Giáo án Sinh học 12 bài 1: Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN

Ngày soạn: ..........................
Ngày dạy: ............................Tiết ........ Lớp ........... Sĩ số ............ Vắng .............................
Ngày dạy: ............................Tiết ........ Lớp ........... Sĩ số ............ Vắng .............................
PHẦN V- DI TRUYỀN HỌC
Chương I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ
Tiết 01- Bài 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:	
- Phát biểu được khái niệm gen, mô tả được cấu trúc chung của gen.
- Nêu được khái niệm và các đặc điểm chung của mã di truyền.
- Từ mô hình nhân đôi ADN, mô tả được các bước của quá trình nhân đôi ADN làm cơ sở cho sự tự nhân đôi NST.
- Vận dụng giải được một số bài tập đơn giản về ADN và quá trình nhân đôi, mã di truyền
2. Kĩ năng:
 - Rèn luyện kĩ năng quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp và tư duy logic.
 - Rèn luyện kĩ năng lập luận và tính toán.
 3. Thái độ: 
 - Cung cấp cho học sinh những hiểu biết về gen để từ đó có thái độ bảo vệ môi trường,
 bảo vệ động - thực vật có vốn gen quý hiếm.
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH.
 1. Chuẩn bị của giáo viên:
 - Phương tiện: + Mô hình cấu trúc ADN, hình 1.1, 1.2; bảng 1, 
 + Giáo án, sách giáo khoa, sách bài tập, sách di truyền I.
	 + Máy chiếu powerpoint ( video quá trình nhân đôi ADN).
 - Phương pháp: Trực quan sinh động kết hợp vấn đáp gợi mở, nêu vấn đề.
 2. Chuẩn bị của học sinh: 
 - Sách giáo khoa, sách bài tập, Đọc trước bài ở nhà, xem lại những kiến thức về gen ở
 lớp 9 và bài 6 sinh học lớp 10.
III. TÍCH HỢP NỘI DUNG GIÁO DỤC:
 1. Kĩ năng sống:
 -Kĩ năng thể hiện sự lắng nghe tích cực, tự tin khi trình bày ý kiến, ý tưởng trước
 nhóm, tổ, lớp, thầy cô.
 -Kĩ năng hợp tác, quản lý thời gian và đảm nhận trách nhiệm trong hoạt động nhóm.
 -Kĩ năng tìm kiếm và xử lý thông tin về gen, mã di truyền và cơ chế nhân đôi AND.
 2. Tích hợp môi trường: 
 - Sự đa dạng của gen chính là sự đa dạng di truyền( đa dạng vốn gen) của sinh giới/
 - Bảo vệ nguồn gen, đặc biệt nguồn gen quý hiếm cách bảo vệ, nuôi dưỡng , chăm sóc
 động- thực vật quý hiếm.
IV. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY.
1. Kiểm tra bài cũ: ( không kiểm tra bài cũ)
 2. Bài mới:
	Giáo viên hỏi một hai đến ba học sinh xem em giống ai trong nhà? HS: Bố, mẹ, ông, bà. Vậy tại sao chúng ta lại có những đặc điểm giống ai đó trong nhà như vậy? do di truyền. Vậy sự di truyền này do cái gì quy định?Và chúng được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác như thế nào? Để trả lời những câu hỏi này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu bài 
BÀI 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
Đặt vấn đề yêu cầu học sinh trả lời: hỏi 1-3 học sinh " Em giống ai trong dòng họ giống những đặc điểm gì? sau đó nói về mình giống ai trong gia đình . Vậy chúng ta có những đặc điểm giống ai đó trong nhà đay gọi là sự di truyền vậy sự di truyền này được truyền cho thế hệ sau thông qua gen . Vậy gen là gì ? chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu phần: 
* Hoạt động 1 : Tìm hiểu khái niệm, cấu trúc của gen.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung kiến thức cơ bản
- Đặt câu hỏi kt cũ hình thành khái niệm về gen ?
- Nhận xét, bổ sung, chuẩn hóa kiến thức cho học sinh.
- Thông báo qua phần cấu trúc chung của gen cho học sinh.
- Mạch
- vùng
- chức năng 
- Chú ý cho học sinh biết:
Tái hiện kiến thức cũ trả lời câu hỏi.
Lĩnh hội thông tin.
