BÀI 1 DNA VÀ CƠ CHẾ TÁI BẢN DNA

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Thanh Công
Ngày gửi: 16h:02' 18-09-2024
Dung lượng: 753.4 KB
Số lượt tải: 55
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Thanh Công
Ngày gửi: 16h:02' 18-09-2024
Dung lượng: 753.4 KB
Số lượt tải: 55
Số lượt thích:
0 người
TIẾT 1- BÀI 1: DNA VÀ CƠ CHẾ TÁI BẢN DNA
Môn học: Sinh học; Lớp 12
Thời gian thực hiện: 01 tiết
I.MỤC TIÊU
1. Năng lực
1.1. Năng lực sinh học
– Năng lực nhận thức sinh học:
HS trình bày được chức năng của DNA. Nêu được ý nghĩa của các kết
cặp đặc hiệu A – T và G – C. Phân tích được cơ chế tái bản của DNA là
một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con
hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
– Năng lực tìm hiểu thế giới sống:
Sử dụng được các kiến thức về DNA để giải thích các hiện tượng di
truyền.
– Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học:
+ Vẽ được sơ đồ cấu trúc của phân tử DNA. Giải thích được các nguyên
tắc của quá trình tái bản DNA.
+ Phân tích ứng dụng hiểu biết về các cơ chế tái bản trong giải quyết
các hiện tượng phát sinh để phục vụ đời sống con người.
1.2. Năng lực chung
– Năng lực tự chủ và tự học: HS chủ động, tích cực tìm hiểu kiến thức. Lập
được kế hoạch tự tìm hiểu về cơ chế di truyền và ứng dụng của nghiên
cứu di truyền trong đời sống.
– Năng lực giao tiếp và hợp tác: sử dụng ngôn ngữ khoa học kết hợp
thảo luận trong nhóm xây dựng nội dung kiến thức theo yêu cầu.
– Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: xây dựng được ý tưởng mới
trong việc ứng dụng kiến thức cơ chế di truyền học vào đời sống.
2. Phẩm chất
– Chăm chỉ: tích cực học tập, tự nghiên cứu bài học để chuẩn bị nội dung
bài mới.
– Trách nhiệm: có ý thức bảo vệ và sử dụng hợp lí nguồn gene, trân
trọng sự đa dạng sinh vật.
– Nhân ái: có niềm tin vào khoa học và công nghệ, chia sẻ với các bạn
về nội dung tìm hiểu được.
THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
3. Giáo viên
– SGK Sinh học 12; máy tính, máy chiếu.
– Video tái bản DNA: https://www.youtube.com/watch?
v=fWyeSi0wy_4 https://youtu.be/GC V0FvCgqEY?
si=_gvOpddD1nvWdpTR
4. Học sinh
SGK Sinh học 12 và nghiên cứu các đường link GV giao từ tiết học trước
qua zalo.
II. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Hoạt động mở đầu
a) Mục tiêu
HS giải thích được vì sao các cá thể khác loài thì khác nhau về những
điểm cơ bản.
b) Nội dung và tổ chức thực hiện
GV đặt câu hỏi: Cơ sở của hiện tượng kiểm tra DNA để xác định huyết
thống và việc tìm người thân trong các chương trình thực tế: “Như chưa
hề có cuộc chia li” là gì?
c) Sản phẩm
– Câu trả lời của HS.
– Tâm thế hứng khởi, sẵn sàng, mong muốn khám phá kiến thức mới của
HS.
2. Hoạt động hình thành kiến thức mới
2.1. Tìm hiểu mục I. Chức năng của DNA
a) Mục tiêu
– Trình bày chức năng của DNA dựa vào các đặc điểm cấu trúc gợi ý.
– Giải thích được sự hợp lí giữa cấu tạo và chức năng của vật chất di
truyền.
b) Nội dung và tổ chức thực hiện
GV yêu cầu HS hoạt động theo cặp đôi, nghiên cứu SGK trang 5, trả lời các
câu hỏi:
(1) Mô tả cấu trúc của DNA?
(2) Đặc điểm cấu trúc đó đảm bảo cho DNA thực hiện được chức năng gì?
– Sau đó, GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 1:
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Quan sát hình và hoàn thành bảng sau:
Cấu tạo
1. Cấu trúc theo nguyên tắc đa
phân, gồm 4 loại đơn phân là các
nucleotide
A, T, G và C.
Chức năng
...........................................................
2. Cấu trúc kiểu chuỗi xoắn kép
bền vững.
Đảm bảo thông tin di
truyền được bảo quản ít bị
hư hỏng.
...........................................................
3. Các nucleotide giữa 2 mạch liên
kết với
nhau theo NTBS.
...........................................................
4. Các nucleotide giữa 2 mạch liên
...........................................................
kết với
nhau bằng liên kết hydrogen.
...........................................................
5. Các nucleotide trong một mạch
...........................................................
DNA liên
kết với nhau bằng liên kết
...........................................................
phosphodiester.
GV chọn đại diện các nhóm trả lời, các nhóm khác nhận xét và bổ sung
câu trả lời của nhóm bạn (nếu cần).
c) Sản phẩm
I. Chức năng của DNA
Cấu
tạo
Cấu trúc theo nguyên
tắc đa phân, gồm 4 loại
đơn phân là các
nucleotide A, T, G và C.
Cấu trúc kiểu chuỗi
xoắn kép bền vững.
Các nucleotide giữa 2
mạch liên kết với nhau
theo NTBS.
Chức
năng
“Mã hoá” đủ mọi thông tin di truyền về
cấu trúc và chức năng của tế bào.
Đảm bảo thông tin di truyền được bảo
quản, ít bị hư hỏng.
Thông tin trong DNA có thể được
truyền đạt tới mRNA qua quá trình
phiên mã và từ mRNA được dịch mã tạo
ra protein.
Các nucleotide giữa 2 – Đây là loại liên kết yếu, dễ bị đứt gãy
mạch liên kết với nhau làm cho 2 mạch tách nhau ra tạo điều
bằng liên kết hydrogen. kiện cho DNA thực hiện chức năng di
truyền.
