Giáo án Sinh học 12: Điều hòa hoạt động của gen và đột biến

MỤC LỤC

Mục tiêu

Kiến thức

- Trình bày đợc cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ thông qua ví dụ về hoạt động của ôpêrôn lac ở E.Coli. - Nêu đợc một số đặc điểm của cơ chế điều hòa hoạt động của gen ở sinh vật nhân thùc.

Kĩ năng

- Giải thích tại sao trong tế bào lại chỉ tổng hợp protein khi cần thiết.

Hoạt động dạy học

Khái quát về điều hòa hoạt động của gen

Một số gen hoạt động thờng xuyên và cung cấp sản phẩm liên tục (nh gen tổng hợp các protein enzim chuyển hóa trong chu trình trao đổi chất, gen tổng hợp enzim tiêu hóa..). + Sự hoạt động của ôpêrôn phụ thuộc vào sự điều khiển của gen điều hòa (còn gọi là gen ức chế).

Củng cố

+ Gen tăng cờng là gen đứng trớc hoặc sau vùng khởi động (prômôtơ) và có thể đứng cách xa gen đợc điều hòa hoạt động. Tùy nhu cầu của tế bào, tùy từng mô, từng giai đoạn sinh tr- ởng, phát triển mà mỗi tế bào có nhu cầu tổng hợp các loại pr không giống nhau, tránh tổng hợp lãng phí.

HDVN

+ Sự điều hòa hoạt động của gen có ý nghĩa : Đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào trở lên hài hòa. NST tháo xoắn, phiên mã, biến đổi sau phiên mã, dịch mã và biến đổi sau dịch mã.

Bài 4): Đột biến gen

  • Hoạt động dạy học
    • Khái niệm và các dạng đột biến gen
      • Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen
        • Hậu quả và vai trò của đột biến gen

          - ADN bị mất hoặc thêm vào một cặp nucleotit nào đó -> mã di truyền bị đọc sai kể từ vị trí xảy ra đột biến -> làm thay đổi trình tự aa trong chuỗi polipeptit và làm thay đổi chức năng của protein. - HS phải nêu đợc: Nhiều đột biến điểm nh đột biến thay thế một cặp nucleotit lại hầu nh trung tính do tính chất thoái hóa của mã di truyền -> đột biến thay thế cặp nucleotit này bằng cặp nucleotit khác ->.

          Bài 5): Nhiễm sắc thể và đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể

          • Hình thái và cấu trúc NST
            • Đột biến cấu trúc NST

              * Bổ sung kiến thức: Do đặc tính của mã di truyền nên ngời ta phân loại đột biến gen thành 4 loại nh sau: Đột biến nhầm nghĩa (sai nghĩa)-> tất cả các biến đổi làm. - Là đột biến trong đó một đoạn NST đứt ra và đảo ngợc 1800 và gắn lại với nhau tại vị trí cũ (chứa hoặc không chứa tâm động) - Không làm thay đổi VCDT trên NST. - Có thể ảnh hởng hoặc không ảnh hởng. đến sức sống của thể đột biến. Góp phần tạo nguồn nguyên liệu cho tiến hóa, d. - Là đột biến có sự trao đổi đoạn trong một NST hoặc giữa các NST không tơng đồng - Trong đột biến chuyển đoạn giữa các NST không tơng đồng có chuyển đoạn t-. ơng hỗ và chuyển đoạn không tơng hỗ. + Chuyển đoạn tơng hỗ:. Một đoạn của NST này chuyển sang một NST khác và ngợc lại. Chuyển đoạn tơng hỗ xảy ra ở tế bào sinh dục khi giảm phân sẽ cho ra các giao tử khác với giao tử bình thờng. + Chuyển đoạn không tơng hỗ:. Là trờng hợp một đoạn của NST hoặc cả. một NST này sát nhập vào NST khác. Có trờng hợp 1 cặp NST nào đó sát nhập hoàn toàn với cặp NST khác. - Chuyển đoạn lớn thờng gây chết hoặc làm mất khả năng sinh sản. Đôi khi có sự hợp nhất các NST của loài, là cơ chế quan trọng hình thành loài mới. - Chuyển đoạn nhỏ không ảnh hởng gì. khăn trong quá trình phát sinh giao tử).

