Bài 1. Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN

Trường PTDTNT Đăk Hà Sinh học 12 Tuần : 01 Ngày soạn: 10/8/2009 TPP : 01 Ngày dạy : PHẦN 5: DI TRUYỀN HỌC CHƯƠNG I. CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ Bài 1. GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN I.Mục tiêu: 1, Kiến thức: - Trình bày được khái niệm cấu trúc chung của gen và mã di truyền. - Mô tả (vẽ sơ đồ) cấu trúc chung của gen và nêu các đặc điểm chung của mã di truyền. - Từ mô hình tái bản ADN, mô tả các bước của quy trình tự nhân đôi ADN làm cơ sở cho sự tự nhân đôi NST 2, Kĩ năng: Rèn luyện và phát triển tư duy phân tích, khái quát hoá 3, Giáo dục: Tích hợp giáo dục môi trường, bảo vệ động - thực vật quý hiếm. II. Chuẩn bị : - Tranh hình sgk phóng to, tranh nhỏ từng bước trong cơ chế tự nhân đôi của ADN. - Phiếu học tập. III. Tiến trình lên lớp: 1. Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: Yêu cầu HS nhắc lại kiến thức về ADN đã học ở lớp 10 3. Bài mới: Hoạt động Thầy - Trò Nội dung Hoạt động 1. Tìm hiểu về gen HS đọc mục 1-> Gen là gì? ADN có tính đa dạng nghĩa là gen đa dạng hay đa dạng di truyền? (đa dạng vốn gen ). => Cần có ý thức bảo vệ nguồn gen, đặc biệt nguồn gen quý, bảo vệ chăm sóc Đ- TV quý hiếm. HS thảo luận nhóm và hoàn thành phiếu học tập sau: H: Vùng nào của gen quyết định cấu trúc phân tử pr mà nó quy định tổng hợp? (Chú ý tới chiều của mạch mã gốc để xđịnh vị trí của từng vùng) I.Gen 1. Khái niệm: - Gen là một đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá một sản phẩm nhất định (Chuỗi polinuclêôtit hay ARN). - Ví dụ: Gen hêmôglôbin anpha, gen tARN. 2.Cấu trúc chung của gen cấu trúc: Tên Vùng điều hoà (1) Vùng mã hoá ( 2 ) Vùng kết thúc (3 ) Vị trí Nằm ở đầu 3 ’ của mạch mã gốc của gen. Nằm ở giữa vùng điều hoà và vùng kết thúc. Nằm ở đầu 5 ’ của mạch mã gốc của gen. Nhiệm vụ Khởi động, kiểm soát quá trình phiên mã. Mang thông tin mã hoá các a.a - SV nhân sơ: có vùng mã hoá liên tục (gen k 0 phân mảnh) - SV nhân thực: vùng mã hoá k 0 liên tục (gen phân mảnh) + Đoạn mã hoá a.amin: êxôn + Đoạn không mã hoá a.a: intron Mang tín hiệu kết thúc phiên mã Hoạt động 2. Tìm hiểu về mã di truyền GV: Lưu ý hs cấu trúc của ADN gồm 2 mạch xoắn ngược chiều -> mạch khuôn luôn có chiều 3 ’ - 5 ’ (mạch Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thuỷ - Tổ: Hóa Sinh Thể dục Trường PTDTNT Đăk Hà Sinh học 12 có nghĩa ), mạch kia là mạch bổ sung 5 ’ -3 ’ ( không phải mạch khuôn ). Gen có cấu tạo từ các nu, pr cấu tạo từ các a.a, vậy làm thế nào mà qen quy định tổng hợp pr được? HS: Thông qua mã di truyền. Mã di truyền là gì? Tại sao MDT lại là mã bộ ba? Gen được cấu tạo từ các nu, pr lại được cấu tạo từ các a.a. Trong ADN có 4 loại nu ( A, T, G, X ), nhưng trong pr có hơn 20 loại a.a. - Nếu 1nu xác định 1 a.a -> thì có 4 1 = 4 tổ hợp ( chưa đủ để mã hoá cho hơn 20 loại a.a ) - Nếu 2 nu xác định 1 a.a -> 4 2 = 16 tổ hợp ( chưa đủ ). - Nếu 3 nu xác định 1 a.a -> 4 3 = 64 tổ hợp ( Thừa đủ để mã hoá hơn 20 loại a.a ). => Mã di truyền là mã bộ ba (côđôn) GV: Mã di truyền lưu giữ trong ADN phiên mã sang ARN. Do đó, sự giải mã mARN cũng chính là giải mã ADN. Năm 1966, tất cả 64 bộ ba trên mARN (các côđon) tương ứng với 64 bộ ba (triplet) trên ADN mã hoá cho các a.a đã được giải hoàn toàn bằng thực nghiệm (bảng1). GV: Treo bảng 1 sgk/8 -> Hướng dẫn hs khai thác -> cách đọc mã di truyền trên 1 gen? H: 1 bộ ba mã hoá được mấy a.a? Có trường hợp nào đặc biệt không? Có bộ ba nào không mã hoá a.a? Có phải mỗi a.a đều chỉ do bộ ba mã hoá quy định? Rút ra kết luận về đặc điểm chung cả mã di truyền? H: ADN nhân đôi trong pha nào của chu kì tế bào? (pha S ). Hoạt động 3. Tìm hiểu về quá trình nhân đôi ADN (tái bản ADN) GV: Đưa tranh câm về