KNTT - Bài 2. Gene, quá trình truyền đạt thông tin di truyền

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Hoàng Trọng Kỳ Anh
Ngày gửi: 11h:05' 14-10-2026
Dung lượng: 12.7 MB
Số lượt tải: 0
Nguồn:
Người gửi: Hoàng Trọng Kỳ Anh
Ngày gửi: 11h:05' 14-10-2026
Dung lượng: 12.7 MB
Số lượt tải: 0
Số lượt thích:
0 người
Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…
BÀI 2: GENE, QUÁ TRÌNH TRUYỀN ĐẠT
THÔNG TIN DI TRUYỀN VÀ HỆ GENE
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Nêu được khái niệm và cấu trúc của gene. Phân biệt được các loại gene dựa vào
cấu trúc và chức năng của gene.
- Phân biệt được các loại RNA. Phân tích được bản chất phiên mã thông tin di
truyền là cơ chế tổng hợp RNA dựa trên DNA.
- Nêu được khái niệm phiên mã ngược và ý nghĩa.
- Nêu được khái niệm và các đặc điểm của mã di truyền.
- Trình bày được cơ chế tổng hợp protein từ bản sao là RNA có bản chất là quá trình
dịch mã.
- Vẽ và giải thích sơ đồ liên kết ba quá trình thể hiện cơ chế di truyền ở cấp phân tử
là quá trình truyền đạt thông tin di truyền.
- Phát biểu được khái niệm hệ gene.
- Trình bày được một số thành tựu và ứng dụng của việc giải trình tự hệ gene người.
2. Phát triển năng lực
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.
Năng lực sinh học:
- Năng lực nhận thức sinh học:
○ Nêu được khái niệm và cấu trúc của gene.
○ Phân biệt được các loại gene dựa vào cấu trúc và chức năng của gene.
○ Phân biệt được các loại RNA.
○ Phân tích được bản chất phiên mã thông tin di truyền là cơ chế tổng hợp
RNA dựa trên DNA.
○ Nêu được khái niệm phiên mã ngược và ý nghĩa.
○ Nêu được khái niệm và các đặc điểm của mã di truyền.
1
○ Trình bày được cơ chế tổng hợp protein từ bản sao là RNA có bản chất là
quá trình dịch mã.
○ Phát biểu được khái niệm hệ gene.
- Năng lực tìm hiểu thế giới sống: Trình bày được một số thành tựu và ứng dụng của
việc giải trình tự hệ gene người.
- Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: HS vẽ và giải thích được sơ đồ liên
kết ba quá trình tái bản DNA - phiên mã - dịch mã thể hiện cơ chế di truyền ở cấp
phân tử là quá trình truyền đạt thông tin di truyền. Phân tích ứng dụng hiểu biết về
các cơ chế trên trong giải quyết các hiện tượng phát sinh để phục vụ đời sống con
người.
Năng lực số:
- 1.1.NC1b: HS tìm được thông tin thông qua việc quan sát, truy cập nội dung số
trong video, tổ chức được tìm kiếm dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường
số.
- 2.1.NC1a: HS lựa chọn và sử dụng được các công nghệ số đơn giản (phần mềm
trắc nghiệm/màn hình) để tương tác trả lời câu hỏi.
- 6.2.NC1b: Điều chỉnh được các hệ thống AI để phù hợp với nhu cầu cụ thể
- Năng lực AI:
12.A1.2: Phân tích được vai trò của con người và AI trong các bước chính của quá trình
ra quyết định.
12.C2.MR1: Tùy chỉnh được các yêu cầu hệ thống AI để hỗ trợ các hoạt động học tập và
hoạt động xã hội.
12.C3.2: Nêu được ví dụ về cách thức đánh giá hiệu quả của hệ thống AI.
3. Phát triển phẩm chất
- Chăm chỉ: tích cực học tập, tự nghiên cứu bài học để chuẩn bị nội dung bài học.
- Trách nhiệm: nghiêm túc trong học tập, rèn luyện và hoàn thành nội dung được
giao.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Đối với giáo viên
- Video AI được tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học
- SGK, KHBD.
- Hình ảnh 2.1 - 2.9 và các hình ảnh liên quan.
- Video về quá trình phiên mã và dịch mã: https://youtu.be/gG7uCskUOrA.
- Một số tài liệu ứng dụng thực tiễn của việc giải trình tự hệ gene ở người:
https://cand.com.vn/Phong-su/Giai-ma-ADN-truy-tim-thu-pham-giau-mati401100/, https://youtu.be/CS6H9jzWnTU, https://trithucvn.co/khoa-hoc/tinh-toandi-truyen-hoc-mat-qua-lau-de-hominini-tien-hoa-thanh-nguoi.html.
- Máy tính, máy chiếu.
2
- Phiếu học tập.
Học liệu số: OpenStax Biology 2e – 15.1 The Genetic Code:
https://openstax.org/books/biology-2e/pages/15-1-the-genetic-code
2. Đối với học sinh
- SGK, SBT Sinh học 12 - Kết nối tri thức.
- Nghiên cứu bài học trước giờ lên lớp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: HS giải thích được ngắn gọn vì sao con sinh ra lại giống bố mẹ ở những
điểm cơ bản.
b. Nội dung: GV dẫn dắt, đặt vấn đề; HS vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải
quyết vấn đề.
c. Sản phẩm học tập:
- Câu trả lời của HS.
- Tâm thế hứng khởi, sẵn sàng, mong muốn khám phá kiến thức mới của HS.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS: Xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy và trả lời câu hỏi xuất
hiện trong video đó
1.1.NC1b: HS tìm được thông tin thông qua việc quan sát, truy cập nội dung số trong
video
- GV chiếu hình ảnh một số cá thể sinh vật có quan hệ huyết thống và một số cá thể
không có quan hệ huyết thống:
- GV quan sát hình ảnh, thảo luận cặp đôi: Nhận xét về đặc điểm hình thái giữa các cá thể
có quan hệ huyết thống và giữa các cá thể không có quan hệ huyết thống.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS quan sát hình ảnh, vận dụng kiến thức, kĩ năng của bản thân để trả lời câu hỏi.
- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS xung phong trả lời câu hỏi.
- GV mời HS khác lắng nghe, nhận xét, bổ sung.
3
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV ghi nhận các câu trả lời của HS, chốt đáp án.
- GV nhận xét: Các cá thể có quan hệ huyết thống có các đặc điểm cơ bản giống nhau
nhưng vẫn có một số khác biệt về chi tiết, trong khi các cá thể không có quan hệ huyết
thống có nhiều điểm khác biệt hơn,...
- GV dẫn dắt gợi mở cho HS: Vậy cơ sở của các hiện tượng trên là gì? Yếu tố nào quyết
định đặc điểm bên ngoài của sinh vật? Để có câu trả lời chính xác và đầy đủ nhất cho
các câu hỏi trên, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu - Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt
thông tin di truyền và hệ gene.
2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm, cấu trúc và phân loại gene
a. Mục tiêu:
- Trình bày khái niệm gene. Phân biệt được mạch khuôn và mạch mã hóa trên gene.
- Mô tả được cấu trúc của gene và phân biệt được cấu trúc của gene ở sinh vật nhân sơ và
sinh vật nhân thực.
- Phân biệt được các loại gene dựa theo tiêu chí chức năng và tiêu chí cấu trúc.
b. Nội dung: GV đặt vấn đề, nêu nhiệm vụ; HS đọc nội dung mục I, quan sát Hình 2.1,
2.2 SGK tr.9 - 10, tìm hiểu về Gene.
c. Sản phẩm học tập: Khái niệm. cấu trúc và phân loại gene.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS: Hoạt động cặp đôi, nghiên cứu
SGK và thực hiện các nhiệm vụ sau:
(1) Em hiểu thế nào là gene?
