Giáo án Sinh học Lớp 12 - Chủ đề 1: Cơ chế phân tử của hiện tượng di truyền (Gồm các Bài 1+2)

Chủ đề 1: 
Cơ chế phân tử của hiện tượng di truyền (Gồm các bài 1, 2)
Bài 1: Gen- Mã di truyền- Quá trình nhân đôi ADN
BÀI 2. PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ
I – LÍ DO CHỌN BÀI HỌC.
Các nội dung : Bài 1-2 thuộc cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử, có liên quan mật thiết với nhau trong cơ chế di truyền.
II – MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ 
a) Kiến thức, kĩ năng 
- Nêu được định nghĩa gen, kể tên và nêu được các vùng của gen 
- Nêu được định nghĩa mã di truyền và nêu được một số đặc điểm của mã di truyền.
- Trình bày được những diễn biến chính của cơ chế sao chép ADN ở tế bào nhân sơ. 
- Trình bày được những diễn biến chính của cơ chế phiên mã và dịch mã.
b) Thái độ 
– Tạo hứng thú, say mê trong học tập cho HS. 
– Có ý thức bảo vệ bản thân và mọi người xung quanh. 
2. Các năng lực có thể hình thành và phát triển cho học sinh 
Năng lực tự học : Xác định nhiệm vụ học tập, trả lời được “Thế nào là gen, mã di truyền- đặc điểm của mã di truyền?”,
Năng lực giải quyết vấn đề : Phân tích được tình huống học tập trong sách ; khi thảo luận bài học về cơ chế nhân đôi ADN, phiên mã, dịch mã
Năng lực hợp tác : Chủ động và gương mẫu hoàn thành phần việc được giao, tích cực thảo luận.
III –TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 
1. Hướng dẫn chung 
Đây là bài đầu tiên nên GV cần chú ý hướng dẫn HS phương pháp học tập, rèn tư duy thực nghiệm khoa học, phát triển kĩ năng quan sát, phân tích, so sánh và phát triển tư duy lôgic thông qua các thí nghiệm khoa học của các nhà bác học. Thông qua bài này GV nhắc nhỡ các em chú ý hơn trong học tập vì lớp 12 kiến thức nhiều và bao quát, không có thời gian để học dồn vì thế học tới đâu các em nắm chắc tới đó- kiến thức không giảm tải và thời gian thi cũng rất sát nhau giữa các môn thi. 
– Khi tổ chức hoạt động học cho HS : GV cần lưu ý tổ chức cho HS làm quen dần với các khái niệm, GV cần tận dụng vốn sống và các kiến thức HS đã học để có những ví dụ cụ thể, gần gũi với các em.
- Phương thức học bám theo ma trận 4 mức: Nhận biết- thông hiểu- vận dụng và vận dụng cao.
2. Hướng dẫn cụ thể cho mỗi hoạt động
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
– Mục tiêu 
+ Tạo hứng thú học tập : GV tổ chức hoạt động khởi động lớp học. 
+ Tạo “tình huống có vấn đề”, câu hỏi nhận thức : 
 Gen là gì, mã di truyền là gì, ADN có cấu trúc ra sao, mối quan hệ giữa gen và tính trạng?
– Nội dung : Xem trang sách giáo khoa. 
– Phương thức tổ chức : GV tổ chức cho HS hoạt động thảo luận, trả lời các câu hỏi. 
– Sản phẩm : Các ý kiến trả lời của HS. 
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
– Mục tiêu 
HS trả lời được câu hỏi : “Thế nào là gen, kể tên và nêu được các vùng của gen?”, “Thế nào là mã di truyền và nêu được một số đặc điểm của mã di truyền?”. Trình bày được những diễn biến chính của cơ chế sao chép ADN ở tế bào nhân sơ; cơ chế phiên mã và dịch mã. 
– Nội dung : Xem trang 6 đến 14 sách sinh học 12. 
– Phương thức tổ chức : GV hướng dẫn HS thảo luận, trả lời các câu hỏi trong mục B. 
– Sản phẩm : HS tự lực hình thành kiến thức mới. 
I. GEN:
1. Khái niệm
- Gen là gì? (HS nghiên cứu SGK → nhận biết được KN gen)
Gen là một đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho một chuỗi pôlipepetit hay một phân tử ARN.
2. Cấu trúc cuả gen cấu trúc
 - Hãy nêu cấu trúc của gen cấu trúc? 
Gồm 3 vùng: Vùng điều hòa- vùng mã hóa- vùng kết thúc.
II. MÃ DI TRUYỀN.
1. Khái niệm. 
 - Mã di truyền là gì?
Mã di truyền là trình tự các nucleôtit trong gen qui định trình tự các axit amin trong phân tử prôtêin (Mã di truyền là mã bộ ba).
 Nếu chỉ có 1 loại nucleotit (A) sẽ tạo ra bộ mã nào? 1 bộ là AAA
 Nếu chỉ có 2 loại nucleotit (A, G) sẽ tạo ra bộ mã nào? ( 8= 23)
 Nếu chỉ có 3 loại nucleotit sẽ tạo ra bao nhiêu bộ mã ?
 Vậy với 4 loại nucleotit sẽ tạo ra bao nhiêu bộ mã ? (43= 64 bộ mã)
 Trong 64 bộ ba thì có 3 bộ ba không mã hóa aa nào là ba bộ mã kết thúc: UAA, UAG, UGA quy định tín hiệu kết thúc quá trình dịch mã.
+ 1 bộ mở đầu: AUG khởi đầu dịch mã và mã hóa axit amin Metionin (Met) đối với SV nhân thực, foocmin Metionin (foocmin Met) đối với SV nhân sơ.
2. Đặcđiểm của mã di truyền.
Quan sát bảng 1 SGK em có nhận xét gì?
- Rút ra các đặc điểm của mã di truyền?
 Em hiểu thế nào là tính phổ biến?
 thế nào là tính đặc hiệu?
 thế nào là tính thoái hóa? 
+ Mã di truyền được đọc từ 1 điểm xác định theo từng bộ ba (không gối lên nhau).
+ Mã di truyền có tính phổ biến (tất cả các loài đều có chung 1 bộ mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ).
+ Mã di truyền có tính đặc hiệu (1 bộ ba chỉ mã hoá 1 loại axit amin).
+ Mã di truyền mang tính thoái hoá (nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hoá cho 1 loại axit amin, trừ AUG và UGG). 
III. QÚA TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN.
GVcho HS quan sát H 1.2 SGK và hình trên → đưa ra các câu hỏi cho HS thảo luận và thống nhất trả lời.
+ Quá trình nhân đôi của ADN gồm những bước nào?
Diễn ra ở pha S (Kì trung gian) của quá trình phân bào.
. Gồm 3 bước:
+ Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN
+ Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới
+ Bước 3: Hai phân tử ADN được tạo thành
- Mấy mạch được sử dụng làm mạch khuôn? Cả 2 mạch dùng làm khuôn.
- Diễn ra theo nguyên tắc nào? Nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn.
- Chiều tổng hợp của các mạch mới có gì khác so với mạch khuôn? Ngược lại.
- Sự tổng hợp các nu trên 2 mạch có gì khác nhau, tại sao có sự khác nhau như vậy? 
 ADN - pôlimerara chỉ xúc tác hình thành mạch đơn mới theo chiều 5’ ® 3’ nên trên mạch khuôn (3’ ® 5’) mạch mới được tổng liên tục; trên mạch khuôn (5’ ® 3’) mạch mới được tổng hợp gián đoạn tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki), sau đó các đoạn Okazaki được nối với nhau nhờ enzim nối ADN ligaza.
- Kết thúc quá trình nhân đôi 1 lần thì từ 1 phân tử ADN ban đầu sẽ thu được bao nhiêu ADN con? 2 ADN.
+ Nhờ nguyên tắc nào mà 2 phân tử ADN con tạo ra giống nhau và giống với ADN mẹ như thế?
Nguyên tắc bán bảo toàn.
* Vậy quá trình nhân đôi ADN dựa trên những nguyên tắc nào? (bổ sung và bán bảo toàn)
- Em hiểu thế nào là nguyên tắc bán bảo tòan?
GV nhận xét, bổ sung để hoàn thiện kiến thức.
- Quá trình nhân đôi ADN có ý nghĩa gì?
Truyền thông tin di truyền trong hệ gen từ tế bào này sang tế bào khác, từ thế hệ này sang thế hệ khác, đảm bảo cho sự sống được duy trì liên tục, mỗi loài có một bộ gen đặc trưng và tương đối ổn định.
III. PHIÊN MÃ.
1. Khái niệm.
- Phiên mã là gì?
Phiên mã là quá trình tổng hợp ARN trên mạch khuôn ADN.
2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN.
- ARN có những loại nào?
Có 3 loại ARN: mARN. tARN, rARN.
- Trình bày sơ lược cấu trúc và chức năng từng loại?
- Tại sao ARN lại có chiểu 5’ → 3’ ?
3. Cơ chế phiên mã.
GV cho HS thảo luận nhóm → cử đại diện trình bày cơ chế; HS khác nhận xét, bổ sung; GV chốt kiến thức cho HS.
HS chỉ trình bày cơ chế phiên mã ở SV nhân sơ.
+ Đầu tiên ARN - polimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch mã gốc (có chiều 3’" 5’) và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu.
+ Sau đó, ARN - polimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc trên gen có chiều 3’" 5’ để tổng hợp nên mARN theo nguyên tắc bổ sung (A- U; G-X) theo chiều 5’ " 3’
+ Khi enzim di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc " phiên mã kết thúc, phân tử mARN được giải phóng. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gen xoắn ngay lại.
- Ở SV nhân sơ phiên mã diễn ra ở đâu trong tế bào? SV nhân thực thì cơ chế này diễn ra ở đâu trong tế bào? 
SV nhân sơ xảy ra ở tế bào chất, SV nhân thực xảy ra ở trong nhân tế bào.
- 1 ADN phiên mã n lần tạo ra bao nhiêu ARN ? (n ARN)
IV. CƠ CHẾ DỊCH MÃ.
1. Khái niệm.
- Dịch mã là gì?
 Dịch mã là quá trình chuyển tổng hợp prôtêin.
- Quá trình dịch mã diễn ra ở đâu trong tế bào? (diễn ra ở tế bào chất)
2. Diễn biến của cơ chế dịch mã.
HS thảo luận nhóm → cử đại diện trình bày cơ chế; HS khác nhận xét, bổ sung; GV chốt kiến thức cho HS.
- Quá trình dịch mã diễn ra qua mấy giai đoạn? Đó là những giai đoạn nào?
Gồm hai giai đoạn:
Enzim
Hoạt hoá axit amin
 Axit amin + ATP + tARN ® 	 aa – tARN.
Tổng hợp chuỗi pôlipeptit
* Mở đầu: Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu (gần bộ ba mở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG), aamở đầu - tARN tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nó khớp với mã mở đầu trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo ribôxôm hoàn chỉnh. 
* Kéo dài chuỗi pôlipeptit: aa1 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với mã thứ nhất trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), một liên kết peptit được hình thành giữa axit amin mở đầu với axit amin thứ nhất. Ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba thứ 2, tARN vận chuyển axit amin mở đầu được giải phóng. Tiếp theo, aa2 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với bộ ba thứ hai trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), hình thành liên kết peptit giữa axit amin thứ hai và axit amin thứ nhất. Ribôxôm chuyển dịch đến bộ ba thứ ba, tARN vận chuyển axit amin mở đầu được giải phóng. Quá trình cứ tiếp tục như vậy đến bộ ba tiếp giáp với bộ ba kết thúc của phân tử mARN.
* Kết thúc: Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc thì quá trình dịch mã ngừng lại, 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu và giải phóng chuỗi pôlipeptit.
Trên 1mARN nếu cho nhiều ribôxôm cùng trượt qua thì gọc là chuỗi polixôm.
C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
– Mục tiêu : Giúp HS củng cố, hoàn thiện kiến thức, kĩ năng vừa lĩnh hội được ở mục B. 
– Nội dung : Xem trang 6 đến 14 sinh học 12.
– Phương thức tổ chức : GV hướng dẫn HS thảo luận, trả lời các câu hỏi trong mục C. 
– Sản phẩm : Các ý kiến trả lời của HS. 
 Cơ chế phiên mã có gì khác quá trình nhân đôi ADN?
 Rút ra mối quan hệ giữa gen và tính trạng?
* Cơ chế phân tử của hiện tượng di truyền:
 P. mã D.mã
 ADN → mARN → prôtêin → tính trạng.
D- E. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG VÀ TÌM TÒI MỞ RỘNG
– Mục tiêu : giúp HS vận dụng được các kiến thức, kĩ năng để giải quyết các tình huống/vấn đề mới về di truyền phân tử. Khuyến khích HS tiếp tục tìm tòi và mở rộng kiến thức ngoài lớp học. 
– Nội dung : Xem trang 10 và 14 sinh học 12, giải quyết 1 số câu hỏi trắc nghiệm kiến thức.
– Phương thức tổ chức : GV hướng dẫn HS thảo luận, trả lời các câu hỏi trong mục D- E. 
– Sản phẩm : Các ý kiến trả lời của HS. 
Một số câu hỏi trắc nghiệm:
Câu 1: Một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá cho một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN được gọi là:
	A. codon.	 B. anticodon C. gen.	 D. mã di truyền.
Câu 2. Giữa các Nuclêotit trong cùng một mạch của gen nối với nhau bằng liên kết 
a. hiđrô. b. cộng hóa trị. c. peptit. d. đôi. 
Câu 3. Quá trình nhân đôi ADN được thực hiện theo nguyên tắc gì?
	A. Hai mạch được tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung.
	B. Một mạch được tổng hợp gián đoạn, một mạch được tổng hợp liên tục.
	C. Nguyên tắc nguyên tắc bán bảo toàn và bổ sung.
	D. Mạch liên tục hướng vào, mạch gián đoạn hướng ra chạc ba tái bản.
Câu 4: Quá trình phiên mã ở vi khuẩn E.coli xảy ra trong
	A. ribôxôm.	B. tế bào chất.	C. nhân tế bào.	D. ti thể.
Câu 5: Làm khuôn mẫu cho quá trình phiên mã là nhiệm vụ của
	A. mạch mã hoá.	B. mARN.	C. mạch mã gốc.	D. tARN.
Câu 6: Đơn vị được sử dụng để giải mã cho thông tin di truyền nằm trong chuỗi polipeptit là
	A. anticodon.	B. axit amin.	B. codon.	C. triplet.
Câu 7: Quá trình phiên mã xảy ra ở
	A. sinh vật nhân chuẩn, vi khuẩn.	B. sinh vật có ADN mạch kép.
	C. sinh vật nhân chuẩn, vi rút.	D. vi rút, vi khuẩn.
Câu 8: Loại axit nuclêic tham gia vào thành phần cấu tạo nên ribôxôm là
	A. rARN.	B. mARN.	C. tARN.	D. ADN.
Câu 9: Ở cấp độ phân tử nguyên tắc khuôn mẫu được thể hiện trong cơ chế
	A. tự sao, tổng hợp ARN, dịch mã.	B. tổng hợp ADN, dịch mã.
	C. tự sao, tổng hợp ARN.	D. tổng hợp ADN, ARN.
Câu 10: Một gen dài 5100 Å có 3900 liên kết hydrô nhân đôi 3 lần liên tiếp. Số nuclêôtit tự do mỗi loại môi trường nội bào cung cấp cho lần nhân đôi cuối cùng là
A. A = T = 2400; G = X = 3600	B. A = T = 3600; G = X = 2400
 C. A = T = 4200; G = X = 6300	 D. A = T = 6300; G = X = 4200
III – KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ HỌC SINH 
1. Đánh giá bằng quan sát, nhận xét 
Đánh giá sự tiến bộ cũng như những “khó khăn” của mỗi HS (ghi vào sổ tay lên lớp) thông qua hoạt động cụ thể (cần chú ý đến những HS gặp “khó khăn” để hỗ trợ, giúp đỡ, không để HS nào bị “bỏ rơi” trong lớp học). 
2. Đánh giá bằng câu hỏi/bài tập/nhiệm vụ học tập 
– Sử dụng hệ thống câu hỏi/bài tập/nhiệm vụ học tập trong bài học. 
– Đưa ra câu hỏi/bài tập kiểm tra mới. 
3. Đánh giá sản phẩm học tập của HS 
Bài viết của HS ; các sản phẩm khác như tóm tắt bài học, mẫu vật, 
4. Tổ chức cho HS tự đánh giá 
 Tổ chức cho các em chia sẻ ý kiến về các sản phẩm gửi lên góc học tập.