              Bài 6): Đột biến số lợng nhiễm sắc thể

              Lệch bội : 1. Khái niệm

                * Nguyên nhân: Do các tác nhân vật lí, hóa học của môi trờng ngoài hoặc do rối loạn môi trờng nội bào làm cản trở sự phân li của 1 hay 1 số cặp NST. - GV nhấn mạnh một trong những nguyên nhân làm tăng tỉ lệ hội chứng do rối loạn số lợng NST ở ngời mẹ có tuổi lúc sinh đẻ ngoài 35 tuổi -> phụ nữ không nên sinh con khi tuổi đã ngoài 40 (tỉ lệ con mắc hội chứng đao lên tới 2%).

                Quan sát các dạng đột biến số lợng NST trên tiêu bản cố định và làm tiêu bản tạm thời

                Tiến trình dạy học

                  - Làm theo hớng dẫn và quan sát kĩ hình tháI của tứng NST để vẽ vào vở.

                  Tính qui luật của hiện tợng di truyền

                  Bài 8): Qui luật Menđen: Qui luật phân li

                  • Hình thành học thuyết khoa học

                    - Công trình của Men đen đợc công bố năm 1865 cho mãi tới năm 1900 mới đợc giới khoa học thừa nhận, nghĩa là sau khi ông qua đời (1884) không phải do sự lãng quên mà do lúc bấy giờ những hiểu biết về lĩnh vực tế bào rất hạn chế, cho nên ngời ta cha nhận thức đợc giá trị công trình của Men đen. Nếu bố mẹ đem lai không thuần chủng, các alen của một gen không có quan hệ trội lặn hoàn toàn mà là đồng trội (mỗi alen biểu hiện kiểu hình của riêng mình) thì qui luật phân li của Men đen còn đúng hay không.

                    Bài 9) : Qui luật phân li độc lập

                    • Thí nghiệm lai hai tính trạng

                      VD: Một cây có kiểu gen A a BbCcDd tự thụ phấn cho đời con có kiểu hình trội về tất cả các tính trạng chiếm bao nhiêu phần tr¨m?. - Khi lai cặp bố mẹ T/C khác nhau về hai hoặc nhiều cặp tính trạng tơng phản, di truyền độc lập với nhau, thì xác suất xuất hiện mỗi kiểu hình ở F2 bằng tích xác suất của các tính trạng hợp thành nó.

                      Tơng tác gen và tác động đa hiệu của gen

                      • Tơng tác gen
                        • Bài 11): Liên kết gen và hoán vị gen

                          * Khái niệm : Tác động cộng gộp là kiểu tác động của 2 hay nhiều gen trội trong đó mỗi gen đóng góp một phần nh nhau vào sự phát triển của cùng một tính trạng (làm tăng sự biểu hiện của kiểu hình lên một chót Ýt). - Liên kết hoàn toàn hạn chế sự xuất hiện BDTH, nhng đảm bảo sự di truyền bền vững của nhóm TT quí, nhờ đó trong chọn giống, ngời ta có thể chọn đợc những nhóm TT tốt luôn đi kèm với nhau.

                          Di truyền liên kết với giới tính và di truyền ngoài nhân

                          Di truyền liên kết với giới tính

                            => Cơ sở tế bào học của phép lai chính là sự phân li của cặp NST giới tính trong giảm phân và sự tổ hợp của chúng qua thụ tinh đã đa đến sự phân li và tổ hợp của các cặp gen qui định màu mắt. Kết quả thí nghiệm này có điểm gì khác so với phép lai thuận nghịch ở TN phát hiện hiện tợng di truyền liên kết với giới tính và hiện tợng phân li độc lập của Men®en?.