(2) Phân biệt mạch mã hóa và mạch khuôn.
(3) Phân biệt cấu trúc gene ở sinh vật nhân thực
và sinh vật nhân sơ.
(4) Dựa trên đặc điểm cấu trúc hoặc chức năng
có thể phân loại gene như thế nào?
- Để củng cố kiến thức, GV yêu cầu HS: Trả lời
câu hỏi trong hộp Dừng lại và suy ngẫm SGK
tr.10: Một trình tự nucleotide như thế nào được
gọi là gene?
- GV cung cấp học liệu OpenStax Biology 2e –
15.1 The Genetic Code:
https://openstax.org/books/biology-2e/pages/151-the-genetic-code. HS khai thác đúng nội dung
I. GENE
1. Khái niệm
- Gene là một đoạn của phân tử
DNA mang thông tin quy định sản
phẩm là chuỗi polypeptide hoặc
RNA.
Mạch
khuôn
là
mạch
polynucleotide mang thông tin mã
hóa mRNA.
- Mạch mã hóa là mạch
4
liên quan và ghi 4 dữ kiện về gene, dòng thông tin
DNA → RNA → protein, codon và tính gần như
phổ biến của mã di truyền. HS ghi dữ liệu/nhận
xét ban đầu trước khi sử dụng AI.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS đọc nội dung mục I SGK tr.9 - 10, quan sát
Hình 2.1, 2.2, thảo luận cặp đôi thực hiện nhiệm
vụ được giao.
- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần
thiết.
- Sau khi có dữ liệu hoặc lời giải ban đầu, HS sử
dụng ChatGPT/Gemini với yêu cầu: “Chỉ dùng
dữ liệu tôi cung cấp; tổ chức dữ liệu thành bảng
“thành phần – đầu vào – đầu ra – vai trò trong
truyền đạt thông tin”; không thêm thuật ngữ ngoài
dữ liệu được cung cấp. Nếu chưa đủ căn cứ, ghi
rõ 'chưa đủ dữ liệu'.”
NL AI – 12.C2.MR1: Tùy chỉnh được các yêu
cầu hệ thống AI để hỗ trợ các hoạt động học tập
và hoạt động xã hội.
- HS đối chiếu từng nhận xét của AI với SGK và
học liệu gốc; đánh dấu nội dung được chấp
nhận/bác bỏ, sửa phần chưa chính xác và tự chịu
trách nhiệm về kết luận cuối.
NL AI – 12.C3.2: Nêu được ví dụ về cách thức
đánh giá hiệu quả của hệ thống AI.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo
luận
- GV mời một số HS xung phong trả lời.
Hướng dẫn trả lời câu hỏi 1 hộp Dừng lại và suy
ngẫm SGK tr.10:
+ Một trình tự nucleotide mang thông tin quy
định một sản phẩm nhất định (protein hay RNA)
được gọi là gene.
+ Trình tự nucleotide đó phải có ba vùng: vùng
điều hòa, vùng mã hóa và vùng kết thúc.
● Vùng điều hòa chứa các trình tự
nucleotide liên kết với các protein điều
polynucleotide còn lại.
2. Cấu trúc
Bảng 2.1. Cấu trúc của một gene Đính kèm dưới hoạt động.
3. Phân loại
- Theo chức năng: gene cấu trúc và
gene điều hòa.
- Theo cấu trúc của vùng mã hóa:
gene không phân mảnh và gene
phân mảnh.
- bảng mô tả dòng truyền đạt thông
tin di truyền đã kiểm chứng; kèm
một ghi chú về nhận xét AI được
chấp nhận/bác bỏ và lí do.
5
hòa làm cho gene được phiên mã hoặc
không phiên mã.
● Vùng mã hóa của gene quy định sản phẩm
là protein ở cả sinh vật nhân sơ và nhân
thực, bắt đầu bằng bộ ba mở đầu và kết
thúc bằng bộ ba kết thúc dịch mã.
● Vùng kết thúc chứa trình tự nucleotide là
tín hiệu kết thúc phiên mã.
- HS khác nhận xét, đánh giá và bổ sung.
- Khi báo cáo, nhóm nêu ít nhất một điểm AI hỗ
trợ hữu ích và một điểm nhóm đã sửa/loại bỏ sau
kiểm chứng, kèm căn cứ.
NL AI – 12.A1.2: Phân tích được vai trò của con
người và AI trong các bước chính của quá trình ra
quyết định.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ
học tập
- GV nhận xét sản phẩm của các nhóm, đánh giá
thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép
đầy đủ vào vở.
- GV kết luận: Gene là một trình tự nucleotide
chứa thông tin quy định một sản phẩm nhất định
là chuỗi polypeptide hay RNA. Cấu trúc chung
của một gene gồm vùng điều hòa, vùng mã hóa
và vùng kết thúc.
- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo.
Bảng 2.1. Cấu trúc của một gene
Vùng điều hòa
Vùng mã hóa
- Nằm ở đầu 3'
trên
mạch
khuôn của gene.
- Có promoter –
nơi
enzyme
phiên mã liên
kết và tiến hành
phiên mã.
- Chứa vùng
Vùng kết thúc
- Năm kế tiếp vùng điều hòa.
- Nằm ở đầu 5'
- Quy định trình tự các nucleotide trong phân tử RNA. trên
mạch
khuôn
của
Sinh vật nhân sơ
Sinh vật nhân thực
gene, mang tín
Các bộ ba đều mã hóa Phần lớn các gene được hiệu kết thúc
các amino acid, bắt đầu chia thành các đoạn mã phiên mã.
bằng bộ ba mở đầu và hóa amino acid (exon) và
cuối cùng là bộ ba kết các đoạn không mã hóa
thúc dịch mã.
(intron).
6
liên kết với các
protein
điều
hòa, điều khiển
sự hoạt động
của gene.
Hình 2.2a. Cấu trúc
chung của gene mã hóa
protein ở sinh vật nhân
sơ
Hình 2.2b. Cấu trúc
chung của gene mã hóa
protein ở sinh vật nhân
thực
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm hệ gene, một số thành tựu và ứng dụng giải trình
tự hệ gene người
a. Mục tiêu:
- Phát biểu được khái niệm hệ gene.
- Trình bày được một số thành tựu qua tìm hiểu quy trình và ứng dụng thực tiễn của việc
giải trình tự hệ gene người.
b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ; HS đọc nội dung mục II, tìm hiểu về Hệ gene.
c. Sản phẩm học tập: Khái niệm hệ gene, một số thành tựu và ứng dụng giải trình tự hệ
gene người.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
NLS
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ
học tập
- GV yêu cầu HS: Đọc mục II. Khái
niệm hệ gene và trả lời câu hỏi hộp
Dừng lại và suy ngẫm SGK tr.11:
1. Tập hợp tất cả các gene trong tế
bào của cơ thể sinh vật có được gọi
là hệ gene không? Giải thích.
2. Giải trình tự hệ gene người đem
lại những ứng dụng thực tiễn gì?
- Dựa trên câu trả lời của HS, GV
tổ chức trò chơi “Tranh biện”, yêu
cầu nhiệm vụ như sau: Trong thời
gian 5 phút trao đổi để đưa ra quan
điểm là ủng hộ hay không ủng hộ
việc sử dụng thành tựu giải trình tự
hệ gene người. Các thành viên
trong nhóm cử đại diện đưa ra quan
điểm trong 1 phút và bảo vệ quan
II. HỆ GENE
1. Khái niệm hệ gene
- Hệ gene là tập hợp tất cả
vật chất di truyền (DNA)
trong tế bào của một sinh
vật.
