Tổ Hóa- Sinh- Cơng nghệ Sinh học 12 Tiết 3- Bài 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN I Mục tiêu Kiến thức: - Trình bày chế điều hoà hoạt động gen sinh vật nhân sơ (theo mơ hình Mơnơ Jacơp) - Phân biệt kiện diễn chế điều hoà hoạt động opêron Lac vi khuẩn E Coli điều kiện mơi trường có lactơzơ điều kiện mơi trường khơng có lactơzơ Năng lực 2.1 Năng lực chung Tự chủ tự học: thông qua nghiên cứu SGK tài liệu tham khảo internet… Giao tiếp hợp tác thể thông qua hoạt động nhóm để liệt kê cấp độ q trình điều hồ hoạt động gen tế bào nhân thực tế bào nhân sơ Giải vấn đề sáng tạo: Từ SGK việc thảo luận nhóm, HS Sắp xếp kiện diễn chế điều hoà hoạt động opêron Lac vi khuẩn E Coli theo thứ tự 2.2 Năng lực đặc thù Nhận thức Sinh học: Học sinh nắm được khái niệm nhận ý nghĩa điều hịa hoạt động gen Tìm hiểu tự nhiên góc độ Sinh học: HS hiểu chế điều hòa hoạt động opêron Lac để phân biệt hoạt động thành phần cấu trúc opêron Lac mơi trường có khơng có lactôzơ Vận dụng kiến thức kỹ học: Vận dụng để hiểu nhiều tượng thực tế Phẩm chất: Yêu nước: Tăng lòng yêu khoa học say mê nghiên cứu khoa học Chăm chỉ: Hình thành phẩm chất chăm học, ham học, có tinh thần tự học, chăm làm, tham gia tích cực hoạt động nhóm Trung thực: Thật thà, thẳng học tập Trách nhiệm: Có trách nhiệm nhiệm vụ chuyển giao II Thiết bị dạy học học liệu Giáo viên: - Hình ảnh SGK sinh 12 - Hình động chế điều hòa hoạt động operon lắc: https://youtu.be/OFSUFSFxlCw - Phiếu học tập Cơ chế hoạt đông - Khi môi trường khơng có lactozo Khi mơi trường có Lactozơ Đáp án Cơ chế hoạt đơng - Khi mơi trường khơng có Gen điều hồ tổng hợp prơtêin ức chế Prơtêin liên kết với lactozo vùng vận hành ngăn cản trình phiên mã làm cho gen cấu trúc khơng hoạt động Khi mơi trường có Lactozơ Khi mơi trường có lactơzơ, số phân tử liên kết với prơtêin ức chế làm biến đổi cấu hình khơng gian ba chiều làm cho prơtêin ức chế khơng thể liên kết với vùng vận hành Do ARN polimeraza liên kết với vùng khởi động để tiến hành phiên mã Khi đường lactôzơ bị phân giải hết, prôtêin ức chế lại liên kết với vùng vận hành trình phiên mã bị dừng lại Tổ Hóa- Sinh- Cơng nghệ Sinh học 12 Học sinh - Đọc trước nội dung III Tiến trình dạy học HOẠT ĐỘNG 1: MỞ ĐẦU * Mục tiêu : - Kích thích học sinh hứng thú tìm hiểu - Rèn luyện lực tư cho học sinh * Nội dung: GV tạo tình để kích thích tư cho HS * Sản phẩm: Sự hứng thú học tập HS * Tổ chức thực : Bước : Chuyển giao nhiệm vụ GV Cho học sinh xem ảnh biến chứng đái tháo đường Nguyên nhân bị đái tháo đường phổ biến tiểu đường type (chiếm 90%) Vậy nguyên nhân gây tiểu đường type 2? Bước 2: thực nhiệm vụ HS trả lối sống di truyền Bước 3: Báo cáo kết thực nhiệm vụ học tập thảo luận: - Giáo viên gọi số học sinh trả lời câu hỏi Bước 4: Đánh giá kết học tập: GV nhận xét tinh thần, thái độ học tập học sinh GV: Gen đóng phần quan trọng tính nhạy cảm với bệnh tiểu đường type Có gen kết hợp gen định tăng giảm nguy phát triển bệnh người.Vai trò gen nhà khoa học đặt họ nhận thấy tỷ lệ cao bệnh tiểu đường type gia đình cặp song sinh giống hệt nhau, biến động lớn tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường chủng tộc.Người thừa cân béo phì có gen nhạy cảm bệnh tiểu đường type có nguy mắc bệnh hẳn người thừa cân béo phì bình thường khác Khi chế điều