Tìm kiếm Giáo án
Sinh học 12 - chuyên đề 1

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Hoàng Thị Lành
Ngày gửi: 08h:22' 14-01-2025
Dung lượng: 5.0 MB
Số lượt tải: 55
Nguồn:
Người gửi: Hoàng Thị Lành
Ngày gửi: 08h:22' 14-01-2025
Dung lượng: 5.0 MB
Số lượt tải: 55
Số lượt thích:
0 người
CHUYÊN ĐỀ 1. SINH HỌC PHÂN TỬ
BÀI 1: KHÁI QUÁT SINH HỌC PHÂN TỬ VÀ CÁC THÀNH TỰU
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Nêu được khái niệm sinh học phân tử.
- Trình bày được một số thành tựu hiện đại về lí thuyết và ứng dụng của sinh học
phân tử.
- Phân tích được các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.
2. Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự chủ và tự học: Thông qua các hoạt động học tập, HS rèn luyện khả
năng làm việc độc lập với SGK, tự thu thập thông tin, xử lí thông tin và giải quyết
các nhiệm vụ học tập, các câu hỏi GV yêu cầu.
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thông qua các hoạt động học tập, HS được rèn
luyện kĩ năng giao tiếp, hợp tác trong nhóm, kĩ năng trình bày ý kiến trước tập thể.
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thông qua các hoạt động học tập, HS có
thể để xuất các giải pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn như: vấn đề phòng và
chữa các bệnh di truyền ở người, chọn và tạo giống có năng suất cao, phẩm chất
tốt, xử lí ô nhiễm môi trường,...
Năng lực sinh học:
- Năng lực nhận thức sinh học:
o Nêu được khái niệm sinh học phân tử.
o Trình bày được một số thành tựu hiện đại về lí thuyết và ứng dụng của sinh
học phân tử.
o Phân tích được các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.
- Năng lực tìm hiểu thế giới sống:
o Hình thành được phương pháp quan sát thế giới sống ở cấp độ phân tử.
o Hình thành và củng cố quan điểm khoa học về cơ sở phân tử của các hiện
tượng, cơ chế và quá trình sinh học trong tự nhiên.
- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: HS vận dụng được nguyên tắc an toàn sinh
học và đạo đức sinh học vào các hoạt động học tập và nghiên cứu.
3. Phẩm chất
- Nhân ái: Thông qua việc tìm hiểu về thành tựu của sinh học phân tử, nguyên tắc
an toàn sinh học và đạo đức sinh học, HS củng cố tình yêu thương con người,
củng cố quan điểm nhân văn trong ứng dụng những thành tựu khoa học vào thực
tiễn.
- Chăm chỉ: Thông qua tìm hiểu kiến thức bài học cũng như tham gia các hoạt động
học tập, HS học hỏi và tự rèn luyện đức tính cần cù, kiên trì, tỉ mẩn của một nhà
khoa học.
- Trách nhiệm: Thông qua việc tìm hiểu về nguyên tắc an toàn sinh học và đạo đức
sinh học, HS củng cố trách nhiệm của mình trong việc bảo vệ thế giới sinh vật,
1
bảo vệ loài người trước tác động tiêu cực của những thành tựu sinh học phân tử,
ngăn ngừa việc ứng dụng thành tựu sinh học phân tử trái đạo đức.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Đối với giáo viên
- SGK, SGV, kế hoạch bài dạy môn Chuyên đề học tập Sinh học 12.
- Máy tính, máy chiếu, phiếu học tập.
- Video “Khát vọng giải mã hệ gene người Việt - VTV 4: https://youtu.be/mu9Q_XUdzA.
- Video “Chỉnh sửa gene, quyền năng đáng sợ giúp con người thay đổi tự nhiên”:
https://youtu.be/lEmeJfb2Mwo.
2. Đối với học sinh
- SGK Chuyên đề học tập Sinh học 12 - Kết nối tri thức.
- Nghiên cứu bài học, video trước giờ lên lớp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: HS xác định được nhiệm vụ học tập, có tâm thế sẵn sàng và mong muốn
khám phá các kiến thức mới của bài học.
b. Nội dung: GV đặt vấn đề, thu hút HS vào chủ đề bài học; HS quan sát video, vận
dụng kiến thức, kĩ năng để thực hiện nhiệm vụ.
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 chiếu video: “Khát vọng giải mã hệ gene người Việt”, yêu cầu HS quan sát và trả
lời các câu hỏi sau:
1. Đoạn video trên nói về vấn đề gì?
2. Theo em, vì sao việc giải mã hệ gene người Việt lại là một vấn đề cấp thiết hiện nay?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS quan sát video, vận dụng hiểu biết 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
- GV mời HS xung phong trả lời:
1. Đoạn video nói về khát vọng ứng dụng công nghệ AI để giải mã hệ gene người Việt
Nam.
2. Giải mã hệ gene người có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc tạo ra cơ sở dữ liệu
cho các nghiên cứu chữa bệnh nan y và nhiều ứng dụng khác. Tuy nhiên, những dữ liệu
có sẵn tại Ngân hàng gene thế giới tập trung ở người gốc Bắc Âu, điều này khiến cho
việc nghiên cứu, chữa bệnh của người dân các khu vực khác, trong đó có Việt Nam gặp
nhiều khó khăn hơn → việc giải mã hệ gene người Việt là một vấn đề cấp thiết.
- GV mời HS khác lắng nghe, nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV nhận xét câu trả lời của HS và chốt đáp án.
2
- GV dẫn dắt gợi mở cho HS: Giải mã hệ gene người có vai trò quan trọng trong việc
giải quyết nhiều vấn đề trong xã hội hiện nay. Giải mã hệ gene chỉ là một trong nhiều
thành tựu nghiên cứu của ngành Sinh học phân tử, một ngành khoa học ngày càng trở
nên không thể thiếu trong nghiên cứu sinh học. Vậy sinh học phân tử là gì? Ngành Sinh
học phân tử đã đóng góp những thành tựu như thế nào cho hoạt động nghiên cứu của
loài người hiện nay? Việc ứng dụng sinh học phân tử vào thực tiễn cần phải tuân theo
những nguyên tắc nào? - Bài 1. Khái quát sinh học phân tử và các thành tựu.
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1: Tìm hiểu về khái niệm sinh học phân tử
a. Mục tiêu: Nêu được khái niệm sinh học phân tử.
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu, tìm hiểu nội dung mục I SGK
trang 5 và tìm hiểu về Khái niệm sinh học phân tử.
c. Sản phẩm học tập: Khái niệm sinh học phân tử.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
I. KHÁI NIỆM SINH HỌC
PHÂN TỬ
- GV đặt vấn đề, giới thiệu về nguồn gốc ra đời của chuyên
ngành sinh học phân tử:
- Khái niệm: Sinh học phân
tử là chuyên ngành sinh
+ Năm 1868: Friedrich Miescher xác định và phân lập
học nghiên cứu về cấu
được chất chính có trong nhân tế bào là nuclein.
trúc, chức năng của các đại
phân tử trong tế bào và
các quá trình sống xảy ra ở
cấp độ phân tử, qua đó,
phát triển các kĩ thuật áp
dụng các thành tựu của
sinh học phân tử vào thực
tiễn.
Friedrich Miescher (1844 - 1895)
+ Năm 1938: được coi là thời điểm ra đời của chuyên
ngành sinh học phân tử.
+ Năm 2022: có tới 100 giải thưởng Nobel trao cho các
thành tựu của sinh học phân tử trong tổng số 228 giải
thưởng về sinh lí, y học hoặc hóa học.
- GV yêu cầu HS thảo luận cặp đôi và hoàn thành Phiếu
học tập số 1:
3
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Tìm hiểu khái niệm sinh học phân tử
1. Sinh học phân tử nghiên cứu những đối tượng nào?
2. Lĩnh vực cốt lõi của sinh học phân tử là lĩnh vực nào?
3. Mục đích của sinh học phân tử là gì?
- Dựa trên sản phẩm của HS, GV yêu cầu HS rút ra kết luận
về khái niệm sinh học phân tử.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
- HS đọc thông tin mục I, thảo luận cặp đôi và thực hiện
nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.