                            Di truyền ngoài nhân

                              - GV có thể cho HS về nhà nghiên cứu để trả lời câu hỏi : ý nghĩa của di truyền liên kết giới tính đối với thực tiễn sản xuất ?. - Trong thực tiễn sản xuất ngời ta dựa vào những TT liên kết với giới tính để sớm phân biệt đực cái, điều chỉnh tỉ lệ đực cái theo mục tiêu sản xuất.?.

                              Tiết16: Kiểm tra 45 phút

                              Chọn trình tự thích hợp của các nucleotit của mARN đợc tổng hợp từ một đoạn gen có đoạn mạch khuôn là : AGXTTAGXA. Trong quá trình nhân đôi của phân tử ADN, trên một mạch ADN cũ sẽ có mạch ADN mới đợc tổng hợp liên tục, còn ở mạch kia ADN mới đợc tổng hợp từng.

                              Di truyền học quần thể

                              16): Cấu trúc di truyền của quần thể

                              • Các đặc trng di truyền của quần thể
                                • Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần

                                  + Tần số tơng đối của gen hay (tần số alen) đợc tính bằng tỉ lệ giữa số alen đợc xét đến trên tổng số alen thuộc một lôcut trong quần thể hay bằng tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen đó trong quần thể. - Tần số tơng đối các KG hay cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn thay đổi theo hớng giảm dần tỉ lệ dị hợp tử và tăng dần tỉ lệ đồng hợp.

                                  I Mục tiêu

                                  Quần thể ngẫu phối

                                  - GV thuyết trình về những đặc trng của quần thể giao phối, đặc biệt nhấn mạnh quan hệ về mặt sinh sản là nguyên nhân tạo cho QT tồn tại trong một không gian nhất định và theo thời gian. Trong những loài giao phối, số gen trong kiểu gen của cá thể rất lớn, số gen có nhiều alen không phải là ít, vì thế QT rất đa hình, khó mà tìm đợc 2 cá thể giống hệt nhau (trừ trờng hợp sinh đôi cùng trứng).

                                  Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể (đinh luật Hacdi-Vanbec)

                                  Cũng quần thể ngời đó có thể coi là QT giao phối không ngẫu nhiên (GP có lựa chọn) nếu nh khi kết hôn ngời ta dựa vào trình độ học vấn, tôn giáo, tính tình, chiều cao. * ý nghĩa thực tiễn: Thể hiện trong việc xác định tần số tơng đối của các KG và của các alen từ tỉ lệ các KH -> khi biết tần số xuất hiện đột biến nào đó có thể dự tính xác suất bắt gặp thể đột biến đó trong QT hoặc dự đoán sự tiềm tàng các gen hay các.

                                  Di truyền học ngời

                                  Bài 21): Di truyền y học

                                    - Điểm khác nhau cơ bản của 2 phơng pháp này là: Phơng pháp sử dụng vi tiêm để cấy gen cần thiết vào phôi (thêm gen), phơng pháp thứ 2 đa gen cần thiết vào phôi bằng cách cải biến gen dựa trên sự tái bản theo nguyên tắc bổ sung của phân tử ADN (sửa chữa gen) sau đó thay khối nhân này cho nhân của tế bào trứng. - Phát triển kĩ năng: Quan sát, phân tích, tổng hợp, so sánh, làm việc độc lập với SGK, giải toán di truyền, vận dụng tri thức đã học để giải quyết các vấn đề liên quan đến đời sống và sản xuất.

                                    Bài 22): Bảo vệ vốn gen

                                    + Đột biến chuyển đoạn làm thay đổi vị trí gen trên NST -> thay đổi mức độ hoạt động của gen -> tăng sản phẩm -> ung th.

                                    C©u hái

                                    Kết quả Hình thành các đặc điểm thích nghi trên cơ thể vợn ngời hóa thạch: Đi bằng 2 chân, sống trên mặt đất, bộ não phát triển, biết chế tạo và sử dụng công cụ lao động. Giúp con ngời trở thanh loài thống trị trong tự nhiên, làm chủ khoa học kĩ thuật, có ảnh hởng đến nhiều loài khác và khả năng điều chỉnh hớng tiến hóa của chính mình.

                                    Biểu điểm

                                    Câu 2: Trình bày các cơ chế cách li và vai trò của chúng trong quá trình tiến hóa?. Câu 4: GiảI thích cơ chế hình thành loài bằng con đờng lai xa và đa bội hóa?.

                                    Phần bảy: Sinh thái học

                                    Câu 3: Vai trò của cách li địa lí trong quá trình hình thành loài mới?. Câu 5: Trình bày sự khác biệt giữa chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo?.

                                    Tiết 41(bài 38): Các đặc trng cơ bản của quần thể sinh vật

                                    • Kích thớc của quần thể sinh vật

                                      (Các cá thể cạnh tranh nhau thức ăn, nhiều cá thể bé và yếu, thiếu thức ăn sẽ bị chậm lơn và có thể bị chết. Các con non mới nở ra rất dễ bị cá thể lớn ăn thịt, nhiều khi cá bố mẹ ăn thịt chính con của mình. Hai hiện tợng trên dẫn tới quần thể tự điều chỉnh mật độ cá thể)?. (Do số lợng cá thể của quần thể tăng nhanh, khai thác ngày càng nhiều nguồn sống từ môi trờng, dẫn tới sự thiếu hụt nguồn sống. Quần thể trở nên thiếu thức. ăn, nơi ở ngày càng chật chội, chất thải ngày một nhiều…dẫn đến dịch bệnh, sự cạnh tranh giữa các cá thể tranh nhau thức. ăn, nơi ở ngày một gay gắt. trong điều kiện sống ngày một khó khăn, sức sinh sản của quần thể giảm dần và mức độ tử vong tăng lên, từ đó quần thể tiến tới giới hạn ổn định trên đờng cong tăng trởng thực tế).

                                      Hệ sinh thái. Trao đổi chất trong hệ sinh thái

                                      • Phơng tiện
                                        • Các kiểu hệ sinh thái chủ yếu trên trái đất
                                          • Trao đổi vật chất trong quần xã

                                            Một phần chu trình do các vi khuẩn cố định đạm thực hiện và một phần các tia lửa điện (sấm, chớp) cố định một lợng nitơ trong không khí thành dạm. Thực vật hấp thụ các dạng đạm trên, cấu tạo nên cơ thể sống. Trong quần xã nitơ luân chuyển qua lới thức ăn, khi sinh vật chết protein tiếp tục đợc phân giải thành đạm của môi tr- ờng. Vòng tuần hoàn đợc khép kín qua hoạt động của một số vi khuẩn phản nitrat trong đất, chúng phân giải đạm trong đất thành nitơ phân tử bay vào không khí). (Khi lúa bén rễ, ngời ta nuôi bèo hoa dâu nhằm 2 mục đích: Bèo chết là nguồn phân bón hữu cơ quan trọng cón cho ruộng, hơn thế nữa, bèo hoa dâu còn sống cộng sinh với vi khuẩn lam Anabaena mà loài này có khả năng cố. định nitơ nh Rhizobium sống cộng sinh với rễ cây họ đậu).

                                            Tiết 51(bài 48): Ôn tập

                                            Dòng năng lợng trong hệ sinh thái đợc vận chuyển qua các bậc dinh d- ỡng của chuỗi thức ăn: SV sản xuất -> SV tiêu thụ -> SV phân giải. Gồm những khu sinh học đặc trng cho những vùng địa lí, khí hậu xác định, thuộc 2 nhóm trên cạn và dới nớc.