hịa gen bị ảnh hưởng thể bị bệnh Vậy chế điều hòa gen gì? Chúng ta tìm hiểu học hơm HOẠT ĐỘNG 2: HÌNH THÀNH KIẾN THỨC * Mục tiêu : - Trình bày chế điều hoà hoạt động gen sinh vật nhân sơ (theo mơ hình Mơnơ Jacơp) - Liệt kê cấp độ trình điều hoà hoạt động gen tế bào nhân thực tế bào nhân sơ - Hiểu chế điều hịa hoạt động opêron Lac mơi trường có khơng có lactơzơ * Nội dung: HS nghiên cứu SGK, hoạt động cá nhân thảo luận nhóm để thực nhiệm vụ trả lời câu hỏi GV nêu Tổ Hóa- Sinh- Cơng nghệ Sinh học 12 * Sản phẩm: Kiến thức chế điều hoà hoạt động gen sinh vật nhân sơ (theo mơ hình Mơnơ Jacơp) * Tổ chức thực : Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ Chia lớp thành nhóm (mỗi nhóm tổ) - Các nhóm tiếp nhận nhiệm vụ thực nhiệm vụ thảo luận thảo luận trả lời - Đọc yêu cầu nhiệm vụ câu hỏi: Thế điều hoà hoạt động gen? Điều hòa hoạt động gen xảy mức độ nào? - Sự điều hoà hoạt động gen có ý nghĩa hoạt động sống tế bào? - Điều hoà hoạt động gen tế bào nhân sơ khác tế bào nhân thực nào? Thảo luận nhóm 5p hồn thành phiếu học tập Bước 2: thực nhiệm vụ Quan sát, hỗ trợ học sinh - Trao đổi nhóm trả lời câu hỏi theo nhiệm vụ tiếp nhận Bước 3: Báo cáo kết thực nhiệm vụ học tập GV tổ chức cho học sinh báo cáo, nhận xét, bổ HS báo cáo kết nhận xét, bổ sung sung Bước 4: Đánh giá kết học tập - GV đánh giá tinh thần, thái độ học tập kết - HS trao ghi nhớ kiến thức ghi chép học tập nhóm, khen ngợi học sinh tích cực cho điểm học sinh tích cực *Tiểu kết I Khái quát điều hoà hoạt động gen - Khái niệm: Điều hồ hoạt động gen điều hoà lượng sản phẩm gen đươc tạo ra, giúp tế bào điều chỉnh tổng hợp prôtêin cần trhiết vào lúc cần thiết - Trong thể, việc điều chỉnh hoạt động gen xảy nhiều cấp độ: cấp ADN, cấp phiên mã, cấp dịch mã II Điều hòa hoạt động gen sinh vật nhân sơ Mơ hình cấu trúc operon Lac * Khái niệm ôpêron: Trên ADN vi khuẩn, gen có liên quan chức thường phân bố thành cụm, có chung chế điều hịa gọi ơpêron * Ơpêrơn lac gồm thành phần: - Nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A): Quy định tổng hợp enzim tham gia vào phản ứng phan giải đường lactôzơ - Vùng vận hành (O): vị trí tương tác với chất prơtêin ức chế ngăn cản phiên mã - Vùng khởi động (P): Là nơi mà ARN polimeraza bám vào khởi đầu phiên mã Cơ chế hoạt động operon Lac Đáp án PHT Tổ Hóa- Sinh- Cơng nghệ Sinh học 12 HOẠT ĐỘNG 3: LUYỆN TẬP * Mục tiêu: - Luyên tập để HS củng cố biết - Rèn luyện lực tự học, lực giao tiếp hợp tác, lực giải vấn đề cho HS * Nội dung: Trả lời số câu hỏi khái niệm, dạng đột biến, nguyên nhân phát sinh tính chất biểu đột biến cấu trúc NST * Sản phẩm: Các đáp án câu trắc nghiệm *Tổ chức thực hiện: Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ GV trình chiếu câu hỏi trắc nghiệm, yêu cầu học sinh trả lời: Câu 1: Vai trò gen điều hòa chế điều hòa hoạt động gen sinh vật nhân sơ A nơi tiếp xúc với enzim ARN-pôlimeraza B mang thông tin qui định tổng hợp prôtêin ức chế C mang thông tin qui định enzim ARN-pôlimeraza D nơi liên kết với prơtêin điều hịa Câu 2: Đối với ơperon E coli tín hiệu điều hịa hoạt động gen A đường lactozơ B đường saccarozo C đường mantozo D đường glucozo Câu 3: Điều hòa hoạt dộng gen điều hịa lượng A sản phẩm gen tạo B mARN gen tạo C tARN gen tạo D rARN gen tạo Câu 4: Hoạt động gen chịu kiểm sốt