2. Kỹ năng: rèn luyện kỹ năng phân tích, quan sát và so sánh.
3. Thái độ:
- Hình thành thái độ yêu thích khoa học, tìm tòi nghiên cứu.
- Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, hạn chế tác nhân gây đột biến gen.
II. Phương pháp và phương tiện dạy học
1. Phương pháp
- Quan sát tranh, sơ đồ
- Vấn đáp - tìm tòi
2. Phương tiện
- Câu hỏi, bài tập.
- Kênh hình về hậu quả của đột biến gen và một số địa chỉ trang Web.
III. Tiến trình bài học
1. Kiểm tra bài cũ:
* GV nêu câu hỏi : Mô tả cấu trúc và cơ chế hoạt động của opêron Lac ở vi khuẩn E.coli ?
- HS trả lời
- GV nhận xét, đánh giá.
* GV gọi 1 HS lên làm bài tập về nhà
- Đáp án của câu 2:
a. Chuỗi polipeptit : Met – Arg – Ileu – Leu - Lys
b. + Met – Arg – Ileu – Leu – Lys (cấu trúc của chuỗi polipeptit không thay đổi).
+ Met – Gly – Ileu – Leu – Lys (cấu trúc của chuỗi polipeptit có sự thay thế 1 axit amin).
+ Met – Arg – Ser (cấu trúc của chuỗi polipeptit có sự thay thế 1 axit amin và bị mất 2 axit amin).
+ Met – Arg – Asp – Pro – Glu (cấu trúc của chuỗi polipeptit bị thay đổi từ vị trí bị đột biến trở đi).
2. Tiến trình bài học
2.1. Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm và các dạng đột biến gen.
Hoạt động của giáo viên - học sinh
|
Nội dung
|
GV: Dựa vào kiến thức đã học và nghiên cứu sách giáo khoa trang 19, hãy định nghĩa các khái niệm: đột biến gen, đột biến điểm, thể đột biến và tác nhân đột biến?
HS nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi.
GV: Trong chọn giống, tác nhân đột biến được sử dụng nhằm mục đích gì?
HS nghiên cứu SGK để trả lời câu hỏi.
GV: Dựa vào những kiến thức đã học, hãy cho biết có các dạng đột biến điểm nào?
HS tái hiện kiến thức đã học để trả lời.
|
I. Khái niệm và các dạng đột biến gen
1. Khái niệm
- Đột biến gen là những biến đổi nhỏ trong cấu trúc của gen liên quan đến một hoặc một số cặp nuclêôtit (Nu).
- Đột biến điểm là những biến đổi chỉ liên quan đến 1 cặp Nu của gen.
- Thể đột biến là những cá thể mang gen đột biến đã biểu hiện ra kiểu hình.
- Trong tự nhiên, đột biến gen có thể xảy ra ở các gen trong tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục nhưng với tần số thấp từ 10-6 – 10- 4 .
- Nhân tố gây nên đột biến gọi là tác nhân đột biến.
- Ứng dụng:
Trong chọn giống, người ta chủ động dùng tác nhân đột biến tác động :
+ Lên vật chất di truyền → tạo ra đột biến với tần số cao.
+ Định hướng lên một số gen cần thiết để tạo những sản phẩm tốt phục vụ cho đời sống.
2. Các dạng đột biến điểm
Thay thế một cặp Nu, mất hoặc thêm một cặp Nu.
|
2.2. Hoạt động 2: Tìm hiểu nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen.
Hoạt động của giáo viên - học sinh
|
Nội dung
|
GV: Có những nguyên nhân nào gây ra đột biến gen ?
HS nghiên cứu SGK để trả lời
GV: Trong quá trình nhân đôi ADN, vì sao khi các bazơ nitơ dạng hiếm có thể dẫn đến phát sinh đột biến gen ?
HS nghiên cứu SGK để trả lời.
GV: Giải thích trạng thái tiền đột biến của gen.
Điều kiện nào để gen ở trạng thái tiền đột biến phát sinh đột biến gen?
