạt đợng có mục đích, cho hướng nghiệp mợt cách có ý thức chọn nghề cho nghề nghiệp tương lai khả hình thành, phát triển tồn diện nhân cách cho học sinh Hơn kiến thức di truyền phân tử lớp nền tảng để em tiếp tục nghiên cứu mức 1/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” độ cao hơn, rộng chương trình Sinh học cấp THPT Làm tốt tập di truyền phân tử lơp em gặp khó khăn giải tập chương trình sinh học THPT, giúp em u thích mơn học, tạo niềm say mê với bợ mơn Với mong muốn đóng góp vào một phần nhỏ vào công tác bồi dưỡng học sinh giỏi huyện nhà mà muốn chia sẻ một vài kinh nghiệm:“Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” II MỤC ĐÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 1/ Mục đích : Là một giáo viên phụ trách giảng dạy môn Sinh học trường THCS Bản thân trải qua 13 năm giảng dạy môn học Song song với công tác giảng dạy lớp theo chun mơn chừng năm tơi tham gia công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trường Có mợt số thành cơng định lĩnh vực này, xin chia sẻ kinh nghiệm nhỏ cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi phần hướng dẫn học sinh làm tập về quy luật di truyền cấp độ phân tử cho bạn bè, đồng nghiệp tham khảo mong nhận chia sẻ, góp ý từ đồng nghiệp để tơi có thêm kinh nghiệm về công tác nhằm đưa phong trào bồi dưỡng học sinh giỏi huyện nhà tiến thêm bước 2/Đối tượng nghiên cứu: Các dạng tập di truyền cấp độ phân tử 3/Đối tượng khảo sát thực nghiệm: - Đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học lớp nhà trường năm học 2017 2018 4/Phương pháp : Bản thân tham gia trực tiếp giảng dạy môn sinh học, bồi dưỡng học sinh giỏi đội tuyển trường nhiều năm qua phối hợp nhiều phương pháp giảng dạy phân tích, gợi mở, dẫn dắt có đối chiếu, thực nghiệm so sánh, tự rút kinh nghiệm cho thân qua từng năm, có điều chỉnh cho phù hợp với đối tượng 5/Phạm vi kế hoạch nghiên cứu: - Phạm vi nghiên cứu:Các dạng tập di trùn cấp đợ phân tử chương trình Sinh học - Kế hoạch nghiên cứu: Từ thực tiễn bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học thực đề tài từ tháng đến hết tháng 12 năm học 2017- 2018 III QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Khảo sát thực tế: Trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Sinh học nói riêng mơn học nói chung trường THCS huyện thường gặp hạn chế về kết Điều xuất phát từ nguyên nhân chủ yếu sau: nội dung bồi dưỡng, khơng phải trường chun nên khơng có chương trình dành cho lớp chuyên, thiếu định hướng thiếu tính liên thơng hệ thống chương trình Tất giáo viên dạy bồi dưỡng đều phải tự soạn, tự nghiên cứu tự sưu tầm tài liệu; học sinh, một số không yên tâm chọn theo một số lớp bồi dưỡng HSG phải nhiều thời gian, ảnh hưởng đến sức khỏe 2/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” kết học tập chung Đặc biệt mơn mang tính học thuộc môn Sinh, Sử , Địa học sinh khơng thấy tha thiết chọn bồi dưỡng Chính việc chọn học sinh vào đợi tuyển mợt khó khăn giáo viên em học tốt đều lựa chọn thi mơn Tốn,Lý, Hóa, Tiếng anh, em chọn thi môn Sinh em không chọn vào đội tuyển mơn Thậm trí trường tơi có em học tốt dù không vào đội tuyển Tốn em định khơng thi mơn Sinh Vì đợi tuyển Sinh phần hạn chế chọn học sinh xuất sắc thật Hạn chế giáo viên dạy bồi dưỡng phải hồn tất cơng tác giảng dạy giáo viên khác, đơi cịn kiêm nhiệm nhiều cơng tác khác mợt thực tế ban giám hiệu lúc muốn giao công tác cho giáo viên tốt, giỏi, có uy tín Chính lý đó, việc đầu tư cho cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi có phần bị hạn chế Mợt số khó khăn khác đơi gặp phải có giáo viên giỏi khơng gắn bó với cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều lý khác Việc