2. Một số thành tựu và
ứng dụng giải trình tự hệ
gene người
a) Thành tựu nghiên cứu
hệ gene người
- Thành tựu nghiên cứu hệ
gene người vào năm 2004:
+ Giải trình tự 3,2 tỉ cặp
nucleotide trên 23 cặp NST;
+ Tổng số gene mã hóa
protein ước tính khoảng gần
21 300;...
b) Một số ứng dụng giải
6.2.NC1b: Điều
chỉnh được các hệ
thống AI để phù
hợp với nhu cầu
cụ thể
12.A1.2: Phân
tích được vai trò
của con người và
AI trong các bước
chính của quá
trình ra quyết
định.
12.C3.2: Nêu
được ví dụ về
cách thức đánh
giá hiệu quả của
hệ thống AI.
7
điểm trong 1 phút.
- GV yêu cầu HS: Sử dụng thêm
Chatbot AI bằng điện thoại cá nhân
để tìm kiếm và chọn lọc thông tin để
thêm vào lập luận của mình.
- HS đối chiếu đầu ra AI với
SGK/học liệu đang sử dụng, xác
định điểm phù hợp/chưa phù hợp và
tự hoàn thiện câu trả lời; không chép
nguyên kết quả AI.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ
học tập
- HS đọc mục II SGK tr.9 - 10, thực
hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của
GV.
- GV quan sát quá trình thực hiện
nhiệm vụ của các nhóm; hướng dẫn,
định hướng (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt
động và thảo luận
- HS xung phong trả lời câu hỏi
trong hộp Dừng lại và suy ngẫm
SGK tr.11. HS khác lắng nghe, nhận
xét và bổ sung.
- Các nhóm thống nhất và cử ra 1
đại diện thích hợp trình bày quan
điểm về ủng hộ hay không ủng hộ
việc sử dụng thành tựu giải trình tự
hệ gene người, đồng thời bảo vệ
quan điểm đó trong 1 phút.
Gợi ý: Đính kèm dưới hoạt động.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực
hiện nhiệm vụ học tập
- GV đánh giá, nhận xét sản phẩm
của các nhóm, thái độ làm việc của
HS trong nhóm.
- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu
HS ghi chép vào vở.
trình tự hệ gene người
- Ứng dụng trong y học:
+ Xác định gene mang bệnh
→ biện pháp phòng và sử
dụng thuốc hướng đích để
điều trị bệnh.
Ví dụ: Xác định được các
gene gây nên ung thư vú:
(1) Gene quy định thụ thể
estrogen alpha (ERa); (2)
Gene quy định thụ thể
progesterone (PR); (3)
Gene quy định thụ thể
tyrosine kinase (RTK).
+ Tìm thủ phạm trong các
vụ án, danh tính nạn nhân,
hoặc mối quan hệ họ
hàng,...
Ví dụ: Kết quả giám định
DNA thu được từ vết máu
tại hiện trường vụ án giúp
bắt chính xác hung thủ.
https://cand.com.vn/Phongsu/Giai-ma-ADN-truy-timthu-pham-giau-mati401100/
+ Xét nghiệm huyết thống:
https://youtu.be/CS6H9jzW
nTU
- Ứng dụng trong nghiên
8
- GV kết luận: Tập hợp tất cả các
phân tử DNA trong tế bào của một
sinh vật được gọi là hệ gene. Giải
trình tự nucleotide của hệ gene cho
biết cấu trúc, số lượng, sự phân bố
các gene cũng như các trình tự điều
hòa hoạt động gene và các trình tự
cấu trúc vận hành bộ máy di truyền.
- GV chuyển sang hoạt động tiếp
theo.
cứu tiến hóa: Xác định mối
quan hệ họ hàng giữa các
loài sinh vật.
Ví dụ: Khi so sánh hệ gene
người và hệ gene của các
loài linh trưởng, tinh tinh
có quan hệ họ hàng gần gũi
nhất với loài người.
https://trithucvn.co/khoahoc/tinh-toan-di-truyen-hocmat-qua-lau-de-homininitien-hoa-thanh-nguoi.html
Gợi ý một số quan điểm ủng hộ và không ủng hộ việc sử dụng
thành tựu giải trình tự hệ gene người:
Ủng hộ
Không ủng hộ
- Ứng dụng trong y học:
+ Bác sĩ biết được người đó có mang gene bệnh
hay không, qua đó đưa ra các biện pháp phòng và
trị bệnh, sản xuất thuốc hướng đích tăng hiệu quả
điều trị ung thư.
+ Tìm ra thủ phạm trong các vụ án, danh tính nạn
nhân trong các vụ tai nạn hoặc xác định mối quan
hệ họ hàng.
- Ứng dụng trong nghiên cứu tiến hóa: có thể cho
biết mối quan hệ tiến hóa giữa các loài.
- Lộ những
thông tin di
truyền cần bí
mật.
- Báo trước cái
chết sớm hoặc
các khuyết tật
trong hệ gene
có thể gây cản
trở sự nghiệp
hoặc
hôn
nhân,...
Thông tin bổ sung
Một chương trình hợp tác giữa thư viện Y học Quốc gia và Viện Y
học Quốc gia (NIH) đã thiết lập nên Trung tâm Quốc gia về Thông
tin Công nghệ Sinh học (NCBI) đồng thời duy trì một trang web
www.ncbi.nlm.nih.gov để lưu giữ các tài nguyên tin sinh học hết
sức phong phú. Tại trang web này, các đường “link” dẫn đến các
cơ sở dữ liệu, các phần mềm và các kho chứa thông tin về các hệ
gene và các chủ đề có liên quan khác.
Các cơ sở dữ liệu về các trình tự của NCBI được gọi chung là
Ngân hàng gene (Genbank). GenBank là một phần của Hợp tác cơ
sở dữ liệu trình tự nucleotide quốc tế, bao gồm Ngân hàng dữ liệu
9
DNA của Nhật Bản (DDBJ), Phòng thí nghiệm sinh học phân tử
châu Âu (EMBL) và GenBank tại NCBI. Tính đến tháng 12 năm
2023, Genbank đã chứa trình tự của 249 triệu phân đoạn DNA hệ
gene khác nhau, gồm tổng cộng 2570 tỉ cặp base!
Hoạt động 3: Tìm hiểu quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ gene tới protein
a. Mục tiêu:
- Phân biệt được các loại RNA.
- Phân tích được bản chất phiên mã thông tin di truyền là cơ chế tổng hợp RNA dựa trên
DNA.
- Nêu được khái niệm phiên mã ngược và ý nghĩa.
- Nêu được khái niệm và đặc điểm của mã di truyền.
- Trình bày được cơ chế tổng hợp protein từ bản sao là RNA có bản chất là quá trình dịch
mã.
- Vẽ và giải thích được sơ đồ liên kết ba quá trình thể hiện cơ chế di truyền ở cấp phân tử
là quá trình truyền đạt thông tin di truyền.
b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ; HS đọc nội dung mục III, quan sát Hình 2.3 - 2.9 SGK
tr.11 - 16, tìm hiểu về Quá trình phiên mã, một số loại RNA, phiên mã ngược, mã di
truyền, quá trình dịch mã và mối quan hệ DNA - RNA - protein.
c. Sản phẩm học tập: Quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ gene tới protein.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu quá trình phiên mã,
phiên mã ngược và một số loại RNA
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV chia lớp thành các nhóm, mỗi nhóm 4 - 6
HS.
