Giáo án Sinh học Lớp 12 - Tuần 3, Bài 3: Điều hòa hoạt động gen

KẾ HOẠCH BÀI DẠY SINH 12
Thời lượng: 1 tiết (Tiết 3 - Bài 3)
Ngày soạn: 5/9/2021
Ngày dạy: Tuần 3
TÊN CHỦ ĐỀ: VẠT CHẤT, CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ
Bài 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
 I. MỤC TIÊU DẠY HỌC
Phẩm chất Năng lực
MỤC TIÊU
STT
NĂNG LỰC ĐẶC THÙ
Nhận thức Sinh học
- Trình bày được cơ chế điều hoà hoạt động gen qua opêrôn ở SV nhân sơ.
(1)
- Giải thích được vì sao trong tế bào lại chỉ tổng hợp prôtêin khi nó cần đến. Từ đó nêu được ý nghĩa điều hoà hoạt động gen ở sinh vật.
(2)
- Liệt kê được sự khác nhau cơ bản về cơ chế điều hoà hoạt động gen giữa sinh vật nhân sơ và nhân chuẩn. 
(3)
Tìm hiểu thế giới sống
- Học viên xác định được mục tiêu học tập chủ đề là gì.
(1)
- Rèn luyện và phát triển năng lực tư duy phân tích, khái quát hoá.
(2)
- Phân biệt được sự khác nhau cơ bản về các mức độ điều hòa phiên mã ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực.
(3)
Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học
- Giải thích được vai trò của các cơ chế điều hòa hoạt động gen đến sự sự sinh trưởng, phát triển bình thường của sinh vật.
(1)
- Giải thích nguyên nhân sự khác biệt của các loài sinh vật.
(2)
- Giải thích được sự đa dạng sinh học trong tự nhiên.
(3)
NĂNG LỰC CHUNG
Tự chủ 
và tự học
- Năng lực trình bày suy nghĩ,ý tưởng; hợp tác; quản lí thời gian và đảm nhận trách nhiệm, trong hoạt động nhóm. Năng lực thể hiện sự tự tin khi trình bày ý kiến trước nhóm, tổ, lớp.
(1)
- Năng lực tìm kiếm và xử lí thông tin về sự điều hòa hoạt động gen ở một số vi sinh vật, các mô hình điều hòa dương tính, âm tính.
- Rèn luyện được khả năng quan sát hình, mô tả.
- Phát triển được kỹ năng so sánh, suy luận.
(2)
Giải quyết vấn đề sáng tạo
- Từ kiến thức về sự điều hòa hoạt động gen, tìm hiểu và ứng dụng thực tiễn trong việc nuôi cấy VSV sản xuất các sản phẩm sinh học
(1)
Thể chất
- Kỹ năng thu thập phân tích dữ liệu phục vụ cho quá trình nhận thúc
(1)
CÁC PHẨM CHẤT CHỦ YẾU
Trách nhiệm
- Nhận thức được các yếu tố tác động đến bản thân: tác động đến quá trình học tập như bạn bè phương tiện học tập, thầy cô 
(1)
- Nâng cao nhận thức đúng đắn và khoa học về gen và quá trình giải mã gen
- Hình thành thái độ yêu thích khoa học tìm tòi nghiên cứu
(2)
- Quản lí nhóm: Lắng nghe và phản hồi tích cực, tạo hứng khởi học tập...
(3)
Chăm chỉ
- Nghiêm túc thực hiện các yêu cầu của thầy cô hướng dẫn
(1)
Trung thực
- Từ những thành tựu khoa học xây xựng niềm tin, thế giới quan khoa học
(1)
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
 1. Chuẩn bị của GV:
- Máy chiếu, máy tính và các tư liệu tranh ảnh, flash, video.
- Phim( hoặc ảnh động, tranh ảnh phóng to) quá trình phiên mã và dịch mã và máy chiếu, máy tính.
- Tranh vẽ hình SGK , Giấy A0 , bút dạ 
- SGK, Sách giáo viên và tài liệu tham khảo.
- Phiếu giao bài, phiếu học tập và đáp án
 2. Chuẩn bị của HS:
- HS Sưu tầm các tranh ảnh tiêu biểu để sử dụng trong tiết học
- Đọc sách giáo khoa và tài liệu tham khảo ở nhà.