giáo viên dạy bồi dưỡng phải sở tình nguyện chứ khơng thể áp đặt dùng biện pháp hành chính; đối tượng học sinh tất nhiên phải “đạt yêu cầu” chọn để bồi dưỡng Cho nên việc chọn lựa cần đối tượng Đó cơng việc phát chọn lọc phân loại Qua thực tế tơi thấy việc rèn cho em kỹ giải tập tạo cho em niềm hứng thú với bộ mơn Sinh học, em khơng cịn cảm thấy Sinh học mơn học tḥc lịng , em vận dụng kiến thức tốn học vào làm làm một cách thành thạo Làm tốt tập tạo cho em niềm say mê với mơn học từ nợi dung khác môn học em lĩnh hội một cách tốt Đa số em sau bồi dưỡng đợi tuyển sinh em đều nói rằng em khơng gặp khó khăn tập, em thích làm tập Sinh học em u thích mơn học *Những thuận lợi khó khăn thực đề tài: - Thuận lợi: Lãnh đạo nhà trường quan tâm chuyên môn, thường xuyên kiểm tra dự để rút kinh nghiệm cho giáo viên Ngồi trường cịn nhận quan tâm ban ngành địa phương Học sinh có đợ tuổi đồng đều 14-15 Các em đợi tuyển đa số có ý thức học tập, cần cù chăm Các em đều có đầy đủ SGK, ghi, tập đồ dùng học tập Trường có phịng bợ mơn Sinh trang bị đầy đủ thiết bị, đồ dùng dạy học, máy tính, máy chiếu để giáo viên bợ mơn sử dụng phương pháp dạy học đặc biệt ứng dụng công nghệ thông tin Đa số gia đình em đầu tư giành nhiều thời gian cho em học tập - Khó khăn: Học sinh địa bàn rợng, việc học nhóm khơng thuận lợi Thời gian bồi dưỡng cho em hạn chế em cịn phải học thêm mơn khác : Tốn, Văn, Tiếng Anh Mợt số phụ huynh học sinh quan tâm tới việc học tập bợ mơn em Có phụ huynh cịn khơng muốn tiếp tục 3/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” ôn em vào đợi tuyển huyện để thi thành phố sợ ảnh hưởng đến việc học tập hai mơn Văn, Tốn để thi vào cấp Số liệu điều tra trước thực đề tài: Sau học xong nội dung về quy luật Menđen có danh sách 10 em đăng kí thi chọn vào đợi tuyển Sinh học nhà trường kiểm tra kỹ giải tập về ADN 10 học sinh đăng kí đội tuyển qua kiểm tra khảo sát với thời gian 60 phút sau: Đề bài: A Phần trắc nghiệm ( 2,5 đ): Khoanh vào câu trả lời cho câu hỏi sau: Câu 1: Đơn vị cấu tạo nên ADN là: A Axit ribônuclêic B Axit đêơxiribơnuclêic C Axit amin D Nuclêơtit Câu 2: Đường kính ADN chiều dài vòng xoắn ADN lần lượt bằng: A 20 Å 34 Å B 34 Å 20 Å C 10 Å 34 Å D 34 Å 10 Å Câu 3: Mỗi vịng xoắn phân tử ADN có chứa : A 20 cặp nuclêôtit B 30 nuclêôtit C 10 nuclêôtit D 20 nuclêơtit Câu 4: Mợt gen có chiều dài 3570 Å Hãy tính số chu kì xoắn gen A 210 B 119 C 105 D 238 Câu 5: Một phân tử ADN sinh vật nhân thực có số nuclêơtit loại X chiếm 15% tổng số nuclêơtit Hãy tính tỉ lệ số nuclêôtit loại T phân tử ADN A 35% B 15% C 20% D 25% Câu 6: Mợt gen có 480 ađênin 3120 liên kết hiđrơ Gen có số lượng nuclêơtit A 1200 nuclêôtit 4/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” B 2400 nuclêôtit C 3600 nuclêôtit D 3120 nuclêôtit Câu 7: Nếu gen thực trình nhân đơi lần liên tiếp số gen tạo là: A B C 12 D 16 Sử dụng kiện sau để trả lời câu hỏi :8, 9, 10 Một gen có chiều dài 5100 Å, q trình nhân đơi gen tạo 32 mạch đơn gen con, có chứa 9600 nuclêơtit loại T Câu 8: Số lần phân đôi gen là: A B C D Câu 9: Tính số nuclêơtit mơi trường cung cấp cho trình A 12000 B 93000 C 45000 D 48000 Câu 10: Số nuclêôtit loại gen là: A A = T = 600; G = X = 900 B A = G = 900; T = X = 600 C A = T = 900; G = X = 600 D A = T = 300; G = X = 1200 B Phần tự luận (7,5 đ) Câu (3,5 đ) : Mợt gen có 60 vịng xoắn có chứa 1450 liên kết hyđrơ Trên mạch thứ gen có 15% ađênin 25% xitôzin Xác định : Số lượng tỉ lệ từng loại nuclêôtit gen Số lượng tỉ lệ từng loại nuclêôtit gen mạch gen Số liên kết hoá trị gen Câu (4 đ) Một đoạn ADN chứa hai gen: - Gen thứ dài 0,51 μm có tỉ lệ từng loại nuclêơtit mạch đơn thứ sau: A:T:G:X=1:2:3:4 - Gen thứ hai dài bằng phân nửa chiều dài gen thứ có số lượng nuclêôtit từng loại mạch đơn thứ hai là: A = T/2 = G/3 = X/4 Xác định: Số lượng từng loại nuclêôtit mạch đơn gen Số lượng tỉ lệ từng loại nuclêôtit đoạn ADN Số liên kết hyđrô số liên kết hóa trị đoạn ADN 5/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” Đáp án A Phần trắc nghiệm: Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu10 B A D C A B D B C A 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ B Phần tự luận Đáp án Câu 1: Số lượng tỉ lệ từng loại nuclêôtit gen : - Tổng số nuclêôtit gen : N = 20 x 60 = 1200 (nu) - Gen có 1450 liên kết hyđrơ Suy : + Theo đề: 2A + 3G = 1450 (1) + Theo NTBS: 2A + 2G = 1200 (2) Từ (1) (2) suy ra: G = 250 A = 350 (nu) - Vậy, số lượng tỉ lệ từng loại nuclêôtit gen : + G = X = 250 (nu) = 250/1200 x 100% = 20,8% + A = T = 1200/2 – 250 = 350 (nu) = 50% – 20,8% = 29,1% Số lượng tỉ lệ từng loại nuclêôtit mạch gen : - Mỗi mạch gen có : 1200 : = 600 (nu) + A1 = T2 = 15% = 15% 600 = 90 (nu) + X1 = G2 = 25% = 25% = 25%.600 = 150 (nu) + T1 = A2 = 350 – 90 = 260 (nu) = 260/600 100% = 43% + G1 = X2 = 250 -150 = 100 ( nu ) = 100/600 100% = 17% Số liên kết hoá trị gen : 2N – = 1200 - = 2398 (liên kết) Câu 2: Điẻm 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0, 25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ Số lượng từng loại nuclêôtlt mạch đơn gen: a Gen thứ nhất: - Tổng số nuclêôtit gen: (0,51 104 )/ 3,4 = 3000 (nu) 0,5đ 0,25đ - Số nuclêôtit mạch gen: 3000 : = 1500 (nu) Theo đề bài: 0,25đ A1 : T1 : G1 : X1 = : : : = 10% : 20% : 30% : 40% - Vậy số lượng từng loại nuclêôtit mạch đơn gen thứ nhất: + A1 = T2 = 10% 1500 = 150 (nu) 6/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” + T1 = A2 = 20% 1500 = 300 (nu) + G1 = X2 = 30% 1500 = 450 (nu) + X1 = G2 = 40% 1500 = 600 (nu) b Gen thứ hai: - Số nuclêôtit gen: 3000 : =1500 (nu) - Số nuclêôtit mạch gen: 1500 : = 750 (nu) Theo đề : A2 = T2/2 = G2/3 = X2/4 =( A2 + T2 + G2 + X2 )/ (1+2+3+4) Mà A2 + T2 + G2 + X2 = 750 → A2 = T2/2 = G2/3 = X2/4 =750/10 = 75 → A2 = 75 = 75 (nu) T2 = 75 = 150 (nu) G2 = 75 = 225 (nu) X2 = 75 = 300 (nu) - Vậy, số lượng từng loại nuclêôtit mạch đơn gen thứ hai: + T1 = A2 = 75 (nu) + A1 = T2 = 150 (nu) + X1 = G2 = 225 (nu) + G1 = X2 = 300 (nu) Số lượng tỉ lệ từng loại nuclêôtit đoạn ADN : - Đoạn ADN có: 3000 + 1500 = 4500 (nu) - A = T = 150 + 300 + 75 +150 = 675 (nu) = 675/4500 100% = 15% - G = X = 50% - 15% = 35% = 35% 4500 = 1575 (nu) Số liên kết hyđrô số liên kết hóa trị đoạn AND: - Số liên kết hyđrô: 2A + 3G = 675 + 1575 = 6075 liên kết - Số liên kết hóa trị: 2N - = 4500 -2 = 8998 liên kết 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ * Kết khảo sát Điểm - -3 5-6 7- 9-10 Số HS đạt Tỉ lệ 0% 10% 60% 30% 0% Qua kết điều tra nhận thấy đa số em nắm kiến thức về ADN biết vận dụng vào làm tập, nhiên em chưa thành thạo.Đa số em đều làm chưa câu trắc nghiệm 6, 8, tập phần tự luận em lúng túng làm trình bày tập địi hỏi em cần kĩ sử dụng kiến thức toán học để giải 3.Những biện pháp thực hiện: 7/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” Để đảm bảo yêu cầu cải cách giáo dục, từng bước vận dụng phương pháp dạy học “coi học sinh nhân vật trung tâm, giáo viên người tổ chức, hướng dẫn cho học sinh học tập”.Và để có buổi hướng dẫn học sinh giải tập về ADN đạt kết nghiên cứu kỹ sách giáo khoa trước soạn bài, đọc tài liệu tham khảo về sinh học nâng cao dành cho giáo viên học sinh ôn thi học sinh giỏi, tham khảo một số đề thi học sinh giỏi cấp huyện, tỉnh, sách viết về chuyên đề sinh 9… Bộ Giáo dục một số nhà xuất biên soạn Kết hợp với nội dung dạy qua năm bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh nhà trường biên soạn thành hệ thống nội dung kiến thức tập theo mạch kiến thức từ dễ đến khó cho phù hợp với học sinh phụ trách bồi dưỡng Trong q trình giảng dạy tơi ln tìm tịi, nghiên cứu để lựa chọn nội dung , chọn phương pháp phù hợp để học sinh tiếp thu kiến thức học một cách thoải mái, không bị gị bó, thụ đợng, gây hứng thú học học sinh Từ định kiến thức cần chuẩn bị cho học sinh Những thao tác tư cần sử dụng thành thạo, đơn vị kiến thức cần truyền thụ trao đổi với bạn đồng nghiệp có chun mơn giảng dạy trường bạn Giảng kỹ kiến thức dạy, đặc biệt kiến thức bản, trọng tâm chương trình sinh học THCS Tơi xin phép trình bày mợt số kinh nghiệm nhỏ việc hướng dẫn học sinh giải tập ADN chương trình sinh học mà tơi thấy có hiệu IV.NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI Phần 1: CẤU TẠO PHÂN TỬ ADN A TÓM TÁT KIẾN THỨC CƠ BẢN: - Phân tử ADN ( axit đêơxiribơnuclêic) có kích thước khối lượng lớn; có cấu tạo đa phân, tức nhiều đơn phân hợp lại - Mỗi đơn phân mợt nuclêơtit có chiều dài 3,4A có khối lượng trung bình 300đvC Có loại nuclêơtit A ( ađênin), T ( timin), G ( guanin) X ( xitơzin) - Phân tử ADN có cấu mạch pôlinuclêôtit, nuclêôtit mạch liên kết với bằng liên kết cợng hóa trị Các nuclêơtit hai mạch ADN liên kết theo từng cặp theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng liên kết hyđrô G liên kết với X bằng liên kết hyđrơ - Phân tử ADN có cấu trúc mạch đơn, xoắn theo chiều từ trái qua phải, ngược chiều kim đồng hồ với đường kính vịng xoắn 20 A Mỗi chu kì xoắn cao 34 A0 gồm 10 cặp nuclêôti - Bốn loại nuclêôtit xếp với thành phần, số lượng trật tự khác tạo cho ADN vừa có tính đa dạng vừa có tính đặc thù B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI: DẠNG Tương quan tổng số nuclêôtit với chiều dài, khối lượng số chu kì xoắn ADN( hay gen) Lập công thức liên quan: 8/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” Để lập công thức liên quan đến việc tính chiều dài, số lượng nuclêơtit, số chu kì xoắn tơi cho học sinh quan sát lại mơ hình cấu trúc khơng gian phân tử ADN hướng dẫn em dùng kiến thức toán học để tự thiết lập công thức sau : Hai mạch pôlinuclêôtit ADN xếp song song nên chiều dài ADN bằng chiều dài một mạch Ký hiệu: N: số nuclêôtit ADN ( Nu) N : số nuclêôtit mạch L : chiều dài ADN ( A0) M: khối lượng ADN ( đvc) C : Số chu kì xoắn ADN ( chu kì) ( 1A0 = 10-4 μm = 10-7 mm) + Mỗi nuclêôtit dài 3,4A0 nên công thức liên quan N L là: L= N 3,4 ( A0) + Mỗi nuclêơtit có khối lượng trung bình 300 đvC nên cơng thức liên quan M N M : N= (Nu) 300 +Mỗi chu kì xoắn cao 34 A0, gồm 10 cặp nuclêơtit nên cơng thức tính số chu kì xoắn : L N C= 34 = = 20 M ( chu kì) 300.20 Bài tập hướng dẫn giải: Bài Có hai đoạn ADN: - Đoạn thứ có khối lượng 900.000đvC - Đoạn thứ hai có 2400 nuclêôtit Cho biết đọan ADN dài dài µm? HƯỚNG DẪN - Xét đoạn ADN thứ nhất: Số lượng nuclêôtit đoạn: 900.000 M N= = = 3000(nu) 300 300 Chiều dài đoạn ADN: N 3000 3,4 = 3,4 = 5100 (A0) 2 - Xét đoạn ADN thứ hai: Chiều dài đoạn ADN: N 2400 L = 3,4A0 = 3,4A0 = 4080A0 2 L= 9/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” Vậy đoạn ADN thứ dài đoạn AND thứ hai: 5100A0 - 4080A0 = 1020A0 Bài Gen thứ có chiều dài 3060A Gen thứ hai nặng gen thứ 36000đvC Xác định số lượng nuclêôtit gen HƯỚNG DẪN Số lượng nuclêôtit gen thứ nhất: L.2 3060.2 N= = = 1800( nu) 3,4 3, Khối lượng gen thứ nhất: M= N 300 = 1800 300 = 540000 (đvC) Khối lượng gen thứ hai: 540000đvC + 36000đvC = 576000đvC Số lượng nuclêôtit gen thứ hai: M 576000 N= = = 1920 ( nu) 300 300 Bài 3: Tính số chu kì xoắn gen trường hợp sau đây: a Gen dài 5100 A0 b Gen dài 0,306μm c Gen có 360000 