HS suy luận để trả lời.
GV: Trình bày cơ chế phát sinh đột biến gen do tác động của tia tử ngoại?
HS nghiên cứu SGK để trả lời.
GV: 5 brôm uraxin (5 BU) có cấu trúc giống với loại bazơ nitơ nào? 5 BU có thể gây ra dạng đột biến gen nào?
HS nghiên cứu SGK để trả lời.
GV: Ngoài những tác nhân đột biến trên, tác nhân đột biến nào cũng làm phát sinh đột biến gen ?
HS nghiên cứu SGK để trả lời.
GV có thể giải thích thêm cơ chế phát sinh đột biến do tác nhân sinh học là virut.
|
II. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen
1. Nguyên nhân
Tác động của các tác nhân vật lí, hoá học, sinh học hoặc những rối loạn sinh lí, hóa sinh trong tế bào.
2. Cơ chế phát sinh đột biến gen
a. Sự kết cặp không đúng trong nhân đôi ADN
* Cơ chế:
- Bazơ nitơ dạng thường có thể hỗ biến thành bazơ nitơ dạng hiếm. Ở dạng này có những vị trí liên kết hiđrô bị thay đổi làm cho chúng kết cặp không đúng trong quá trình nhân đôi ADN dẫn đến phát sinh đột biến gen.
- Gen ở trạng thái tiền đột biến, nếu không được sửa sai thì sau lần nhân đôi tiếp theo sẽ phát sinh đột biến gen.
b. Tác động của tác nhân gây đột biến
+ Tác nhân vật lí: có nhiều loại như tia tử ngoại,…
Tia tử ngoại (UV) có thể làm cho 2 bazơ Timin trên cùng một mạch ADN liên kết với nhau và có thể phát sinh đột biến gen.
b. Tác nhân hóa học như 5 brôm uraxin (5 BU)
c. Tác nhân sinh học: virut,…
|
2.3. Hoạt động 3: Tìm hiểu hậu quả và vai trò của đột biến gen.
Hoạt động của giáo viên - học sinh
|
Nội dung
|
GV: Trên cơ sở bài tập về nhà, hãy so sánh mức độ ảnh hưởng của các dạng đột biến điểm đến cấu trúc của chuỗi polipeptit ?
HS phân tích và trả lời câu hỏi.
GV: Nhận xét, bổ sung và hoàn thiện câu trả lời.
GV: Tại sao đột biến thay thế một cặp Nu lại hầu như vô hại đối với thể đột biến?
HS dựa vào kết quả của bài tập để trả lời câu hỏi đặt ra.
GV đưa ví dụ về bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm và giới thiệu địa chỉ một số trang Web để HS truy cập.
GV: Mức độ gây hại của đột biến gen phụ thuộc vào những yếu tố nào?
HS nghiên cứu SGK để trả lời.
GV có thể làm rõ bằng cách đưa ví dụ về khả năng kháng thuốc DDT do alen đột biến quy định ở côn trùng.
GV: Đột biến gen có vai trò như thế nào trong tiến hóa và chọn giống?
HS nghiên cứu SGK để trả lời.
GV: Giải thích vì sao tần số đột biến gen là rất thấp nhưng đột biến gen vẫn tạo nên nguồn biến dị di truyền chủ yếu cho tiến hóa?
HS nghiên cứu SGK để trả lời.
|
III. Hậu quả và ý nghĩa của đột biến gen
1. Hậu quả
- Đột biến gen làm biến đổi trình tự Nu của gen → biến đổi trình tự Nu trên mARN → có thể thay đổi trình tự axit amin trong prôtêin.
+ Đột biến thay thế 1 cặp Nu thường vô hại (trung tính): chỉ làm thay đổi 1 bộ ba mã hoá và do tính thoái hoá của mã di truyền. Tuy nhiên, nếu đột biến thay thế 1 cặp Nu làm sai khác 1 axit amin trong chuỗi pôlipeptit thì có thể làm thay đổi chức năng của prôtêin.