A gen điều hồ B chế điều hoà ức chế C chế điều hoà cảm ứng D chế điều hoà Câu 5: Điều không khác biệt hoạt động điều hoà gen sinh vật nhân thực với sinh vật nhân sơ A chế điều hoà phức tạp đa dạng từ giai đoạn phiên mã đến sau phiên mã B thành phần tham gia có gen điều hồ, gen ức chế, gen gây bất hoạt C thành phần than gia có gen cấu trúc, gen ức chế, gen gây bất hoạt, vùng khởi động, vùng kết thúc nhiều yếu tố khác D có nhiều mức điều hồ: NST tháo xoắn, điều hồ phiên mã, sau phiên mã, dịch mã sau dịch mã Câu 6: Trong chế điều hoà hoạt động gen sinh vật nhân sơ, vai trò gen điều hồ A nơi gắn vào prơtêin ức chế để cản trở hoạt động enzim phiên mã B mang thông tin cho việc tổng hợp prôtêin ức chế tác động lên vùng khởi đầu C mang thông tin cho việc tổng hợp prôtêin ức chế tác động lên gen huy D mang thông tin cho việc tổng hợp prôtêin Bước 2: Thực nhiệm vụ: HS nghiên cứu hoàn thành nội dung GV giao Bước 3: Báo cáo kết quả: GV Chỉ định số HS trả lời theo câu HS định trình bày câu trả lời 1B, 2A, 3A, 4D, 5B, 6C Bước 4: Đánh giá: Gv đánh giá, điều chỉnh đưa đáp án HOẠT ĐỘNG 4: VẬN DỤNG * Mục tiêu: - Tạo hội cho HS vận dụng kiến thức kĩ có vào tình huống, bối cảnh mới, vận dụng vào thực tế sống - Rèn luyện lực tư duy, phân tích Định * Nội dung: Đưa câu hỏi tư để HS thảo luận giải * Sản phẩm: Câu trả lời dựa vào kiến thức học kết hợp với tư cua HS * Tổ chức thực : Tổ Hóa- Sinh- Cơng nghệ Sinh học 12 Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: GV đưa vấn đề để HS thảo luận giải Đọc thông tin sau trả lời câu hỏi Operon lac (operose lactose) operon cần thiết cho việc vận chuyển chuyển hóa lactose vi khuẩn Escherichia coli nhiều vi khuẩn đường ruột khác Mặc dù glucose nguồn carbon ưa thích cho hầu hết vi khuẩn, operon lac cho phép tiêu hóa lactose hiệu glucose khơng có sẵn nhờ hoạt động enzymebeta-galactosidase.[1] Điều hòa gen operon lac chế điều hòa di truyền hiểu rõ ràng, đó, trở thành ví dụ quan trọng điều hòa gen sinh vật nhân sơ Nó thường thảo luận lớp dẫn nhập sinh học phân tử tế bào lý Hệ thống chuyển hóa lactose Jacob Monod sử dụng để xác định cách tế bào biết enzyme cần tổng hợp Cơng trình họ operon lac giành cho họ giải Nobel Sinh lý học vào năm 1965 Trả lời câu hỏi: Nguyên liệu cần cho hoạt động operon lac gì? Hệ thống operon lac Jacob Monod sử dụng làm gì? Câu 1: Nguyên liệu cần cho hoạt động operon lac lactose Câu 2: Hệ thống chuyển hóa lactose Bước 2: Thực nhiệm vụ: HS đọc đoạn thông tin GV cung cấp, hoạt động theo nhóm (4 nhóm) để thống câu trả lời Bước 3: Báo cáo, thảo luận: HS thảo luận nhóm, cử đại diện nhóm ghi câu trả lời Bước 4: Đánh giá: + Gọi ngẫu nhiên nhóm để trả lời + GV nhận xét, đánh giá ... cầu nhiệm vụ câu hỏi: Thế điều hồ hoạt động gen? Điều hịa hoạt động gen xảy mức độ nào? - Sự điều hồ hoạt động gen có ý nghĩa hoạt động sống tế bào? - Điều hoà hoạt động gen tế bào nhân sơ khác... A sản phẩm gen tạo B mARN gen tạo C tARN gen tạo D rARN gen tạo Câu 4: Hoạt động gen chịu kiểm soát A gen điều hoà B chế điều hoà ức chế C chế điều hoà cảm ứng D chế điều hoà Câu 5: Điều không... quát điều hoà hoạt động gen - Khái niệm: Điều hồ hoạt động gen điều hoà lượng sản phẩm gen đươc tạo ra, giúp tế bào điều chỉnh tổng hợp prôtêin cần trhiết vào lúc cần thiết - Trong thể, việc điều