đvC d Gen có 2400nu HƯỚNG DẪN L 0,306.104 34 a Gen có số chu kì xoắn là: C= 34 = = 90( chu kì) 360000 M b Gen có số chu kì xoắn là: C= = 300.20 = 60( chu kì) 300.20 2400 N c Gen có số chu kì xoắn là: C= = 20 = 120( chu kì) 20 DẠNG Vận dụng nguyên tắc bổ sung xác định tỉ lệ %, số lượng loại nuclêôtit ADN ( hay gen) Lập công thức liên quan: Ở dạng tiếp tục cho học sinh quan sát lại mơ hình cấu trúc khơng gian phân tử ADN hướng dẫn em dùng kiến thức toán học để tự thiết lập công thức : Theo nguyên tắc bổ sung, phân tử ADN, số nuclêôtit loại A bằng T G bằng X: A=T G=X mà A+T+G+X=N 10/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” => 2A + 2G =N => A + G = N - Suy tương quan tỉ lệ loại nuclêôtit phân tử ADN: % A =% T, % G= % X A + G = T + X = 50% N Bài tập hướng dẫn giải: Bài Một gen dài 0,408micrơmet có số nuclêơtit loại G 15% Xác định số lượng tỉ lệ loại nclêôtit gen HƯỚNG DẪN Tổng số nuclêôtit gen: 0, 408.104.2 N= = 2400(nu) 3, Gen có: G = X = 15% Suy A = T = 50% - 15% = 35% Vậy tỉ lệ số lượng từng loại nuclêôtit gen là: A = T = 35% 2400 = 840 ( nu) G = X = 15% 2400 = 360 ( nu) Bài Gen thứ có 900G 30% tổng số nuclêơtit gen Gen thứ hai có khối lượng 900000đvC Hãy xác định gen dài HƯỚNG DẪN - Xét gen thứ nhất: Số lượng nuclêôtit gen thứ nhất: 100 N = 900 = 3000 ( nu) 30 Chiều dài gen thứ nhất: 3000 L= 3,4 = 5100(A0) - Xét gen thứ hai: Số lượng nuclêôtit gen thứ hai: 900000 N= = 3000 ( nu) 300 Chiều dài gen thứ hai: 3000 L= 3,4 = 5100(A0) Vậy hai gen có chiều dài bằng DẠNG Xác định trình tự, tỉ lệ, số lượng loại nuclêôtit mạch hai mạch phân tử ADN Lập công thức liên quan: - Xác định trình tự nuclêơtit mạch phân tử ADN dựa vào NTBS: A mạch liên kết với T mạch G mạch liên kết với X mạch 11/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” - Gọi A1, T1, G1, X1 lần lượt số nuclêôtit loại mạch thứ A 2, T2, G2, X2 lần lượt số nuclêôtit loại mạch thứ hai Theo NTBS, ta có: A1 = T2 T1 = A2 G = X2 X1 = G2 =>A = T = A1 + A2 G = X = G1 + G2 Tỉ lệ nuclêôtit loại mạch : %A1 = %T2 %T1 = %A2 %G1 = %X2 %X1 = %G2 Tỉ lệ nuclêôtit loại gen: % A1  % A % T1  % T2 = 2 % G1  % G % X1  % X %G =%X = = 2 %A =%T = Bài tập hướng dẫn giải: Bài Một đoạn phân tử ADN có trật tự nuclêôtit mạch đơn thứ sau: …AAT-AXA-GGX-GXA-AAX-TAG… a Viết trật tự nuclêôtit mạch đơn thứ hai đọan ADN b Xác định số lượng loại nuclêôtit mạch đoạn ADN cho HƯỚNG DẪN a Trật tự nuclêôtit mạch đơn thứ hai đọan ADN : …TTA-TGT-XXG-XGT-TTG-ATX b Số lượng từng loại nuclêôtit mạch đọan ADN Theo đề theo NTBS, ta có số nuclêơtit mạch: A1 = T2 = ( nu) T1 = A2 = (nu) G1 = X2 = 4( nu) X1 = G2 = ( nu) Số lượng từng loại nuclêôtit đọan ADN: A = T = A1 + A2 = 8+2 = 10 (nu) G = X = G1 + G2 = 4+4 = ( nu) Bài Một gen có chiều dài 5100A0 có 25%A Trên mạch thứ có 300T mạch thứ hai có 250X Xác định: a Số lượng loại nuclêôtit gen b Số lượng loại nuclêôtit mạch gen HƯỚNG DẪN a Số lượng từng loại nuclêôtit gen: Tổng số nuclêôtit gen: 12/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” 5100.2 = 3000( nu) 3,4 Theo đề: A =T = 25% => G = X = 50% - 25% = 25% Vậy số lượng từng loại nuclêôtit gen đều bằng nhau: A = T = G = X = 25% 3000 = 750 (nu) b Số lượng từng loại nuclêôtit mạch gen: Theo đề theo NTBS, ta có: T1 = A2 = 300 ( nu) Suy A1 = T2 = A – A2 = 750 – 300 = 450 (nu) G1 = X2 = 250 ( nu) Suy X1 = G2 = G – G1 = 750 – 250 = 500 (nu) Vậy số lượng từng loại nuclêôtit mạch gen là: T1 = A2 = 300 ( nu) A1 = T2 = 450 (nu) G1 = X2 = 250 ( nu) X1 = G2 = 500 (nu) Bài Một đoạn phân tử ADN có 180 vịng xoắn chứa hai gen I II gen I có chiều dài gấp đơi gen II N= Gen I có tỉ lệ T = ; X Gen II có tỉ lệ GX = A T a Xác định khối lượng số chu kì xoắn