- GV quan sát; hướng dẫn HS (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- Đại diện nhóm HS trình bày.
- Các HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của các nhóm HS, thái
độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn kiến thức và yêu cầu HS ghi chép.
- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.
Thông tin bổ sung
1. Câu chuyện hấp dẫn của Friedrich Miescher và khám phá mang tính đột phá của
ông về DNA
Việc phát hiện ra DNA của Friedrich Miescher vào năm 1869 đã đánh dấu một bước
ngoặt trong lĩnh vực sinh học phân tử và di truyền học. Là một nhà nghiên cứu nghiên
cứu thành phần của các tế bào bạch huyết, Miescher tình cờ phát hiện ra một phân tử
mới mà ông gọi là nucleon, mà ngày nay chúng ta gọi là DNA. Khám phá này được thực
hiện khi nghiên cứu mẫu nhân tế bào, đã mở ra một thế giới hiểu biết hoàn toàn mới
về các khối xây dựng cơ bản của sự sống và cách chúng được truyền từ thế hệ này
sang thế hệ khác (https://youtu.be/UpT5_l3iq7E).
2. Một số giải thưởng Nobel về sinh học phân tử từ năm 2022
4
- Năm 2022: Nhà di truyền học người Thụy Điển Svante Pääbo đạt giải Nobel y sinh về
thành tựu giải mã bộ gene những giống loài người (homonins) đã tuyệt chủng và góp
phần xây dựng giả thiết về sự tiến hóa của loài người (nguồn: https://tuoitre.vn/nobely-sinh-2022-giai-ma-gene-de-hieu-tien-hoa-cua-loai-nguoi-20221004073744856.htm).
- Năm 2023: Hội đồng Nobel tại Viện Karolinska ở thủ đô Stockholm của Thụy Điển đã
công bố giải Nobel Y sinh năm 2023 thuộc về nhà khoa học người Hungary Katalin
Kariko và nhà khoa học người Mỹ Drew Weissman với phát hiện về việc biến đổi cơ sở
nucleoside để phát triển vaccine công nghệ mRNA hiệu quả trong phòng ngừa COVID19 (nguồn: https://nvsk.vnanet.vn/giai-nobel-y-sinh-2023-va-cac-giai-nobel-y-sinhtrong-10-nam-gan-day-1-125756.vna).
Hoạt động 2: Tìm hiểu về một số thành tựu lí thuyết của sinh học phân tử
a. Mục tiêu: Trình bày được một số thành tựu hiện đại về lí thuyết của sinh học phân tử.
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu, tìm hiểu nội dung mục II.1,
quan sát Hình 1.1 - 1.2 SGK trang 6 - 8 tìm hiểu một số thành tựu lí thuyết của sinh học
phân tử.
c. Sản phẩm học tập: Thành tựu lí thuyết của sinh học phân tử.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
II. MỘT SỐ THÀNH TỰU LÍ THUYẾT VÀ
ỨNG DỤNG CỦA SINH HỌC PHÂN TỬ
- GV chia lớp thành các nhóm, mỗi nhóm
khoảng 6 - 8 HS.
1. Thành tựu lí thuyết
- GV yêu cầu HS đọc nhanh mục II.1 SGK tr.6
trong 3 phút và trả lời câu 1 hộp Dừng lại và
suy ngẫm SGK tr.8: Nêu một số phát minh
quan trọng trong sinh học phân tử.
- Dựa trên câu trả lời của HS kết hợp Hình
1.2, GV yêu cầu các nhóm trao đổi, thảo
luận trả lời câu hỏi sau: Trong số các thành
tựu sinh học phân tử nổi bật được mô tả
Hình 1.2, hãy đề xuất lựa chọn 3 thành tựu
mà em cho là có tính cách mạng. Lí giải
nguyên nhân lựa chọn.
- HS ghi lại ý kiến cá nhân của mình, sau đó
cả nhóm thống nhất và trình bày câu trả lời - Kĩ thuật giải trình tự DNA: giúp giải
vào bảng nhóm.
5
trình tự gene và hệ gene.
- Kĩ thuật tạo DNA tái tổ hợp: giúp sinh
vật biến đổi gene, xây dựng ngân hàng
gene,...
- Kĩ thuật chỉnh sửa gene nhờ hệ thống
CRISPR - Cas9: giúp chỉnh sửa gene
- Dựa trên sản phẩm của các nhóm, GV yêu trong tế bào theo ý muốn của con
cầu HS thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi người.
sau:
1. Công nghệ giải trình tự gene và hệ gene
đem lại những ứng dụng gì trong nghiên
cứu khoa học và trong thực tiễn?
2. Bằng cách nào hệ thống CRISPR - Cas9 có
thể cho phép các nhà khoa học phá hỏng
một gene hoặc thay thế một gene trong tế
bào? Việc phá hỏng hoặc thay thế gene
được thực hiện nhằm mục đích gì?
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
- HS đọc thông tin mục II.1, kết hợp quan sát
Hình 1.1, 1.2 và thực hiện nhiệm vụ theo
hướng dẫn của GV.
- GV quan sát; định hướng HS (nếu cần).
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- GV sử dụng https://vongquaymayman.co/
mời đại diện nhóm trình bày.
- Các nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV đánh giá, nhận xét kết quả trả lời của
HS, thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn kiến thức, yêu cầu HS ghi chép.
- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.
6
Hướng dẫn trả lời câu hỏi thảo luận:
1. Ứng dụng của công nghệ giải trình tự gene và hệ gene:
- Xác định gene đột biến, gene gây bệnh di truyền; chẩn đoán nguy cơ mắc bệnh di
truyền, chẩn đoán nguyên nhân gây bệnh di truyền.
Ví dụ: xác định bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm do đột biến gene (HbA → HbS).
(Nguồn: https://www.researchgate.net/figure/Sickle-cell-anemia-is-caused-by-asingle-nucleotide-mutation-in-the-HBB-gene-Normal_fig1_372483644)
- Xác định danh tính; quan hệ huyết thống; xác định nguồn gốc của các dịch bệnh
(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK114494/).
2. CRISPR - Cas9 gồm một loại enzyme là Cas9 (được tìm thấy ở các tế bào vi khuẩn), có
chức năng cắt DNA và một phân tử DNA hướng dẫn (crRNA), giúp Cas9 cắt đúng vị trí
cần cắt trên DNA đích dựa trên nguyên tắc bổ sung giữa phân tử RNA hướng dẫn với
trình tự nucleotide cần cắt trên DNA đích.
Nếu đưa Cas9 cùng với RNA hướng dẫn có trình tự nucleotide bắt đôi bổ sung với một
đoạn của gene đích vào trong tế bào thì hệ thống sẽ cắt đôi gene đích. Các đoạn bị cắt
sau đó được tế bào nối lại nhưng ở dạng đột biến mất chức năng.
Nếu muốn sử dụng hệ thống CRISPR - Cas9 để thay thế gene bệnh trong tế bào bằng
gene bình thường, các nhà khoa học cần đưa vào tế bào CRISPR - Cas9 kèm theo allele
bình thường. Sau khi hệ thống CRISPR - Cas9 cắt phá hủy gene đích, các enzyme sửa sai
của tế bào sẽ lắp allele bình thường vào vị trí của gene bệnh.
→ Việc phá hỏng hoặc thay thế gene được thực hiện để điều trị các bệnh di truyền ví
dụ như bệnh hồng cầu hình liềm, bệnh teo cơ Duchenne,...
7
https://youtu.be/2pp17E4E-O8?si=4bm_ZS2rFx6BxBxG
Hoạt động 3: Tìm hiểu về ứng dụng của sinh học phân tử
a. Mục tiêu: Trình bày được một số ứng dụng của sinh học phân tử.