- GV sử dụng kĩ thuật dạy học theo trạm, yêu cầu
các nhóm HS thực hiện nhiệm vụ theo thứ tự từ
trạm 1 → 3 như sau:
Trạm 1: Đọc hiểu nội dung mục III.1, quan sát
Hình 2.3 kết hợp video (0:00 - 2:40) tìm hiểu về
quá trình phiên mã.
III. QUÁ TRÌNH TRUYỀN ĐẠT
THÔNG TIN DI TRUYỀN TỪ
GENE TỚI PROTEIN
1. Quá trình phiên mã
- Khái niệm: Phiên mã là quá trình
tổng hợp RNA dựa trên mạch
khuôn của gene.
Khởi
đầu:
Enzyme
RNA
polymerase đến liên kết với
promoter trên mạch khuôn.
Kéo dài: Enzyme RNA polymerase
tổng hợp mRNA theo chiều 5' →
3' dựa trên NTBS giữa các
nucleotide ở mạch khuôn với các
nucleotide trong môi trường nội
bào: A – U, T – A, G – C, C – G.
Kết thúc: Khi RNA polymerase gặp
10
tín hiệu kết thúc ở đầu 5' của mạch
khuôn.
- Tế bào nhân sơ: thường phiên mã
một vài gene cùng lúc tạo ra một
RNA và phiên mã đến đâu thì
mRNA được dịch mã đến đó.
- Tế bào nhân thực: tiền mRNA →
thêm nucleotide 7-methylguanine ở
Trạm 2: Đọc hiểu nội dung mục III.2, quan sát đầu 5' và đuôi poly A ở đầu 3' →
Hình 2.4, tìm hiểu về một số loại RNA.
loại bỏ intron → nối các exon →
mRNA trưởng thành → dịch mã ở
ribosome.
2. Một số loại RNA - sản phẩm
của quá trình phiên mã
Bảng 2.2 - Phiếu học tập đính kèm
dưới hoạt động.
3. Phiên mã ngược
- Khái niệm: Phiên mã ngược là
quá trình tổng hợp DNA dựa trên
mạch khuôn là RNA.
Trạm 3: Đọc hiểu nội dung mục III.3, quan sát - Cơ chế: mạch khuôn ARN →
enzyme phiên mã ngược → mạch
Hình 2.5, tìm hiểu về quá trình phiên mã ngược.
DNA → phân tử DNA.
- Virus có vật chất di truyền là
RNA và có enzyme phiên mã
ngược.
- Sau khi HS thực hiện nhiệm vụ tại các trạm 1 →
trạm 3, GV yêu cầu HS: Thảo luận hoàn thành
Phiếu học tập số 1 (Đính kèm dưới hoạt động).
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- Các nhóm HS đọc hiểu nội dung mục III.1 - 3,
quan sát Hình 2.3 - 2.5 SGK tr.11 - 13, kết hợp
video và thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của
Phiên mã ngược giúp hệ gene của
GV.
- GV quan sát quá trình thực hiện nhiệm vụ của virus HIV được nhân lên trong tế
bào vật chủ
các nhóm; hướng dẫn, định hướng (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo - Trong tế bào phát sinh giao tử của
11
luận
- Các nhóm báo cáo sản phẩm (Đính kèm dưới
hoạt động).
- HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ
học tập
- GV đánh giá, nhận xét sản phẩm của các nhóm,
thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép
vào vở.
- GV mở rộng thông tin qua hộp Em có biết: Các
loại RNA nhỏ có chức năng điều hòa hoạt động
gene SGK tr.17.
- GV chuyển sang nhiệm vụ tiếp theo.
cơ thể nhân thực có enzyme
telomerase, enzyme này dùng một
mạch RNA có trong enzyme tổng
hợp mạch DNA gắn vào đoạn DNA
ở đầu mút của NST → đoạn bị
ngắn đi trong quá trình tái bản
DNA được phục hồi ở các giao tử
giống như ở trong hợp tử.
Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu mã di truyền, quá trình
dịch mã và mối quan hệ DNA - RNA - protein
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV chia lớp thành các nhóm HS, mỗi nhóm
khoảng 6 - 8 HS.
- GV sử dụng kĩ thuật khăn trải bàn, yêu cầu cá
nhân HS: Đọc hiểu nội dung mục III.4 - III.5,
đồng thời quan sát video (2:40 - hết) viết ý kiến
cá nhân vào vị trí của mình trên bảng nhóm. Sau
đó, cả nhóm thảo luận và thống nhất ý kiến hoàn
thành Phiếu học tập số 2 (Đính kèm dưới hoạt
động).
4. Mã di truyền và quá trình dịch
mã
a) Mã di truyền
- Khái niệm: Mã di truyền là một
bộ các bộ ba nucleotide trên
mRNA quy định các amino acid
trong protein.
- Mã di truyền ở các sinh vật có
chung các đặc điểm sau:
+ Mã di truyền là mã bộ ba, ba
nucleotide liền kề quy định một
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
amino acid.
- Các nhóm HS đọc hiểu nội dung mục III.4 - 5,
+ Mã di truyền được đọc liên tục,
quan sát Hình 2.6 - 2.9 SGK tr.12 - 16, kết hợp
không chồng gối lên nhau.
12
video và thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của
GV.
- GV quan sát quá trình thực hiện nhiệm vụ của
các nhóm; hướng dẫn, định hướng (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo
luận
- Các nhóm báo cáo sản phẩm (Đính kèm dưới
hoạt động).
- HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ
học tập
- GV đánh giá, nhận xét sản phẩm của các nhóm,
thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép
vào vở.
- GV chuyển sang nhiệm vụ tiếp theo.
+ Mã di truyền có tính thoái hoá,
nhiều bộ ba có thể quy định một
amino acid.
+ Mã di truyền có tính đặc hiệu, có
nghĩa là mỗi bộ ba chỉ mã hoá cho
một amino acid.
+ Mã di truyền có tính vạn năng:
Mã di truyền về cơ bản dùng chung
cho mọi sinh vật trên Trái Đất, trừ
một số trường hợp ngoại lệ.
b) Quá trình dịch mã
- Khái niệm: Dịch mã là quá trình
tổng hợp protein dựa trên trình tự
nucleotide trong phân tử mRNA.
- Vị trí: ở ribosome.
- Trước khi tổng hợp protein, các
amino acid phải được gắn vào các
phân tử tRNA tương ứng dưới tác
dụng của các enzyme.
- Quá trình dịch mã diễn ra như
sau:
Giai đoạn khởi đầu:
+ Tiểu phần nhỏ của ribosome liên
kết với bộ ba mở đầu (AUG) trên
mRNA;
+ tRNA mang amino acid mở đầu
liên kết với bộ ba mở đầu AUG
trên mRNA;
+ Tiểu phần lớn liên kết với tiểu
phần nhỏ cùng mRNA → ribosome
hoàn chỉnh.
Giai đoạn kéo dài chuỗi
polypeptide:
- tRNA mang amino acid thứ nhất
13
tới vị trí A → hình thành liên kết
peptide với amino acid đầu tiên ở
vị trí P của ribosome.
- Ribosome di chuyển trên mRNA
theo chiều 5' → 3' sang bộ ba kế
tiếp.
+ tRNA ở vị trí P được chuyển
sang vị trí E - nơi tRNA không con
mang amino acid rồi rời khỏi
ribosome.
+ Khi tRNA ở vị trí A chuyển sang
vị trí P, vị trí A lại tiếp nhận tRNA
mới.