+ Đột biến mất (thêm) 1 cặp Nu: mã di truyền đọc sai từ vị trí xảy ra đột biến trở đi → thay đổi cấu trúc và chức năng prôtêin → có thể có lợi hoặc gây hại cho cơ thể.
- Mức độ gây hại của đột biến gen phụ thuộc vào 2 yếu tố: điều kiện môi trường và tổ hợp gen.
2. Vai trò và ý nghĩa của đột biến gen
a. Đối với tiến hóa
Đột biến gen làm xuất hiện các alen mới, cung cấp nguồn biến dị di truyền chủ yếu cho tiến hóa.
b. Đối với chọn giống
Là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho chọn giống.
|
3. Củng cố và giao bài tập về nhà:
* Củng cố: Giáo viên sử dụng bản đồ tư duy để tóm tắt nội dung bài học
* Bài tập về nhà:
Trang Web để tìm hiểu về bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm: http://www.bioeditage.vn/index.php?option=com_content&view=article&id=117:thieumauhongcauhinhliem&catid=101:nbslistdisorder&Itemid=153
- Ôn lại các kiến thức sau: Khái niệm cặp NST tương đồng, bộ NST lưỡng bội, bộ NST đơn bội, NST cấu trúc đơn, NST cấu trúc kép.
- Mô tả sự biến đổi hình thái NST qua các kì của quá trình phân bào nguyên phân.
Bài 5: NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ
I. Mục tiêu bài dạy
Học xong bài này, học sinh phải:
1. Kiến thức:
- Nêu được hình thái NST ở sinh vật nhân sơ và ở sinh vật nhân thực.
- Trình bày được cấu trúc siêu hiển vi của NST ở sinh vật nhân thực.
- Nêu được cấu trúc NST ở sinh vật nhân sơ.
- Nêu được khái niệm đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể.
- Trình bày được nguyên nhân và các dạng đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể.
2. Kỹ năng: kỹ năng phân tích, quan sát, hợp tác nhóm.
3. Thái độ:
- Hình thành thái độ yêu thích khoa học, tìm tòi nghiên cứu.
- Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, hạn chế tác nhân gây đột biến NST.
II. Phương pháp và phương tiện dạy học
1. Phương pháp
- Quan sát tranh, sơ đồ
- Vấn đáp - tìm tòi.
- Tự học qua sách giáo khoa có hướng dẫn.
2. Phương tiện
- Câu hỏi, bài tập.
- Mô hình, tranh vẽ, kênh hình về thể đột biến cấu trúc NST ở người và một số địa chỉ trang Web.
- Phiếu học tập:
Nghiên cứu nội dung SGK để hoàn thành bảng sau :
Các dạng
|
Vẽ hình
|
Biểu hiện
|
Hậu quả, vai trò (ý nghĩa)
|
Mất đoạn
|
A B C D E F G ?
|
|
|
Lặp đoạn
|
 A B C D E F G ?
|
|
|
Đảo đoạn
|
 A B C D E F G ?
|
|
|
Chuyển đoạn
|
Chuyển đoạn trên 1 NST
A B C D E F G ?
Chuyển đoạn giữa 2 NST không tương đồng
A B C D E F G
1 2 3 4 5 6 7 8
|
|
|
- Đáp án:
Các dạng
|
Vẽ hình
|
Biểu hiện
|
Hậu quả, vai trò (ý nghĩa)
|
Mất đoạn
|
A B C D E F G
A B C D E
|
Là dạng đột biến làm cho một đoạn NST nào đó bị mất đi.
|
* Hậu quả: làm giảm số lượng gen, làm mất cân bằng gen nên thường gây chết cho thể đột biến.
* Ví dụ: Ở người, mất một phần vai ngắn NST số 5 gây nên hội chứng tiếng mèo kêu.
