BÀI 38 NUCLEIC ACID VÀ GENE Thời lượng 3 tiết GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 BỘ SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG

BÀI 38 NUCLEIC ACID VÀ GENE Thời lượng 3 tiết GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 BỘ SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG BÀI 38 NUCLEIC ACID VÀ GENE Thời lượng 3 tiết GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 BỘ SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG BÀI 38 NUCLEIC ACID VÀ GENE Thời lượng 3 tiết GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 BỘ SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG BÀI 38 NUCLEIC ACID VÀ GENE Thời lượng 3 tiết GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 BỘ SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG BÀI 38 NUCLEIC ACID VÀ GENE Thời lượng 3 tiết GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 BỘ SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG BÀI 38 NUCLEIC ACID VÀ GENE Thời lượng 3 tiết GIÁO ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 BỘ SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG

BÀI 38 NUCLEIC ACID VÀ GENE

(Thời lượng 3 tiết)

Ngày soạn:…… /……/2024Ngày thực hiện Lớp/TS Tiết

- Nucleic acid là những đại phân tử sinh học, cấu tạo đa phân với đơn phân là

nucleotide Nucleic acid gồm DNA và RNA.- DNA có cấu trúc xoắn kép, gồm các đơn phân là bốn loại nucleotide A, T, G, C; các nucleotide liên kết giữa hai mạch theo nguyên tắc bổ sung

- Chức năng của DNA: lưu giữ, bảo quản, truyền đạt thông tin di truyền.- Gene là một đoạn của phân tử DNA, quy định một sản phẩm xác định là phân tửRNA hoặc chuỗi polypeptide

- Chỉ từ bốn loại nucleotide nhưng tạo ra được sự đa dạng của phân tử DNA: các phân tử DNA khác nhau bởi số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các

nucleotide Trình tự sắp xếp các nucleotide trong phân tử DNA đặc trưng cho từng loài, thậm chí từng cá thể

- DNA đặc trưng cho từng cá thể nên có thể ứng dụng phương pháp phân tích DNA trong việc xác định quan hệ huyết thống, xác định nghi phạm (truy tìm tội phạm),

- RNA có cấu trúc một mạch, đơn phân là bốn loại nucleotide A, T, G, U Dựa vào chức năng, RNA được chia thành ba loại mRNA, tRNA, rRNA

2 Năng lực

a) Năng lực khoa học tự nhiên

- Nêu được khái niệm nucleic acid Kể tên được các loại nucleic acid: DNA vàRNA

- Thông qua hình ảnh, mô tả được DNA với cấu trúc xoắn kép, gồm các đơn phân

là bốn loại nucleotide, các nucleotide liên kết giữa hai mạch theo nguyên tắc bổsung

– Nêu được chức năng của DNA trong việc lưu giữ, bảo quản, truyền đạt thôngtin di truyền

- Nêu được khái niệm gene.- Giải thích được vì sao chỉ từ bốn loại nucleotide nhưng tạo ra được sự đa dạngcủa phân tử DNA

- Nêu được sơ lược về tính đặc trưng cá thể của hệ gene và một số ứng dụng củaphân tích DNA trong xác định huyết thống, truy tìm tội phạm,

- Trình bày được RNA có cấu trúc một mạch, chứa bốn loại nucleotide Phân biệtđược các loại RNA dựa vào chức năng

b) Năng lực chung

- Tích cực tìm kiếm tranh ảnh liên quan đến nội dung bài học.- Chia sẻ, hỗ trợ bạn cùng thực hiện và hoàn thành nhiệm vụ học tập tìm hiểu vềnucleic acid và gene

3 Phẩm chất

- Có tinh thần trách nhiệm trong việc thực hiện nhiệm vụ học tập nhóm.- Chịu khó tìm kiếm tài liệu, tranh ảnh liên quan đến nội dung bài học

II THIẾT BỊ VÀ HỌC LIỆU – SGK KHTN 9.

