4 loại đơn phân A ađênin, T timin, G guanin, X xitôzin Với 4 loại Nucleotit có thể tạo ra bao nhiêu cách sắp xếp khác nhau của các Nucleotit trên mạch ADN?. HS: Đa dạng, đặc thù thể hiện
Trang 1I Đặt vấn đề
Kiến thức Sinh học 9 phần di truyền là nội dung rất quan trọng
trong các cuộc thi HSG huyện, tỉnh hoặc ở cấp học cao hơn đều không thể thiếu
Vì vậy nắm chắc kiến thức ngay từ đầu là cần thiết và quan trọng Kinh nghiệm khi giảng dạy và bồi dỡng HSG tôi thấy cần mở rộng, khai thác triệt để nội dung từng bài sách giáo khoa là học sinh có thể vận dụng trả lời các câu hỏi nâng cao
II Giải quyết vấn đề
Bài 15: ADN gồm các nội dung sau:
+Cấu tạo hoá học của phân tử ADN
+Cấu trúc không gian của ADN
Khi bồi dỡng HSG giáo viên cần khai thác các nội dung sau:
Nêu cấu tạo hoá học của phân tử ADN?
HS:
Là một loại axit Nucleic, thuộc loại đại phân tử, có kích thớc và khối lợng lớn, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, gồm nhiều đơn phân hợp lại 4 loại đơn phân A( ađênin), T (timin), G (guanin), X (xitôzin)
Với 4 loại Nucleotit có thể tạo ra bao nhiêu cách sắp xếp khác nhau của các Nucleotit trên mạch ADN?
-Vô số cách sắp xếp khác nhau
GV: Ví dụ: Một đoạn mạch ADN có 20 Nucleotit thì có đến 420 cách sắp xếp khác nhau Nh vậy nguyên tắc đa phân đã tạo ra tính đa dạng của ADN
Tính đa dạng và đặc thù của ADN thể hiện ở những điểm nào?
Do đâu mà có?
HS: Đa dạng, đặc thù thể hiện:
-Số lợng, thành phần và cách sắp xếp các Nucleotit trên mạch đơn
-Hàm lợng ADN trong nhân
-Tỷ lệ (A+T)/(G+X) trong phân tử ADN
Đa dạng do cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà có
GV nhấn mạnh: ADN có cấu tạo thống nhất, do 4 loại Nucleotit tạo nên Đây là bằng chứng về nguồn gốc thống nhất về sinh giới Tính đa dạng, đặc thù của ADN là cơ sở của tính đa dạng đặc thù của loài sinh vật
Mục II Cấu trúc không gian của phân tử ADN ( Do J.Oatxon và F.Crik
phát hiện năm 1953.)
GV: Phân tích tính hợp lí trong cấu trúc của phân tử ADN để nó thực hiện chức năng di truyền?
-ADN là một chuỗi xoắn kép Tạo điều kiện cho các gen phân bố theo chiều dọc của phân tử ADN Số lợng các Nucleotit trong phân tử ADN rất lớn, có thể cấu tạo nên hàng ngàn gen khác nhau, do đó có thể chứa đựng rất lớn thông tin di truyền ( đã đề cập một phần ở bài 13, sẽ đợc làm rõ ở bài sau)
-Trên mỗi mạch đơn ADN các Nucleotit liên kết chặt chẽ với nhau (liên kết hoá trị) do đó đảm bảo cho cấu trúc hoá học ADN tơng đối bền vững Muốn phá
vỡ phải có tác nhân gây đột biến đủ liều lợng và cờng độ
-Các Nucleotit trên 2 mạch đơn ADN liên kết với nhau bằng liên kết Hidro theo nguyên tắc bổ sung Đây là loại liên kết yếu, dễ bị phá vỡ, điều đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tách rời 2 mạch đơn khi khi thực hiện cơ chế tự nhân
đôi, tổng hợp ARN (sẽ học ở bài sau) Tuy nhiên vì số lợng liên kết Hidro rất lớn trong ADN đã tạo tính bền vững và ổn định tơng đối của ADN
-Số lợng, thành phần, trình tự sắp xếp các Nucleotit tạo nên sự phong phú
Trang 2Nguyên tắc bổ sung thể hiện nh thế nào ?
-Các Nucleotit đứng đối diện trên hai mạch đơn liên kết với nhau bởi các liên kết Hidro theo nguyên tắc: A liên kết với T (bằng 2 liên kết H2), G liên kết với X (bằng 3 liên kết H2)
GV đa ra A+G =T+X hoặc A+X =T+G
Hoặc vận dụng để làm các bài tập
A+T+G+X=N ( Tổng số Nucleotit của ADN) ->A+G=T+X=N/2
hay %A+%T+%G+%X=100% -> %A+%G= %T+%X=50%
GV: Từ thông tin:
Mỗi chu kì xoắn dài 34Å, gồm 10 cặp Nucleotit Đờng kính vòng xoắn
là 20 Å
Hãy đa ra công thức tính chiều dài ( l ) phân tử ADN khi biết tổng số Nucleotit (N)
HS đa ra đợc: l=N/2 x 3,4 (Å)
Chú ý đổi đơn vị chiều dài: 1 Å=10-4μm=10m=10-7mm
ý nghĩa của nguyên tắc bổ sung?
-Đảm bảo cho phân tử ADN vừa có tính ổn định để thực hiện chức năng bảo quản thông tin di truyền, vừa dễ dàng tách rời 2 mạch đơn để thực hiện các chức năng tự nhân đôi, tổng hợp ARN (ở bài học sau)
-NTBS đảm bảo cho phân tử ADN có khả năng tự sao chép chính xác tạo ra các phân tử ADN mới giống hệt nó, đảm bảo sự ổn định ADN đặc trng cho loài câu hỏi, bài tập củng cố:
1, Một đoạn ADN dài 4080, số Nucleotit loại A=480 Tính số lợng các Nucleotit còn lại
2, Một đoạn mạch đơn của phân tử ADN có trình tự sắp xếp nh sau:
-A-T-G-X-G-T-A-T-A-X-X-G- Hãy viết đoạn mạch đơn bổ sung với nó
3, Trên mạch 1 của ADN, có số lợng của các Nucleotit là: A1=150, G1=300, trên mạch 2 có A2=300, G2=600 Tìm số lợng các Nucleotit còn lại trên mỗi mạch đơn và từng loại Nucleotit của ADN
( Gợi ý: theo NTBS: A1=T2=150, G1=X2=300, G2=X1=600;
A=T=A1+A2=T1+T2; G=X=G1+G2=X1+X2)
4, Một đoạn ADN có A=20% và bằng 600 Nucleotitcleotit
a Tính % và số lợng từng loại Nucleotitcleotit còn lại của ADN
b Tính chiều dài của phân tử ADN
5, Trình bày cấu trúc của phân tử ADN
6, Tính chất đa dạng, đặc trng và ổn định của ADN ở mỗi loài sinh vật
đ-ợc thể hiện nh thế nào và đđ-ợc đảm bảo nhờ những cơ chế nào? Tại sao sự
ổn định của ADN chỉ có tính chất tơng đối?
(Gợi ý: sự ổn định của ADN chỉ có tính chất tơng đối vì: trong giảm phân
ở kì trớc I có thể xẩy ra hiện tợng trao đổi chéo giữa 2 NST đơn khác nguồn trong cặp đồng dạng Kết quả dẫn đến sự đổi chỗ cho nhau giữa các đoạn NST tơng ứng trong cặp đồng dạng làm cho ADN trên mỗi NST cũng bị biến đổi về cấu trúc Do ảnh hởng của các tác nhân gây đột biến cũng làm thay đổi cấu trúc)
Trên đây chỉ là những câu hỏi để củng cố, rèn luyện thêm kỹ năng Các bài tập liên quan đến tính số Nucleotit, chiều dài thì có rất nhiều nhng
GV cần chú ý là do chơng trình Toán Học 9 tính đến thời điểm bài 15:ADN
Trang 3thì cha học về giải phơng trình, hệ phơng trình nên các dạng toán liên quan ADN còn đơn giản
III Kết luận
Đây chỉ là một phơng pháp vận dụng khi bồi dỡng HSG liên quan đến một bài cụ thể Điều quan trọng là mỗi giáo viên khi dạy từng bài phải khai thác, mở rộng tối đa kiến thức có ở trong Sách giáo khoa sao cho phù hợp
Điều đó không chỉ có ý nghĩa trong bồi dỡng học sinh khi đi thi mà còn giúp học sinh nắm chắc kiến thức để học lên chơng trình cao hơn Mỗi giáo viên có thể có nhiều phơng pháp khác nhau khi dạy và bồi dỡng học sinh Trong khuôn khổ bài viết này tôi chỉ mới nêu 1 bài cụ thể và cách tiếp cận khai thác cho nội dung cụ thể, rất cần sự đóng góp của đồng nghiệp
Với kiểu khai thác, mở rộng từng bài mà tôi áp dụng để dạy và bồi d-ỡng HSG và học đến bài sau phải liên hệ, so sánh đến bài trớc nếu liên quan tôi đã đạt những kết quả nh sau:
Yên Na, ngày 10/5/2008
Ngời viết Nguyễn Hùng Cờng