8. Cấu trúc của luận văn
2.2.3.Sử dụng các graph để thiết kế giáo án thực nghiệm
Bài 1. GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
Sau khi học xong bài học sinh phải
- Nêu được khái niệm gen, mô tả được cấu trúc chung của gen cấu trúc - Trình bày được các chức năng của axit nucleic, đặc điểm của sự mã hoá thông tin di truyền trong axit nucleic, lí giải được vì sao mã di truyền là mã bộ ba - Trình bày được thời điểm, diễn biết, kết quả, ý nghĩa của cơ chế tự sao của ADN
2. Kỹ năng
- Rèn luyện và phát triển tư duy phân tích, khái quát hoá.
3. Thái độ
- Bảo vệ môi trường, bảo vệ động thực vật quý hiếm.
II. Thiết bị dạy học
- Hình 1.1, 1.2, bảng 1: Mã di truyền SGK - Sơ đồ cơ chế tự nhân đôi của ADN
- Các graph về khái niệm gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN.
III. Tiến trình tổ chức bài học
1. Ổn định tổ chức
2. Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra
3. Bài mới
Hoạt động của thầy và trò Nội dung bài học
GV chia lớp thành 4 nhóm, nêu nhiệm vụ của giờ học bài này.
Hoạt động I - Tìm hiểu về “Gen” GV: Gen là gì? Cho ví dụ minh hoạ?
HS trả lời
GV: Mỗi gen cấu trúc gồm những vùng nào, vị trí và chức năng của mỗi vùng đó?
HS trả lời
GV: Vùng nào của gen quyết định cấu trúc của phân tử prôtêin mà nó quy định tổng hợp?
I. Gen
1. Khái niệm
- Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá một sản phẩm nhất định (chuỗi pôlipeptit hay ARN).
Ví dụ: gen Hbα...
2. Cấu trúc của gen
- Gồm 3 vùng:
+ Vùng điều hoà: nằm ở đầu 3' của mạch mã gốc, giúp ARN polimeraza nhận biết và liên kết để khởi động phiên mã.
+ Vùng mã hoá: nằm ở tiếp sau vùng điều hòa, mang thông tin mã hoá các axit amin. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
HS trả lời
Hoạt động I - Tìm hiểu về “Mã di truyền” GV cho HS nghiên cứu SGK và trả lời các câu hỏi sau:
- Mã di truyền là gì? Mã di truyền được đọc như thế nào?
- Nêu các đặc điểm của mã di truyền?
Sau khi nghiên cứu nội dung SGK, HS trả lời các câu hỏi, GV chỉnh sửa, bổ sung nếu cần thiết, đồng thời GV dần dần hình thành được các đỉnh, các cung của graph Mã di truyền. Sau đó GV hoàn chỉnh trên bảng. (Như graph đã trình bày ở cuối bài).
Hoạt động III - Tìm hiểu quá trình nhân đôi ADN
GV yêu cầu HS đọc SGK, quan sát và phân tích hình 1.2 SGK, trả lời các câu hỏi sau:
- Quá trình nhân đôi ADN xảy ra ở giai đoạn nào trong chu kỳ tế bào? Xảy ra ở đâu trong tế bào?
- Các thành phần tham gia vào quá trình tổng hợp ADN? Vai trò của mỗi thành phần đó?
- Phân tử ADN mới được tổng hợp dựa
+ Vùng kết thúc: nằm ở đầu 5' của mạch mã gốc, mang tín hiệu kết thúc phiên mã.
II. Mã di truyền 1. Khái niệm
- Là trình tự các nuclêôtit trong gen quy định trình tự các axit amin (a.a) trong phân tử prôtêin, cứ 3 nuclêôtit đứng kế tiếp nhau trong gen quy định 1 a.a
- Mã di truyền là mã bộ 3
2. Đặc điểm của mã di truyền
- Mã di truyền được đọc từ một điểm xác định và liên tục.
- Mã di truyền có tính phổ biến - Mã di truyền có tính đặc hiệu - Mã di truyền mang tính thoái hoá
III. Quá trình nhân đôi ADN
1. Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN
Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN tách nhau dần tạo nên chạc hình chữ Y
2. Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới
- Enzim ADN-polimeraza sử dụng một mạch làm khuôn tổng hợp nên mạch mới theo nguyên tắc bổ sung.
- Trên mạch khuôn 3'-5' mạch bổ sung tổng hợp liên tục, trên mạch khuôn 5'-3' mạch mới bổ sung tổng hợp ngắt quãng
theo nguyên tắc nào?
- Diễn biến quá trình nhân đôi ADN? - Sự tổng hợp 2 mạch mới trên phân tử ADN khác nhau như thế nào? Tại sao có sự khác nhau đó?
- Kết quả của quá trình nhân đôi ADN? - Ý nghĩa của quá trình này?
Khi HS trả lời, GV lần lượt dựng các đỉnh, các cung của graph. Cuối cùng GV đưa graph hoàn chỉnh như trên lên bảng (Như graph đã trình bày ở cuối bài).
(đoạn ôkazaki) sau nối lại nhờ enzim nối.
3. Bước 3: Hai phân tử ADN con được tạo thành
- Giống nhau, giống ADN mẹ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Mỗi ADN con đều có 1 mạch mới được tổng hợp từ nguyên liệu của môi trường, mạch còn lại của ADN mẹ (nguyên tắc bán bảo toàn)
IV. Củng cố
Để củng cố nội dung bài, GV có thể gọi HS lên đọc các graph GV đã xây dựng được bằng ngôn ngữ thông thường. GV sửa cách đọc graph cho HS, giới thiệu phương pháp lập sơ đồ nội dung kiến thức như trên là phương pháp graph và tổng kết nội dung bài 1.
V. Dặn dò
- Chuẩn bị câu hỏi và bài tập trang 10 SGK, đọc trước bài 2.
- Tìm hiểu cấu trúc không gian và cấu trúc hoá học, chức năng của ARN.
Graph nội dung phần “Mã di truyền”
Mã di truyền
Khái niệm: trình tự các aa trong chuỗi polypeptit được mã hoá dưới dạng trình tự các bộ 3 nucleotit trên gen (ADN).
Đặc điểm
Được đọc từ 1 điểm xác định theo từng cụm 3 nu mà không gối lên nhau
Tính phổ biến
Tính đặc hiệu
Graph nội dung phần “Quá trình nhân đôi ADN” --- Bài 2. PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ I. Mục tiêu 1. Kiến thức
Sau khi học xong bài, học sinh phải Quá trình nhân đôi của ADN
Thời điểm: Pha S kì trung gian
Các thành phần tham gia: ADN, ARN mồi, các nu tự do, các enzim ADN polimeza, enzim tháo xoắn, enzim nối ligaza, protein bám sợi đơn, enzim phân hủy đoạn mồi.
Nguyên tăc tổng hợp: Bổ sung; Bán bảo toàn; Khuôn mẫu Bước1: Tháo xoắn phân tử ADN tạo chạc chữ Y
Bước 2: Tổng hợp ADN mới theo nguyên tắc bổ sung
Bước 3: Hai phân tử ADN mới được tạo thành
Mạch 3’-5’ tổng hợp liên tục
Mạch 5’-3’ tổng hợp các đoạn ngắt quãng và được nối nhờ enzim
Nơi xảy ra: Trong nhân tế bào
Ý nghĩa: Là cơ sở cho NST tự nhân đôi, giúp bộ NST của loài giữ tính đặc trưng và ổn định.
Kết quả: Tạo 2 phân tử ADN con giống nhau và giống ADN mẹ. Trong mỗi ADN mới có 1 mạch của ADN mẹ, 1 mạch mới được tổng hợp từ nguyên liệu môi trường.
Diễn biến quá trình
- Trình bày được thời điểm, diễn biến, kết quả, ý nghĩa của phiên mã. - Biết được cấu trúc, chức năng của các loại ARN
- Nêu được các thành phần tham gia vào quá trình sinh tổng hợp prôtein, trình tự diễn biến của quá trình sinh tổng hợp protein. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Kỹ năng
- Rèn luyện kỹ năng so sánh, khái quát hoá, tư duy hoá học thông qua thành lập các công thức chung
- Phát triển năng lực suy luận của học sinh qua việc xác định các bộ ba mã sao và số aa trong phân tử prôtein do nó quy định từ chiều của mã gốc suy ra chiều mã sao và chiều dịch mã
3. Thái độ
- Từ kiến thức của bài, học sinh có quan quan niệm đúng về tính vật chất của hiện tượng di truyền.
II. Thiết bị dạy học
- Phiếu học tập “Cấu trúc, chức năng các loại ARN”
Cấu trúc Chức năng mARN
tARN rARN
- Sơ đồ khái quát quá trình phiên mã, graph cơ chế dịch mã.
III. Tiến trình tổ chức bài học
1. Ổn định tổ chức 2. Kiểm tra bài cũ
Đáp án:
GV bổ sung kiến thức về gen phân mảnh ở sinh vật nhân thực
3. Bài mới ... Gen Vùng ... Khởi động phiên mã Điều hoà phiên mã
Vùng ... Cấu trúc Vùng ...