– Hình ảnh, video, về nucleic acid và gene Video: https://www.youtube.com/watch?v=JQByjprj_mA (Nguồn: Amoeba Sisters)

– Phiếu học tập

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 (Dành cho nhóm D1, D2, D3)Quan sát hình 38.1, thực hiện các yêu cầu sau:

1 Mô tả cấu trúc phân tử DNA Cấu trúc đó được hình thành và ổn định nhờ yếutố nào?

2 Gọi tên các đơn phân cấu tạo nên phân tử DNA

ĐÁP ÁN

Trả lời:

1.- Cấu trúc phân tử DNA:+ DNA có cấu trúc xoắn kép gồm 2 mạch polynucleotide song song, ngược chiều,xoắn quanh một trục tưởng tượng từ trái qua phải (xoắn phải).

+ Trên mỗi mạch, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị, tạothành chuỗi polynucleotide theo chiều từ 5’ tới 3’

+ Giữa hai mạch đơn, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hydrogentheo nguyên tắc bổ sung (A của mạch này liên kết với T của mạch kia, G củamạch này liên kết với C của mạch kia hoặc ngược lại) tạo thành cặp nucleotide.+ DNA xoắn có tính chu kì, mỗi chu kì xoắn dài 34 Å tương ứng với 10 cặpnucleotide, đường kính vòng xoắn là 20 Å

- Cấu trúc của DNA được hình thành và đảm bảo nhờ liên kết cộng hóa trị giữacác nucleotide trên một mạch và liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung giữahai mạch

2 Các đơn phân cấu tạo nên phân tử DNA bao gồm: Adenine (A), Thymine (T),Guanine (G), Cytosine (C)

+ RNA có cấu tạo đa phân, đơn phân là bốn loại nucleotide: A, U, C, G.+ RNA có cấu trúc một mạch: Các đơn phân liên kết với nhau bằng liên kết cộnghóa trị tạo thành mạch RNA (chuỗi polypeptide)

2 RNA có cấu trúc một mạch có trình tự các nucleotide bổ sung với cácnucleotide trên DNA, do đó RNA được hình thành từ DNA

3 Phân biệt các loại RNA dựa vào chức năng:- mRNA: truyền đạt thông tin di truyền từ nhân ra tế bào chất, làm khuôn cho quátrình tổng hợp chuỗi polypeptide (dịch mã)

- tRNA: vận chuyển amino acid tự do đến nơi tổng hợp chuỗi polypeptide.- rRNA: là thành phần chủ yếu cấu tạo nên ribosome - nơi tổng hợp chuỗipolypeptide.

5 Nêu chức năng của phân tử DNA Giải thích tại sao con sinh ra có nhiều đặcđiểm giống bố mẹ

ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP 3

1 Kích thước của mỗi cặp nucleotide là 3,4 Å.2 Các nucleotide trong mỗi cặp liên kết bổ sung liên kết với nhau như sau:- C liên kết với G bằng 3 liên kết hydrogen và ngược lại

- A liên kết với T bằng 2 liên kết hydrogen và ngược lại.3 Với trình tự mạch gốc là …A-T-G-C-T-G-A-T-C-A-C-G-T… thì trình tự trênmạch bổ sung của nó lần lượt là: …T-A-C-G-A-C-T-A-G-T-G-C-A…

4 Những đặc điểm giúp phân tử DNA thực hiện chức năng lưu giữ, bảo quản vàtruyền đạt thông tin di truyền như:

- Đặc điểm giúp DNA thực hiện chức năng lưu giữ thông tin di truyền: Trình tựcác nucleotide trên DNA là thông tin di truyền chỉ dẫn cho tế bào tổng hợpprotein Ngoài ra, DNA có kích thước lớn giúp mỗi phân tử DNA mang đượcnhiều thông tin di truyền

- Đặc điểm giúp DNA thực hiện chức năng bảo quản thông tin di truyền: Trênmỗi mạch đơn của phân tử DNA, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kếtcộng hóa trị bền vững Đồng thời, các nucleotide trên hai mạch DNA liên kết với

nhau bằng liên kết hydrogen, tuy liên kết hydrogen không bền nhưng số lượngliên kết lại rất lớn nên đảm bảo cấu trúc của DNA được ổn định và cũng dễ dàngcắt đứt trong quá trình tái bản.