Tuy nhiên, trong DNA số lượng liên kết
hydrogen khá lớn đảm bảo cho phân tử
DNA có cấu trúc bền vững tương đối.
Các nucleotide trong Đây là loại liên kết hoá trị có tính bền
một mạch DNA liên kết vững đảm bảo cho phân tử DNA có cấu
nhau bằng liên kết trúc ổn định, ít sai hỏng.
phosphodiester.
Gợi ý trả lời các câu hỏi trong hộp Dừng lại và suy ngẫm
trang 6 SGK: Câu 1. Nêu các đặc điểm cấu trúc phù hợp với
chức năng của DNA.
Gợi ý trả lời: (Như bảng trên)
Câu 2. Tại sao protein tạo nên các tính trạng của sinh vật nhưng không thể
đảm nhận chức năng của một vật chất di truyền?
Gợi ý trả lời:
– Protein dễ biến đổi → mất chức năng.
– Không có khả năng sao chép.
2.2. Tìm hiểu mục II. Tái bản DNA
a) Mục tiêu
Phân tích được cơ chế tái bản của DNA là một quá trình tự sao thông
tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang
thế hệ sau.
b) Nội dung và tổ chức thực hiện
– GV chiếu video về cơ chế tái bản DNA.
Yêu cầu: Trong thời gian 5 phút, HS ghi nhanh diễn biến cơ bản quá
trình tái bản. Các thành viên trong bàn trao đổi nhanh, trình bày
trên bảng trong 3 phút.
GV nhận xét và bổ sung.
c) Sản phẩm
Tái bản DNA
Khởi đầu sao chép
Nhờ enzyme liên kết với Ori mà hai mạch đơn DNA tách rời nhau, hình thành chạc
sao chép hình chữ Y.
Enzyme RNA polymerase tổng hợp nên đoạn RNA mồi cung cấp đầu 3'–OH cho
enzyme DNA polymerase tổng hợp mạch mới.
2. Tổng hợp mạch DNA mới
Enzyme DNA polymerase gắn nucleotide vào đầu 3' của đoạn RNA mồi theo NTBS: A –
T, G – C với mạch khuôn.
Enzyme DNA polymerase tổng hợp các mạch mới theo cùng một chiều 5'→ 3' dẫn
đến mạch gốc 3'→ 5' sẽ tổng hợp mạch mới liên tục. Mạch mới còn lại được tổng
hợp theo từng đoạn ngắn gọi là Okazaki. Sau đó, đoạn mồi được loại bỏ và tổng hợp
đoạn DNA thay thế.
Enzyme ligase sẽ gắn các đoạn Okazaki lại với nhau tạo thành mạch mới hoàn chỉnh.
Kết quả: Từ một phân tử DNA mẹ tạo ra hai phân tử mới giống nhau và giống với DNA
mẹ, mỗi phân tử có một mạch cũ và một mạch mới được tổng hợp (nguyên tắc bán
bảo toàn).
Lưu ý:
– DNA được tái bản theo nguyên tắc bán bảo toàn và NTBS.
– Ở mỗi chạc sao chép, một mạch được tổng hợp liên tục, mạch còn
lại được tổng hợp gián đoạn.
– Ở sinh vật nhân sơ, mỗi phân tử DNA chỉ có một điểm khởi đầu sao
chép duy nhất, trong khi DNA ở sinh vật nhân thực có nhiều điểm khởi
đầu sao chép nên quá trình tái bản xảy ra đồng thời tại nhiều vùng
trên một phân tử DNA.
– Sinh vật nhân thực có nhiều loại DNA polymerase hơn so với sinh vật
nhân sơ.
3. Hoạt động luyện tập và vận dụng
a) Mục tiêu
– HS khắc sâu kiến thức về cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử.
– Vận dụng đươc kiến thức di truyền học phân tử vào làm các bài tập.
b) Nội dung và tổ chức thực hiện
GV yêu cầu HS hoạt động theo nhóm hoàn thành các câu hỏi trong
hộp Luyện tập và vận dụng.
c) Sản phẩm
Gợi ý trả lời các câu hỏi trong hộp Luyện tập và vận dụng trang 8 SGK:
Câu 1. Tỉ lệ các cặp G – C và T – A trong phân tử DNA có ảnh hưởng đến độ
bền vững của phân tử DNA không? Giải thích.
Gợi ý trả lời:
– Các cặp G – C liên kết với nhau bằng 3 liên kết hydrogen, trong khi
các cặp T – A chỉ liên kết với nhau bằng 2 liên kết hydrogen → Phân
tử DNA càng có nhiều cặp G – C, số lượng liên kết hydrogen trong
phân tử càng lớn → Độ bền vững trong cấu trúc phân tử DNA càng
cao.
– DNA có tỉ lệ G – C cao → đòi hỏi nhiệt độ nóng chảy cao hơn (Nhiệt
độ nóng chảy của DNA là nhiệt độ tại đó các liên kết hydrogen giữa
hai mạch đơn của phân tử bị phá vỡ làm hai mạch tách rời nhau).
Câu 2. Kẻ và hoàn thành bảng tóm tắt quá trình tái bản DNA vào vở theo
mẫu sau:
Gợi ý trả lời:
Nguyên NTBS và nguyên tắc bán bảo toàn (mỗi phân tử con gồm
tắc tái
một mạch cũ và một mạch mới).
bản
Diễn biến DNA được tách thành hai mạch đơn bắt đầu từ điểm khởi
đầu toả ra hai hướng ngược nhau. Dựa trên mạch khuôn,
enzyme tổng hợp một đoạn RNA ngắn (đoạn mồi) cung
cấp đầu 3' để enzyme DNA polymerase kéo dài mạch theo
chiều 5'→ 3'. Hai mạch mới được tổng hợp cùng lúc, một
mạch tổng hợp liên tục, một mạch tổng hợp gián đoạn.
Các đoạn Okazaki sau đó được các enzyme nối lại với
nhau sau khi đã được loại bỏ các đoạn mồi là RNA.