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu nội dung mục II.2 SGK tr.8 - 11
và tìm hiểu về một số ứng dụng của sinh học phân tử.
c. Sản phẩm học tập: Ứng dụng của sinh học phân tử.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
II. MỘT SỐ THÀNH TỰU LÍ THUYẾT VÀ ỨNG
DỤNG CỦA SINH HỌC PHÂN TỬ
- GV chia lớp thành 4 nhóm, GV giao
nhiệm vụ cho các nhóm ở buổi học 2. Ứng dụng của sinh học phân tử
trước, yêu cầu tìm hiểu qua sách báo,
Bảng 1.1. Ứng dụng của sinh học phân tử
internet,... về nội dung như sau:
Các kĩ
Ý nghĩa thực
Nhóm 1: Tìm hiểu ứng dụng sinh học Lĩnh vực thuật/công nghệ
tiễn
phân tử trong y tế và dược phẩm.
Y tế và Chẩn đoán và - Xác định tác
dược điều trị bệnh: nhân gây bệnh
Nhóm 2: Tìm hiểu ứng dụng sinh học
phẩm Xét nghiệm phân truyền nhiễm;
phân tử trong nông nghiệp.
tử, giải trình tự xác định gene
Nhóm 3: Tìm hiểu ứng dụng sinh học
và phân tích gây bệnh di
DNA.
truyền.
phân tử trong công nghiệp thực phẩm và
Chỉnh
sửa
gene,
xử lí môi trường.
liệu pháp gene: - Chữa bệnh di
Nhóm 4: Tìm hiểu ứng dụng sinh học
công nghệ sinh truyền.
học phân tử và
phân tử trong pháp y, truy tìm nguồn
công nghệ chỉnh
gốc và an ninh quốc phòng.
sửa
gene
- Các nhóm về nhà tìm hiểu, lựa chọn
CRISPR - Cas9.
8
phương án trình bày
powerpoint, video,...).
(giấy
A0,
Sản xuất dược - Sản xuất
phẩm: công nghệ thuốc có bản
gene.
chất
DNA,
RNA, protein;
sản
xuất
vaccine thế hệ
mới.
- Tại lớp, dựa trên sản phẩm của các
nhóm, GV yêu cầu cá nhân HS hoàn
thành phiếu học tập số 2:
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: Tìm hiểu
ứng dụng của sinh học phân tử
Họ và tên: …………………………
Lớp: ……………………………….
Hoàn thành bảng sau:
Bảng 1.1. Ứng dụng của sinh học phân
tử
Các kĩ
Ý nghĩa
Lĩnh vực
thuật/công thực
nghệ
tiễn
Y tế và dược
phẩm
Nông nghiệp
Công nghiệp
thực phẩm và
xử lí môi trường
Pháp y, truy tìm
nguồn gốc và an
ninh quốc
phòng
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
Tạo các giống
vật nuôi, cây
Nông Tạo DNA tái tổ trồng biến đổi
nghiệp hợp.
gene phục vụ
nhu cầu con
người.
Công
nghiệp
thực
phẩm và
xử lí môi
trường
Pháp y,
truy tìm
- HS đọc thông tin mục II.2, tìm hiểu
nguồn
thông tin và thực hiện nhiệm vụ theo gốc và an
hướng dẫn của GV.
ninh quốc
phòng
- GV quan sát, theo dõi và hỗ trợ HS.
- Sử dụng chỉ thị - Xác định
phân tử DNA, nhanh
các
PCR.
nguồn vi sinh
vật gây ngộ
độc
thực
phẩm, sản xuất
thực phẩm trên
- Kĩ thuật tạo quy mô công
DNA tái tổ hợp. nghiệp.
- Chọn, tạo vi
sinh vật có khả
năng xử lí môi
trường.
Phân tích DNA.
- Xác định
danh tính (nạn
nhân,
hung
thủ,...).
- Truy tìm
nguồn
gốc
dịch bệnh.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- GV tổ chức cho các nhóm báo cáo.
- GV mời đại diện HS trình bày Phiếu học
tập số 2.
- HS khác nhận xét, đánh giá, góp ý.
9
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV đánh giá, nhận xét kết quả trả lời
của HS, thái độ làm việc của HS trong
nhóm.
- GV chuẩn kiến thức, yêu cầu HS ghi
chép.
- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.
Hoạt động 4: Tìm hiểu về các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn
a. Mục tiêu: Phân tích được các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu nội dung mục III SGK tr.11 - 12
và tìm hiểu nguyên tắc về an toàn và đạo đức sinh học.
c. Sản phẩm học tập: Các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
III. CÁC NGUYÊN TẮC ỨNG DỤNG SINH
HỌC PHÂN TỬ TRONG THỰC TIỄN
Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu nguyên tắc về an toàn
sinh học
1. Nguyên tắc về an toàn sinh học
- GV giới thiệu một số bộ phim liên quan đến - Mục đích: Ngăn chặn các sinh vật biến
vấn đề an toàn và đạo đức trong thực tiễn: I đổi gene gây hại cho cán bộ nghiên cứu
am Legend, Train To Busan, Contagion,...
hoặc lan truyền ra môi trường tự
nhiên, gây hậu quả nghiêm trọng.
- GV đặt vấn đề: Virus và vi khuẩn biến đổi
gene là những nguy cơ lớn nhất có khả năng 2. Nguyên tắc về đạo đức sinh học
bị thoát ra ngoài môi trường có thể gây nên
- Mục đích: Ngăn chặn các vi phạm về
đại dịch rất khó kiểm soát, ảnh hưởng cực kì
chuẩn mực đạo đức xã hội cũng như
nghiêm trọng tới loài người và các loài trong
đảm bảo tính nhân văn trong nghiên
tự nhiên.
cứu khoa học.
- GV yêu cầu thảo luận nhóm HS thảo luận trả
lời câu hỏi: Làm thế nào để phòng tránh
những nguy cơ phát sinh các vi sinh vật độc
hại mới phát tán ra môi trường tự nhiên?
- Dựa trên câu trả lời của HS, GV yêu cầu HS
rút ra kết luận về nguyên tắc an toàn sinh học.
10
- Để củng cố kiến thức, GV yêu cầu HS về nhà
tìm hiểu thông qua Internet: Ngày nay, ngoài
các mối lo về vi sinh vật, sinh vật biến đổi gene
được dùng làm thực phẩm là điều mà công
chúng thấy quan ngại nhiều hơn cả. Hãy tìm
một số ví dụ về sinh vật biến đổi gene (GMO)
và những quy định ban hành về loại thực
phẩm này.
Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu nguyên tắc về đạo đức
sinh học
- GV yêu cầu cá nhân HS trình bày quan điểm,
thảo luận về đạo đức sinh học, từ đó rút ra
mục đích cần phải tuân thủ nguyên tắc sinh
học.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
- HS đọc thông tin mục III SGK tr.11 - 12, kết
hợp kiến thức, kĩ năng đã học và thực hiện
nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.
- GV quan sát, theo dõi và hỗ trợ HS.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- GV mời đại diện HS trình bày.
Gợi ý:
+ Để phòng tránh nguy cơ phát sinh các vi sinh
vật độc hại mới phát tán cần: tuân thủ nghiêm
ngặt các quy trình kĩ thuật phòng thí nghiệm;
làm “suy yếu” về mặt di truyền của các chủng
vi sinh vật; cấm triển khai một số loại thí
nghiệm có nguy cơ nguy hiểm cao;...
+ Một số thực phẩm GMO: ngô, lúa,...
(https://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate
/files/vietnamese/vietnamese-2023-0201.pdf).
11
+ Một số quy định ban hành:
Nghị
định
số
69/2010/NĐ-CP
(https://vanban.chinhphu.vn/default.aspx?
pageid=27160&docid=95222)
Nghị
định
số
118/2020/NĐ-CP
(https://vanban.chinhphu.vn/default.aspx?
pageid=27160&docid=201160)
- HS khác nhận xét, đánh giá, góp ý.
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV đánh giá, nhận xét kết quả trả lời của HS,
thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn kiến thức, yêu cầu HS ghi chép.
- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.
C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS củng cố kiến thức đã học về sinh học phân tử.
b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ học tập; Cá nhân HS trả lời các câu hỏi trắc nghiệm
khách quan và câu hỏi luyện tập để củng cố lại kiến thức đã học.
c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho các câu hỏi trắc nghiệm khách quan.
d. Tổ chức hoạt động:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV nêu yêu cầu: Khoanh tròn vào đáp án đặt trước câu trả lời đúng
Câu 1. Kĩ thuật nào sau đây cho phép tổ hợp DNA từ nhiều loài khác nhau thành một
phân tử DNA?
A. Tạo DNA tái tổ hợp.
B. Giải trình tự gene.
C. PCR.
D. Chỉnh sửa gene nhờ CRISPR – Cas9.
Câu 2. Một bệnh nhân bị nghi nhiễm một loại virus. Tuy nhiên, do hàm lượng virus
trong máu quá thấp nên các xét nghiệm hoá sinh không thể phát hiện ra. Kĩ thuật nào
sau đây cho phép phát hiện được virus trong máu bệnh nhân này?
A. PCR.
B. Giải trình tự gene.
C. Tạo DNA tái tổ hợp.
D. Chỉnh sửa gene.
Câu 3. Các nhà khoa học đã tạo ra giống vi khuẩn E. coli mang gene mã hóa hormone
insulin của người. Vi khuẩn này được nuôi để thu insulin. Sau đó, insulin được sử dụng
làm thuốc chữa bệnh cho người bị tiểu đường type I. Đây là ví dụ minh hoạ cho việc
ứng dụng sinh học phân tử vào lĩnh vực nào sau đây?
A. Sản xuất dược phẩm.
B. Chẩn đoán bệnh di truyền.
C. Chỉnh sửa gene.
D. Chọn giống.
12
Câu 4. Kĩ thuật nào sau đây được sử dụng để xét nghiệm sự có mặt của vi khuẩn gây
bệnh trong thực phẩm?
A. Tạo DNA tái tổ hợp.
B. PCR.
C. Chỉnh sửa gene.
D. Giải trình tự gene.
Câu 5. Các vi sinh vật biến đổi gene thường mang những đặc điểm ưu việt so với các
giống được tạo ra bằng các phương pháp khác. Tuy nhiên, việc sử dụng những sinh vật
này có thể tạo ra những rủi ro.
1. Gây độc hại cho cán bộ nghiên cứu.
2. Phát tán ra môi trường tự nhiên, có thể tạo ra các dịch bệnh nguy hiểm.
3. Sản phẩm của sinh vật biến đổi gene có thể gây hại cho sức khỏe con người.
4. Có thể bị sử dụng vào các mục đích xấu.
Có bao nhiêu rủi ro có thể xảy ra khi sử dụng những sinh vật trên?
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS vận dụng kiến thức đã học và trả lời câu hỏi.
- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời đại diện HS trả lời:
Câu 1
Câu 2
Câu 3
Câu 4
Câu 5
A
A
A
B
D
- GV mời đại diện HS khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.
- GV chuyển sang hoạt động vận dụng.
D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
a. Mục tiêu: HS thực hiện làm các bài tập vận dụng để nắm vững kiến thức và giải thích
về sinh học phân tử và một số thành tựu.
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS vận dụng kiến thức đã học và hiểu biết về thực tiễn,
thực hiện nhiệm vụ.
c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho câu hỏi vận dụng liên quan đến kiểm soát
sinh học trong thực tiễn.
d. Tổ chức hoạt động:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV giao nhiệm vụ về nhà, yêu cầu HS thực hiện các bài tập sau:
1. Tìm kiếm thêm thông tin về các thành tựu của sinh học phân tử được trao giải thưởng
Nobel trong 20 năm gần đây.
2. Dựa vào sách, báo, internet,... hãy sưu tầm thêm một số ví dụ về ứng dụng sinh học
phân tử và cho biết tiềm năng phát triển ngành công nghệ sinh học tại Việt Nam
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS về nhà, tìm hiểu thông tin và thực hiện nhiệm vụ.
- GV hỗ trợ HS (nếu cần thiết).
13
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS báo cáo bài tập về nhà:
1. Một số thành tựu của sinh học phân tử được trao giải thưởng Nobel trong 20 năm gần
đây:
Năm
Tác giả
Kết quả nghiên cứu
Leland H. Hartwell
Tìm ra các phân tử có vai trò then chốt kiểm soát
2001 Tim Hunt
chu kì tế bào.
Paul Nurse
2002
Sydney Brenner
H. Robert Horvitz
John E. Sulston
Khám phá sự điều hoà di truyền trong sự phát triển
tạng và sự chết của tế bào theo chương trình.
2006
Andrew Fire
Craig Mello
Khám phá ra kĩ thuật can thiệp RNA (RNA
Interference) để khóa hoạt động của gene ở mức độ
RNA thông tin.
2007
Mario R. Capecchi
Martin Evans
Oliver Smithies
Khám phá ra kĩ thuật định hướng gene (gene
targeting) gây biến đổi gene ở chuột bằng cách sử
dụng các tế bào nguồn tạo phôi (ES cells).
2009
Elizabeth
Blackburn
Carol W. Greider
Jack W. Szostak
2017
Jeffrey C. Hall
Michael Rosbash
Michael W. Young
Khám phá về cơ chế phân tử trong điều khiển nhịp
điệu sinh học hằng ngày (circadian rhythm).
2022
Svante Pääbo
Khám phá về bộ gene của các loài Hominini đã tuyệt
chủng và sự tiến hoá của con người.
H.
Khám phá ra đoạn telomere của nhiễm sắc thể và cơ
chế bảo vệ nhiễm sắc thể của enzyme telomerase.
Katalin Karikó
Đóng góp trong phát triển công nghệ vaccine mRNA
Drew Weissman
chống lại Covid-19.
2. Ở Việt Nam, ngành Công nghệ sinh học cũng nằm trong chiến lược phát triển khoa
học công nghệ, nhằm ứng dụng vào các lĩnh vực như y dược, nông – lâm – ngư nghiệp,
công nghiệp chế biến, bảo vệ môi trường.
* Hướng phát triển chính:
+ Ứng dụng công nghệ sinh học trong chăm sóc sức khỏe giúp chẩn đoán, điều trị các
bệnh nguy hiểm, bệnh mới.
+ Ứng dụng công nghệ tế bào gốc.
+ Sản xuất vaccine, dược phẩm.
+ Tạo chế phẩm sinh học phục vụ trong chế biến thực phẩm, chăn nuôi.
+ Tạo giống cây trồng, vật nuôi, thuỷ , hải sản có năng suất, chất lượng và giá trị cao.
- HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
2023
14
- GV nhận xét kết quả thảo luận của các nhóm, thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn kiến thức và kết thúc tiết học.
E. HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ:
- Ôn lại kiến thức đã học và làm bài tập về nhà.
- Chuẩn bị Bài 2 - Phương pháp tách chiết DNA.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Phiếu đánh giá các thành viên trong nhóm (nhóm tự đánh giá)
Phiếu đánh giá các thành viên trong nhóm (nhóm tự đánh giá)
Tham gia
Tên thành viên
hợp tác nhóm
(tối đa 3đ)
% đóng góp
Tự giác – trách nhiệm
(tối đa 3đ)
(tối đa 4đ)
Phụ lục 2. Phiếu đánh giá của giáo viên cho các nhóm
Nội dung
Điểm Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3
1. Phân công nhiệm vụ rõ ràng
cho từng thành viên. Có báo có
tiến trình hoạt động nhóm.
20
2. Thể hiện sự đoàn kết và hợp
tác giữa các thành viên trong
nhóm.
20
3. Hoàn thành các nhiệm vụ GV
giao và câu trả lời đạt 90% chất
lượng.
20
4. Trong tiến trình hoạt động có
đóng góp ý kiến cho các nhóm
bạn và rút kinh nghiệm cho câu
trả lời của nhóm mình.
10
5. Phương án trình bày sáng tạo,
lời dẫn thu hút và hiệu quả
20
Nhóm 4
15
Tổng tối đa
100
Lưu ý: Tổng điểm là gói điểm tương đương 100 điểm/nhóm. HS tự chia cho từng thành
viên dựa vào phiếu đánh giá trong nhóm; yêu cầu: điểm chẵn, không chia điểm lẻ.
Gia Viễn, Ngày tháng năm 2024
KÝ DUYỆT
TTCM Phạm Thị Thùy
16
BÀI 1: KHÁI QUÁT SINH HỌC PHÂN TỬ VÀ CÁC THÀNH TỰU
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Nêu được khái niệm sinh học phân tử.
- Trình bày được một số thành tựu hiện đại về lí thuyết và ứng dụng của sinh học
phân tử.
- Phân tích được các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.
2. Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự chủ và tự học: Thông qua các hoạt động học tập, HS rèn luyện khả
năng làm việc độc lập với SGK, tự thu thập thông tin, xử lí thông tin và giải quyết
các nhiệm vụ học tập, các câu hỏi GV yêu cầu.
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thông qua các hoạt động học tập, HS được rèn
luyện kĩ năng giao tiếp, hợp tác trong nhóm, kĩ năng trình bày ý kiến trước tập thể.
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thông qua các hoạt động học tập, HS có
thể để xuất các giải pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn như: vấn đề phòng và
chữa các bệnh di truyền ở người, chọn và tạo giống có năng suất cao, phẩm chất
tốt, xử lí ô nhiễm môi trường,...
Năng lực sinh học:
- Năng lực nhận thức sinh học:
o Nêu được khái niệm sinh học phân tử.
o Trình bày được một số thành tựu hiện đại về lí thuyết và ứng dụng của sinh
học phân tử.
o Phân tích được các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.
- Năng lực tìm hiểu thế giới sống:
o Hình thành được phương pháp quan sát thế giới sống ở cấp độ phân tử.
o Hình thành và củng cố quan điểm khoa học về cơ sở phân tử của các hiện
tượng, cơ chế và quá trình sinh học trong tự nhiên.
- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: HS vận dụng được nguyên tắc an toàn sinh
học và đạo đức sinh học vào các hoạt động học tập và nghiên cứu.
3. Phẩm chất
- Nhân ái: Thông qua việc tìm hiểu về thành tựu của sinh học phân tử, nguyên tắc
an toàn sinh học và đạo đức sinh học, HS củng cố tình yêu thương con người,
củng cố quan điểm nhân văn trong ứng dụng những thành tựu khoa học vào thực
tiễn.
- Chăm chỉ: Thông qua tìm hiểu kiến thức bài học cũng như tham gia các hoạt động
học tập, HS học hỏi và tự rèn luyện đức tính cần cù, kiên trì, tỉ mẩn của một nhà
khoa học.
- Trách nhiệm: Thông qua việc tìm hiểu về nguyên tắc an toàn sinh học và đạo đức
sinh học, HS củng cố trách nhiệm của mình trong việc bảo vệ thế giới sinh vật,
1
bảo vệ loài người trước tác động tiêu cực của những thành tựu sinh học phân tử,
ngăn ngừa việc ứng dụng thành tựu sinh học phân tử trái đạo đức.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Đối với giáo viên
- SGK, SGV, kế hoạch bài dạy môn Chuyên đề học tập Sinh học 12.
- Máy tính, máy chiếu, phiếu học tập.
- Video “Khát vọng giải mã hệ gene người Việt - VTV 4: https://youtu.be/mu9Q_XUdzA.
- Video “Chỉnh sửa gene, quyền năng đáng sợ giúp con người thay đổi tự nhiên”:
https://youtu.be/lEmeJfb2Mwo.
2. Đối với học sinh
- SGK Chuyên đề học tập Sinh học 12 - Kết nối tri thức.
- Nghiên cứu bài học, video trước giờ lên lớp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: HS xác định được nhiệm vụ học tập, có tâm thế sẵn sàng và mong muốn
khám phá các kiến thức mới của bài học.
b. Nội dung: GV đặt vấn đề, thu hút HS vào chủ đề bài học; HS quan sát video, vận
dụng kiến thức, kĩ năng để thực hiện nhiệm vụ.
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 chiếu video: “Khát vọng giải mã hệ gene người Việt”, yêu cầu HS quan sát và trả
lời các câu hỏi sau:
1. Đoạn video trên nói về vấn đề gì?
2. Theo em, vì sao việc giải mã hệ gene người Việt lại là một vấn đề cấp thiết hiện nay?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS quan sát video, vận dụng hiểu biết 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
- GV mời HS xung phong trả lời:
1. Đoạn video nói về khát vọng ứng dụng công nghệ AI để giải mã hệ gene người Việt
Nam.
2. Giải mã hệ gene người có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc tạo ra cơ sở dữ liệu
cho các nghiên cứu chữa bệnh nan y và nhiều ứng dụng khác. Tuy nhiên, những dữ liệu
có sẵn tại Ngân hàng gene thế giới tập trung ở người gốc Bắc Âu, điều này khiến cho
việc nghiên cứu, chữa bệnh của người dân các khu vực khác, trong đó có Việt Nam gặp
nhiều khó khăn hơn → việc giải mã hệ gene người Việt là một vấn đề cấp thiết.
- GV mời HS khác lắng nghe, nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV nhận xét câu trả lời của HS và chốt đáp án.
2
- GV dẫn dắt gợi mở cho HS: Giải mã hệ gene người có vai trò quan trọng trong việc
giải quyết nhiều vấn đề trong xã hội hiện nay. Giải mã hệ gene chỉ là một trong nhiều
thành tựu nghiên cứu của ngành Sinh học phân tử, một ngành khoa học ngày càng trở
nên không thể thiếu trong nghiên cứu sinh học. Vậy sinh học phân tử là gì? Ngành Sinh
học phân tử đã đóng góp những thành tựu như thế nào cho hoạt động nghiên cứu của
loài người hiện nay? Việc ứng dụng sinh học phân tử vào thực tiễn cần phải tuân theo
những nguyên tắc nào? - Bài 1. Khái quát sinh học phân tử và các thành tựu.
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1: Tìm hiểu về khái niệm sinh học phân tử
a. Mục tiêu: Nêu được khái niệm sinh học phân tử.
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu, tìm hiểu nội dung mục I SGK
trang 5 và tìm hiểu về Khái niệm sinh học phân tử.
c. Sản phẩm học tập: Khái niệm sinh học phân tử.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
I. KHÁI NIỆM SINH HỌC
PHÂN TỬ
- GV đặt vấn đề, giới thiệu về nguồn gốc ra đời của chuyên
ngành sinh học phân tử:
- Khái niệm: Sinh học phân
tử là chuyên ngành sinh
+ Năm 1868: Friedrich Miescher xác định và phân lập
học nghiên cứu về cấu
được chất chính có trong nhân tế bào là nuclein.
trúc, chức năng của các đại
phân tử trong tế bào và
các quá trình sống xảy ra ở
cấp độ phân tử, qua đó,
phát triển các kĩ thuật áp
dụng các thành tựu của
sinh học phân tử vào thực
tiễn.
Friedrich Miescher (1844 - 1895)
+ Năm 1938: được coi là thời điểm ra đời của chuyên
ngành sinh học phân tử.
+ Năm 2022: có tới 100 giải thưởng Nobel trao cho các
thành tựu của sinh học phân tử trong tổng số 228 giải
thưởng về sinh lí, y học hoặc hóa học.
- GV yêu cầu HS thảo luận cặp đôi và hoàn thành Phiếu
học tập số 1:
3
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Tìm hiểu khái niệm sinh học phân tử
1. Sinh học phân tử nghiên cứu những đối tượng nào?
2. Lĩnh vực cốt lõi của sinh học phân tử là lĩnh vực nào?
3. Mục đích của sinh học phân tử là gì?
- Dựa trên sản phẩm của HS, GV yêu cầu HS rút ra kết luận
về khái niệm sinh học phân tử.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
- HS đọc thông tin mục I, thảo luận cặp đôi và thực hiện
nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.
- GV quan sát; hướng dẫn HS (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- Đại diện nhóm HS trình bày.
- Các HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của các nhóm HS, thái
độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn kiến thức và yêu cầu HS ghi chép.
- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.
Thông tin bổ sung
1. Câu chuyện hấp dẫn của Friedrich Miescher và khám phá mang tính đột phá của
ông về DNA
Việc phát hiện ra DNA của Friedrich Miescher vào năm 1869 đã đánh dấu một bước
ngoặt trong lĩnh vực sinh học phân tử và di truyền học. Là một nhà nghiên cứu nghiên
cứu thành phần của các tế bào bạch huyết, Miescher tình cờ phát hiện ra một phân tử
mới mà ông gọi là nucleon, mà ngày nay chúng ta gọi là DNA. Khám phá này được thực
hiện khi nghiên cứu mẫu nhân tế bào, đã mở ra một thế giới hiểu biết hoàn toàn mới
về các khối xây dựng cơ bản của sự sống và cách chúng được truyền từ thế hệ này
sang thế hệ khác (https://youtu.be/UpT5_l3iq7E).
2. Một số giải thưởng Nobel về sinh học phân tử từ năm 2022
4
- Năm 2022: Nhà di truyền học người Thụy Điển Svante Pääbo đạt giải Nobel y sinh về
thành tựu giải mã bộ gene những giống loài người (homonins) đã tuyệt chủng và góp
phần xây dựng giả thiết về sự tiến hóa của loài người (nguồn: https://tuoitre.vn/nobely-sinh-2022-giai-ma-gene-de-hieu-tien-hoa-cua-loai-nguoi-20221004073744856.htm).
- Năm 2023: Hội đồng Nobel tại Viện Karolinska ở thủ đô Stockholm của Thụy Điển đã
công bố giải Nobel Y sinh năm 2023 thuộc về nhà khoa học người Hungary Katalin
Kariko và nhà khoa học người Mỹ Drew Weissman với phát hiện về việc biến đổi cơ sở
nucleoside để phát triển vaccine công nghệ mRNA hiệu quả trong phòng ngừa COVID19 (nguồn: https://nvsk.vnanet.vn/giai-nobel-y-sinh-2023-va-cac-giai-nobel-y-sinhtrong-10-nam-gan-day-1-125756.vna).
Hoạt động 2: Tìm hiểu về một số thành tựu lí thuyết của sinh học phân tử
a. Mục tiêu: Trình bày được một số thành tựu hiện đại về lí thuyết của sinh học phân tử.
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu, tìm hiểu nội dung mục II.1,
quan sát Hình 1.1 - 1.2 SGK trang 6 - 8 tìm hiểu một số thành tựu lí thuyết của sinh học
phân tử.
c. Sản phẩm học tập: Thành tựu lí thuyết của sinh học phân tử.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
II. MỘT SỐ THÀNH TỰU LÍ THUYẾT VÀ
ỨNG DỤNG CỦA SINH HỌC PHÂN TỬ
- GV chia lớp thành các nhóm, mỗi nhóm
khoảng 6 - 8 HS.
1. Thành tựu lí thuyết
- GV yêu cầu HS đọc nhanh mục II.1 SGK tr.6
trong 3 phút và trả lời câu 1 hộp Dừng lại và
suy ngẫm SGK tr.8: Nêu một số phát minh
quan trọng trong sinh học phân tử.
- Dựa trên câu trả lời của HS kết hợp Hình
1.2, GV yêu cầu các nhóm trao đổi, thảo
luận trả lời câu hỏi sau: Trong số các thành
tựu sinh học phân tử nổi bật được mô tả
Hình 1.2, hãy đề xuất lựa chọn 3 thành tựu
mà em cho là có tính cách mạng. Lí giải
nguyên nhân lựa chọn.
- HS ghi lại ý kiến cá nhân của mình, sau đó
cả nhóm thống nhất và trình bày câu trả lời - Kĩ thuật giải trình tự DNA: giúp giải
vào bảng nhóm.
5
trình tự gene và hệ gene.
- Kĩ thuật tạo DNA tái tổ hợp: giúp sinh
vật biến đổi gene, xây dựng ngân hàng
gene,...
- Kĩ thuật chỉnh sửa gene nhờ hệ thống
CRISPR - Cas9: giúp chỉnh sửa gene
- Dựa trên sản phẩm của các nhóm, GV yêu trong tế bào theo ý muốn của con
cầu HS thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi người.
sau:
1. Công nghệ giải trình tự gene và hệ gene
đem lại những ứng dụng gì trong nghiên
cứu khoa học và trong thực tiễn?
2. Bằng cách nào hệ thống CRISPR - Cas9 có
thể cho phép các nhà khoa học phá hỏng
một gene hoặc thay thế một gene trong tế
bào? Việc phá hỏng hoặc thay thế gene
được thực hiện nhằm mục đích gì?
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
- HS đọc thông tin mục II.1, kết hợp quan sát
Hình 1.1, 1.2 và thực hiện nhiệm vụ theo
hướng dẫn của GV.
- GV quan sát; định hướng HS (nếu cần).
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- GV sử dụng https://vongquaymayman.co/
mời đại diện nhóm trình bày.
- Các nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV đánh giá, nhận xét kết quả trả lời của
HS, thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn kiến thức, yêu cầu HS ghi chép.
- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.
6
Hướng dẫn trả lời câu hỏi thảo luận:
1. Ứng dụng của công nghệ giải trình tự gene và hệ gene:
- Xác định gene đột biến, gene gây bệnh di truyền; chẩn đoán nguy cơ mắc bệnh di
truyền, chẩn đoán nguyên nhân gây bệnh di truyền.
Ví dụ: xác định bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm do đột biến gene (HbA → HbS).
(Nguồn: https://www.researchgate.net/figure/Sickle-cell-anemia-is-caused-by-asingle-nucleotide-mutation-in-the-HBB-gene-Normal_fig1_372483644)
- Xác định danh tính; quan hệ huyết thống; xác định nguồn gốc của các dịch bệnh
(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK114494/).
2. CRISPR - Cas9 gồm một loại enzyme là Cas9 (được tìm thấy ở các tế bào vi khuẩn), có
chức năng cắt DNA và một phân tử DNA hướng dẫn (crRNA), giúp Cas9 cắt đúng vị trí
cần cắt trên DNA đích dựa trên nguyên tắc bổ sung giữa phân tử RNA hướng dẫn với
trình tự nucleotide cần cắt trên DNA đích.
Nếu đưa Cas9 cùng với RNA hướng dẫn có trình tự nucleotide bắt đôi bổ sung với một
đoạn của gene đích vào trong tế bào thì hệ thống sẽ cắt đôi gene đích. Các đoạn bị cắt
sau đó được tế bào nối lại nhưng ở dạng đột biến mất chức năng.
Nếu muốn sử dụng hệ thống CRISPR - Cas9 để thay thế gene bệnh trong tế bào bằng
gene bình thường, các nhà khoa học cần đưa vào tế bào CRISPR - Cas9 kèm theo allele
bình thường. Sau khi hệ thống CRISPR - Cas9 cắt phá hủy gene đích, các enzyme sửa sai
của tế bào sẽ lắp allele bình thường vào vị trí của gene bệnh.
→ Việc phá hỏng hoặc thay thế gene được thực hiện để điều trị các bệnh di truyền ví
dụ như bệnh hồng cầu hình liềm, bệnh teo cơ Duchenne,...
7
https://youtu.be/2pp17E4E-O8?si=4bm_ZS2rFx6BxBxG
Hoạt động 3: Tìm hiểu về ứng dụng của sinh học phân tử
a. Mục tiêu: Trình bày được một số ứng dụng của sinh học phân tử.
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu nội dung mục II.2 SGK tr.8 - 11
và tìm hiểu về một số ứng dụng của sinh học phân tử.
c. Sản phẩm học tập: Ứng dụng của sinh học phân tử.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
II. MỘT SỐ THÀNH TỰU LÍ THUYẾT VÀ ỨNG
DỤNG CỦA SINH HỌC PHÂN TỬ
- GV chia lớp thành 4 nhóm, GV giao
nhiệm vụ cho các nhóm ở buổi học 2. Ứng dụng của sinh học phân tử
trước, yêu cầu tìm hiểu qua sách báo,
Bảng 1.1. Ứng dụng của sinh học phân tử
internet,... về nội dung như sau:
Các kĩ
Ý nghĩa thực
Nhóm 1: Tìm hiểu ứng dụng sinh học Lĩnh vực thuật/công nghệ
tiễn
phân tử trong y tế và dược phẩm.
Y tế và Chẩn đoán và - Xác định tác
dược điều trị bệnh: nhân gây bệnh
Nhóm 2: Tìm hiểu ứng dụng sinh học
phẩm Xét nghiệm phân truyền nhiễm;
phân tử trong nông nghiệp.
tử, giải trình tự xác định gene
Nhóm 3: Tìm hiểu ứng dụng sinh học
và phân tích gây bệnh di
DNA.
truyền.
phân tử trong công nghiệp thực phẩm và
Chỉnh
sửa
gene,
xử lí môi trường.
liệu pháp gene: - Chữa bệnh di
Nhóm 4: Tìm hiểu ứng dụng sinh học
công nghệ sinh truyền.
học phân tử và
phân tử trong pháp y, truy tìm nguồn
công nghệ chỉnh
gốc và an ninh quốc phòng.
sửa
gene
- Các nhóm về nhà tìm hiểu, lựa chọn
CRISPR - Cas9.
8
phương án trình bày
powerpoint, video,...).
(giấy
A0,
Sản xuất dược - Sản xuất
phẩm: công nghệ thuốc có bản
gene.
chất
DNA,
RNA, protein;
sản
xuất
vaccine thế hệ
mới.
- Tại lớp, dựa trên sản phẩm của các
nhóm, GV yêu cầu cá nhân HS hoàn
thành phiếu học tập số 2:
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: Tìm hiểu
ứng dụng của sinh học phân tử
Họ và tên: …………………………
Lớp: ……………………………….
Hoàn thành bảng sau:
Bảng 1.1. Ứng dụng của sinh học phân
tử
Các kĩ
Ý nghĩa
Lĩnh vực
thuật/công thực
nghệ
tiễn
Y tế và dược
phẩm
Nông nghiệp
Công nghiệp
thực phẩm và
xử lí môi trường
Pháp y, truy tìm
nguồn gốc và an
ninh quốc
phòng
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
Tạo các giống
vật nuôi, cây
Nông Tạo DNA tái tổ trồng biến đổi
nghiệp hợp.
gene phục vụ
nhu cầu con
người.
Công
nghiệp
thực
phẩm và
xử lí môi
trường
Pháp y,
truy tìm
- HS đọc thông tin mục II.2, tìm hiểu
nguồn
thông tin và thực hiện nhiệm vụ theo gốc và an
hướng dẫn của GV.
ninh quốc
phòng
- GV quan sát, theo dõi và hỗ trợ HS.
- Sử dụng chỉ thị - Xác định
phân tử DNA, nhanh
các
PCR.
nguồn vi sinh
vật gây ngộ
độc
thực
phẩm, sản xuất
thực phẩm trên
- Kĩ thuật tạo quy mô công
DNA tái tổ hợp. nghiệp.
- Chọn, tạo vi
sinh vật có khả
năng xử lí môi
trường.
Phân tích DNA.
- Xác định
danh tính (nạn
nhân,
hung
thủ,...).
- Truy tìm
nguồn
gốc
dịch bệnh.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- GV tổ chức cho các nhóm báo cáo.
- GV mời đại diện HS trình bày Phiếu học
tập số 2.
- HS khác nhận xét, đánh giá, góp ý.
9
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV đánh giá, nhận xét kết quả trả lời
của HS, thái độ làm việc của HS trong
nhóm.
- GV chuẩn kiến thức, yêu cầu HS ghi
chép.
- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.
Hoạt động 4: Tìm hiểu về các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn
a. Mục tiêu: Phân tích được các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu nội dung mục III SGK tr.11 - 12
và tìm hiểu nguyên tắc về an toàn và đạo đức sinh học.
c. Sản phẩm học tập: Các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
III. CÁC NGUYÊN TẮC ỨNG DỤNG SINH
HỌC PHÂN TỬ TRONG THỰC TIỄN
Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu nguyên tắc về an toàn
sinh học
1. Nguyên tắc về an toàn sinh học
- GV giới thiệu một số bộ phim liên quan đến - Mục đích: Ngăn chặn các sinh vật biến
vấn đề an toàn và đạo đức trong thực tiễn: I đổi gene gây hại cho cán bộ nghiên cứu
am Legend, Train To Busan, Contagion,...
hoặc lan truyền ra môi trường tự
nhiên, gây hậu quả nghiêm trọng.
- GV đặt vấn đề: Virus và vi khuẩn biến đổi
gene là những nguy cơ lớn nhất có khả năng 2. Nguyên tắc về đạo đức sinh học
bị thoát ra ngoài môi trường có thể gây nên
- Mục đích: Ngăn chặn các vi phạm về
đại dịch rất khó kiểm soát, ảnh hưởng cực kì
chuẩn mực đạo đức xã hội cũng như
nghiêm trọng tới loài người và các loài trong
đảm bảo tính nhân văn trong nghiên
tự nhiên.
cứu khoa học.
- GV yêu cầu thảo luận nhóm HS thảo luận trả
lời câu hỏi: Làm thế nào để phòng tránh
những nguy cơ phát sinh các vi sinh vật độc
hại mới phát tán ra môi trường tự nhiên?
- Dựa trên câu trả lời của HS, GV yêu cầu HS
rút ra kết luận về nguyên tắc an toàn sinh học.
10
- Để củng cố kiến thức, GV yêu cầu HS về nhà
tìm hiểu thông qua Internet: Ngày nay, ngoài
các mối lo về vi sinh vật, sinh vật biến đổi gene
được dùng làm thực phẩm là điều mà công
chúng thấy quan ngại nhiều hơn cả. Hãy tìm
một số ví dụ về sinh vật biến đổi gene (GMO)
và những quy định ban hành về loại thực
phẩm này.
Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu nguyên tắc về đạo đức
sinh học
- GV yêu cầu cá nhân HS trình bày quan điểm,
thảo luận về đạo đức sinh học, từ đó rút ra
mục đích cần phải tuân thủ nguyên tắc sinh
học.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
- HS đọc thông tin mục III SGK tr.11 - 12, kết
hợp kiến thức, kĩ năng đã học và thực hiện
nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.
- GV quan sát, theo dõi và hỗ trợ HS.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- GV mời đại diện HS trình bày.
Gợi ý:
+ Để phòng tránh nguy cơ phát sinh các vi sinh
vật độc hại mới phát tán cần: tuân thủ nghiêm
ngặt các quy trình kĩ thuật phòng thí nghiệm;
làm “suy yếu” về mặt di truyền của các chủng
vi sinh vật; cấm triển khai một số loại thí
nghiệm có nguy cơ nguy hiểm cao;...
+ Một số thực phẩm GMO: ngô, lúa,...
(https://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate
/files/vietnamese/vietnamese-2023-0201.pdf).
11
+ Một số quy định ban hành:
Nghị
định
số
69/2010/NĐ-CP
(https://vanban.chinhphu.vn/default.aspx?
pageid=27160&docid=95222)
Nghị
định
số
118/2020/NĐ-CP
(https://vanban.chinhphu.vn/default.aspx?
pageid=27160&docid=201160)
- HS khác nhận xét, đánh giá, góp ý.
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV đánh giá, nhận xét kết quả trả lời của HS,
thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn kiến thức, yêu cầu HS ghi chép.
- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.
C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS củng cố kiến thức đã học về sinh học phân tử.
b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ học tập; Cá nhân HS trả lời các câu hỏi trắc nghiệm
khách quan và câu hỏi luyện tập để củng cố lại kiến thức đã học.
c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho các câu hỏi trắc nghiệm khách quan.
d. Tổ chức hoạt động:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV nêu yêu cầu: Khoanh tròn vào đáp án đặt trước câu trả lời đúng
Câu 1. Kĩ thuật nào sau đây cho phép tổ hợp DNA từ nhiều loài khác nhau thành một
phân tử DNA?
A. Tạo DNA tái tổ hợp.
B. Giải trình tự gene.
C. PCR.
D. Chỉnh sửa gene nhờ CRISPR – Cas9.
Câu 2. Một bệnh nhân bị nghi nhiễm một loại virus. Tuy nhiên, do hàm lượng virus
trong máu quá thấp nên các xét nghiệm hoá sinh không thể phát hiện ra. Kĩ thuật nào
sau đây cho phép phát hiện được virus trong máu bệnh nhân này?
A. PCR.
B. Giải trình tự gene.
C. Tạo DNA tái tổ hợp.
D. Chỉnh sửa gene.
Câu 3. Các nhà khoa học đã tạo ra giống vi khuẩn E. coli mang gene mã hóa hormone
insulin của người. Vi khuẩn này được nuôi để thu insulin. Sau đó, insulin được sử dụng
làm thuốc chữa bệnh cho người bị tiểu đường type I. Đây là ví dụ minh hoạ cho việc
ứng dụng sinh học phân tử vào lĩnh vực nào sau đây?
A. Sản xuất dược phẩm.
B. Chẩn đoán bệnh di truyền.
C. Chỉnh sửa gene.
D. Chọn giống.
12
Câu 4. Kĩ thuật nào sau đây được sử dụng để xét nghiệm sự có mặt của vi khuẩn gây
bệnh trong thực phẩm?
A. Tạo DNA tái tổ hợp.
B. PCR.
C. Chỉnh sửa gene.
D. Giải trình tự gene.
Câu 5. Các vi sinh vật biến đổi gene thường mang những đặc điểm ưu việt so với các
giống được tạo ra bằng các phương pháp khác. Tuy nhiên, việc sử dụng những sinh vật
này có thể tạo ra những rủi ro.
1. Gây độc hại cho cán bộ nghiên cứu.
2. Phát tán ra môi trường tự nhiên, có thể tạo ra các dịch bệnh nguy hiểm.
3. Sản phẩm của sinh vật biến đổi gene có thể gây hại cho sức khỏe con người.
4. Có thể bị sử dụng vào các mục đích xấu.
Có bao nhiêu rủi ro có thể xảy ra khi sử dụng những sinh vật trên?
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS vận dụng kiến thức đã học và trả lời câu hỏi.
- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời đại diện HS trả lời:
Câu 1
Câu 2
Câu 3
Câu 4
Câu 5
A
A
A
B
D
- GV mời đại diện HS khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.
- GV chuyển sang hoạt động vận dụng.
D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
a. Mục tiêu: HS thực hiện làm các bài tập vận dụng để nắm vững kiến thức và giải thích
về sinh học phân tử và một số thành tựu.
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS vận dụng kiến thức đã học và hiểu biết về thực tiễn,
thực hiện nhiệm vụ.
c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho câu hỏi vận dụng liên quan đến kiểm soát
sinh học trong thực tiễn.
d. Tổ chức hoạt động:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV giao nhiệm vụ về nhà, yêu cầu HS thực hiện các bài tập sau:
1. Tìm kiếm thêm thông tin về các thành tựu của sinh học phân tử được trao giải thưởng
Nobel trong 20 năm gần đây.
2. Dựa vào sách, báo, internet,... hãy sưu tầm thêm một số ví dụ về ứng dụng sinh học
phân tử và cho biết tiềm năng phát triển ngành công nghệ sinh học tại Việt Nam
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS về nhà, tìm hiểu thông tin và thực hiện nhiệm vụ.
- GV hỗ trợ HS (nếu cần thiết).
13
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS báo cáo bài tập về nhà:
1. Một số thành tựu của sinh học phân tử được trao giải thưởng Nobel trong 20 năm gần
đây:
Năm
Tác giả
Kết quả nghiên cứu
Leland H. Hartwell
Tìm ra các phân tử có vai trò then chốt kiểm soát
2001 Tim Hunt
chu kì tế bào.
Paul Nurse
2002
Sydney Brenner
H. Robert Horvitz
John E. Sulston
Khám phá sự điều hoà di truyền trong sự phát triển
tạng và sự chết của tế bào theo chương trình.
2006
Andrew Fire
Craig Mello
Khám phá ra kĩ thuật can thiệp RNA (RNA
Interference) để khóa hoạt động của gene ở mức độ
RNA thông tin.
2007
Mario R. Capecchi
Martin Evans
Oliver Smithies
Khám phá ra kĩ thuật định hướng gene (gene
targeting) gây biến đổi gene ở chuột bằng cách sử
dụng các tế bào nguồn tạo phôi (ES cells).
2009
Elizabeth
Blackburn
Carol W. Greider
Jack W. Szostak
2017
Jeffrey C. Hall
Michael Rosbash
Michael W. Young
Khám phá về cơ chế phân tử trong điều khiển nhịp
điệu sinh học hằng ngày (circadian rhythm).
2022
Svante Pääbo
Khám phá về bộ gene của các loài Hominini đã tuyệt
chủng và sự tiến hoá của con người.
H.
Khám phá ra đoạn telomere của nhiễm sắc thể và cơ
chế bảo vệ nhiễm sắc thể của enzyme telomerase.
Katalin Karikó
Đóng góp trong phát triển công nghệ vaccine mRNA
Drew Weissman
chống lại Covid-19.
2. Ở Việt Nam, ngành Công nghệ sinh học cũng nằm trong chiến lược phát triển khoa
học công nghệ, nhằm ứng dụng vào các lĩnh vực như y dược, nông – lâm – ngư nghiệp,
công nghiệp chế biến, bảo vệ môi trường.
* Hướng phát triển chính:
+ Ứng dụng công nghệ sinh học trong chăm sóc sức khỏe giúp chẩn đoán, điều trị các
bệnh nguy hiểm, bệnh mới.
+ Ứng dụng công nghệ tế bào gốc.
+ Sản xuất vaccine, dược phẩm.
+ Tạo chế phẩm sinh học phục vụ trong chế biến thực phẩm, chăn nuôi.
+ Tạo giống cây trồng, vật nuôi, thuỷ , hải sản có năng suất, chất lượng và giá trị cao.
- HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
2023
14
- GV nhận xét kết quả thảo luận của các nhóm, thái độ làm việc của HS trong nhóm.
- GV chuẩn kiến thức và kết thúc tiết học.
E. HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ:
- Ôn lại kiến thức đã học và làm bài tập về nhà.
- Chuẩn bị Bài 2 - Phương pháp tách chiết DNA.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Phiếu đánh giá các thành viên trong nhóm (nhóm tự đánh giá)
Phiếu đánh giá các thành viên trong nhóm (nhóm tự đánh giá)
Tham gia
Tên thành viên
hợp tác nhóm
(tối đa 3đ)
% đóng góp
Tự giác – trách nhiệm
(tối đa 3đ)
(tối đa 4đ)
Phụ lục 2. Phiếu đánh giá của giáo viên cho các nhóm
Nội dung
Điểm Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3
1. Phân công nhiệm vụ rõ ràng
cho từng thành viên. Có báo có
tiến trình hoạt động nhóm.
20
2. Thể hiện sự đoàn kết và hợp
tác giữa các thành viên trong
nhóm.
20
3. Hoàn thành các nhiệm vụ GV
giao và câu trả lời đạt 90% chất
lượng.
20
4. Trong tiến trình hoạt động có
đóng góp ý kiến cho các nhóm
bạn và rút kinh nghiệm cho câu
trả lời của nhóm mình.
10
5. Phương án trình bày sáng tạo,
lời dẫn thu hút và hiệu quả
20
Nhóm 4
15
Tổng tối đa
100
Lưu ý: Tổng điểm là gói điểm tương đương 100 điểm/nhóm. HS tự chia cho từng thành
viên dựa vào phiếu đánh giá trong nhóm; yêu cầu: điểm chẵn, không chia điểm lẻ.
Gia Viễn, Ngày tháng năm 2024
KÝ DUYỆT
TTCM Phạm Thị Thùy
16
 









Các ý kiến mới nhất