- Đặc điểm giúp DNA thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền: Phân tửDNA có khả năng tự nhân đôi, nhờ đó thông tin có thể di truyền qua các thế hệ tếbào và cơ thể, đảm bảo cho đặc tính của loài được duy trì ổn định

5 Con sinh ra có nhiều đặc điểm giống bố mẹ là nhờ chức năng truyền đạt thôngtin di truyền của phân tử DNA

III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC1 Hoạt động 1: Mở đầu

a) Mục tiêu

Xác định được vấn đề học tập của bài học, từ đó có hứng thú, mong muốn khám phá nội dung kiến thức bài học

b) Tiến trình thực hiện

Hoạt động của giáo viên và học sinhSản phẩm

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV chiếu thông tin bài báo “Gặp lạingười con bị trao nhầm 42 năm trước ởHà Nội” – Theo báo Thanh niên(25/02/2024) GV đặt vấn đề: Dựa vàođâu các gia đình có thể tìm ra con ruộtcủa mình, việc dùng phương pháp này cóthể xác định được danh tính và nhậndạng mỗi cá nhân với độ chính xác caohay không?

- GV tổ chức cho HS đọc tình huống mởđầu:

Mở đầu trang 166 Bài 38 KHTN 9: Xét

nghiệm DNA cho phép xác định danhtính và nhận dạng cá nhân với độ tin cậy

Dự đoán câu trả lời của HS:

Dựa vào đặc điểm các tính trạng di truyền để xác định danh tính và nhận dạng mỗi cá nhân

Trả lời Mở đầu trang 166 Bài 38KHTN 9:

Một số thông tin về DNA:- DNA (deoxyribonucleic aicd) làmột trong 2 loại nucleic aicd của tếbào

- Kích thước: DNA là đại phân tửsinh học có kích thước và khối lượnglớn, có thể dài tới hàng trămmicromet, khối lượng đạt tới hàngtriệu hoặc chục triệu amu

cao Em đã biết những gì về DNA? - GV yêu cầu HS suy nghĩ cá nhân trả lờicâu hỏi.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

HS chú ý theo dõi, kết hợp kiến thức của bản thân, suy nghĩ và giải quyết vấn đề

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

GV cho các cá nhân trình bày ý kiến

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

– GV nhận xét, ghi nhận các ý kiến của HS

- GV chưa chốt kiến thức mà dẫn dắt vàobài học mới: Để giải thích câu hỏi nàyđầy đủ và chính xác, chúng ta cùng đivào bài học ngày hôm nay

- Cấu tạo hóa học:+ DNA được cấu tạo từ các nguyêntố C, H, O, N, P

+ DNA được cấu tạo theo nguyên tắcđa phân mà đơn phân là nucleotidegồm 4 loại A, T, G, C Trên mỗimạch, các nucleotide liên kết vớinhau bằng liên kết cộng hóa trị, tạothành chuỗi polynucleotide theochiều từ 5’ tới 3’

- Cấu trúc không gian:+ DNA có cấu trúc xoắn kép gồm 2mạch polynucleotide song song,ngược chiều, xoắn quanh một trụctưởng tượng từ trái qua phải (xoắnphải) Các nucleotide giữa hai mạchliên kết với nhau bằng liên kếthydrogen theo nguyên tắc bổ sung (Aliên kết với T, G liên kết với C).+ DNA xoắn có tính chu kì, mỗi chukì xoắn dài 34 Å tương ứng với 10cặp nucleotide, đường kính vòngxoắn là 20 Å

- Tính đa dạng và đặc trưng: DNArất đa dạng và đặc trưng bởi sốlượng, thành phần và trình tự sắp xếpcác nucleotide

- Chức năng: DNA có chức năng lưutrữ, bảo quản và truyền đạt thông tin

di truyền.- Ứng dụng:+ So sánh, đối chiếu các mẫu DNAđể xác định quan hệ huyết thống,danh tính của những thi thể khôngcòn nguyên vẹn, truy tìm tội phạmhay nghiên cứu phát sinh chủng loạisinh vật.

+ Phân tích DNA để dự đoán nguycơ mắc các bệnh di truyền và điều trịy tế

2 Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới

2.1 Nội dung 1 Tìm hiểu khái niệm nucleic acid

a) Mục tiêu

Nêu được khái niệm nucleic acid Kể tên được các loại nucleic acid: DNA và RNA

b) Tiến trình thực hiện

Hoạt động của giáo viên và học sinhSản phẩm

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK, trả lời câu hỏi: Nucleic acid là gì?