Kết quả Từ một phân tử DNA ban đầu tạo ra hai phân tử mới
giống nhau và giống với phân tử DNA mẹ.
Ý nghĩa
Đảm bảo thông tin di truyền được truyền đạt gần như
nguyên vẹn từ tế bào này sang tế bào khác, từ thế hệ này
sang thế hệ khác (đối với loài sinh sản vô tính).
Câu 3. Nhiều enzyme và protein tham gia vào bộ máy tái bản DNA ở vi
khuẩn khác biệt với các enzyme và protein cùng loại ở tế bào người.
Dựa vào thông tin trên, hãy đề xuất hướng sản xuất thuốc trị bệnh
nhiễm khuẩn ở người, giảm thiểu tối đa tác dụng không mong muốn
của thuốc kháng sinh.
Gợi ý trả lời:
Dựa vào các thông tin trên có thể sản xuất các loại thuốc tr ị b ệnh
nhiễm khuẩn ở người như:
– Thuốc ức chế enzyme tái bản DNA: Do vi khuẩn và người sử dụng
các enzyme khác nhau để tái bản DNA nên thuốc ức chế enzyme tái
bản DNA của vi khuẩn sẽ không ảnh hưởng đến enzyme của người.
– Thuốc nhắm vào các protein tái bản DNA đặc hiệu của vi khuẩn:
Do vi khuẩn sử dụng các protein tái bản DNA khác biệt với người nên
thuốc nhắm vào các protein này sẽ không ảnh hưởng đến tế bào
người.
– Sản xuất thuốc trị bệnh nhiễm khuẩn dựa trên sự khác biệt của bộ
máy tái bản DNA ở vi khuẩn và người là một hướng đi mới đầy tiềm
năng. Các loại thuốc này có thể giúp giảm thiểu tối đa tác dụng không
mong muốn của thuốc kháng sinh và góp phần điều trị hiệu quả các
bệnh nhiễm khuẩn.
III. CÂU HỎI ÔN TẬP, KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ MỞ RỘNG
1. Câu hỏi trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu 1. Quan sát quá trình tái bản của một phân tử DNA, các nhà khoa học
nhận thấy nó diễn ra đồng thời trên 100 đơn vị tái bản, theo em, DNA này chỉ
có ở sinh vật nào sau đây?
A. Vi khuẩn lam.
B. Vi khuẩn cố định nitrogen.
C. Vi khuẩn lao.
D. Tảo đỏ.
Câu 2. Cho hình vẽ cấu tạo của một nucleotide. Nucleotide này là đơn phân
của phân tử
H
H
N
N
H
O–
O PO O–
Nhóm phosphate
N
CH2
O
N
H
Nitrogenous
base
(Adennine)
N
H H
H
H
OH H
Đường deoxyribose
A. mRNA.
C. rRNA.
B.tRNA.
D. DNA.
Câu 3. Sơ đồ nào sau đây mô tả đúng về giai đoạn kéo dài mạch
polynucleotide mới trên một chạc chữ Y trong quá trình tái bản DNA ở
sinh vật nhân sơ?
A. Sơ đồ IV.
B. Sơ đồ I.
C. Sơ đồ III.
D. Sơ đồ II.
Câu 4. Một nhà hoá sinh học đã phân lập và tinh sạch được các phân tử
cần thiết cho quá trình sao chép DNA của vi khuẩn E. coli. Khi cô bổ sung
thêm DNA, sự sao chép diễn ra, nhưng mỗi phân tử DNA mới tạo ra bao
gồm một đoạn mạch dài kết cặp với nhiều phân đoạn DNA gồm vài
trăm nucleotide. Nhiều khả năng là cô ta đã quên bổ sung vào hỗn hợp
thành phần gì?
A. Primase (enzyme mồi).
B. DNA polymerase.
C. ARN polymerase.
D. Ligase.
Câu 5. Một đoạn gene có trình tự các nucleotide như sau:
3' ---GCCAGGCGATATGCT---5'.
5' ---CGGTCCGCTATACGA---3'
Đoạn gene này có số liên kết hydrogene là
A. 39.
B. 21.
C. 36.
D. 78.
Câu 6. Ghép mỗi ý ở cột A với một ý ở cột B sao cho phù hợp.
Cột
Cột
A
B
a) DNA
1. Dạng mạch thẳng, không có liên kết hydrogene.
b) mARN
2. Mang amino acid thực hiện quá trình dịch mã.
c) tARN
3. Tham gia cấu tạo nên ribosome.
d) rARN
4. Mang, bảo quản, truyền đạt thông tin di truyền.
Phương án đúng là:
A. a-1, b-2, c-3, d-4.
B. a-4, b-1, c-2, d-3.
C. a-2, b-3, c-4, d-1.
D. a-4, b-1, c-3, d-2.
Câu 7. Những dữ kiện nào sau đây đúng khi nói về quá trình tái bản DNA ở
sinh vật nhân thực?
1. Chỉ xảy ra trên 1 đơn vị tái bản.
2. Có sự tham gia của enzyme nối ligase.
3. Enzyme DNA polymerase lắp ráp nucleotide vào đầu 3' -OH của
đoạn mồi RNA tổng hợp nên mạch đơn mới.
4. Quá trình này chỉ diễn ra trong tế bào chất.
A. 1, 2, 3 và 4.
B. 2 và 3.
C. 1 và 4.
D. 1, 2 và 3.
Câu 8. Sơ đồ dưới đây mô tả quá trình tái bản DNA đang thực hiện ở 2
chạc sao chép. Nhận định nào sau đây đúng?
1
2
4
3
53'
'
A. Đoạn mạch mới số 1 và đoạn mạch mới số 2 tổng hợp không liên
tục.
B. Đây là quá trình tái bản ở sinh vật nhân sơ.
C. Đoạn mạch mới số 3 và đoạn mạch mới số 4 có cùng chiều tổng hợp.
D. Đoạn mạch mới số 2 và đoạn mạch mới số 3 được tổng hợp liên tục.
Câu 9. Khi nói về quá trình tái bản DNA, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Nhờ các enzyme tháo xoắn, hai mạch đơn của DNA tách nhau dần
tạo nên chạc chữ Y.
B. Quá trình tái bản DNA diễn ra theo NTBS và nguyên tắc bán bảo tồn.
C. Enzyme DNA polymerase tổng hợp và kéo dài mạch mới theo chiều
3'→ 5.'
D. Enzyme ligase nối các đoạn Okazaki thành mạch đơn mới hoàn
chỉnh.
Câu 10. Cho một vi khuẩn (vi khuẩn này không chứa plasmid và DNA
của nó được cấu tạo từ 15N) vào môi trường nuôi cấy chỉ có 14N. Sau
nhiều thế hệ sinh sản, người ta thu lấy toàn bộ các vi khuẩn, phá màng
tế bào của chúng và tiến hành phân tích phóng xạ thì thu được 2 loại phân
tử DNA, trong đó loại DNA chỉ có 14N có số lượng nhiều gấp 15 lần loại
phân tử DNA có 15N. Phân tử DNA của vi khuẩn nói trên đã tái bản bao
nhiêu lần?
A. 16 lần.
B. 5 lần.
C. 15 lần.
D. 4 lần.
2. Câu hỏi trắc nghiệm dạng đúng – sai
Câu 1. Quan sát sơ đồ DNA theo mô hình Watson – Crick và cho biết các
nhận định dưới đây là đúng hay sai.
a) DNA gồm 2 chuỗi polynucleotide xoắn song song, ngược chiều.
b) Liên kết hydrogene trên DNA có tính bền vững giúp nó thực hiện
chức năng di truyền một cách thuận lợi.
c) Nhờ liên kết hydrogene và liên kết phosphodiester giúp cho DNA
bảo quản được thông tin di truyền tốt hơn.
d) Nếu phân tử DNA này có 150 chu kì xoắn và có 600 nucleotide
loại Adenin thì sẽ có 3 900 liên kết hydrogene.
e) Sự kết hợp đặc hiệu
Câu 2. Cho một đoạn DNA gồm 3 000 nitrogeneous base, biết tổng tỉ lệ %
của nucleotide loại A và một loại nữa là 40%, mạch 1 của gene có A1= 2T1,
G1= 4C1. Các nhận định dưới đây khi nói về đoạn DNA này là đúng hay
sai?
a) Số nucleotide loại A của đoạn DNA là 600.
b) Số liên kết hydrogene của đoạn DNA này là 3900.
c) Tỉ lệ T2: A2: C2: G2 = 20: 10: 36: 9.
d) Đoạn DNA này có 150 chu kì xoắn.
Câu 3. Nhiệt độ làm tách hai mạch của phân tử DNA được gọi là nhiệt
độ nóng chảy. Dưới đây là nhiệt độ nóng chảy của DNA trong nhân tế
bào ở một số đối tượng sinh vật khác nhau được kí hiệu từ A đến E khi
xét các gene có cùng chiều dài được kết quả như sau: A = 36 oC; B = 78
oC; C = 55oC; D = 83 oC; E = 44 oC. Các nhận định dưới đây là đúng hay sai
khi nói về gene của các loài này?
a) Tỉ lệ nucleotide G/A của 5 loài sinh vật nói trên theo thứ tự gi ảm d ần
là D → B → C → E → A.
b) Số liên kết hydrogen của DNA loài A nhiều hơn loài E.
c) Cả 5 phân tử DNA này đều có tỉ lệ (A+T)/(G+C)=1.
d) Cả 5 phân tử DNA này đều gồm 2 mạch, xoắn song song ngược
chiều nhau.
Câu 4. Nghiên cứu cơ chế tái DNA ở một loài sinh vật trong phòng thí
DNA được tách chiết và
li tâm để cân bằng theo
gradient mật độ CsCl
Các phân tử
bố mẹ gốc
DNA nặng (15N)
Chuỗi mới
Chuỗi mẹ
DNA lai (14N 15N)
DNA nhẹ (14N)
DNA lai
Các phân tử con
thế hệ thứ nhất
Các phân tử con
thế hệ thứ hai
nghiệm, các nhà khoa học thu được kết quả như hình dưới đây.
Giả sử có 3 phân tử DNA chứa N15 cùng tiến hành tái bản trong môi
trường chỉ chứa N14. Sau thời gian 2 giờ nuôi cấy thu được số phân tử
DNA thuộc vạch đỏ nhạt gấp 31 lần số DNA thuộc vạch xanh. Theo lí
thuyết có bao nhiêu nhận định sau đây về quá trình tái bản DNA này là
đúng?
a) Thí nghiệm này chứng minh cơ chế tái bản DNA diễn ra theo
nguyên tắc bản bảo toàn.
b) Thời gian thế hệ của loại tế bào chứa DNA này là 30 phút.
c) Tổng số mạch polynucleotide chỉ chứa N14 là 378.
d) Số phân tử DNA ở vạch vàng tạo ra sau 1 giờ là 18.
3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. Một phân tử DNA gồm 3 000 nitrogeneous base, biết tổng tỉ lệ % của
nucleotide loại A và một loại nữa là 40%. Số nucleotide loại G của phân tử DNA
này là.........
Câu 2. Một phân tử DNA gồm 3 000 nitrogeneous base, biết hiệu giữa của
nucleotide loại G và một loại nucleotide khác là 10%. Số liên kết hydrogene có
trong phân tử DNA này là.........
Câu 3. Một phân tử DNA gồm 3 000 nucleotide, mạch 1 có A = 30%, mạch 2 có
A = 30% số nucleotide của mạch, tỉ lệ % G của DNA là.........
Câu 4. Một phân tử DNA gồm 3 000 nucleotide, tái bản 4 lần tạo ra số DNA con là.....
ĐÁP ÁN
1. Câu hỏi trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu
1
2
3
4
5
Đáp án
D
D
D
D
A
2. Câu hỏi trắc nghiệm dạng đúng – sai
Câu 1. a, c, d đúng; b sai.
Câu 2. Cả a, b, c, d đều đúng.
Câu 3. a, d đúng; b, c sai.
Câu 4. a, c, d đúng; b sai.
3. Câu hỏi trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. 900.
Câu 2. 3 900.
Câu 3. 20%.
Câu 4. 16.
6
B
7
B
8
D
9
C
10
B
Môn học: Sinh học; Lớp 12
Thời gian thực hiện: 01 tiết
I.MỤC TIÊU
1. Năng lực
1.1. Năng lực sinh học
– Năng lực nhận thức sinh học:
HS trình bày được chức năng của DNA. Nêu được ý nghĩa của các kết
cặp đặc hiệu A – T và G – C. Phân tích được cơ chế tái bản của DNA là
một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con
hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
– Năng lực tìm hiểu thế giới sống:
Sử dụng được các kiến thức về DNA để giải thích các hiện tượng di
truyền.
– Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học:
+ Vẽ được sơ đồ cấu trúc của phân tử DNA. Giải thích được các nguyên
tắc của quá trình tái bản DNA.
+ Phân tích ứng dụng hiểu biết về các cơ chế tái bản trong giải quyết
các hiện tượng phát sinh để phục vụ đời sống con người.
1.2. Năng lực chung
– Năng lực tự chủ và tự học: HS chủ động, tích cực tìm hiểu kiến thức. Lập
được kế hoạch tự tìm hiểu về cơ chế di truyền và ứng dụng của nghiên
cứu di truyền trong đời sống.
– Năng lực giao tiếp và hợp tác: sử dụng ngôn ngữ khoa học kết hợp
thảo luận trong nhóm xây dựng nội dung kiến thức theo yêu cầu.
– Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: xây dựng được ý tưởng mới
trong việc ứng dụng kiến thức cơ chế di truyền học vào đời sống.
2. Phẩm chất
– Chăm chỉ: tích cực học tập, tự nghiên cứu bài học để chuẩn bị nội dung
bài mới.
– Trách nhiệm: có ý thức bảo vệ và sử dụng hợp lí nguồn gene, trân
trọng sự đa dạng sinh vật.
– Nhân ái: có niềm tin vào khoa học và công nghệ, chia sẻ với các bạn
về nội dung tìm hiểu được.
THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
3. Giáo viên
– SGK Sinh học 12; máy tính, máy chiếu.
– Video tái bản DNA: https://www.youtube.com/watch?
v=fWyeSi0wy_4 https://youtu.be/GC V0FvCgqEY?
si=_gvOpddD1nvWdpTR
4. Học sinh
SGK Sinh học 12 và nghiên cứu các đường link GV giao từ tiết học trước
qua zalo.
II. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Hoạt động mở đầu
a) Mục tiêu
HS giải thích được vì sao các cá thể khác loài thì khác nhau về những
điểm cơ bản.
b) Nội dung và tổ chức thực hiện
GV đặt câu hỏi: Cơ sở của hiện tượng kiểm tra DNA để xác định huyết
thống và việc tìm người thân trong các chương trình thực tế: “Như chưa
hề có cuộc chia li” là gì?
c) Sản phẩm
– Câu trả lời của HS.
– Tâm thế hứng khởi, sẵn sàng, mong muốn khám phá kiến thức mới của
HS.
2. Hoạt động hình thành kiến thức mới
2.1. Tìm hiểu mục I. Chức năng của DNA
a) Mục tiêu
– Trình bày chức năng của DNA dựa vào các đặc điểm cấu trúc gợi ý.
– Giải thích được sự hợp lí giữa cấu tạo và chức năng của vật chất di
truyền.
b) Nội dung và tổ chức thực hiện
GV yêu cầu HS hoạt động theo cặp đôi, nghiên cứu SGK trang 5, trả lời các
câu hỏi:
(1) Mô tả cấu trúc của DNA?
(2) Đặc điểm cấu trúc đó đảm bảo cho DNA thực hiện được chức năng gì?
– Sau đó, GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 1:
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Quan sát hình và hoàn thành bảng sau:
Cấu tạo
1. Cấu trúc theo nguyên tắc đa
phân, gồm 4 loại đơn phân là các
nucleotide
A, T, G và C.
Chức năng
...........................................................
2. Cấu trúc kiểu chuỗi xoắn kép
bền vững.
Đảm bảo thông tin di
truyền được bảo quản ít bị
hư hỏng.
...........................................................
3. Các nucleotide giữa 2 mạch liên
kết với
nhau theo NTBS.
...........................................................
4. Các nucleotide giữa 2 mạch liên
...........................................................
kết với
nhau bằng liên kết hydrogen.
...........................................................
5. Các nucleotide trong một mạch
...........................................................
DNA liên
kết với nhau bằng liên kết
...........................................................
phosphodiester.
GV chọn đại diện các nhóm trả lời, các nhóm khác nhận xét và bổ sung
câu trả lời của nhóm bạn (nếu cần).
c) Sản phẩm
I. Chức năng của DNA
Cấu
tạo
Cấu trúc theo nguyên
tắc đa phân, gồm 4 loại
đơn phân là các
nucleotide A, T, G và C.
Cấu trúc kiểu chuỗi
xoắn kép bền vững.
Các nucleotide giữa 2
mạch liên kết với nhau
theo NTBS.
Chức
năng
“Mã hoá” đủ mọi thông tin di truyền về
cấu trúc và chức năng của tế bào.
Đảm bảo thông tin di truyền được bảo
quản, ít bị hư hỏng.
Thông tin trong DNA có thể được
truyền đạt tới mRNA qua quá trình
phiên mã và từ mRNA được dịch mã tạo
ra protein.
Các nucleotide giữa 2 – Đây là loại liên kết yếu, dễ bị đứt gãy
mạch liên kết với nhau làm cho 2 mạch tách nhau ra tạo điều
bằng liên kết hydrogen. kiện cho DNA thực hiện chức năng di
truyền.
Tuy nhiên, trong DNA số lượng liên kết
hydrogen khá lớn đảm bảo cho phân tử
DNA có cấu trúc bền vững tương đối.
Các nucleotide trong Đây là loại liên kết hoá trị có tính bền
một mạch DNA liên kết vững đảm bảo cho phân tử DNA có cấu
nhau bằng liên kết trúc ổn định, ít sai hỏng.
phosphodiester.
Gợi ý trả lời các câu hỏi trong hộp Dừng lại và suy ngẫm
trang 6 SGK: Câu 1. Nêu các đặc điểm cấu trúc phù hợp với
chức năng của DNA.
Gợi ý trả lời: (Như bảng trên)
Câu 2. Tại sao protein tạo nên các tính trạng của sinh vật nhưng không thể
đảm nhận chức năng của một vật chất di truyền?
Gợi ý trả lời:
– Protein dễ biến đổi → mất chức năng.
– Không có khả năng sao chép.
2.2. Tìm hiểu mục II. Tái bản DNA
a) Mục tiêu
Phân tích được cơ chế tái bản của DNA là một quá trình tự sao thông
tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang
thế hệ sau.
b) Nội dung và tổ chức thực hiện
– GV chiếu video về cơ chế tái bản DNA.
Yêu cầu: Trong thời gian 5 phút, HS ghi nhanh diễn biến cơ bản quá
trình tái bản. Các thành viên trong bàn trao đổi nhanh, trình bày
trên bảng trong 3 phút.
GV nhận xét và bổ sung.
c) Sản phẩm
Tái bản DNA
Khởi đầu sao chép
Nhờ enzyme liên kết với Ori mà hai mạch đơn DNA tách rời nhau, hình thành chạc
sao chép hình chữ Y.
Enzyme RNA polymerase tổng hợp nên đoạn RNA mồi cung cấp đầu 3'–OH cho
enzyme DNA polymerase tổng hợp mạch mới.
2. Tổng hợp mạch DNA mới
Enzyme DNA polymerase gắn nucleotide vào đầu 3' của đoạn RNA mồi theo NTBS: A –
T, G – C với mạch khuôn.
Enzyme DNA polymerase tổng hợp các mạch mới theo cùng một chiều 5'→ 3' dẫn
đến mạch gốc 3'→ 5' sẽ tổng hợp mạch mới liên tục. Mạch mới còn lại được tổng
hợp theo từng đoạn ngắn gọi là Okazaki. Sau đó, đoạn mồi được loại bỏ và tổng hợp
đoạn DNA thay thế.
Enzyme ligase sẽ gắn các đoạn Okazaki lại với nhau tạo thành mạch mới hoàn chỉnh.
Kết quả: Từ một phân tử DNA mẹ tạo ra hai phân tử mới giống nhau và giống với DNA
mẹ, mỗi phân tử có một mạch cũ và một mạch mới được tổng hợp (nguyên tắc bán
bảo toàn).
Lưu ý:
– DNA được tái bản theo nguyên tắc bán bảo toàn và NTBS.
– Ở mỗi chạc sao chép, một mạch được tổng hợp liên tục, mạch còn
lại được tổng hợp gián đoạn.
– Ở sinh vật nhân sơ, mỗi phân tử DNA chỉ có một điểm khởi đầu sao
chép duy nhất, trong khi DNA ở sinh vật nhân thực có nhiều điểm khởi
đầu sao chép nên quá trình tái bản xảy ra đồng thời tại nhiều vùng
trên một phân tử DNA.
– Sinh vật nhân thực có nhiều loại DNA polymerase hơn so với sinh vật
nhân sơ.
3. Hoạt động luyện tập và vận dụng
a) Mục tiêu
– HS khắc sâu kiến thức về cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử.
– Vận dụng đươc kiến thức di truyền học phân tử vào làm các bài tập.
b) Nội dung và tổ chức thực hiện
GV yêu cầu HS hoạt động theo nhóm hoàn thành các câu hỏi trong
hộp Luyện tập và vận dụng.
c) Sản phẩm
Gợi ý trả lời các câu hỏi trong hộp Luyện tập và vận dụng trang 8 SGK:
Câu 1. Tỉ lệ các cặp G – C và T – A trong phân tử DNA có ảnh hưởng đến độ
bền vững của phân tử DNA không? Giải thích.
Gợi ý trả lời:
– Các cặp G – C liên kết với nhau bằng 3 liên kết hydrogen, trong khi
các cặp T – A chỉ liên kết với nhau bằng 2 liên kết hydrogen → Phân
tử DNA càng có nhiều cặp G – C, số lượng liên kết hydrogen trong
phân tử càng lớn → Độ bền vững trong cấu trúc phân tử DNA càng
cao.
– DNA có tỉ lệ G – C cao → đòi hỏi nhiệt độ nóng chảy cao hơn (Nhiệt
độ nóng chảy của DNA là nhiệt độ tại đó các liên kết hydrogen giữa
hai mạch đơn của phân tử bị phá vỡ làm hai mạch tách rời nhau).
Câu 2. Kẻ và hoàn thành bảng tóm tắt quá trình tái bản DNA vào vở theo
mẫu sau:
Gợi ý trả lời:
Nguyên NTBS và nguyên tắc bán bảo toàn (mỗi phân tử con gồm
tắc tái
một mạch cũ và một mạch mới).
bản
Diễn biến DNA được tách thành hai mạch đơn bắt đầu từ điểm khởi
đầu toả ra hai hướng ngược nhau. Dựa trên mạch khuôn,
enzyme tổng hợp một đoạn RNA ngắn (đoạn mồi) cung
cấp đầu 3' để enzyme DNA polymerase kéo dài mạch theo
chiều 5'→ 3'. Hai mạch mới được tổng hợp cùng lúc, một
mạch tổng hợp liên tục, một mạch tổng hợp gián đoạn.
Các đoạn Okazaki sau đó được các enzyme nối lại với
nhau sau khi đã được loại bỏ các đoạn mồi là RNA.
Kết quả Từ một phân tử DNA ban đầu tạo ra hai phân tử mới
giống nhau và giống với phân tử DNA mẹ.
Ý nghĩa
Đảm bảo thông tin di truyền được truyền đạt gần như
nguyên vẹn từ tế bào này sang tế bào khác, từ thế hệ này
sang thế hệ khác (đối với loài sinh sản vô tính).
Câu 3. Nhiều enzyme và protein tham gia vào bộ máy tái bản DNA ở vi
khuẩn khác biệt với các enzyme và protein cùng loại ở tế bào người.
Dựa vào thông tin trên, hãy đề xuất hướng sản xuất thuốc trị bệnh
nhiễm khuẩn ở người, giảm thiểu tối đa tác dụng không mong muốn
của thuốc kháng sinh.
Gợi ý trả lời:
Dựa vào các thông tin trên có thể sản xuất các loại thuốc tr ị b ệnh
nhiễm khuẩn ở người như:
– Thuốc ức chế enzyme tái bản DNA: Do vi khuẩn và người sử dụng
các enzyme khác nhau để tái bản DNA nên thuốc ức chế enzyme tái
bản DNA của vi khuẩn sẽ không ảnh hưởng đến enzyme của người.
– Thuốc nhắm vào các protein tái bản DNA đặc hiệu của vi khuẩn:
Do vi khuẩn sử dụng các protein tái bản DNA khác biệt với người nên
thuốc nhắm vào các protein này sẽ không ảnh hưởng đến tế bào
người.
– Sản xuất thuốc trị bệnh nhiễm khuẩn dựa trên sự khác biệt của bộ
máy tái bản DNA ở vi khuẩn và người là một hướng đi mới đầy tiềm
năng. Các loại thuốc này có thể giúp giảm thiểu tối đa tác dụng không
mong muốn của thuốc kháng sinh và góp phần điều trị hiệu quả các
bệnh nhiễm khuẩn.
III. CÂU HỎI ÔN TẬP, KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ MỞ RỘNG
1. Câu hỏi trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu 1. Quan sát quá trình tái bản của một phân tử DNA, các nhà khoa học
nhận thấy nó diễn ra đồng thời trên 100 đơn vị tái bản, theo em, DNA này chỉ
có ở sinh vật nào sau đây?
A. Vi khuẩn lam.
B. Vi khuẩn cố định nitrogen.
C. Vi khuẩn lao.
D. Tảo đỏ.
Câu 2. Cho hình vẽ cấu tạo của một nucleotide. Nucleotide này là đơn phân
của phân tử
H
H
N
N
H
O–
O PO O–
Nhóm phosphate
N
CH2
O
N
H
Nitrogenous
base
(Adennine)
N
H H
H
H
OH H
Đường deoxyribose
A. mRNA.
C. rRNA.
B.tRNA.
D. DNA.
Câu 3. Sơ đồ nào sau đây mô tả đúng về giai đoạn kéo dài mạch
polynucleotide mới trên một chạc chữ Y trong quá trình tái bản DNA ở
sinh vật nhân sơ?
A. Sơ đồ IV.
B. Sơ đồ I.
C. Sơ đồ III.
D. Sơ đồ II.
Câu 4. Một nhà hoá sinh học đã phân lập và tinh sạch được các phân tử
cần thiết cho quá trình sao chép DNA của vi khuẩn E. coli. Khi cô bổ sung
thêm DNA, sự sao chép diễn ra, nhưng mỗi phân tử DNA mới tạo ra bao
gồm một đoạn mạch dài kết cặp với nhiều phân đoạn DNA gồm vài
trăm nucleotide. Nhiều khả năng là cô ta đã quên bổ sung vào hỗn hợp
thành phần gì?
A. Primase (enzyme mồi).
B. DNA polymerase.
C. ARN polymerase.
D. Ligase.
Câu 5. Một đoạn gene có trình tự các nucleotide như sau:
3' ---GCCAGGCGATATGCT---5'.
5' ---CGGTCCGCTATACGA---3'
Đoạn gene này có số liên kết hydrogene là
A. 39.
B. 21.
C. 36.
D. 78.
Câu 6. Ghép mỗi ý ở cột A với một ý ở cột B sao cho phù hợp.
Cột
Cột
A
B
a) DNA
1. Dạng mạch thẳng, không có liên kết hydrogene.
b) mARN
2. Mang amino acid thực hiện quá trình dịch mã.
c) tARN
3. Tham gia cấu tạo nên ribosome.
d) rARN
4. Mang, bảo quản, truyền đạt thông tin di truyền.
Phương án đúng là:
A. a-1, b-2, c-3, d-4.
B. a-4, b-1, c-2, d-3.
C. a-2, b-3, c-4, d-1.
D. a-4, b-1, c-3, d-2.
Câu 7. Những dữ kiện nào sau đây đúng khi nói về quá trình tái bản DNA ở
sinh vật nhân thực?
1. Chỉ xảy ra trên 1 đơn vị tái bản.
2. Có sự tham gia của enzyme nối ligase.
3. Enzyme DNA polymerase lắp ráp nucleotide vào đầu 3' -OH của
đoạn mồi RNA tổng hợp nên mạch đơn mới.
4. Quá trình này chỉ diễn ra trong tế bào chất.
A. 1, 2, 3 và 4.
B. 2 và 3.
C. 1 và 4.
D. 1, 2 và 3.
Câu 8. Sơ đồ dưới đây mô tả quá trình tái bản DNA đang thực hiện ở 2
chạc sao chép. Nhận định nào sau đây đúng?
1
2
4
3
53'
'
A. Đoạn mạch mới số 1 và đoạn mạch mới số 2 tổng hợp không liên
tục.
B. Đây là quá trình tái bản ở sinh vật nhân sơ.
C. Đoạn mạch mới số 3 và đoạn mạch mới số 4 có cùng chiều tổng hợp.
D. Đoạn mạch mới số 2 và đoạn mạch mới số 3 được tổng hợp liên tục.
Câu 9. Khi nói về quá trình tái bản DNA, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Nhờ các enzyme tháo xoắn, hai mạch đơn của DNA tách nhau dần
tạo nên chạc chữ Y.
B. Quá trình tái bản DNA diễn ra theo NTBS và nguyên tắc bán bảo tồn.
C. Enzyme DNA polymerase tổng hợp và kéo dài mạch mới theo chiều
3'→ 5.'
D. Enzyme ligase nối các đoạn Okazaki thành mạch đơn mới hoàn
chỉnh.
Câu 10. Cho một vi khuẩn (vi khuẩn này không chứa plasmid và DNA
của nó được cấu tạo từ 15N) vào môi trường nuôi cấy chỉ có 14N. Sau
nhiều thế hệ sinh sản, người ta thu lấy toàn bộ các vi khuẩn, phá màng
tế bào của chúng và tiến hành phân tích phóng xạ thì thu được 2 loại phân
tử DNA, trong đó loại DNA chỉ có 14N có số lượng nhiều gấp 15 lần loại
phân tử DNA có 15N. Phân tử DNA của vi khuẩn nói trên đã tái bản bao
nhiêu lần?
A. 16 lần.
B. 5 lần.
C. 15 lần.
D. 4 lần.
2. Câu hỏi trắc nghiệm dạng đúng – sai
Câu 1. Quan sát sơ đồ DNA theo mô hình Watson – Crick và cho biết các
nhận định dưới đây là đúng hay sai.
a) DNA gồm 2 chuỗi polynucleotide xoắn song song, ngược chiều.
b) Liên kết hydrogene trên DNA có tính bền vững giúp nó thực hiện
chức năng di truyền một cách thuận lợi.
c) Nhờ liên kết hydrogene và liên kết phosphodiester giúp cho DNA
bảo quản được thông tin di truyền tốt hơn.
d) Nếu phân tử DNA này có 150 chu kì xoắn và có 600 nucleotide
loại Adenin thì sẽ có 3 900 liên kết hydrogene.
e) Sự kết hợp đặc hiệu
Câu 2. Cho một đoạn DNA gồm 3 000 nitrogeneous base, biết tổng tỉ lệ %
của nucleotide loại A và một loại nữa là 40%, mạch 1 của gene có A1= 2T1,
G1= 4C1. Các nhận định dưới đây khi nói về đoạn DNA này là đúng hay
sai?
a) Số nucleotide loại A của đoạn DNA là 600.
b) Số liên kết hydrogene của đoạn DNA này là 3900.
c) Tỉ lệ T2: A2: C2: G2 = 20: 10: 36: 9.
d) Đoạn DNA này có 150 chu kì xoắn.
Câu 3. Nhiệt độ làm tách hai mạch của phân tử DNA được gọi là nhiệt
độ nóng chảy. Dưới đây là nhiệt độ nóng chảy của DNA trong nhân tế
bào ở một số đối tượng sinh vật khác nhau được kí hiệu từ A đến E khi
xét các gene có cùng chiều dài được kết quả như sau: A = 36 oC; B = 78
oC; C = 55oC; D = 83 oC; E = 44 oC. Các nhận định dưới đây là đúng hay sai
khi nói về gene của các loài này?
a) Tỉ lệ nucleotide G/A của 5 loài sinh vật nói trên theo thứ tự gi ảm d ần
là D → B → C → E → A.
b) Số liên kết hydrogen của DNA loài A nhiều hơn loài E.
c) Cả 5 phân tử DNA này đều có tỉ lệ (A+T)/(G+C)=1.
d) Cả 5 phân tử DNA này đều gồm 2 mạch, xoắn song song ngược
chiều nhau.
Câu 4. Nghiên cứu cơ chế tái DNA ở một loài sinh vật trong phòng thí
DNA được tách chiết và
li tâm để cân bằng theo
gradient mật độ CsCl
Các phân tử
bố mẹ gốc
DNA nặng (15N)
Chuỗi mới
Chuỗi mẹ
DNA lai (14N 15N)
DNA nhẹ (14N)
DNA lai
Các phân tử con
thế hệ thứ nhất
Các phân tử con
thế hệ thứ hai
nghiệm, các nhà khoa học thu được kết quả như hình dưới đây.
Giả sử có 3 phân tử DNA chứa N15 cùng tiến hành tái bản trong môi
trường chỉ chứa N14. Sau thời gian 2 giờ nuôi cấy thu được số phân tử
DNA thuộc vạch đỏ nhạt gấp 31 lần số DNA thuộc vạch xanh. Theo lí
thuyết có bao nhiêu nhận định sau đây về quá trình tái bản DNA này là
đúng?
a) Thí nghiệm này chứng minh cơ chế tái bản DNA diễn ra theo
nguyên tắc bản bảo toàn.
b) Thời gian thế hệ của loại tế bào chứa DNA này là 30 phút.
c) Tổng số mạch polynucleotide chỉ chứa N14 là 378.
d) Số phân tử DNA ở vạch vàng tạo ra sau 1 giờ là 18.
3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. Một phân tử DNA gồm 3 000 nitrogeneous base, biết tổng tỉ lệ % của
nucleotide loại A và một loại nữa là 40%. Số nucleotide loại G của phân tử DNA
này là.........
Câu 2. Một phân tử DNA gồm 3 000 nitrogeneous base, biết hiệu giữa của
nucleotide loại G và một loại nucleotide khác là 10%. Số liên kết hydrogene có
trong phân tử DNA này là.........
Câu 3. Một phân tử DNA gồm 3 000 nucleotide, mạch 1 có A = 30%, mạch 2 có
A = 30% số nucleotide của mạch, tỉ lệ % G của DNA là.........
Câu 4. Một phân tử DNA gồm 3 000 nucleotide, tái bản 4 lần tạo ra số DNA con là.....
ĐÁP ÁN
1. Câu hỏi trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu
1
2
3
4
5
Đáp án
D
D
D
D
A
2. Câu hỏi trắc nghiệm dạng đúng – sai
Câu 1. a, c, d đúng; b sai.
Câu 2. Cả a, b, c, d đều đúng.
Câu 3. a, d đúng; b, c sai.
Câu 4. a, c, d đúng; b sai.
3. Câu hỏi trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. 900.
Câu 2. 3 900.
Câu 3. 20%.
Câu 4. 16.
6
B
7
B
8
D
9
C
10
B
 








Các ý kiến mới nhất