Lĩnh hội thông tin
I. GEN
1. Khái niệm :
 TTMH chuỗi polypeptit 
Gen = AND 
 Pt ARN 
- có 2 loại gen: gen ĐH ( hình thành nên Pr) và gen cấu trúc( hình thành tt)
2. Cấu trúc của gen:
3' 5' ( mạch mã gốc)
Vùng kđ
Vùng MH
Vùng KT
KĐ& ĐH- P m

TTMH aa
Tín hiệu KT Pmã
5' 3'( mạch Bổ sung)
* Lưu ý:
- Tất cả các gen giống nhau ở vùng đh và vùng kt và khác ở vùng mã hóa
+ ở svns : tất cả các Nu đều tham gia mã hóa aa gọi là gen ko phân mảnh
E
E
E
E
+ ở svnt: gen phân mảnh xen kẽ giữa các đoạn mã hóa ( Exon) với các đoạn ko mã hóa( Intron)
E
E
I
- Cấu trúc của 1 gen lúc nào cũng bắt đầu bằng đoạn exon
	 Như vậy ta có thể thấy gen mang thông tin di truyền- vậy TT di truyền được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác nhờ cái gì? Và truyền như thế nào?thì chúng ta cùng nhau tìm hiểu phần tiếp theo: 
* Hoạt động 2: Tìm hiểu về mã di truyền.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt độngcủa học sinh
Nội dung kiến thức cơ bản
- Đưa ra câu hỏi tình huống: Gen cấu tạo từ các nucleotit, protein cấu tạo từ aa. Vậy làm thế nào mà gen qui định tổng hợp protein được ?
Vậy mã di truyền là gì ? 
- Bổ sung mã di truyền hay còn gọi là mã bộ ba.
- Tại sao mã di truyền là mã bộ ba ?
Gợi ý: (Trong ADN chỉ có 4 loại nu nhưng trong prôtêin lại có khoảng 20 loại a.a)
- Bổ sung TT về mã di truyền
- Yêu cầu học sinh đọc thông tin SGK và nghiên cứu phân tích các đặc điểm của mã di truyền ?
 Nhận xét bổ sung để hoàn thiện kiến thức.
* Liên hệ: Sự đa dạng của gen chính là đa dạng di truyền (đa dạng vốn gen). Chúng ta cần có ý thức để bảo vệ nguồn gen, đặc biệt nguồn gen quý. Vậy chúng ta phải làm gì?
Trả lời được: Thông qua mã di truyền.
 Trả lời được: khái niệm mã di truyền là tt Nu quy định trình tt aa
Thảo luận và trả lời:
+ Nếu 1 nu mã hoá 1 a.a thì có 41 =4 tổ hợp chưa đủ để mã hoá cho 20 a.a
+ Nếu 2 nu mã hoá 1 a.a thì có 42= 16 tổ hợp
+ Nếu 3 nu mã hoá 1 a.a thì có 43= 64 tổ hợp thừa đủ để mã hoá cho 20 a.a
Lĩnh hội kiến thức
Nghiên cứu mục II SGK trang 8 trả lời câu hỏi
HS: Bảo vệ nguồn gen, đặc biệt nguồn gen quý bằng cách bảo vệ, nuôi dưỡng, chăm sóc ĐV- TV quý hiếm.
II. MÃ DI TRUYỀN.
1. Khái niệm: 
- 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 
+ Trong 64 bộ ba thì có 3 bộ ba không mã hóa aa.
+ 3 bộ kết thúc: UAA, UAG, UGA, ->qui định tín hiệu kết thúc quá trình dịch mã.
+ 1 bộ mở đầu: AUG->qui định điểm khởi đầu dịch mã và qui định aa metionin (SV nhân thực), foocmin metionin (SV nhân sơ).
* Lưu ý : Có tất cả 64 bộ ba nhưng chỉ có 61 bộ ba thực hiện mã hóa các aa.
2. Đặc điểm của mã di truyền:
- MDT được đọc từ 1 điểm xác định theo từng bộ ba (không gối lên nhau).
- MDT có tính phổ biến (tất cả các loài đều có chung một bộ mã di truyền, trừ 1 vài ngoại lệ ).
- MDT có tính đặc hiệu (1 bộ ba chỉ mã hoá cho 1 loại a.a).
- MDT có tính thoái hoá (nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hóa cho 1 loại a.a, trừ AUG và UGG).