- GV chiếu hình ảnh cấu tạo các bào quan, cơ thể sinh vật có chứa nucleic acid (nhân tế bào,ti thể, vi khuẩn, virus), yêu cầu HS quan sát hình, thảo luận cặp đôi xác định có những loạinucleic acid nào

GV yêu cầu HS trả lời:

Câu hỏi trang 166 KHTN 9: Cho các đối

tượng sau: da, tóc, tiểu cầu, lục lạp, virusHIV, ti thể Đối tượng nào có chứa nucleic

I Khái niệm nucleic acid

- Nucleic acid là những đại phântử sinh học được cấu tạo từ cácnguyên tố C, H, O, N, P; nucleicacid cấu tạo đa phân với đơnphân là nucleotide

- Nucleic acid được tìm thấytrong nhân tế bào, ti thể, lạp thểở sinh vật nhân thực Ngoài ra,chúng còn được tìm thấy trongtế bào của sinh vật nhân sơ vàtrong virus

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình ảnh kết hợp đọc thông tin trong SGK trả lời câu hỏi

- GV quan sát, định hướng

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

GV gọi đại diện HS trình bày câu trả lời

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

- HS nhận xét, bổ sung, đánh giá.- GV nhận xét và chốt nội dung, đặt vấn đề vào mục II

- Nucleic acid gồm DNA vàRNA

Trả lời Câu hỏi trang 166KHTN 9:

Các đối tượng có chứa nucleicacid là: da, tiểu cầu, lục lạp,virus HIV, ti thể

2.2 Nội dung 2 Tìm hiểu đặc điểm chung, cấu tạo và chức năng củadeoxyribonucleic acid và ribonucleic acid

a) Mục tiêu

- Thông qua hình ảnh, mô tả được DNA với cấu trúc xoắn kép, gồm các đơn phânlà bốn loại nucleotide, các nucleotide liên kết giữa hai mạch theo nguyên tắc bổsung

- Nêu được chức năng của DNA trong việc lưu giữ, bảo quản, truyền đạt thông tindi truyền

- Trình bày được RNA có cấu trúc một mạch, chứa bốn loại nucleotide - Phân biệt được các loại RNA dựa vào chức năng

b) Tiến trình thực hiện

Hoạt động của giáo viên và học sinhSản phẩm

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

– GV chia lớp thành 2 nhóm lớn (nhóm D và R), mỗi nhóm lớn được chia thành 3 nhóm nhỏ (D1, D2, D3 và R1, R2, R3)

II Deoxyribonucleic acid1 Cấu trúc của phân tử DNA

- DNA là đại phân tử cấu trúc từ các đơn phân adenine (A), thymine (T), cytosine (C), guanine (G)

- Mỗi DNA dài tới hàng trăm - GV chiếu video về DNA và RNA, yêu

cầu HS thảo luận nhóm, quan sát video,Hình 38.1, 38.2 và 38.3 kết hợp đọcthông tin trong SGK để hoàn thành phiếuhọc tập số 1 và số 2.

Link video: https://www.youtube.com/watch?v=JQByjprj_mA (Nguồn: Amoeba

Sisters)

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

– HS hoạt động nhóm, thực hiện nhiệm vụ học tập

GV tổ chức ghép 2 học sinh nhóm D và2 học sinh nhóm R thành nhóm mới N,chia sẻ nội dung các phiếu học tập, sauđó hoàn thiện phiếu học tập số 3

GV quan sát, định hướng

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

GV tổ chức đại diện HS trình bày nộidung phiếu học tập số 1, 2 và 3, sau đóchính xác kiến thức

GV tổ chức các nhóm HS đánh giá đồngđẳng theo phiếu hướng dẫn đánh giá vàbáo cáo kết quả đánh giá