Khái niệm: Là 1 đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá một đoạn chuỗi polipeptit hay 1 phân tử ARN
Ở SV nhân sơ: liên tục Ở SV nhân thực:
phân mảnh
...
Mang tín hiệu kết thúc phiên mã Gen
Vùng điều hoà
Khởi động phiên mã Điều hoà phiên mã
Vùng mã hoá Cấu trúc Vùng kết thúc
Khái niệm: Là 1 đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá một đoạn chuỗi polipeptit hay 1 phân tử ARN
Ở SV nhân sơ: liên tục Ở SV nhân thực: phân mảnh Mang thông tin mã hoá aa
Hoạt động của thầy và trò Nội dung bài học Hoạt động I - Tìm hiểu về phiên mã
GV: Thế nào là quá trình phiên mã?
HS trả lời
GV đặt vấn đề: ARN có những loại nào? Chức năng của nó? Sau đó yêu cầu HS đọc SGK và hoàn thành phiếu học tập “Cấu trúc và chức năng các loại ARN”. GV: Cho học sinh quan sát hình 2.2 SGK GV: Hình vẽ thể hiện điều gì? Những thành phần nào được vẽ trên hình? Quá trình được chia thành mẫy giai đoạn? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
HS trả lời
GV: Mô tả diễn biến giai đoạn mở đầu?
HS trả lời
GV: Mô tả diễn biến giai đoạn kéo dài?
HS trả lời
GV: Mô tả diễn biến giai đoạn kết thúc?
HS trả lời
GV: Điểm khác nhau giữa ARN vừa mới tổng hợp ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực?
HS trả lời
I. Phiên mã
1. Khái niệm: Là quá trình truyền thông tin di truyền từ ADN sang ARN
2. Cơ chế phiên mã
a, Cấu trúc và chức năng của các loại ARN
(Nội dung kiến thức đã trình bày ở phiếu học tập phần Thiết bị dạy học ở trên)
b, Cơ chế phiên mã
* Mở đầu: Enzim ARN-polimeraza bám vào vùng khởi đầu làm gen tháo xoắn để lộ mạch khuôn 3'-5'
* Kéo dài: ARN-polimeraza trượt dọc theo gen tổng hợp mạch ARN bổ sung với mạch khuôn (A-U; G-X) theo chiều 5' - 3' * Kết thúc: Enzim di chuyển đến khi gặp mã kết thúc thì dừng phiên mã, phân tử ARN được giải phóng.
- Ở tế bào nhân sơ: mARN sau phiên mã được trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp prôtêin.
Hoạt động II - Tìm hiểu về dịch mã GV: Nêu khái niệm quá trình dịch mã?
HS trả lời
GV yêu cầu HS quan sát hình 2.3, 2.4 và nghiên cứu mục II, trả lời các câu hỏi sau. Trong khi HS trả lời, GV vẽ graph quá trình dịch mã lên bảng.
- Dịch mã gồm mấy giai đoạn? Tên là gì? - Giai đoạn hoạt hóa axit amin có diễn biến gì?
- Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit trải qua những pha nào? Trình bày diễn biến chính của mỗi pha.
Sau khi mô tả cơ chế dịch mã ở 1 RBX, GV mô tả hiện thượng pôlixôm: Trong quá trình dịch mã, mARN thường đồng thời gắn với 1 nhóm RBX giúp tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin (Pôlixôm).
được cắt bỏ các intron, nối các êxôn lại thành mARN trưởng thành, qua màng nhân ra tế bào chất để tổng hợp prôtêin.
II. Dịch mã 1. Khái niệm
- Là quá trình tổng hợp prôtêin
2. Cơ chế dịch mã
a, Hoạt hóa các a.a
- Nhờ enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các a.a được hoạt hóa và gắn với tARN tương ứng tạo phức hợp a.a - tARN. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
b, Tổng hợp chuỗi polipeptit
* Mở đầu: Đơn vị bé của ribôxôm (RBX) tiếp xúc với mARN. Phức hợp Met-tARN liên kết với mã mở đầu theo nguyên tắc bổ sung. Tiểu đơn vị lớn của RBX kết hợp vào tạo RBX hoàn chỉnh
* Kéo dài: RBX dịch chuyển đến bộ 3 số 1, phức hệ a.a1-tARN có bộ đối mã khớp với bộ 3 mã sao theo nguyên tắc bổ sung, a.a mở đầu liên kết với a.a1 bằng liên kết peptit. RBX dịch chuyển từng bộ 3 tiếp theo cho đến cuối mARN.
* Kết thúc: Khi RBX tiếp xúc với mã kết thúc thì quá trình dịch mã hoàn tất.
- Nhờ enzim đặc hiệu, a.a mở được cắt khỏi chuỗi để tạo prôtêin hoàn chỉnh
IV. Củng cố
- Các cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử: tự nhân đôi, phiên mã và dịch mã. - Sự kết hợp 3 cơ chế trên trong quá trình sinh tổng hợp protein đảm bảo cho cơ thể tổng hợp thường xuyên các protein đặc thù, biểu hiện thành tính trạng di truyền từ bố mẹ cho con gái.
V. Dặn dò
- Về nhà trả lời câu hỏi và bài tập cuối bài. - Chuẩn bị trước bài 3.
Đáp án phiếu học tập
Cấu trúc Chức năng mARN
- Phiên bản của gen, cấu trúc 1 mạch thẳng, làm khuôn mẫu cho quá trình dịch mã ở ribôxôm
Chứa thông tin quy định tổng hợp polipeptit
tARN
Cấu trúc 1 mạch, có đầu cuộn tròn chứa bộ ba đối mã và 1 đầu gắn với axit amin. Có liên kết bổ sung.
Mang axit amin đến ribôxôm tham gia dịch mã
rARN Có cấu trúc 1 mạch, có liên kết bổ sung Kết hợp với prôtêin tạo nên ribôxôm
Graph nội dung “Quá trình dịch mã”
QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ
Pha kéo dài
Hoạt hóa axit amin
Tổng hợp chuỗi pôlypeptit
aa* + tARN aa-tARN aa + ATP aa*
Pha kết thúc Pha mở đầu
---
Bài 4. ĐỘT BIẾN GEN
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
Sau khi học xong bài này, học sinh cần
- Hiểu được khái niệm, nguyên nhân, cơ chế phát sinh và cơ ché biểu hiện của đột biến, thể đột biến và phân biệt được các dạng đột biến gen (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Phân biệt rõ tác nhân gây đột biến và cách thức tác động. Cơ chế biểu hiện của đột biến gen. Hậu quả của đột biến gen
2. Kỹ năng
- Rèn luyện kỹ năng phân tích, so sánh, khái quát hoá thông qua cơ chế biểu hiện đột biến
- Rèn luyện kỹ năng so sánh, kỹ năng ứng dụng , thấy được hậu quả của đột biến đối với con người và sinh vật
3. Thái độ
- Thấy được tính cấp thiết của việc bảo vệ môi trường, ngăn ngừa, giảm thiểu việc sử dụng các tác nhân gây đột biến gen.
II. Thiết bị, phương tiện dạy học
- Tranh ảnh, tài liệu sưu tầm về biến dị, đặc biệt là đột biến gen ở động vật, thực vật và con người.
- Sơ đồ cơ chế biểu hiện đột biến gen
- Phiếu học tập về khái niệm và hậu quả các dạng đột biến gen
Các dạng đột biến gen Khái niệm Hậu quả
Mât 1 cặp nucleotit Thêm 1 cặp nucleotit Thay thế 1 cặp nucleotit - Hình 4.1, 4.2 sách giáo khoa
III. Tiến trình tổ chức dạy học
1. Ổn định tổ chức 2. Kiểm tra bài cũ
- Thế nào là điều hoà hoạt động của gen? Giải thích cơ chế điều hoà hoạt động của ôperon Lac.
3. Bài mới
Hoạt động của thầy và trò Nội dung bài học
Hoạt động I - Tìm hiểu về đột biến gen và các dạng đột biết gen
GV: Nêu khái niệm đột biến gen?
HS trả lời
GV: Khi cấu trúc của gen thay đổi sẽ dẫn đến điều gì?
HS trả lời
GV: Tần số đột biến gen tự nhiên lớn hay nhỏ, ta có thể điều chỉnh tần số này được hay không?
HS trả lời
GV: Thế nào là đột biến? Có phải mọi đột biến đều biểu hiện thành kiểu hình không? Phân biệt thể đột biến và đột biến?
HS trả lời
GV phát phiếu học tập cho HS, yêu cầu nghiên cứu SGK, hoàn thành phiếu học tập.
I. Khái niệm và các dạng đột biến gen 1. Khái niệm
- Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen liên quan đến một cặp nuclêôtit (đột biến điểm).
- Mỗi đột biến gen dẫn đến thay đổi trình (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});