	ADN thực hiện bảo quản thông tin di truyền của bản thân nó như thế nào chúng ta cùng nhau tìm hiểu phần tiếp theo:
* Hoạt động 3: Tìm hiểu quá trình nhân đôi ADN.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt độngcủa học sinh
Nội dung kiến thức cơ bản
Chiếu video quá trình nhân đôi ADN yêu cầu học sinh chú ý quan sát và trả lời hỏi:
- Quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở đâu? 
Tại thời điểm nào? 
- Quá trình nhân đôi của ADN gồm mấy bước chính?
- Quá trình tổng hợp mạch mới của ADN 
- Được thực hiện theo nguyên tắc nào?
- Kết quả của quá trình nhân đôi như thế nào?
- Hãy cho biết 2 ADN mới được tạo thành có đặc điểm như thế nào? 
Nhận xét bổ sung ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN để hoàn thiện kiến thức.
chú ý quan sát ghi lại những thông tin thu được từ video kết hợp với thông tin SGK đã nghiên cứu trước ở nhà để hoàn thiện các câu 
Quan sát sơ đồ hình 1.2 thảo luận và thống nhất ý kiến tả lời các câu hỏi 
* Lưu ý: nhân đôi ADN theo NT nửa gián đoạn. Do cấu trúc của phân tử ADN là đối song song, mà E ADN polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’→ 3’Cho nên 
III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI AND (Tái bản AND).
1. Nơi diễn ra: 
- ở tbns: xảy ra ở TBC (Plasmit)- vi khuẩn
- ở tbnt:xảy ra ở: nhân TB, ti thể và lục lạp
- Thời điểm: tai pha S (Kì trung gian giữa 2 lần phân bào) của chu kì tế bào. khi đó NST ở trạng thái dãn xoắn cực đại
2. Diễn biến.
*Bước 1: Tháo xoắn ADN: nhờ enzim Heliaza làm đứt các liên kết hiđrô tạo chạc chữ Y
*Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới: Thực hiện theo NTBS ( A=T; G=X):
- Mạch mã gốc( 3’→5’) thì tổng hợp nên ADN mới liên tục.
- Mạch bổ sung ( 5’→3’) thì tổng hợp ngắt quãng tạo thành các đoạn Okazaki. Sau đó nhờ enzim nối ligaza nối các các đoạn Okazaki lại với nhau.
*Bước 3: Hai phân tử ADN mới: được tạo thành theo NTBBT ( giữ lại một nửa): một mạch của ADN con là của mẹ mạch còn lại là mạch mới được tổng hợp từ môi trường nội bào. Do vậy 2 ADN con giống nhau và giống hệt mẹ.
3. Ý nghĩa
- Truyền thông tin di truyền trong hệ gen từ TB này sang TB 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.
3. Củng cố, luyện tập:
* GV: Nhấn mạnh trọng tâm của bài cho học sinh: 
 * HS: Hoàn thành phiếu kiểm tra nhận thức hs
4. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà:
	- Về nhà làm bài tập trong sách bài tập sinh học 12
	- Đọc và chuẩn bị kiêns thức liên quan đến “ Bài 2: Phiên mã và dịch mã”
 - Phân 3 nhóm: chuẩn bị + Nhóm 1: Cấu trúc và chức năng của các loại ARN
 + Nhóm 2: Phiên mã
 + Nhóm 3: Dịch mã
Phiếu kiểm tra đánh giá nhận thức của học sinh về bài học
Câu 1: Gen là gì?
A. 1 phân tử ADN mã hóa cho 1 phân tử ARN và 1 chuỗi polypeptit
B. 1 đoạn phân tử ARN mang thông tin mã hóa cho 1 phân tử ARN hay 1 chuỗi polypeptit
C. 1 đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho 1 phân tử ARN và 1 chuỗi polypeptit
D. 1 đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho 1 phân tử ARN hay 1 chuỗi polypeptit
Câu 2: Có bao nhiêu bộ ba mã hóa aa?
A. 64	B. 63	C. 61	D. 60
Câu 3: Quá trình nhân đôi adn được thực hiện theo những nguyên tắc nào?
Nguyên tắc bổ sung: A=U;G=X
Nguyên tắc bán bảo toàn
Nguyên tác bổ sung A=T; G=X
Đáp án A & B
Đáp án B & C
Câu 4: Vì sao trên mạch khuôn 5’→3’ mạch mới được tổng hợp ngắt quãng? 
Vì trên gen có các đoạn okazaki
Vì gen không liên tục có các đoạn êxôn và đoạn intron xen kẽ nhau
Vì enzym ADN polymeaza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5'-3'
Vì enzym ADN polymeaza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 3'-5'
* Chú ý bổ sung kiến thức ADN( phần này yêu cầu học sinh photo kiến thức bổ trợ )
BẢNG ĐỔI ĐƠN VỊ
1 Mm = 10 4 ( A0 )
1 Mm = 103 ( nm) 
1 mm = 103Mm=106nm = 107 A0
Chú ý khi giải bài tập ở phần này:
- trên ADN: A,T,G,X. , trên ARN: A,U,G,X
- Khoảng cách giữu các Nu trên 1 := 3,4
- 1 chu kì xoắn = 10 cặp= 20Nu= 3,4 A0
- 1 nu có khối lượng riêng = 300 đvc
- khoảng cách của 2 mạch trong phân tử ADN = đường kính PT ADN= 20 A0
1, DẠNG 1: TÍNH SỐ NU VÀ CHIỀU DÀI 
GEN= ADN
ARN
Nu= A+T+G+X.= 2A+ 2G= 2X+ 2T
 L M
Nu = x 2 ; Nu= ; Nu= C. 20
 3,4A0 300đvc
 N
RN = x 3,4A0
 2
chiều dài của gen Nu 
 L= M x 3,4A0 L= x 3,4A0 L= ( A+ G) 3,4A0 
 300 x2 2 L= C. 34A0 
Lgen = LmARNsơkhai= 
rN . 3,4A0 = . 3,4 A0
Một số lưu ý:
Virut, ADN chỉ có 1 mạch.
Ở tinh trùng và trứng, hàm lượng ADN giảm 1/2 hàm lượng ADN trong  tế bào sinh dưỡng.
Ở kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau: hàm lượng ADN gấp 2 hàm lượng ADN ở các giai đoạn khác.
Lưu ý: Trình tự nuclêôtit mARN giống trình tự nuclêôtit của mạch bổ sung (Thay T bằng U)
2, Dạng 2: tính số Nu từng loại của gen và của 1 mạch:
A1 = T2 
T1 = A2 A=T=A1+ A2=T1+ T2= A1+ T1= A2+ T2
G1 = X2 G=X=G1+ G2= X1+X2= G1+X1=G2+ X2
X1 = G2
Um = A1 = T2 % A1+ %A2 % Am+ %Um 
Am = T1 = A2 %A=%T= = A=T=A1+ A2= Am+ Um
Gm = X1 = G2 2 2 
 Xm = G1 = X2 % G1+ %G2 % Gm+ %Xm G=X=G1+ G2= Gm+ Xm 
N/2 N/2 N/2 %G=%X= = 
 2 2
3, Dạng 3: TÍNH % CỦA CÁC LOẠI Nu 
% A+%T+%G+%X= 100% %A=%T;%G=%X %A+ % G=%T+%X= 50% 
% A1+%T1+%G1+%X1= 100% %A1+ % A2 %G1+ % G2
% A2+%T2+%G2+%X2= 100% %A = ; %G = 
 = 200% 2 2 
4, DẠNG 4: TÍNH SỐ LIÊN KẾT VÀ AXIT AMIN
số lk hidro
số lk cộng HT
số lk peptit
Số aa
 - Số LK hiđrô của gen: 
H= 2A+3G =2T+3X
- Số LK hiđrô hình thành: Hht = H. 2k
- Số Lk H bị phá hủy
HPH = Hgen(2k -1)
- số LKHT trong các Nu: HT= Nu
- số LKHT giữa các Nu: HT= Nu- 2
- tổng số LKHT có trong gen( ADN) 
 HT= 2Nu- 2
- Số LKPTtrên chuỗi pôlipeptit = số aa-1
- Số liên kết peptit được hình thành khi các axit amin liên kết nhau :Lkpt = số PT H2O= số aa -1.
- số bb= Nu /6 = rN/3 
- aa / chuỗi polypeptit 
aa= Nu /6-1 = rN/3-1 
 - aa của Pr hoàn chỉnh 
 aa hc = Nu /6-2 = rN/3-2 
HT ARN 
= rN – 1 + rN 
= 2 .rN -1 
5. Dạng 5: XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ N,RN
- Dựa vào mguyên tắc bổ sung: