SỞ giáo dục và ĐÀo tạo hà TĨnh sinh học tài liệu bồi dưỠng thưỜng xuyên bậc thpt
tải về 0.86 Mb.
|
|
IV. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC - Trực quan kết hợp với vấn đáp tìm tòi. - Tổ chức HS độc lập nghiên cứu SGK, hoạt động nhóm, làm PHT.
- Trình bày các bậc cấu trúc của prôtêin. - Chức năng prôtêin, cho VD minh hoạ.
Axit nucleic có 2 loại: ADN và ARN -> Vào bài.
VI. CŨNG CỐ: - Đọc kết luận cuối bài - Lập bảng so sánh ADN và A RN về cấu tạo và chức năng
- Học bài theo câu hỏi SGK. - Đọc mục Em có biết. - Chuẩn bị bài 7. Bài 1 (Sinh học 12) GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN I. VỊ TRÍ CỦA BÀI Sau khi đã được nghiên cứu về cấu trúc và chức năng cơ bản của vật chất di truyền ở cấp độ phân tử và cấp độ tế bào trong chương trình Sinh học 10, ở chương này chúng ta sẽ đi nghiên cứu về những chức năng chính của vật chất di truyền đó là lưu trữ thông tin di truyền, truyền đạt thông tin di truyền và biến đổi thông tin di truyền. Trong bài 1 chúng ta sẽ nghiên cứu xem thông tin di truyền được mã hóa bằng cách nào và thông tin di truyền được truyền đạt qua các thế hệ như thế nào?
Sau khi học xong bài này, HS cần đạt được: 1. Về kiến thức: - Trình bày được khái niệm của gen và vẽ được sơ đồ cấu trúc chung của gen. - Trình bày được khái niệm mã di truyền và nêu được các đặc điểm chung của mã di truyền. - So sánh được giữa gen ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn. - Phát biểu được khái niệm mã di truyền và trình bày được những đặc điểm chính của mã di truyền liên quan đến chức năng mã hóa thông tin. - Trình bày được những nguyên tắc, diễn biến chính của quá trình nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ. 2. Về kĩ năng: - Phát triển kĩ năng phân tích, so sánh, kĩ năng hợp tác theo nhóm. - Hình thành kĩ năng chứng minh, trình bày vấn đề.
- Hình thành niềm yêu thích môn học, niềm tin vào khoa học. III. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Sơ đồ cấu trúc ADN. - Tranh vẽ phóng to bảng 1, hình 1.2 trong SGK. - Tranh vẽ cơ chế tự nhân đôi của ADN, phiếu học tập. - Các đoạn phim về cơ chế tự nhân đôi của ADN (Từ nguồn: www.youtube.com/watch?v=do2e0bOd308). - Máy vi tính, máy chiếu Projector. IV. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: - Vấn đáp tái hiện, vấn đáp tìm tòi. - Làm việc nhóm nhỏ.
VI. Củng cố 1. Một đoạn ADN có chứa các gốc bazơnitric với trật tự sau: A – G – X – T – X – A - G - G - X - A - T - X T – X – G – A – G – T - X - X - G - T - A - G Tiến hành thí nghiệm, người ta cho phân tử ADN tái sinh trong môi trường chứa các Nu tự do có đánh dấu (kí hiệu A*, T*, G*, X*) để có thế hệ ADN thứ nhất. Các phân tử ADN của thế hệ này sau đó tái sinh trong môi trường chứa các Nu đánh dấu và sản sinh ra thế hệ thứ hai. Viết một đoạn ADN được tái sinh ở thế hệ thứ nhất và thứ hai?
- Làm các câu hỏi và bài tập SGK. - Soạn bài 2: Phiên mã và dịch mã.
- Chủng A: A = U = G = X = 25% - Chủng B: A = T = 15%, G = X = 35%. - Chủng C : A = G = 35% , U = X = 15%. Xác định loại axitnuclêic của 3 chủng virut trên.
b) Hai gen A và B đều có 2000 nuclêôtit, nhưng khác nhau về thành phần nucleotit. Gen A chứa 42% (A+T), gen B chứa 66% (A+T). Tính số lượng nuclêôtit từng loại của mỗi gen.Gen nào có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn ? Vì sao? Câu 7. Tại sao ADN ở tế bào có nhân có kích thước rất lớn nhưng vẫn được xếp gọn trong nhân? Sự xắp xếp đó như thế nào? Việc xếp gọn có ảnh hưởng tới khả năng tiếp xúc của ADN với prôtêin không? Câu 8. Tại sao trong thí nghiệm tách chiết ADN người ta lại dùng cồn để làm kết tủa prôtêin? Câu 9. Trong 3 loại ARN (mARN, tARN, rARN), loại nào có thời gian tồn tại ngắn nhất, lâu nhất? Vì sao? Câu 10. Loại ARN nào là đa dạng nhất? Loại ARN nào có số lượng nhiều nhất trong tế bào nhân thực? Giải thích. Câu 11. Nguyên tắc bổ sung là gì? Nguyên tắc bổ sung thể hiện trong cấu trúc của vật chất di truyền như thế nào? Câu 12. Gen là gì ? Đoạn ADN quấn quanh 1 nuclêôxôm có tương ứng với một gen cấu trúc cỡ trung bình ở người hay không ? Câu 13. Những đặc điểm nào của mã di truyền thể hiện tính thống nhất và tính đa dạng của sinh giới? Câu 14. Trong môi trường nhân tạo để tổng hợp mARN có 3 loại Nucleotit: A, G, U. Xác định: Số loại bộ ba và số loại bộ ba mã hóa có thể có trong mARN? Câu 15. Phân biệt số lượng, hình thái và cấu trúc của NST ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn? CHƯƠNG II. CÁC CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ I. MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ NỘI DUNG KIẾN THỨC CỦA CHƯƠNG Thông tin di truyền là thông tin về cấu trúc của protein, thông tin này được lưu trữ trên ADN dưới dạng các gen. Thông tin di truyền được truyền lại cho đời sau nhờ cơ chế nhân đôi ADN, nhân đôi nhiễm sắc thể (NST) và phân li của NST trong phân bào. Thông tin di truyền được biểu hiện thành tính trạng thông qua cơ chế phiên mã và dịch mã. Thông tin di truyền có thể bị biến đổi làm phát sinh các đột biến gen và đột biến NST. Hầu hết các đột biến gen được phát sinh trong cơ chế nhân đôi ADN, các đột biến NST được phát sinh trong quá trình tiếp hợp và phân li của NST. 1. Cơ chế truyền đạt thông tin di truyền từ nhân ra tế bào chất Thông tin di truyền ở trên gen được biểu hiện thành tính trạng trên cơ thể thông qua cơ chế phiên mã và dịch mã. a. Quá trình tổng hợp ARN từ gen được gọi là quá trình phiên mã bởi vì trình tự các nucleotit ở trên mạch gốc của gen được sao lại (phiên lại) một cách chính xác thành trình tự các nucleotit ở trên ARN. - Ở tất cả các loài sinh vật, gen luôn có cấu trúc gồm hai mạch polinucleotit nhưng chỉ có một mạch làm mạch khuôn để thực hiện phiên mã bởi vì enzym ARNpolimeraza luôn bám vào vùng điều hòa của gen và chỉ sử dụng mạch ADN có chiều 3’ → 5’ làm mạch khuôn để tổng hợp ARN. Mỗi gen chỉ có duy nhất một vùng điều hòa nằm ở đầu 3’ của mạch gốc nên enzym ARNpolimeraza luôn luôn chỉ sử dụng duy nhất một mạch của gen làm mạch khuôn (Giả sử mỗi gen có 2 vùng điều hòa nằm ở 2 đầu của gen thì cả hai mạch của gen sẽ được dùng làm khuôn phiên mã). Nếu giả sử cả hai mạch của gen đều làm khuôn để phiên mã thì sẽ có hại cho sinh vật vì khi cả hai mạch của gen tiến hành phiên mã thì sẽ tổng hợp ra 2 loại ARN có trình tự các nucleotit bổ sung và ngược chiều nhau Hai loại phân tử ARN này sẽ liên kết bổ sung với nhau tạo ra ARN mạch kép làm cho ARN mất chức năng (phân tử mARN chỉ thực hiện dịch mã khi ở dạng mạch đơn). - Sau phiên mã, phân tử ARN được biến đổi để thực hiện chức năng sinh học trong tế bào. + Đối với các tARN thì cuộn lại tạo nên các thùy, trong đó có 1 thùy mang bộ ba đối mã đặc hiệu cho từng loại tARN. +Đối với rARN thì được cuộn xoắn và liên kết với protein đặc trưng để cấu trúc nên riboxom. + Đối với mARN thì tiếp tục được gắn mũ 7metyl guanin vào đầu 5’, gắn đuôi poliA vào đầu 3’ và cắt bỏ các đoạn intron, sau đó nối các đoạn exon theo những cách khác nhau để tạo nên các loại mARN trưởng thành. Ở sinh vật nhân sơ, quá trình phiên mã và dịch mã diễn ra đồng thời, phân tử mARN sau khi được tổng hợp không được biến đổi mà được dịch mã ngay. Còn ở sinh vật nhân thực sau phiên mã phải được cắt bỏ các Intron và nối Exôn lại với nhau thành ARN trưởng thành rồi chui qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp protein. b. Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit từ mARN được gọi là dịch mã bởi vì ở trên mARN thông tin được lưu trữ dưới dạng các mã bộ ba (các mã di truyền), thông tin này được tARN và riboxom dịch thành các axit amin (aa) trên chuỗi polipeptit. - Quá trình dịch mã được bắt đầu từ bộ ba mỡ đầu ở đầu 5’ của mARN đến khi gặp mã kết thúc ở đầu 3’ của mARN. Trên mỗi mARN có thể có nhiều bộ ba AUG nhưng chỉ có duy nhất một bộ ba làm nhiệm vụ mã mở đầu. - Quá trình dịch mã diễn ra theo nguyên tắc bổ sung giữa bộ ba đối mã của tARN với bộ ba mã sao của mARN. Trên mỗi phân tử mARN, mã di truyền được đọc theo từng bộ ba từ một điểm xác định. Do vậy các chuỗi polipeptit được tổng hợp từ một phân tử mARN luôn có trình tự các aa giống nhau. - Ở sinh vật nhân sơ, quá trình dịch mã được thực hiện bởi ribôxôm có hệ số lắng 70S, các ribôxôm này nằm tự do trong tế bào chất của tế bào vi khuẩn. Trong tế bào chất của tế bào sinh vật nhân thực có hai loại riboxom, một loại nằm tự do trong tế bào chất, một loại gắn trên màng lưới nội chất hạt. Ribôxôm tự do tổng hợp các phân tử prôtêin là enzym trong tế bào chất (enzym tham gia đường phân, enzym proteaza,…). Ribôxôm nằm trên lưới nội chất hạt tổng hợp các loại protein tiết ra khỏi tế bào (các hooc môn, kháng thể,…) và các prôtêin trên màng sinh chất, prôtêin trong lizôxôm. - Sau khi dịch mã, chuỗi pôlipeptit được biến đổi (được cắt bỏ bớt một số aa hoặc được gắn thêm các phân tử hữu cơ khác) và cuộn xoắn để hình thành cấu trúc không gian ba chiều. Protein chỉ thực hiện chức năng khi có cấu trúc không gian ba chiều (cấu trúc bậc 3 hoặc cấu trúc bậc 4). Protein hoàn chỉnh sẽ được đưa đến những vị trí nhất định trong tế bào để thực hiện chức năng sinh học (ví dụ protein tạo kênh vận chuyển thì được đưa đến màng tế bào). Prôtêin thực hiện các chức năng sẽ quy định các tính trạng trên cơ thể.
a. Ở cấp độ phân tử, thông tin di truyền được truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con nhờ cơ chế nhân đôi của phân tử ADN. Sự nhân đôi của ADN diễn ra theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn cho nên phân tử ADN con có cấu trúc giống nhau và giống ADN mẹ. - Quá trình nhân đôi ADN cần có 4 loại enzym là enzym tháo xoắn (có 2 loại là Gyraza và Helicaza), enzym tổng hợp đoạn ARN mồi (có bản chất là ARNpolimeraza), enzym ADNpolimeraza (có 3 loại là ADNpolimeraza I, ADNpolimeraza II, ADNpolimeraza III) và enzym ligaza. Các enzym ADNpolimeraza vừa có hoạt tính kéo dài mạch polinucleotit mới vừa có hoạt tính sửa sai. - Trên mỗi chạc chữ Y tái bản, luôn có một mạch được tổng hợp liên tục, một mạch được tổng hợp gián đoạn (gọi là các đoạn Okazaki). Có sự hình thành các đoạn Okazaki là vì enzym ADNpolimeraza luôn kéo dài mạch mới theo chiều từ 5’ → 3’ và mạch mới được tổng hợp ngược chiều với mạch khuôn cho nên ở mạch khuôn 3’ → 5’, mạch mới được tổng hợp liên tục còn ở mạch khuôn 5’ → 3’, mạch mới được tổng hợp ngược chiều với chiều tháo xoắn nên mạch được tổng hợp theo từng đoạn Okazaki. - Quá trình nhân đôi ADN luôn cần có đoạn ARN mồi để tạo đầu 3’OH tự do khởi đầu cho quá trình tổng hợp mạch mới. Cần phải có đoạn mồi là vì enzym ADN polimeraza không tự khởi đầu quá trình tổng hợp mạch mới mà cần phải có một đoạn polinucleotit để có đầu 3’OH làm cơ sở cho việc nối các nucleotit tiếp theo. Đoạn mồi là ARN nên phải được cắt bỏ và thay vào bằng đoạn ADN tương ứng . Việc cắt bỏ đoạn ARN mồi và tổng hợp đoạn ADN tương ứng được thực hiện bởi enzym ADNpolimeraza I. Ở sinh vật nhân thực, ADN có dạng mạch thẳng nên đoạn mồi ở đầu mút của NST, sau khi được cắt bỏ thì enzym ADNpôlimeraza không thể tổng hợp được đoạn ADN tương ứng để thay thế nên cứ sau mỗi lần nhân đôi thì đầu mút của ADN bị ngắn dần. Vì ADN bị ngắn dần nên tế bào nhân thực chỉ phân bào một số lần rồi ngừng lại. b. Ở cấp độ tế bào, sự truyền đạt thông tin di truyền nhờ quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh. - Ở các tế bào trong cùng một cơ thể, sự truyền đạt thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con là nhờ quá trình phân bào nguyên phân. Ở phân bào nguyên phân, tế bào con có bộ NST giống nhau và giống tế bào mẹ là nhờ 3 quá trình: NST nhân đôi thành NST kép (diễn ra vào giai đoạn chuẩn bị của quá trình phân bào); mỗi NST kép tách nhau ra thành 2 NST đơn và phân li về hai cực tế bào (diễn ra vào kỳ sau của phân bào); hình thành 2 tế bào con. Nếu một trong ba quá trình đó diễn ra không bình thường thì tế bào con sẽ có bộ NST khác nhau và khác tế bào mẹ. - Ở quá trình sinh sản hữu tính, thông tin di truyền được truyền từ bố mẹ cho đời con thông qua sự hình thành hợp tử. Cơ thể bố, mẹ giảm phân tạo giao tử đơn bội. Qua thụ tinh, một giao tử đơn bội (n) của bố kết hợp với một giao tử đơn bội (n) của mẹ tạo nên hợp tử lưỡng bội (2n). Hợp tử lưỡng bội nguyên phân và phát triển thành cơ thể. Sự kết hợp giữa 3 quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh là cơ sở quan trọng để duy trì ổn định bộ NST lưỡng bội của loài. tải về 0.86 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||