- Phiếu giao bài, phiếu học tập đã trình bày các nội dung được yêu cầu chuẩn bị.
- SmartPhone hoặc Ipad có nối mạng. 	
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
STT
Câu hỏi
Đánh giá nôi dung trình bày
1
Phiên mã là gì ? Mô tả quá trình phiên mã ở SV nhân sơ 
2
Liệt kê điểm khác nhau giữa phiên mã ở SV nhân sơ và SV nhân thực
3
Dịch mã là gì ? Mô tả quả trình dịch mã
4
Ý nghĩa của quá trình phân mã và dịch mã
5
Phân biệt các loại ẢN trong tế bào
3. Dạy học bài mới:
Họat động của giáo viên
Họat động của học sinh
Nội dung 
A. KHỞI ĐỘNG
* Mục tiêu : 
- Kích thích học sinh hứng thú tìm hiểu xem mình đã biết gì về 
 - Rèn luyện năng lực tư duy phê phán cho học sinh.
* Phương pháp: Thuyết trình , phân tích, giảng bình
* Định hướng năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức
Cho học sinh xem ảnh về biến chứng đái tháo đường . 
- Nguyên nhân bị đai tháo đường ? 
+ Do di truyền: Gen đóng một phần quan trọng trong tính nhạy cảm với bệnh tiểu đường type 2. 
+ Có gen hoặc sự kết hợp của các gen nhất định có thể tăng hoặc giảm nguy cơ phát triển bệnh của một người.
+ Vai trò của các gen được các nhà khoa học đặt ra bởi họ nhận thấy các tỷ lệ cao của bệnh tiểu đường type 2 trong gia đình và cặp song sinh giống hệt nhau, và sự biến động lớn về tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường của 1 chủng tộc.
+ Người thừa cân hoặc béo phì có gen nhạy cảm đối với bệnh tiểu đường type 2 cũng có nguy cơ mắc bệnh hơn hẳn một người thừa cân hoặc béo phì bình thường khác.
- Sản phẩm cần đạt sau khi kết thúc hoạt động:
Học sinh tập trung chú ý;
Suy nghĩ về vấn đề được đặt ra;
Tham gia hoạt động đọc hiểu để tìm câu trả lời của tình huống khởi động,
Từ cách nêu vấn đề gây thắc mắc như trên, giáo viên dẫn học sinh vào các hoạt động mới: Hoạt động hình thành kiến thức.
B: HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
* Mục tiêu : 
* Phương pháp: Thuyết trình , phân tích, giảng bình
* Định hướng năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức
Hoạt động của thầy
Hoạt động của trò
Nội dung
Hoạt động 1: Hướng dẫn học sinh tìm hiểu khái niệm, ý nghĩa và các cấp độ điều hoà hoạt động gen.
1. Yêu cầu học sinh độc lập đọc SGK mục I sau đó thảo luận nhóm( bàn) và trả lời tóm tắt các câu hỏi sau vào tấm bản trong ( hoặc bảng phụ) trong thời gian 5 phút:
- Thế nào là điều hoà hoạt động của gen? 
- Sự điều hoà hoạt động của gen có ý nghĩa như thế nào đối với hoạt động sống của tế bào?
- Điều hoà hoạt động của gen ở tế bào nhân sơ khác tế bào nhân thực như thế nào?
2. Yêu cầu 1 nhóm treo ( hoặc chiếu) kết quả lên bảng, các nhóm khác trao đổi để kiểm tra chéo kết qua cho nhau.
3. Gọi 1 vài học sinh nhận xét từng nội dung của nhóm bạn trên bảng.
4. Cho lớp cùng trao đổi để thống nhất nội dung trả lời từng câu và nhận xét kết quả của nhóm bạn mà mình được giao kiểm tra.
5. Nhận xét đánh giá kết quả hoạt động của học sinh và chỉnh sửa, hoàn thiện để học sinh ghi bài.
HS tìm hiểu khái niệm, ý nghĩa và các cấp độ điều hoà hoạt động gen.
- Độc lập đọc SGK.
- Thảo luận nhóm.
- Ghi tóm tắt câu trả lời.
- 1 nhóm treo kết quả.
- Các nhóm còn lại trao đổi phiếu kết quả để kiểm tra chéo cho nhau.
- Nhận xét.
- Tranh luận, trao đổi và thống nhất nội dung.
- Đánh giá kết quả làm việc của nhóm bạn
- Ghi bài.
I/ Khái quát về điều hoà hoạt động gen. ( 10’)
1. Khái niệm về điều hoà hoạt động của gen và ý nghĩa : 
 Là điều hoà lượng sản phẩm do gen tạo ra.
2. Các cấp độ điều hoà hoạt động gen:
- ở sinh vật nhân sơ, điều hoà hoạt động gen chủ yếu được tiến hành ở cấp độ phiên mã.
- ở sinh vật nhân thực, sự điều hoà phức tạp hơn ở nhiều cấp độ từ mức ADN (trước phiên mã), đến mức phiên mã, dịch mã và sau dịch mã.
Hoạt động 2: Hướng dẫn học sinh tìm hiểu điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ
1. Phát phiếu học tập theo nhóm bàn.
2. Giới thiệu sơ đồ mô hình điều hoà của Lac opêrôn và giới thiệu đoạn phim về hoạt động của các gen trong Lac opêrôn khi môi trường có lactôzơ và không có lactôzơ.
3. Yêu cầu học sinh quan sát hình, phim kết hợp độc lập đọc SGK mục II và thảo luận nhóm để hoàn thành nội dung phiếu học tập trong thời gian 15 phút.
4. Yêu cầu 1 nhóm treo ( hoặc chiếu) kết quả lên bảng, các nhóm khác trao đổi để kiểm tra chéo kết qua cho nhau.
5. Gọi 1 vài học sinh nhận xét từng nội dung của nhóm bạn trên bảng.
6. Cho lớp cùng trao đổi để thống nhất từng nội dung và nhận xét kết quả của nhóm bạn mà mình được giao kiểm tra.
7. Nhận xét đánh giá kết quả hoạt động của học sinh và chỉnh sửa, hoàn thiện để học sinh ghi bài.
HS tìm hiểu điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ
- Nhận phiếu học tập.
- Theo dõi phần GV giới thiệu.
- Quan sát tranh và phim.
- Đọc SGK.
- Thảo luận nhóm để thống nhất hoàn thành nội dung phiếu học tập.
- 1 nhóm treo kết quả.
- Các nhóm còn lại trao đổi phiếu kết quả để kiểm tra chéo cho nhau.
- Nhận xét.
- Tranh luận, trao đổi và thống nhất nội dung.
- Ghi bài hoặc sửa phiếu học tập để về nhà tự hoàn thiện vào vở.
 II/ Điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ. ( 20’)
1. Gen có thể hoạt động được khi mỗi gen hoặc ít nhất một nhóm gen(opêron) phải có vùng điều hoà, tại đó các enzim pôliraza và prôtêin điều hoà bám vào để tổng hợp hoặc ức chế tổng hợp mARN.
2. Mô hình điều hoà opêrôn: SGK
3. Sự điều hoà hoạt động các gen của ôpêrôn Lac: 
- Khi môi trường không có lactôzơ: Gen điều hoà tổng hợp prôtêin ức chế. Prôtêin này gắn vào vùng O -> các gen cấu trúc không hoạt động.
- Khi môi trường có lactôzơ: Lactôzơ gắn với prôtêin ức chế -> biến đổi cấu hình của prôtêin ức chế-> prôtêin ức chế không thể gắn vào vùng O -> các gen cấu trúc hoạt động.
C: LUYỆN TẬP
Mục tiêu: - Luyên tập để HS củng cố những gì đã biết .
- Rèn luyện năng lực tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
Phương pháp dạy học: Giao bài tập
Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức.
* Cách tiến hành: 
- GV đưa ta tình huống có câu hỏi trắc nghiệm.
- HS làm bài tập và câu hỏi trắc nghiệm theo nhóm(4 nhóm).
3)1 Theo quan điểm về Ôperon, các gen điêù hoà gĩư vai trò quan trọng trong
 tổng hợp ra chất ức chế.
ức chế sự tổng hợp prôtêin vào lúc cần thiết.
cân bằng giữa sự cần tổng hợp và không cần tổng hợp prôtêin.
việc ức chế và cảm ứng các gen cấu trúc để tổng hợp prôtêin theo nhu cầu tế bào.
3)2 Hoạt động của gen chịu sự kiểm soát bởi
A. gen điều hoà.
B. cơ chế điều hoà ức chế.
C. cơ chế điều hoà cảm ứng.
D. cơ chế điều hoà.
3)3 Hoạt động điều hoà của gen ở E.coli chịu sự kiểm soát bởi
A. cơ chế điều hoà ức chế.
B. cơ chế điều hoà cảm ứng.
C. cơ chế điều hoà theo ức chế và cảm ứng.
D. gen điều hoà.
3)4 Hoạt động điều hoà của gen ở sinh vật nhân chuẩn chịu sự kiểm soát bởi
A. gen điều hoà, gen tăng cường và gen gây bất hoạt.
B. cơ chế điều hoà ức chế, gen gây bất hoạt.
C. cơ chế điều hoà cảm ứng, gen tăng cường.
D. cơ chế điều hoà cùng gen tăng cường và gen gây bất hoạt.
*3)5 Điều không đúng về sự khác biệt trong hoạt động điều hoà của gen ở sinh vật nhân thực với sinh vật nhân sơ là
A. cơ chế điều hoà phức tạp đa dạng từ giai đoạn phiên mã đến sau phiên mã.
B. thành phần tham gia chỉ có gen điều hoà, gen ức chế, gen gây bất hoạt.
C. thành phần than gia có các gen cấu trúc, gen ức chế, gen gây bất hoạt, vùng khởi động, vùng kết thúc và nhiều yếu tố khác.
D. có nhiều mức điều hoà: NST tháo xoắn, điều hoà phiên mã, sau phiên mã, dịch mã sau dịch mã.
3)6 Sự điều hoà hoạt động của gen nhằm
tổng hợp ra prôtêin cần thiết.
ức chế sự tổng hợp prôtêin vào lúc cần thiết.
cân bằng giữa sự cần tổng hợp và không cần tổng hợp prôtêin.
đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào trở nên hài hoà.
* 3)7 Sự biến đổi cấu trúc nhiễm sắc chất tạo thuận lợi cho sự phiên mã của một số trình tự thuộc điều hoà ở mức
trước phiên mã.
phiên mã.
dịch mã.
sau dịch mã.
3)8 Trong cơ chế điều hoà hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ, vai trò của gen điều hoà là
nơi gắn vào của prôtêin ức chế để cản trở hoạt động của enzim phiên mã
mang thông tin cho việc tổng hợp một prôtêin ức chế tác động lên vùng khởi đầu.
mang thông tin cho việc tổng hợp một prôtêin ức chế tác động lên gen chỉ huy.
mang thông tin cho việc tổng hợp prôtêin.
3)9 Sinh vật nhân thực sự điều hoà hoạt động của gen diễn ra 
ở giai đoạn trước phiên mã.
ở giai đoạn phiên mã.
ở giai đoạn dịch mã.
từ trước phiên mã đến sau dịch mã.
Đáp án 1D 2D 3C 4D 5B 6D 7A 8C 9D 
D,E: VẬN DỤNG, MỞ RỘNG (15’)
Mục tiêu: -Tạo cơ hội cho HS vận dụng kiến thức và kĩ năng có được vào các tình huống, bối cảnh mới ,nhất là vận dụng vào thực tế cuộc sống.
-Rèn luyện năng lực tư duy, phân tích.
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Phiếu học tập
 	Hãy quan sát tranh và các đoạn phim, kết hợp độc lập đọc SGK và thảo luận nhóm để hoàn thành các yêu cầu sau trong thời gian 15 phút.
	1. Để điều hoà được quá trình phiên mã mỗi gen có đặc điểm gì ?
2. Hãy trình bày vai trò của các thành phần của một opêrôn.
3. Mô tả hoạt động của các gen trong môi trường không có lactôzơ và môi trường có lactôzơ.
Môi trường không có lactôzơ
Môi trường không có lactôzơ
4. Hướng dẫn học sinh học bài, làm việc ở nhà
	- Trả lời các câu hỏi bài 3:
- Đọc trước bài 4.
	- Hoàn thành phiếu giao bài 4.
IV. HỒ SƠ DẠY HỌC ( PHỤ LỤC)
A. NỘI DUNG DẠY HỌC CỐT LÕI
B, PHIẾU GIAO BÀI
1 Đọc trước bài 4 : Đột biến gen
2. Trả lời các câu hỏi/
(1) Thế nào là điều hòa hoạt động gen ?
(2) Mô tả cấu trúc Operol Lac ?
(3) Trình bày cơ chế hoạt động của Operol Lac ?
(4) Ý nghĩa của quá trình điều hòa hoạt động gen ?
(5) Làm bài tập trắc nghiệm sau:
Câu 1: Nội dung chính của sự điều hòa hoạt động gen là
	A. điều hòa quá trình dịch mã.	B. điều hòa lượng sản phẩm của gen.
	C. điều hòa quá trình phiên mã.	D. điều hoà hoạt động nhân đôi ADN.
Câu 2: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của opêron Lac ở E.coli, khi môi trường có lactôzơ thì
	A. prôtêin ức chế không gắn vào vùng vận hành.	B. prôtêin ức chế không được tổng hợp.
	C. sản phẩm của gen cấu trúc không được tạo ra.	D. ARN-polimeraza không gắn vào vùng khởi động.
Câu 3: Operon Lac của vi khuẩn E.coli gồm có các thành phần theo trật tự:
	A. vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z,Y,A)
	B. gen điều hòa – vùng vận hành – vùng khởi động – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A)
	C. gen điều hòa – vùng khởi động – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A)
	D. vùng khởi động – gen điều hòa – vùng vận hành – nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A)
Câu 4: Enzim ARN polimeraza chỉ khởi động được quá trình phiên mã khi tương tác được với vùng
	A. vận hành.	B. điều hòa.	C. khởi động.	D. mã hóa.
Câu 5: Operon là
	A. một đoạn trên phân tử ADN bao gồm một số gen cấu trúc và một gen vận hành chi phối.
	B. cụm gồm một số gen điều hòa nằm trên phân tử ADN.
	C. một đoạn gồm nhiều gen cấu trúc trên phân tử ADN.
	D. cụm gồm một số gen cấu trúc do một gen điều hòa nằm trước nó điều khiển.
Câu 6: Theo mô hình operon Lac, vì sao prôtêin ức chế bị mất tác dụng?
	A. Vì lactôzơ làm mất cấu hình không gian của nó.	B. Vì prôtêin ức chế bị phân hủy khi có lactôzơ.
	C. Vì lactôzơ làm gen điều hòa không hoạt động.	D. Vì gen cấu trúc làm gen điều hoà bị bất hoạt.
Câu 7: Điều hòa hoạt động gen của sinh vật nhân sơ chủ yếu xảy ra ở giai đoạn
	A. phiên mã.	B. dịch mã.	C. sau dịch mã.	D. sau phiên mã.
Câu 8: Gen điều hòa opêron hoạt động khi môi trường
	A. không có chất ức chế.	B. có chất cảm ứng.
	C. không có chất cảm ứng.	D. có hoặc không có chất cảm ứng.
Câu 9: Trong cấu trúc của một opêron Lac, nằm ngay trước vùng mã hóa các gen cấu trúc là
	A. vùng điều hòa.	B. vùng vận hành.	C. vùng khởi động.	D. gen điều hòa.
Câu 10: Trong cơ chế điều hòa hoạt động của opêron Lac ở E.coli, khi môi trường không có lactôzơ thì prôtêin ức chế sẽ ức chế quá trình phiên mã bằng cách
	A. liên kết vào vùng khởi động.	B. liên kết vào gen điều hòa.
	C. liên kết vào vùng vận hành.	D. liên kết vào vùng mã hóa.
C, CÁC HỒ SƠ KHÁC
V. PHÊ DUYỆT
VI. RÚT KINH NGHIỆM.