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

HS nhận xét, bổ sung, đánh giá.GV nhận xét và chốt nội dung

micromet, khối lượng đạt tới hàng triệu hoặc chục triệu amu

- DNA có cấu trúc xoắn kép, gồm haimạch song song, ngược chiều, xoắn quanh một trục từ trái sang phải Trênmỗi mạch, các nucleotide liên kết vớinhau bằng liên kết cộng hoá trị, tạo thành chuỗi polynucleotide theo chiều từ 5' tới 3' Giữa hai mạch đơn, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T, G liên kết với C

- Phân tử DNA có đường kính 20 Å, với nhiều chu kì xoắn, mỗi chu kì xoắn dài 34 Å tương ứng với 10 cặp nucleotide

2 Chức năng của phân tử DNA

- DNA là nơi lưu giữ, bảo quản thôngtin di truyền

- Trình tự các nucleotide trên DNA làthông tin di truyền chỉ dẫn cho tế bào tổng hợp phân tử protein để từ đó tạo ra những phân tử hữu cơ cần thiết, tham gia vào cấu trúc và hoạt động của tế bào, cơ thể

- Liên kết cộng hoá trị giữa các nucleotide đảm bảo cấu trúc của phântử DNA được duy trì ổn định

- Phân tử DNA có khả năng tự nhân đôi, nhờ đó thông tin di truyền được truyền đạt qua các thế hệ tế bào và cơthể, đảm bảo đặc tính của loài được duy trì, ổn định.

III Ribonucleic acid

1 Cấu trúc của phân tử RNA

- RNA có cấu tạo đa phân, đơn phân là bốn loại nucleotide: A, U, G, C Mỗi phân tử RNA gồm hàng trăm hoặc hàng nghìn đơn phân

- Các đơn phân liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị tạo thành mạch RNA

- Phân tử RNA có cấu trúc 1 mạch, được tổng hợp ở nhân hoặc vùng nhân nhưng hầu hết RNA thực hiện chức năng ở tế bào chất

2 Các loại RNA trong tế bào

- Phân tử mRNA là chuỗi polynucleotide dạng thẳng, có chức năng truyền đạt thông tin di truyền vì nó trực tiếp làm khuôn cho quá tình tổng hợp chuỗi polypeptide

- tRNA và rRNA là chuỗi polynucleotide có một số vùng tự bắt cặp theo nguyên tắc bổ sung giữa các nucleotide trong một mạch theo kiểu A liên kết với U, G liên kết với C và

ngược lại, tạo cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng và phù hợp với chức năng của mỗi loại RNA.

+ tRNA có chức năng vận chuyển amino acid đến nơi tổng hợp protein.+ rRNA là thành phần chủ yếu cấu tạo nên ribosome – nơi tổng hợp protein

2.3 Nội dung 3 Tìm hiểu khái niệm gene

a) Mục tiêu

Nêu được khái niệm gene

b) Tiến trình thực hiện

Hoạt động của giáo viên và học sinhSản phẩm

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS: Đọc thông tin trong SGKmục II.3 và mục Em có biết, trả lời câu hỏi:

Câu hỏi trang 167 KHTN 9: Đọc thông

tin trên và nêu khái niệm gene.- GV đặt vấn đề: Những hiểu biết về genelà cơ sở cho những ứng dụng trong chọngiống, y học và kĩ thuật di truyền Nêunhững thành tựu về ứng dụng công nghệgene trong cuộc sống mà em biết

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS chú ý theo dõi, kết hợp kiến thức củabản thân, suy nghĩ và giải quyết vấn đề.- HS kể tên một số thành tựu của công nghệgene mà mình biết

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

GV cho các cá nhân trình bày ý kiến

II 3 Khái niệm gen

- Khái niệm gene: Gene là mộtđoạn của phân tử DNA mangthông tin mã hóa cho một sảnphẩm xác định là RNA hoặc chuỗipolypeptide

- Ở cơ thể sinh vật, mỗi phân tử DNA có chứa vài trăm đến hàng nghìn gene Mỗi gene quy định một sản phẩm xác định là phân tử RNA hoặc chuỗi polypeptide.- Ví dụ: vi khuẩn E.coli có khoảng 4400 gene

- Những hiểu biết về gene là cơ sở của những ứng dụng trong chọn giống, y học và kĩ thuật di truyền, mở ra những triển vọng mới trong