* Như vậy, mỗi tRNA di chuyển
trong ribosome từ vị trí A tới P rồi
qua E ra ngoài. Quá trình này được
lặp l
Ngày dạy:…/…/…
BÀI 2: GENE, QUÁ TRÌNH TRUYỀN ĐẠT
THÔNG TIN DI TRUYỀN VÀ HỆ GENE
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Nêu được khái niệm và cấu trúc của gene. Phân biệt được các loại gene dựa vào
cấu trúc và chức năng của gene.
- Phân biệt được các loại RNA. Phân tích được bản chất phiên mã thông tin di
truyền là cơ chế tổng hợp RNA dựa trên DNA.
- Nêu được khái niệm phiên mã ngược và ý nghĩa.
- Nêu được khái niệm và các đặc điểm của mã di truyền.
- Trình bày được cơ chế tổng hợp protein từ bản sao là RNA có bản chất là quá trình
dịch mã.
- Vẽ và giải thích sơ đồ liên kết ba quá trình thể hiện cơ chế di truyền ở cấp phân tử
là quá trình truyền đạt thông tin di truyền.
- Phát biểu được khái niệm hệ gene.
- Trình bày được một số thành tựu và ứng dụng của việc giải trình tự hệ gene người.
2. Phát triển năng lực
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.
Năng lực sinh học:
- Năng lực nhận thức sinh học:
○ Nêu được khái niệm và cấu trúc của gene.
○ Phân biệt được các loại gene dựa vào cấu trúc và chức năng của gene.
○ Phân biệt được các loại RNA.
○ Phân tích được bản chất phiên mã thông tin di truyền là cơ chế tổng hợp
RNA dựa trên DNA.
○ Nêu được khái niệm phiên mã ngược và ý nghĩa.
○ Nêu được khái niệm và các đặc điểm của mã di truyền.
1
○ Trình bày được cơ chế tổng hợp protein từ bản sao là RNA có bản chất là
quá trình dịch mã.
○ Phát biểu được khái niệm hệ gene.
- Năng lực tìm hiểu thế giới sống: Trình bày được một số thành tựu và ứng dụng của
việc giải trình tự hệ gene người.
- Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: HS vẽ và giải thích được sơ đồ liên
kết ba quá trình tái bản DNA - phiên mã - dịch mã thể hiện cơ chế di truyền ở cấp
phân tử là quá trình truyền đạt thông tin di truyền. Phân tích ứng dụng hiểu biết về
các cơ chế trên trong giải quyết các hiện tượng phát sinh để phục vụ đời sống con
người.
Năng lực số:
- 1.1.NC1b: HS tìm được thông tin thông qua việc quan sát, truy cập nội dung số
trong video, tổ chức được tìm kiếm dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường
số.
- 2.1.NC1a: HS lựa chọn và sử dụng được các công nghệ số đơn giản (phần mềm
trắc nghiệm/màn hình) để tương tác trả lời câu hỏi.
- 6.2.NC1b: Điều chỉnh được các hệ thống AI để phù hợp với nhu cầu cụ thể
- Năng lực AI:
12.A1.2: Phân tích được vai trò của con người và AI trong các bước chính của quá trình
ra quyết định.
12.C2.MR1: Tùy chỉnh được các yêu cầu hệ thống AI để hỗ trợ các hoạt động học tập và
hoạt động xã hội.
12.C3.2: Nêu được ví dụ về cách thức đánh giá hiệu quả của hệ thống AI.
3. Phát triển phẩm chất
- Chăm chỉ: tích cực học tập, tự nghiên cứu bài học để chuẩn bị nội dung bài học.
- Trách nhiệm: nghiêm túc trong học tập, rèn luyện và hoàn thành nội dung được
giao.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Đối với giáo viên
- Video AI được tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học
- SGK, KHBD.
- Hình ảnh 2.1 - 2.9 và các hình ảnh liên quan.
- Video về quá trình phiên mã và dịch mã: https://youtu.be/gG7uCskUOrA.
- Một số tài liệu ứng dụng thực tiễn của việc giải trình tự hệ gene ở người:
https://cand.com.vn/Phong-su/Giai-ma-ADN-truy-tim-thu-pham-giau-mati401100/, https://youtu.be/CS6H9jzWnTU, https://trithucvn.co/khoa-hoc/tinh-toandi-truyen-hoc-mat-qua-lau-de-hominini-tien-hoa-thanh-nguoi.html.
- Máy tính, máy chiếu.
2
- Phiếu học tập.
Học liệu số: OpenStax Biology 2e – 15.1 The Genetic Code:
https://openstax.org/books/biology-2e/pages/15-1-the-genetic-code
2. Đối với học sinh
- SGK, SBT Sinh học 12 - Kết nối tri thức.
- Nghiên cứu bài học trước giờ lên lớp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: HS giải thích được ngắn gọn vì sao con sinh ra lại giống bố mẹ ở những
điểm cơ bản.
b. Nội dung: GV dẫn dắt, đặt vấn đề; HS vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải
quyết vấn đề.
c. Sản phẩm học tập:
- Câu trả lời của HS.
- Tâm thế hứng khởi, sẵn sàng, mong muốn khám phá kiến thức mới của HS.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS: Xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy và trả lời câu hỏi xuất
hiện trong video đó
1.1.NC1b: HS tìm được thông tin thông qua việc quan sát, truy cập nội dung số trong
video
- GV chiếu hình ảnh một số cá thể sinh vật có quan hệ huyết thống và một số cá thể
không có quan hệ huyết thống:
- GV quan sát hình ảnh, thảo luận cặp đôi: Nhận xét về đặc điểm hình thái giữa các cá thể
có quan hệ huyết thống và giữa các cá thể không có quan hệ huyết thống.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS quan sát hình ảnh, vận dụng kiến thức, kĩ năng của bản thân để trả lời câu hỏi.
- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS xung phong trả lời câu hỏi.
- GV mời HS khác lắng nghe, nhận xét, bổ sung.
3
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV ghi nhận các câu trả lời của HS, chốt đáp án.
- GV nhận xét: Các cá thể có quan hệ huyết thống có các đặc điểm cơ bản giống nhau
nhưng vẫn có một số khác biệt về chi tiết, trong khi các cá thể không có quan hệ huyết
thống có nhiều điểm khác biệt hơn,...
- GV dẫn dắt gợi mở cho HS: Vậy cơ sở của các hiện tượng trên là gì? Yếu tố nào quyết
định đặc điểm bên ngoài của sinh vật? Để có câu trả lời chính xác và đầy đủ nhất cho
các câu hỏi trên, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu - Bài 2: Gene, quá trình truyền đạt
thông tin di truyền và hệ gene.
2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm, cấu trúc và phân loại gene
a. Mục tiêu:
- Trình bày khái niệm gene. Phân biệt được mạch khuôn và mạch mã hóa trên gene.
- Mô tả được cấu trúc của gene và phân biệt được cấu trúc của gene ở sinh vật nhân sơ và
sinh vật nhân thực.
- Phân biệt được các loại gene dựa theo tiêu chí chức năng và tiêu chí cấu trúc.
b. Nội dung: GV đặt vấn đề, nêu nhiệm vụ; HS đọc nội dung mục I, quan sát Hình 2.1,
2.2 SGK tr.9 - 10, tìm hiểu về Gene.
c. Sản phẩm học tập: Khái niệm. cấu trúc và phân loại gene.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS: Hoạt động cặp đôi, nghiên cứu
SGK và thực hiện các nhiệm vụ sau:
(1) Em hiểu thế nào là gene?