quá trình tự nhân đôi của ADN lên bảng-> và đưa ra tranh nhỏ từng bước quá trình nhân đôi của ADN -> yêu cầu hs lên bảng ghép các bước vào sơ đồ cho chính xác. Yêu cầu các nhóm thảo luận mô tả các bước trong quá trình nhân đôi ADN -> đọc tên các enzim tham gia -> Hoạt động của các mạch đơn ? -> Hình dạng của ADN? -> Hoạt động của mạch khuôn? sự tổng hợp mạch mới? -> Sự khác nhau về sự tạo thành 2 mạch mới? -> Trình bày nguyên tắc bổ sung? nguyên liệu tổng hợp nên mạch mới lấy từ đâu? II. Mã di truyền: 1. Khái niệm: Là trình tự các nu trong gen quy định trình tự các a.a trong pr (cứ 3 nu đứng kế tiếp nhau quy định 1 a.a ) 2. Mã di truyền là mã bộ ba. - Có 64 mã bộ ba (3 nu xác định 1a.a -> 4 3 = 64 bộ ba ). - Gen giữ thông tin di truyền dạng mã di truyền, phiên mã sang mARN, dịch mã thành trình tự a.a trên chuỗi pôlipeptit. 3.Đặc điểm chung của mã di truyền: - Mã di truyền được đọc từ một điểm xác định theo từng bộ ba nu mà không gối lên nhau. - Mã di truyền có tính phổ biến, tức là tất cả các loài đều có chung 1 mã di truyền (trừ 1 vài trường hợp ngoại lệ). - Mã di truyền có tính đặc hiệu (1 bộ ba chỉ mã hoá cho 1 a.a). Ví dụ: 1 bộ ba mở đầu chỉ mã hoá a.a mở đầu (AUG), có 3 bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) không mã hoá a.a - Mã di truyền mang tính thoái hoá-> nhiều bộ ba cùng xác định 1 a.a (trừ AUG mã hóa Met, UGG- Trp). III. Quá trình nhân đôi ADN ( Tái bản ADN ). 1.Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN tách nhau dần (chạc hình chữ Y). 2. Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới. - Enzim ADN- pôlimeraza sử dụng một mạch làm khuôn tổng hợp nên mạch mới, ttrong đó A luôn liên kết với T bằng 2 lk H, G luôn liên kết với X băng 3 lk H ( nguyên tắc bổ sung ) - Vì ADN- pôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5 ’ -3 ’ , nên trên mạch khuôn 3 ’ -5 được tổng hợp liên Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thuỷ - Tổ: Hóa Sinh Thể dục Trường PTDTNT Đăk Hà Sinh học 12 H: Tại sao có hiện tượng một mạch được tổng hợp liên tục, một mạch tổng hợp ngắt quãng? H: Nhận xét về cấu trúc của 2 ADN con? nguyên tắc bán bảo tồn có ý nghĩa gì? tục; Còn trên mạch khuôn 5 ’ -3 ’ , mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn (đoạn okazaki). Sau đó, các đoạn okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối. 3. Bước 3: 2 phân tử ADN được tạo thành. - Giống nhau và giống ADN mẹ. - Mỗi ADN con đều có một mạch mới được tổng hợp từ nguyên liệu của môi trường, mạch còn lại là của ADN mẹ ( nguyên tắc bán bảo tồn ). * Nguyên tắc bán bảo tồn: Trong mỗi phân tử ADN con có một mạch là mạch cũ (mạch mẹ) và một mạch mới được tổng hợp. * Ý nghĩa: Đảm bảo tính ổn định về vật liệu di truyền giữa các thế hệ. 4, Củng cố: - HS đọc phần kết luận trong SGK. - Hãy chọn câu trả lời đúng: giả sử 1 gen chỉ được cấu tạo từ 2 loại nu là G và X . Trên mạch gốc của gen đó có thể có tối đa: a. 2 loại mã bộ ba b. 16 loại mã bộ ba. c. 8 loại mã bộ ba d. 32 loại mã bộ ba. 5. Hướng dẫn hs học ở nhà: - Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK. - Xem trước quá trình phiên mã và dịch mã. VI. Rút kinh nghiệm: ………………………………………………………………………………………………… . ………………………………………………………………………………………………… . ………………………………………………………………………………………………… . ………………………………………………………………………………………………… . Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thuỷ - Tổ: Hóa Sinh Thể dục . học 12 Tuần : 01 Ngày soạn: 10 /8/2009 TPP : 01 Ngày dạy : PHẦN 5: DI TRUYỀN HỌC CHƯƠNG I. CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ Bài 1. GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH. về quá trình nhân đôi ADN (tái bản ADN) GV: Đưa tranh câm về quá trình tự nhân đôi của ADN lên bảng-> và đưa ra tranh nhỏ từng bước quá trình nhân đôi