gen b Số lượng từng loại nuclêôtit gen HƯỚNG DẪN 1/ Chiều dài gen I gấp đôi gen II suy số lượng nuclêôtit gen I gấp đôi số nuclêôtit gen II - Tổng số nuclêôtit hai gen: 180 20 = 3600 (Nu) - Số nuclêôtit gen I: ( 3600 : 3) = 2400 (Nu) - Khối lượng gen I: 2400 300 = 72.104 đvC - Số chu kì xoắn gen I: 2400 : 20 = 120 vịng - Số nuclêơtit gen II 3600 - 2400 = 1200(Nu) - Khối lượng gen II: 1200 300 =36.104 đvC - Số chu kì xoắn gen I: 1200 : 20 = 60 vòng 2/ a)Số lượng từng loại nuclêôtit gen I: Theo đề: T T X T  X 2400 : = => = = = = 120 X 7 37 10 => A = T = 120.3 = 360 (Nu) G = X = 120 7= 840 (Nu) b)Số lượng từng loại nuclêôtit gen II: Theo đề GX 2G G = => = => = A T 2A A 13/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” => G A G  A 1200 : = = = = 150 1 4 => G = X = 150 Nu ; A = T = 150.3 = 450 (Nu) DẠNG Tính số liên kết hyđrơ , liên kết cộng hóa trị phân tử ADN Lập công thức liên quan: Ở dạng giúp học sinh tự xây dựng công thức dựa vào kiến thức lí thuyết cộng với dụng cụ trực quan mơ hình phân tử ADN không cung cấp công thức để em học thuộc a) Lập cơng thức tính số liên kết hyđrơ Trong phân tử ADN: - A mạch liên kết với T mạch bằng liên kết hyđrô - G mạch liên kết với X mạch bằng liên kết hyđrô Gọi H số liên kết hyđrô phân tử ADN H = ( số cặp A-T) + ( số cặp G-X) Hay: H = 2A + 3G b) Lập cơng thức tính số liên kết cợng hóa trị Trước hết giúp học sinh tự xây dựng kiến thức dựa vào kiến thức lí thuyết cợng với dụng cụ trực quan mơ hình phân tử ADN - Trong phân tử ADN liên kết cợng hóa trị liên kết phân tử đường phân tử axit phôtphoic Bản thân đơn phân phân tử ADN có liên kết cợng hóa trị Trên mạch đơn đơn phân lại liên kết với thành mạch liên kết cợng hóa trị phân tử đường nuclêôtit với phân tử axit nuclêôtit bên cạnh nên: Số liên kết cợng hóa trị tạo đơn phân với một mạch đơn : N -1 Số liên kết cợng hóa trị tạo đơn phân với phân tử ADN : 2.( N -1 ) = N- 2 Số liên kết hoá trị phân tử AND = Tổng số liên kết hoá trị nu + tổng số liên kết hoá trị nu: ( N- 2) + N = 2N -2 Bài tập hướng dẫn giải: Bài Một gen có 2700 nuclêơtit có hiệu số A với G 10% số nuclêơtit gen a Tính số lượng loại nuclêơtit gen b Tính số liên kết hyđrô gen HƯỚNG DẪN a Số lượng từng loại nuclêôtit gen: Theo đề: A – G = 10% Theo NTBS A + G = 50% Suy ra: A = (10% + 50%) : 14/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” G = X = 50% - 30% = 20% Vậy A = T = 30% G = X = 20% Số lượng từng loại nuclêôtit gen: A = T = 30% 2700 = 810 ( nu) G = X = 20% 2700 = 540 ( nu) b Số liên kết hyđrô gen: H = 2A + 3G = 810 + 540 = 3240 Lkết Bài Một gen có 2720 liên kết hyđrơ có số nuclêơtit loại X 480 Xác định: a Số lượng loại nuclêôtit gen b Chiều dài gen HƯỚNG DẪN a Số lượng từng loại nuclêôtit gen: Theo đề: G = X = 480( nu) Gen có 2720 liên kết hyđrô, nên: H = 2A + 3G  2720 = 2.A + 480 Suy A = (2720 – 3.480) :2 = 640(nu) Vậy số lượng từng loại nuclêôtit gen là: A = T = 640(nu) ; G = X = 480(nu) a Chiều dài gen: Số lượng nuclêôtit một mạch gen: N = A + G = 480+ 640 = 1120(nu) Chiều dài gen: L = 1120 x 3,4 = 3808 (A0) Bài Hai gen dài nhau: - Gen thứ có 3321 liên kết hyđrơ có hiệu số Guanin với loại nuclêôtit khác 20% số nuclêôtit gen - Gen thứ hai nhiều gen thứ 65 Ađênin Xác định: Số lượng loại nuclêôtit gen thứ Số lượng tỉ lệ loại nuclêôtit gen thứ hai Tính số liên kết hóa trị gen HƯỚNG DẪN Gen thứ : - Gọi N1 số nuclêôtit gen thứ nhất: + Theo đề: G - A = 20% N (1) + Theo NTBS: G + A = 50% N (2) Từ (1) (2) suy ra: G = X = 35% N; A = T = 50%N - 35% N = 15%N Số liên kết hyđrô gen : H = 2A + 3G = 3321 liên kết suy ra: 2.15%N + 35%N = 3321 15/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” => 135%N = 3321 => N = 2460 - Số lượng từng loại nuclêôtit gen: + A = T = 15% 2460 = 369 (nu) + G = X = 35% 2460 = 861 (nu) Gen thứ hai: Số nuclêôtit gen thứ hai bằng 2460 Số lượng tỉ lệ từng loại nuclêôtit gen thứ hai: + A = T = 369 + 65 = 434 (nu) = 434/ 2460 100% = 17,6% + G = X = 50% - 17,6% = 32,4% = 32,4% 2460 = 769 (nu) 3.Số liên kết hóa trị gen: Số liên kết hóa trị gen I bằng số liên kết hóa trị gen II bằng: 2.2460 – = 4918 (liên kết) Phần CƠ CHẾ NHÂN ĐÔI ADN A TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN: Dưới tác dụng enzim, hai mạch đơn phân tử ADN lần lượt tách liên kết hyđrô từ đầu đến đầu Khi ấy, nuclêôtit tự môi trường nội bào lần lượt di chuyển vào liên kết với nuclêôtit hai mạch đơn theo NTBS: - A mạch liên kết với T môi trường - T mạch liên kết với A môi trường - G mạch liên kết với X môi trường - X mạch liên kết với G môi trường Kết từ một phân tử ADN mẹ hình thành phân tử ADN giống hệt giống với ADN mẹ Trong phân tử ADN có mợt mạch đơn nhận từ ADN mẹ mợt mạch đơn cịn lại liên kết từ nuclêôti môi trường nội bào Quá trình nhân đơi ADN cịn gọi q trình tự B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG Tính số lần nhân đôi ADN số phân tử ADN tạo qua trình nhân đơi Hướng dẫn lập cơng thức: + phân tử ADN thực nhân đôi: Số lần nhân đôi Số ADN Công thức 21 2.2 22 2.2.2 23 2.2.2.2 24 x 2.2.2.2 2( x thừa số 2) 2x + Có a phân tử ADN nhân đơi x lần số ADN tạo là:a.2x Bài tập hướng dẫn giải: 16/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” Bài Một gen nhân đôi số lần tạo 32 gen Xác định số lần nhân đôi gen HƯỚNG DẪN Gọi x số lần nhân đơi gen, ta có số gen tạo là: 2x = 32 = 25 Suy x = Vậy gen nhân đôi lần Bài 2: Một gen tự nhân đôi số lần tạo tất 16 mạch đơn Xác định số lần tự nhân đơi HƯỚNG DẪN Gen có cấu trúc hai mạch nên số gen tạo là: 16:2 = (gen con) Gọi x số lần nhân đơi gen, ta có số gen tạo là: 2x = = 23 Suy x =3 Bài 3: Có gen nhân đôi lần Xác định số gen tạo HƯỚNG DẪN x Số gen tạo là: = 3.24 = 16= 48 ( gen con) DẠNG Tính số lượng nuclêôtit môi trường cung cấp cho ADN nhân đôi Hướng dẫn lập công thức: a)Qua đợt tự nhân đôi: N tự = N A tự = T tự = A gen = T gen; G tự = X tự = G gen = X gen b) Qua nhiều đợt tự nhân đôi: (x đợt) * Tính số AND con: Tổng số ADN = 2x * Dù đợt tự nhân đôi số ADN tạo từ AND ban đầu có AND mà ADN có mạch mạch cũ => Số AND có mạch đều = 2x – Môi trường cần cung cấp nguyên liệu tương đương với (2x – 1) phân tử ADN * Tổng số nu sau ADN = N 2x * Tổng số nu tự cần dùng cho ADN qua x đợt tự nhân đôi: N tựdo = N.2x – N = N(2x – 1) * Số nu từng loại cần dùng cho ADN qua x đợt tự nhân đôi là: A tự do= T tự = A(2x- 1) = T(2x- 1) G tự do= X tự = G(2x- 1) = X(2x- 1) Bài tập hướng dẫn giải: Bài Mạch gen có 200A 120G; mạch gen có 150A 130G Gen nhân đơi lần liên tiếp Xác định lọai nuclêôtit môi trường cung cấp cho gen nhân đôi 17/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” HƯỚNG DẪN Số lượng từng loại nu gen: A = T = A1 + A2 = 200 + 150 = 250 (nu) G = X = G1 + G2 = 120 + 130 = 250 (nu) Số lượng nuclêôtit từng loại môi trường cung cấp cho gen nhân đôi: Amt = Tmt = ( 23 – 1) Agen = ( 23 -1) 350 = 2450 (nu) Gmt = Xmt = ( 23 – 1) Ggen = ( 23 -1) 250 = 1750 (nu) Bài Gen có 600A có G = A Gen nhân đơi số đợt, môi trường cung cấp 6300G a Xác định số gen tạo b Xác định số liên kết hyđrô tất gen HƯỚNG DẪN a Số gen tạo ra: Gen có: A =T = 600 (nu) 3 G=X= A= 600 = 900 (nu) 2 Gọi x số lần nhân đơi gen, ta có số G mơi trường cung cấp cho gen nhân đôi là: Gmt = Xmt = ( 2x – 1) Ggen  6300 = ( 2x – 1) 900 6300 Suy ra: 2x – = =7 900 Số gen tạo là: 2x = + = gen b Số liên kết hyđrơ có tất gen con: 8.( 2A + 3G) = 8.(2 600 + 900) =8 3900 = 31200 (liên kết) Bài Một gen có A = 20%, G = 900 Gen tự nhân đôi số lần môi trường cung cấp 9000 Nu tự a.Tìm số lần tự nhân đôi gen ? b.Số gen tạo thành ? c.Số Nu loại môi trường cung cấp cho gen tự nhân đơi nói ? HƯỚNG DẪN a)Theo NTBS có: A +G = 50% mà A= 20% => G = 30% 900.100 Lại có G = 900 => Tổng số N gen là: N = = 3000( nu) 30 Gọi x số lần nhân đôi gen, ta có : ( 2x – 1) 3000 = 9000 2x – =3 x = = 22 => x = Vậy gen tự nhân đôi lần b)Số gen tạo thành : 22 = ( gen con) 18/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” N 3000 -G= - 900 = 600 ( nu) 2 G= X = 900 (nu) Số Nu loại môi trường cung cấp cho gen tự nhân đơi nói A= T= 600 ( 22 – 1) =600.3= 1800 ( nu) G= X = 900( 22 – 1) =900.3= 2700 ( nu) c)Số N loại gen: A= T= DẠNG Tính số liên kết hyđrơ , số liên kết hố trị hình thành bị phá vỡ gen thực tự nhân đôi Hướng dẫn lập công thức: a Qua đợt tự nhân đôi: H (bị phá vỡ) = HADN * H hình thành = HADN * Số liên kết hố trị hình thành: HT hình thành = ( N - 1) = N – 2 b Qua x đợt tự nhân đơi: * Tính số liên kết hiđrơ bị phá vỡ : Số liên kết hiđrô bị đứt đợt - Ở đợt nhân đôi thứ = H - Ở đợt nhân đôi thứ hai = 2H - Ở đợt nhân đôi thứ ba = 4H → tổng số LK hyđrô bị phá vỡ tổng dãy số: H + 2H + 4H… → Tổng số liên kết hiđrô bị phá vỡ = HADN (2x- 1) * Tổng số liên kết hiđrơ hình thành ADN = HADN 2x * Tổng số liên kết hóa trị hình thành ADN Tổng số mạch đơn ADN 2x, mạch đơn có hai mạch đơn ADN mẹ ban đầu nên số mạch đơn có liên kết hóa trị hình thành (2 2x – 2) → Tổng số liên kết hóa trị hình thành ADN : ( N - 1).(2 2x – 2)= (N- 2) (2x- 1) Giáo viên lưu ý cho học sinh : khơng xảy đột biến q trình nhân đơi khơng có tượng liên kết hóa trị bị đứt có tượng hai mạch tách ( đứt liên kết hiđrơ), cịn mạch đơn phân liên kết bền chặt liên kết hóa trị Bài tập hướng dẫn giải Bài Một gen nhân đôi lần phá vỡ tất 22680 liên kết hyđrơ, gen có 360A a Tính số lượng loại nuclêơtit gen b Tính số liên kết hyđrơ có gen tạo HƯỚNG DẪN a Số lượng từng loại nuclêôtit gen: 19/34 “Rèn kỹ làm tập di truyền cấp độ phân tử bồi dưỡng học sinh giỏi 9.” Gọi H số liên kết hyđrô gen, áp dụng cơng thức tính số liên kết hyđrô bị phá nhân đôi gen: ( 2x – 1) H = ( 23 – 1) H = 22680 22680 Suy ra: H= = 3240 liên kết 1 H = 2A + 3G = 2.360 + 3G = 3240 3240  2.360 Suy ra: G= = 840 (nu) Vậy số lượng từng loại nuclêôtit gen là: A = T = 360 (nu) G = X = 840 ( nu) b Số liên kết hyđrơ có gen tạo ra: Số gen tạo ra: 2x = 23 = (gen) Số liên kết hyđrơ có gen con: 3240 x = 25920 (liên kết) Bài Một gen chứa A = 900, X = 600 a.Tính số liên kết hiđrô bị phá vỡ số liên kết hiđrô hình thành gen trải qua đợt tự nhân đơi ? b.Gen nói tự nhân đơi liên tiếp tạo gen Hãy cho biết tổng số liên kết hiđrô bị phá vỡ, liên kết hiđrơ hình thành, liên kết hố trị hình thành ? HƯỚNG DẪN a) Tổng số liên kết hiđrô gen là: H = 900 + 600 = 3600 ( liên kết) => số liên kết hiđrô bị phá vỡ 3600 ( liên kết) số liên kết hiđrơ hình thành là: 3600 = 7200 (liên kết) b) Gọi x số lần nhân đôi gen ta có: 2x = = 23 => gen nhân đôi lần Tổng số liên kết hiđrô bị phá vỡ :HADN (2x- 1) =3600.( 23 – 1) =3600 = 25200 (liên kết) Tổng số liên kết hiđrơ hình thành là: 3600 = 28800 (liên kết) Tổng số nu một mạch đơn là: 900 + 600 = 1500 (nu) Tổng số liên kết hoá trị hình thành là: (1500-1)(8.2 -2)=1499.14 = 20986 (liên kết) Bài Một gen gồm 120 chu kỳ xoắn có tích số % A với loại Nu nhóm bổ sung 2,25% Trong q trình tự nhân đôi gen, mạch gen mở người ta thấy số Nu tự loại A đến bổ sung mạch thứ 240, số Nu tự loại X đến bổ sung mạch thứ hai 480 a.Tìm số lượng loại Nu mạch gen? b.Kết thúc trình tự có 48600 liên kết hiđrơ bị phá vỡ Hãy cho biết - Số liên kết hiđrơ hình thành 20/34