(2) Phân biệt mạch mã hóa và mạch khuôn.
(3) Phân biệt cấu trúc gene ở sinh vật nhân thực
và sinh vật nhân sơ.
(4) Dựa trên đặc điểm cấu trúc hoặc chức năng
có thể phân loại gene như thế nào?
- Để củng cố kiến thức, GV yêu cầu HS: Trả lời
câu hỏi trong hộp Dừng lại và suy ngẫm SGK
tr.10: Một trình tự nucleotide như thế nào được
gọi là gene?
- GV cung cấp học liệu OpenStax Biology 2e –
15.1 The Genetic Code:
https://openstax.org/books/biology-2e/pages/151-the-genetic-code. HS khai thác đúng nội dung
I. GENE
1. Khái niệm
- Gene là một đoạn của phân tử
DNA mang thông tin quy định sản
phẩm là chuỗi polypeptide hoặc
RNA.
Mạch
khuôn
là
mạch
polynucleotide mang thông tin mã
hóa mRNA.
- Mạch mã hóa là mạch
4
liên quan và ghi 4 dữ kiện về gene, dòng thông tin
DNA → RNA → protein, codon và tính gần như
phổ biến của mã di truyền. HS ghi dữ liệu/nhận
xét ban đầu trước khi sử dụng AI.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS đọc nội dung mục I SGK tr.9 - 10, quan sát
Hình 2.1, 2.2, thảo luận cặp đôi thực hiện nhiệm
vụ được giao.
- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần
thiết.
- Sau khi có dữ liệu hoặc lời giải ban đầu, HS sử
dụng ChatGPT/Gemini với yêu cầu: “Chỉ dùng
dữ liệu tôi cung cấp; tổ chức dữ liệu thành bảng
“thành phần – đầu vào – đầu ra – vai trò trong
truyền đạt thông tin”; không thêm thuật ngữ ngoài
dữ liệu được cung cấp. Nếu chưa đủ căn cứ, ghi
rõ 'chưa đủ dữ liệu'.”
NL AI – 12.C2.MR1: Tùy chỉnh được các yêu
cầu hệ thống AI để hỗ trợ các hoạt động học tập
và hoạt động xã hội.
- HS đối chiếu từng nhận xét của AI với SGK và
học liệu gốc; đánh dấu nội dung được chấp
nhận/bác bỏ, sửa phần chưa chính xác và tự chịu
trách nhiệm về kết luận cuối.
NL AI – 12.C3.2: Nêu được ví dụ về cách thức
đánh giá hiệu quả của hệ thống AI.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo
luận
- GV mời một số HS xung phong trả lời.
Hướng dẫn trả lời câu hỏi 1 hộp Dừng lại và suy
ngẫm SGK tr.10:
+ Một trình tự nucleotide mang thông tin quy
định một sản phẩm nhất định (protein hay RNA)
được gọi là gene.
+ Trình tự nucleotide đó phải có ba vùng: vùng
điều hòa, vùng mã hóa và vùng kết thúc.
● Vùng điều hòa chứa các trình tự
nucleotide liên kết với các protein điều
polynucleotide còn lại.
2. Cấu trúc
Bảng 2.1. Cấu trúc của một gene Đính kèm dưới hoạt động.
3. Phân loại
- Theo chức năng: gene cấu trúc và
gene điều hòa.
- Theo cấu trúc của vùng mã hóa:
gene không phân mảnh và gene
phân mảnh.
- bảng mô tả dòng truyền đạt thông
tin di truyền đã kiểm chứng; kèm
một ghi chú về nhận xét AI được
chấp nhận/bác bỏ và lí do.
5
hòa làm cho gene được phiên mã hoặc
không phiên mã.
● Vùng mã hóa của gene quy định sản phẩm
là protein ở cả sinh vật nhân sơ và nhân
thực, bắt đầu bằng bộ ba mở đầu và kết
thúc bằng bộ ba kết thúc dịch mã.
● Vùng kết thúc chứa trình tự nucleotide là
tín hiệu kết thúc phiên mã.
- HS khác nhận xét, đánh giá và bổ sung.
- Khi báo cáo, nhóm nêu ít nhất một điểm AI hỗ
trợ hữu ích và một điểm nhóm đã sửa/loại bỏ sau
kiểm chứng, kèm căn cứ.
NL AI – 12.A1.2: Phân tích được vai trò của con
người và AI trong các bước chính của quá trình ra
quyết định.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ
học tập
- GV nhận xét sản phẩm của các nhóm, đánh giá
thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép
đầy đủ vào vở.
- GV kết luận: Gene là một trình tự nucleotide
chứa thông tin quy định một sản phẩm nhất định
là chuỗi polypeptide hay RNA. Cấu trúc chung
của một gene gồm vùng điều hòa, vùng mã hóa
và vùng kết thúc.
- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo.
Bảng 2.1. Cấu trúc của một gene
Vùng điều hòa
Vùng mã hóa
- Nằm ở đầu 3'
trên
mạch
khuôn của gene.
- Có promoter –
nơi
enzyme
phiên mã liên
kết và tiến hành
phiên mã.
- Chứa vùng
Vùng kết thúc
- Năm kế tiếp vùng điều hòa.
- Nằm ở đầu 5'
- Quy định trình tự các nucleotide trong phân tử RNA. trên
mạch
khuôn
của
Sinh vật nhân sơ
Sinh vật nhân thực
gene, mang tín
Các bộ ba đều mã hóa Phần lớn các gene được hiệu kết thúc
các amino acid, bắt đầu chia thành các đoạn mã phiên mã.
bằng bộ ba mở đầu và hóa amino acid (exon) và
cuối cùng là bộ ba kết các đoạn không mã hóa
thúc dịch mã.
(intron).
6
liên kết với các
protein
điều
hòa, điều khiển
sự hoạt động
của gene.
Hình 2.2a. Cấu trúc
chung của gene mã hóa
protein ở sinh vật nhân
sơ
Hình 2.2b. Cấu trúc
chung của gene mã hóa
protein ở sinh vật nhân
thực
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm hệ gene, một số thành tựu và ứng dụng giải trình
tự hệ gene người
a. Mục tiêu:
- Phát biểu được khái niệm hệ gene.
- Trình bày được một số thành tựu qua tìm hiểu quy trình và ứng dụng thực tiễn của việc
giải trình tự hệ gene người.
b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ; HS đọc nội dung mục II, tìm hiểu về Hệ gene.
c. Sản phẩm học tập: Khái niệm hệ gene, một số thành tựu và ứng dụng giải trình tự hệ
gene người.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
NLS
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ
học tập
- GV yêu cầu HS: Đọc mục II. Khái
niệm hệ gene và trả lời câu hỏi hộp
Dừng lại và suy ngẫm SGK tr.11:
1. Tập hợp tất cả các gene trong tế
bào của cơ thể sinh vật có được gọi
là hệ gene không? Giải thích.
2. Giải trình tự hệ gene người đem
lại những ứng dụng thực tiễn gì?
- Dựa trên câu trả lời của HS, GV
tổ chức trò chơi “Tranh biện”, yêu
cầu nhiệm vụ như sau: Trong thời
gian 5 phút trao đổi để đưa ra quan
điểm là ủng hộ hay không ủng hộ
việc sử dụng thành tựu giải trình tự
hệ gene người. Các thành viên
trong nhóm cử đại diện đưa ra quan
điểm trong 1 phút và bảo vệ quan
II. HỆ GENE
1. Khái niệm hệ gene
- Hệ gene là tập hợp tất cả
vật chất di truyền (DNA)
trong tế bào của một sinh
vật.
2. Một số thành tựu và
ứng dụng giải trình tự hệ
gene người
a) Thành tựu nghiên cứu
hệ gene người
- Thành tựu nghiên cứu hệ
gene người vào năm 2004:
+ Giải trình tự 3,2 tỉ cặp
nucleotide trên 23 cặp NST;
+ Tổng số gene mã hóa
protein ước tính khoảng gần
21 300;...
b) Một số ứng dụng giải
6.2.NC1b: Điều
chỉnh được các hệ
thống AI để phù
hợp với nhu cầu
cụ thể
12.A1.2: Phân
tích được vai trò
của con người và
AI trong các bước
chính của quá
trình ra quyết
định.
12.C3.2: Nêu
được ví dụ về
cách thức đánh
giá hiệu quả của
hệ thống AI.
7
điểm trong 1 phút.
- GV yêu cầu HS: Sử dụng thêm
Chatbot AI bằng điện thoại cá nhân
để tìm kiếm và chọn lọc thông tin để
thêm vào lập luận của mình.
- HS đối chiếu đầu ra AI với
SGK/học liệu đang sử dụng, xác
định điểm phù hợp/chưa phù hợp và
tự hoàn thiện câu trả lời; không chép
nguyên kết quả AI.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ
học tập
- HS đọc mục II SGK tr.9 - 10, thực
hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của
GV.
- GV quan sát quá trình thực hiện
nhiệm vụ của các nhóm; hướng dẫn,
định hướng (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt
động và thảo luận
- HS xung phong trả lời câu hỏi
trong hộp Dừng lại và suy ngẫm
SGK tr.11. HS khác lắng nghe, nhận
xét và bổ sung.
- Các nhóm thống nhất và cử ra 1
đại diện thích hợp trình bày quan
điểm về ủng hộ hay không ủng hộ
việc sử dụng thành tựu giải trình tự
hệ gene người, đồng thời bảo vệ
quan điểm đó trong 1 phút.
Gợi ý: Đính kèm dưới hoạt động.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực
hiện nhiệm vụ học tập
- GV đánh giá, nhận xét sản phẩm
của các nhóm, thái độ làm việc của
HS trong nhóm.
- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu
HS ghi chép vào vở.
trình tự hệ gene người
- Ứng dụng trong y học:
+ Xác định gene mang bệnh
→ biện pháp phòng và sử
dụng thuốc hướng đích để
điều trị bệnh.
Ví dụ: Xác định được các
gene gây nên ung thư vú:
(1) Gene quy định thụ thể
estrogen alpha (ERa); (2)
Gene quy định thụ thể
progesterone (PR); (3)
Gene quy định thụ thể
tyrosine kinase (RTK).
+ Tìm thủ phạm trong các
vụ án, danh tính nạn nhân,
hoặc mối quan hệ họ
hàng,...
Ví dụ: Kết quả giám định
DNA thu được từ vết máu
tại hiện trường vụ án giúp
bắt chính xác hung thủ.
https://cand.com.vn/Phongsu/Giai-ma-ADN-truy-timthu-pham-giau-mati401100/
+ Xét nghiệm huyết thống:
https://youtu.be/CS6H9jzW
nTU
- Ứng dụng trong nghiên
8
- GV kết luận: Tập hợp tất cả các
phân tử DNA trong tế bào của một
sinh vật được gọi là hệ gene. Giải
trình tự nucleotide của hệ gene cho
biết cấu trúc, số lượng, sự phân bố
các gene cũng như các trình tự điều
hòa hoạt động gene và các trình tự
cấu trúc vận hành bộ máy di truyền.
- GV chuyển sang hoạt động tiếp
theo.
cứu tiến hóa: Xác định mối
quan hệ họ hàng giữa các
loài sinh vật.
Ví dụ: Khi so sánh hệ gene
người và hệ gene của các
loài linh trưởng, tinh tinh
có quan hệ họ hàng gần gũi
nhất với loài người.
https://trithucvn.co/khoahoc/tinh-toan-di-truyen-hocmat-qua-lau-de-homininitien-hoa-thanh-nguoi.html
Gợi ý một số quan điểm ủng hộ và không ủng hộ việc sử dụng
thành tựu giải trình tự hệ gene người:
Ủng hộ
Không ủng hộ
- Ứng dụng trong y học:
+ Bác sĩ biết được người đó có mang gene bệnh
hay không, qua đó đưa ra các biện pháp phòng và
trị bệnh, sản xuất thuốc hướng đích tăng hiệu quả
điều trị ung thư.
+ Tìm ra thủ phạm trong các vụ án, danh tính nạn
nhân trong các vụ tai nạn hoặc xác định mối quan
hệ họ hàng.
- Ứng dụng trong nghiên cứu tiến hóa: có thể cho
biết mối quan hệ tiến hóa giữa các loài.
- Lộ những
thông tin di
truyền cần bí
mật.
- Báo trước cái
chết sớm hoặc
các khuyết tật
trong hệ gene
có thể gây cản
trở sự nghiệp
hoặc
hôn
nhân,...
Thông tin bổ sung
Một chương trình hợp tác giữa thư viện Y học Quốc gia và Viện Y
học Quốc gia (NIH) đã thiết lập nên Trung tâm Quốc gia về Thông
tin Công nghệ Sinh học (NCBI) đồng thời duy trì một trang web
www.ncbi.nlm.nih.gov để lưu giữ các tài nguyên tin sinh học hết
sức phong phú. Tại trang web này, các đường “link” dẫn đến các
cơ sở dữ liệu, các phần mềm và các kho chứa thông tin về các hệ
gene và các chủ đề có liên quan khác.
Các cơ sở dữ liệu về các trình tự của NCBI được gọi chung là
Ngân hàng gene (Genbank). GenBank là một phần của Hợp tác cơ
sở dữ liệu trình tự nucleotide quốc tế, bao gồm Ngân hàng dữ liệu
9
DNA của Nhật Bản (DDBJ), Phòng thí nghiệm sinh học phân tử
châu Âu (EMBL) và GenBank tại NCBI. Tính đến tháng 12 năm
2023, Genbank đã chứa trình tự của 249 triệu phân đoạn DNA hệ
gene khác nhau, gồm tổng cộng 2570 tỉ cặp base!
Hoạt động 3: Tìm hiểu quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ gene tới protein
a. Mục tiêu:
- Phân biệt được các loại RNA.
- Phân tích được bản chất phiên mã thông tin di truyền là cơ chế tổng hợp RNA dựa trên
DNA.
- Nêu được khái niệm phiên mã ngược và ý nghĩa.
- Nêu được khái niệm và đặc điểm của mã di truyền.
- Trình bày được cơ chế tổng hợp protein từ bản sao là RNA có bản chất là quá trình dịch
mã.
- Vẽ và giải thích được sơ đồ liên kết ba quá trình thể hiện cơ chế di truyền ở cấp phân tử
là quá trình truyền đạt thông tin di truyền.
b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ; HS đọc nội dung mục III, quan sát Hình 2.3 - 2.9 SGK
tr.11 - 16, tìm hiểu về Quá trình phiên mã, một số loại RNA, phiên mã ngược, mã di
truyền, quá trình dịch mã và mối quan hệ DNA - RNA - protein.
c. Sản phẩm học tập: Quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ gene tới protein.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu quá trình phiên mã,
phiên mã ngược và một số loại RNA
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV chia lớp thành các nhóm, mỗi nhóm 4 - 6
HS.
- GV sử dụng kĩ thuật dạy học theo trạm, yêu cầu
các nhóm HS thực hiện nhiệm vụ theo thứ tự từ
trạm 1 → 3 như sau:
Trạm 1: Đọc hiểu nội dung mục III.1, quan sát
Hình 2.3 kết hợp video (0:00 - 2:40) tìm hiểu về
quá trình phiên mã.
III. QUÁ TRÌNH TRUYỀN ĐẠT
THÔNG TIN DI TRUYỀN TỪ
GENE TỚI PROTEIN
1. Quá trình phiên mã
- Khái niệm: Phiên mã là quá trình
tổng hợp RNA dựa trên mạch
khuôn của gene.
Khởi
đầu:
Enzyme
RNA
polymerase đến liên kết với
promoter trên mạch khuôn.
Kéo dài: Enzyme RNA polymerase
tổng hợp mRNA theo chiều 5' →
3' dựa trên NTBS giữa các
nucleotide ở mạch khuôn với các
nucleotide trong môi trường nội
bào: A – U, T – A, G – C, C – G.
Kết thúc: Khi RNA polymerase gặp
10
tín hiệu kết thúc ở đầu 5' của mạch
khuôn.
- Tế bào nhân sơ: thường phiên mã
một vài gene cùng lúc tạo ra một
RNA và phiên mã đến đâu thì
mRNA được dịch mã đến đó.
- Tế bào nhân thực: tiền mRNA →
thêm nucleotide 7-methylguanine ở
Trạm 2: Đọc hiểu nội dung mục III.2, quan sát đầu 5' và đuôi poly A ở đầu 3' →
Hình 2.4, tìm hiểu về một số loại RNA.
loại bỏ intron → nối các exon →
mRNA trưởng thành → dịch mã ở
ribosome.
2. Một số loại RNA - sản phẩm
của quá trình phiên mã
Bảng 2.2 - Phiếu học tập đính kèm
dưới hoạt động.
3. Phiên mã ngược
- Khái niệm: Phiên mã ngược là
quá trình tổng hợp DNA dựa trên
mạch khuôn là RNA.
Trạm 3: Đọc hiểu nội dung mục III.3, quan sát - Cơ chế: mạch khuôn ARN →
enzyme phiên mã ngược → mạch
Hình 2.5, tìm hiểu về quá trình phiên mã ngược.
DNA → phân tử DNA.
- Virus có vật chất di truyền là
RNA và có enzyme phiên mã
ngược.
- Sau khi HS thực hiện nhiệm vụ tại các trạm 1 →
trạm 3, GV yêu cầu HS: Thảo luận hoàn thành
Phiếu học tập số 1 (Đính kèm dưới hoạt động).
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- Các nhóm HS đọc hiểu nội dung mục III.1 - 3,
quan sát Hình 2.3 - 2.5 SGK tr.11 - 13, kết hợp
video và thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của
Phiên mã ngược giúp hệ gene của
GV.
- GV quan sát quá trình thực hiện nhiệm vụ của virus HIV được nhân lên trong tế
bào vật chủ
các nhóm; hướng dẫn, định hướng (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo - Trong tế bào phát sinh giao tử của
11
luận
- Các nhóm báo cáo sản phẩm (Đính kèm dưới
hoạt động).
- HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ
học tập
- GV đánh giá, nhận xét sản phẩm của các nhóm,
thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép
vào vở.
- GV mở rộng thông tin qua hộp Em có biết: Các
loại RNA nhỏ có chức năng điều hòa hoạt động
gene SGK tr.17.
- GV chuyển sang nhiệm vụ tiếp theo.
cơ thể nhân thực có enzyme
telomerase, enzyme này dùng một
mạch RNA có trong enzyme tổng
hợp mạch DNA gắn vào đoạn DNA
ở đầu mút của NST → đoạn bị
ngắn đi trong quá trình tái bản
DNA được phục hồi ở các giao tử
giống như ở trong hợp tử.
Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu mã di truyền, quá trình
dịch mã và mối quan hệ DNA - RNA - protein
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV chia lớp thành các nhóm HS, mỗi nhóm
khoảng 6 - 8 HS.
- GV sử dụng kĩ thuật khăn trải bàn, yêu cầu cá
nhân HS: Đọc hiểu nội dung mục III.4 - III.5,
đồng thời quan sát video (2:40 - hết) viết ý kiến
cá nhân vào vị trí của mình trên bảng nhóm. Sau
đó, cả nhóm thảo luận và thống nhất ý kiến hoàn
thành Phiếu học tập số 2 (Đính kèm dưới hoạt
động).
4. Mã di truyền và quá trình dịch
mã
a) Mã di truyền
- Khái niệm: Mã di truyền là một
bộ các bộ ba nucleotide trên
mRNA quy định các amino acid
trong protein.
- Mã di truyền ở các sinh vật có
chung các đặc điểm sau:
+ Mã di truyền là mã bộ ba, ba
nucleotide liền kề quy định một
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
amino acid.
- Các nhóm HS đọc hiểu nội dung mục III.4 - 5,
+ Mã di truyền được đọc liên tục,
quan sát Hình 2.6 - 2.9 SGK tr.12 - 16, kết hợp
không chồng gối lên nhau.
12
video và thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của
GV.
- GV quan sát quá trình thực hiện nhiệm vụ của
các nhóm; hướng dẫn, định hướng (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo
luận
- Các nhóm báo cáo sản phẩm (Đính kèm dưới
hoạt động).
- HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ
học tập
- GV đánh giá, nhận xét sản phẩm của các nhóm,
thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép
vào vở.
- GV chuyển sang nhiệm vụ tiếp theo.
+ Mã di truyền có tính thoái hoá,
nhiều bộ ba có thể quy định một
amino acid.
+ Mã di truyền có tính đặc hiệu, có
nghĩa là mỗi bộ ba chỉ mã hoá cho
một amino acid.
+ Mã di truyền có tính vạn năng:
Mã di truyền về cơ bản dùng chung
cho mọi sinh vật trên Trái Đất, trừ
một số trường hợp ngoại lệ.
b) Quá trình dịch mã
- Khái niệm: Dịch mã là quá trình
tổng hợp protein dựa trên trình tự
nucleotide trong phân tử mRNA.
- Vị trí: ở ribosome.
- Trước khi tổng hợp protein, các
amino acid phải được gắn vào các
phân tử tRNA tương ứng dưới tác
dụng của các enzyme.
- Quá trình dịch mã diễn ra như
sau:
Giai đoạn khởi đầu:
+ Tiểu phần nhỏ của ribosome liên
kết với bộ ba mở đầu (AUG) trên
mRNA;
+ tRNA mang amino acid mở đầu
liên kết với bộ ba mở đầu AUG
trên mRNA;
+ Tiểu phần lớn liên kết với tiểu
phần nhỏ cùng mRNA → ribosome
hoàn chỉnh.
Giai đoạn kéo dài chuỗi
polypeptide:
- tRNA mang amino acid thứ nhất
13
tới vị trí A → hình thành liên kết
peptide với amino acid đầu tiên ở
vị trí P của ribosome.
- Ribosome di chuyển trên mRNA
theo chiều 5' → 3' sang bộ ba kế
tiếp.
+ tRNA ở vị trí P được chuyển
sang vị trí E - nơi tRNA không con
mang amino acid rồi rời khỏi
ribosome.
+ Khi tRNA ở vị trí A chuyển sang
vị trí P, vị trí A lại tiếp nhận tRNA
mới.
* Như vậy, mỗi tRNA di chuyển
trong ribosome từ vị trí A tới P rồi
qua E ra ngoài. Quá trình này được
lặp l
 









Các ý kiến mới nhất