* Ý nghĩa: gây mất đoạn nhỏ để loại ra khỏi NST những gen không mong muốn ở thực vật.
|
Lặp đoạn
|
A B C D E F G
A B C D E F G F G
|
Là dạng đột biến làm cho một đoạn nào đó của NST có thể được lặp lại một hay nhiều lần.
|
* Hậu quả: làm gia tăng số lượng gen trên NST dẫn đến mất cân bằng hệ gen nên có thể gây hại cho thể đột biến. Ngoài ra, có thể làm tăng số lượng sản phẩm của gen.
* Ví dụ: Ở đại mạch, lặp đoạn làm tăng hoạt tính enzim amilaza có ý nghĩa trong công nghiệp sản xuất bia.
* Vai trò: lặp đoạn dẫn đến lặp gen tạo điều kiện cho đột biến gen, tạo nên các gen mới cho tiến hóa.
|
Đảo đoạn
|
A B C D E F G
A B C D E G F
|
Là dạng đột biến làm cho một đoạn NST nào đó đứt ra rồi đảo 1800 và nối vào vị trí cũ.
|
* Hậu quả: làm thay đổi trình tự phân bố các gen trên NST. Do đó, có thể làm thay đổi sự hoạt động của gen.
* Vai trò: góp phần tạo nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa.
|
Chuyển đoạn
|
* Chuyển đoạn trên 1 NST
A B C D E F G
A B F G C D E
* Chuyển đoạn giữa 2 NST không tương đồng
A B C D E F G
1 2 3 4 5 6 7 8
  A B C D E 78
  1 2 3 4 5 6 F G
|
Là dạng đột biến dẫn đến sự trao đổi đoạn trong một NST hoặc giữa các NST không tương đồng.
|
* Hậu quả
Chuyển đoạn lớn thường làm thay đổi nhóm gen liên kết, vì vậy thể đột biến thường bị giảm khả năng sinh sản.
* Vai trò quan trọng trong quá trình hình thành loài mới.
* Ứng dụng thực tiễn:
+ sử dụng côn trùng mang chuyển đoạn làm công cụ phòng trừ sâu hại bằng biện pháp di truyền.
+ ứng dụng chuyển đoạn nhỏ để chuyển một số gen mong muốn từ NST của loài này sang NST của loài khác.
|
III. Tiến trình bài học
1. Kiểm tra bài cũ
- GV nêu câu hỏi: Phân tích hậu quả của đột biến gen đối với thể đột biến?
- HS: Trả lời câu hỏi.
- GV: Nhận xét, đánh giá.
2. Dạy học bài mới
2.1. Hoạt động 1: Tìm hiểu hình thái và cấu trúc nhiễm sắc thể.
Hoạt động của giáo viên - học sinh
|
Nội dung
|
GV: Ở sinh vật nhân thực, NST được cấu tạo từ những thành phần nào ?
HS nghiên cứu SGK để trả lời.
GV: Hãy mô tả sự biến đổi hình thái NST qua các kì của quá trình phân bào ?
HS trình bày nội dung đã được chuẩn bị.
GV: Mỗi NST điển hình gồm mấy vùng ? Nêu chức năng của mỗi vùng ?
HS nghiên cứu SGK để trả lời.
GV: Quan sát hình 5.1 và mô tả NST có cấu trúc kép ở kì giữa nguyên phân ?
HS phân tích hình vẽ để trả lời câu hỏi.
GV: Nhận xét, đánh giá và hoàn chỉnh câu trả lời.
GV: Trong tế bào nhân thực, phân tử ADN dài gấp hàng ngàn lần so với đường kính của nhân tế bào nhưng tại sao ADN có thể xếp gọn vào nhân tế bào?
HS suy luận để đưa ra câu trả lời.
GV: Quan sát và phân tích hình 5.2, hãy trả lời các câu hỏi sau :
+ Đơn vị cơ bản cấu tạo nên NST là gì ?
+ Nêu cấu tạo của 1 nuclêôxom ?
+ Các nuclêôxôm cạnh nhau được nối với nhau như thế nào và tạo nên cấu trúc gì ?
HS quan sát hình vẽ để trả lời câu hỏi.
GV: Từ cấu trúc sợi cơ bản tiếp tục tạo nên những bậc cấu trúc nào ?
HS quan sát hình vẽ để trả lời.
GV: Các mức xoắn khác nhau của NST có ý nghĩa gì ? Tại sao NST xoắn cực đại vào kì giữa của nguyên phân ?
GV gợi ý bằng các ví dụ thực tế để HS trả lời.
GV: Mô tả cấu trúc NST ở sinh vật nhân sơ ?
HS nghiên cứu SGK để trả lời.
|
I. Hình thái và cấu trúc NST
1. Hình thái NST
* Ở sinh vật nhân thực :
- NST gồm ADN và prôtêin chủ yếu là histon.
- Hình thái NST: đặc trưng cho từng loài và nhìn rõ nhất ở kì giữa của nguyên phân. Tuy vậy, hình thái NST biến đổi qua các kì phân bào.
- Mỗi NST điển hình gồm 3 trình tự Nu đặc biệt:
+ Tâm động là vị trí liên kết với thoi vô sắc giúp NST di chuyển về các cực của tế bào trong quá trình phân bào.
+ Vùng đầu mút có tác dụng bảo vệ NST và giúp cho các NST không dính vào nhau.
+ Các trình tự khởi đầu nhân đôi ADN là những điểm mà tại đó ADN bắt đầu được nhân đôi.
2. Cấu trúc NST
a. Cấu trúc hiển vi của một NST
Ở kì giữa, mỗi NST kép gồm 2 crômatit gắn với nhau ở tâm động.
b. Cấu trúc siêu hiển vi
- Đơn vị cơ bản cấu tạo nên NST: nuclêôxôm.
- Mỗi nuclêôxôm gồm 8 phân tử prôtêin histon được quấn quanh bởi 1¾ vòng ADN tương ứng với 146 cặp Nu.
- Các nuclêôxôm cạnh nhau được nối với nhau bởi một đoạn ADN tạo thành chuỗi nuclêôxôm (sợi cơ bản, d = 11 nm)
* Ở sinh vật nhân sơ: chưa có cấu trúc NST như ở tế bào nhân thực, thường chỉ chứa 1 phân tử ADN mạch kép, dạng vòng.
|
2.2. Hoạt động 2: Tìm hiểu đột biến cấu trúc NST.
Hoạt động của giáo viên - học sinh
|
Nội dung
|
GV: Đột biến cấu trúc NST là gì ? Nêu nguyên nhân phát sinh đột biến cấu trúc NST ?
GV yêu cầu HS trả lời câu 5 (trang 26)
GV phát phiếu học tập cho các nhóm học sinh
HS: thảo luận nhóm 10 phút để thống nhất câu trả lời
Đại diện 1 nhóm trả lời, các nhóm khác nhận xét và bổ sung.
GV nhận xét, bổ sung những điều chưa đúng, chưa đủ và đưa ra đáp án để HS đối chiếu tự sửa vào bài của mình.
(GV có thể sử dụng trình chiếu Power point để giới thiệu đáp án)
|
II. Đột biến cấu trúc NST
1. Khái niệm
- Đột biến cấu trúc NST là những biến đổi trong cấu trúc của NST.
- Thực chất là sự sắp xếp lại các gen trên và giữa các NST, do vậy làm thay đổi hình dạng và cấu trúc NST.
2. Nguyên nhân phát sinh
Do tác nhân vật lí, hoá học và sinh học.
- Các tác nhân vật lí: tia phóng xạ.
- Các tác nhân hoá học: thuốc diệt cỏ DDT...
- Tác nhân sinh học: virut
3. Các dạng đột biến cấu trúc NST
Đáp án phiếu học tập
|
3. Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà:
* Củng cố: GV cho HS quan sát nhiễm sắc đồ của người mắc hội chứng tiếng mèo kêu.
GV giới thiệu địa chỉ trang Web để học sinh có thêm những hiểu biết về hội chứng này: http://www.yeutretho.com/baiviet/2009/hoi-chung-cri-du-chat-tre-khoc-nhu-meo-keu.html
* Bài tập về nhà:
- Trả lời các câu hỏi trang 26 SGK Sinh học 12.
+ Ôn lại một số kiến thức: Khái niệm đột biến số lượng NST, các dạng đột biến số lượng NST, cơ chế hình thành thể tứ bội và thể tam bội.
Bài 6: ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ
I. Mục tiêu bài học
Học xong bài này, học sinh phải :
1. Kiến thức:
- Nêu được khái niệm đột biến lệch bội, thể khảm, tự đa bội và dị đa bội.
- Nêu được các dạng thể lệch bội, thể tự đa bội.
- Trình bày được cơ chế phát sinh đột biến lệch bội, đột biến đa bội.
- Hiểu được cơ chế phát sinh thể lệch bội (2n + 1) và (2n - 1), thể tam bội, thể tứ bội, thể song nhị bội.
- Nêu được đặc điểm của thể đa bội.
- Nêu được hậu quả, vai trò của đột biến lệch bội và đột biến đa bội.
2. Kỹ năng: kỹ năng phân tích, quan sát, hợp tác nhóm.
3. Thái độ:
- Hình thành thái độ yêu thích khoa học, tìm tòi nghiên cứu.
- Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, hạn chế tác nhân gây đột biến số lượng NST.
II. Phương pháp và phương tiện dạy học
1. Phương pháp
- Quan sát tranh, sơ đồ
- Vấn đáp - tìm tòi.
- Tự học qua sách giáo khoa có hướng dẫn.
2. Phương tiện
- Câu hỏi, bài tập.
- Mô hình, tranh vẽ, tài liệu tham khảo, kênh hình về thể lệch bội ở người và một số địa chỉ trang Web đề cập đến đột biến số lượng NST.
- Phiếu học tập: Đột biến lệch bội (Dị bội)
Khái niệm đột biến lệch bội
|
|
Các dạng thể đột biến lệch bội
|
|
Cơ chế phát sinh đột biến lệch bội và thể lệch bội, thể khảm
|
- Trong giảm phân:
- Trong nguyên phân:
|
Hậu quả của đột biến lệch bội
|
|
Vai trò của đột biến lệch bội
|
|
Ví dụ về thể lệch bội
|
|
- Đáp án:
Khái niệm đột biến lệch bội
|
Là đột biến làm thay đổi số lượng NST ở một hay một số cặp NST tương đồng.
|
Các dạng thể đột biến lệch bội
|
Thể không (2n – 2), thể một (2n – 1), thể ba (2n + 1), thể một kép (2n – 1 - 1), thể ba kép (2n + 1 + 1), thể bốn (2n + 2), thể bốn kép (2n + 2 + 2).
|
Cơ chế phát sinh đột biến lệch bội và thể lệch bội, thể khảm
|
- Trong giảm phân: do rối loạn phân bào làm cho một hoặc một số cặp NST không phân li sẽ tạo ra các giao tử thừa hoặc thiếu một vài NST.
+ Trong quá trình thụ tinh, các giao tử này kết hợp với các giao tử bình thường sẽ tạo ra các thể lệch bội.
- Trong nguyên phân: do rối loạn phân bào làm cho một hoặc một số cặp NST không phân li ở các tế bào sinh dưỡng (2n) dẫn đến một phần cơ thể mang đột biến lệch bội và hình thành thể khảm.
|
Hậu quả của đột biến lệch bội
|
Làm mất cân bằng của toàn hệ gen nên ảnh hưởng đến sức sống và khả năng sinh sản của thể đột biến tùy theo loài.
|
Vai trò của đột biến lệch bội
|
- Cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa.
- Trong chọn giống, sử dụng lệch bội để xác định vị trí của gen trên NST.
|
Ví dụ về thể lệch bội
|
Ở cà độc dược (2n = 24), có 12 thể ba trong quần thể cho dạng quả khác nhau về hình dạng, kích thước và sự phát triển của các gai.
|
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |
