Bài soạn Sinh 12 bài 1: Gen mã di truyền và quá trình nhân đôi của ADN

PHẦN V : DI TRUYỀN HỌC 
CHƯƠNG I : CƠ CHẾ DI TRUYỀN BIẾN DỊ
Tiết 1,2 Bài 1: GEN MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA ADN 
I. MỤC TIÊU: 
-Trình bày được khái niệm và mô tả cấu trúc chung của gen.
-Trình bày được khái niệm mã di truyền và các đặc điểm chung của nó.
-Mô tả hình tái bản của ADN, mô tả các bước của qui trình tự nhân đôi của ADN làm cơ sở cho sự tự nhân đôi của NST .
-Rèn luyện và phát triển tư duy phân tích khái quát hóa.
-Tích hợp giáo dục môi trường bảo vệ hệ gen của động vật quí hiếm.
II. CHUẨN BỊ: 
Tranh vẽ : cấu trúc chung của gen, sơ đồ minh họa quá trình nhân đôi của ADN.
III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY: 
1. Ổn định lớp: 
2. Bài mới. 
Nội dung
Hoạt động của GV và HS
I. Gen:
1. Khái niệm: 
-Gen là 1 đoạn của phân tử của ADN mang thông tin mã hóa 1 sản phẩm nhất định (chuỗi plypectit, ARN) 
-Sự đa dạng của gen chính là đa dạng di truyền (đa dạng vố gen) cần có ý thức bảo vệ nguồn gen 
2. cấu trúc chung của gen: 
Mỗi gen mã hóa protein gồm 3 vùng trình tự nucleotit: 
-Vùng điều hòa: nằm ở đầu 3’ của mạch mã gốc của gen mang tính hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã.
-Vùng mã hóa: mang thông tin mã hóa các axit amin. Các gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa liên tục (gen không phân mảnh). Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục (phân mảnh) xen kẽ các đoạn mã hóa các axit amin (êxon) và các đoạn không mã hóa axit amin (intron).
-Vùng kết thúc: Nằm ở đầu 5’ của mạch mang mã gốc của gen mang tín hiệu kết thúc phiên mã.
II. Mã di truyền: 
1. Khái niệm: Là trình tự các nu trong gen qui định trình tự các a.a trong protein.Mã di truyền là mã bộ 3, có nghĩa là cứ 3 nu đứng kế tiếp nhau cùng loại hay khác loại qui định 1 a.a 
( có 43 = 64 tổ hợp để mã hóa thừa đủ cho 20 loại a.a.)
2. Đăc điểm chung của mã di truyền: 
-Mã di truyền được đọc từ 1 điểm xác định theo từng bộ 3 nu mà không gối lên nhau.
-Mã di truyền có tính phổ biến, tức là tất cả các loài có chung bộ mã di truyền.
-Mã di truyền có tính đặc hiệu, tức là 1 bộ 3 chỉ mã hóa cho 1 loại a.a.
-Mã di truyền mang tính thoái hóa(dư thừa), tức là nhiều bộ 3 cùng xác định 1 loại a.a. Trừ 3 bộ 3 kết thúc không xác định 1 loại a.a nào là UAA, UAG và UGA. Bộ 3 mở đầu AUG thì có chức năng qui định điểm khởi đầu dịch mã và qui định a.a metionin ở sinh vật nhân thực (foocmin metionin ở SV nhân sơ).
III. Quá trình nhân đôi của ADN:
Quá trình nhân đôi của ADN diễn ra vào pha S ở kì trung gian của phân bào (quá trình này tạo ra 2 cromatit trong NST để chuẩn bị phân chia tế bào) gồm 3 bước:
Bước 1: ADN tháo xoăn: Nhờ enzim tháo xoắn, phân tử ADN 
được tách ra tạo chạc chữ Y, để lộ ra 2 mạch khuôn.
Bước 2: Tổng hợp ADN mới: enzim ADN polimeraza sử dụng một mạch làm khuôn tổng hợp nên mạch mới theo nguyên tắc bổ sung(A-T và G-X) .Vì ADN polimeraza chỉ có thể tổng hợp mạch mới theo chiều 5`-3` , do vậy khi nhân đôi trên mạch khuôn có chiều 3`-5` thì mạch bổ sung được tổng hợp liên tục .Còn trên mạch khuôn 5`-3` được tổng hợp từng đoạn ngắn(đoạn okazaki) ngược với chiều phát triển của chạc chữ Y, sau đó các đoạn này được nối lại với nhau nhờ enzim nối ligaza tạo thành mạch bổ sung hoàn chỉnh .
Bước 3: Hình thành phân tử ADN mới : từ một phân tử ADN mẹ tạo thành hai phân tử ADN con giống nhau và giống phân tử ADN mẹ. Trong mỗi phân tử ADN con một mạch mới được tổng hợp, còn mạch kia thì của ADN ban đầu( nguyên tắc bán bảo tồn) 
-HS: đọc mục I.1 trong SGK tìm các cụm từ hay các từ mô tả về gen.
-GV: yêu cầu hs nhấc lại kiến thức về cấu trúc của ADN( chú ý cấu trúc 2 mạch // và ngược chiều nhau: 5’-3’và 3’-5’.
-GV: mỗi gen cấu trúc có mấy vùng ? là những vùng nào? Đặc điểm nổi bật của từng vùng.
-HS: quan sát tranh và đọc mục I.2 để trả lời.
-GV: cung cấp thông tin về sự khác nhau giữa cấu trúc của gen sv nhân sơ và sv nhân thực( vùng mã hóa liên tục và vùng mã hóa không liên tục).
-GV: gen có cấu tạo từ các nu( A,T,G,X) còn protein cấu tạo từ aa(20 loại). Vậy làm thế nào để gen quy định protein được .
-HS: tìm mối quan hệ giữa gen-ARN-pro
Từ đó suy ra mã di truyền là mã bộ ba.
-GV: có phài mỗi aa đều do một mã hóa quy định? Có bộ ba nào không mã hóa aa?
-HS: nhận xét: có 43 =64 bộ ba mã hóa mà chỉ có 20 aa suy ra có nhiều bộ ba cùng xác định một loại aa. Hs nêu ba bộ ba kết thúc không xác định một loại aa, bộ 3 mở đầu AUG quy định aa metionin.
-GV: ADN nhân trong pha nào của TB ? 
-HS: ADN nhân đôi ở kì trung gian trong pha S
-GV: treo tranh vẽ quá trình nhân đôi của ADN và hỏi: quá trình gồm mấy bước?
-HS: 3 bước 
-GV: bước 1 diễn ra như thế nào? 
-HS: nhờ enzim tháo xoắn hai mạch đơn ADN tách nhau ra hình chữ Y.
-GV: bước 2 diễn ra như thế nào?
-HS: nhờ enzim poliraza sử dụng 1 mạch làm khuông tồng hợp nên mạch mới theo nguyên tắc bổ sung trong đó 3’-OH được tổng hợp liên tục, cón mạch 5’-P tổng hợp từng đoạn ngắn là các đoạn okazaki.
-GV: bước 3 diễ ra như thế nào ?
-HS: một phân tử ADN mẹ tạo thành hai phân tử ADN con theo nguyên tắc bán bảo tồn. 
IV.CỦNG CỐ VÀ HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ: 
1/ Chọn câu trả lời đúng : giả sử một gen chỉ được cấu tạo từ 2 loại nu G và X trên mạch gốc của gen đó có thể có tối đa: (23=8)
A. 2 loại mã bộ ba C. 8 loại mã bộ ba 
B. 16 loại mã bộ ba D. 12 loại mã bộ ba 
2/ Trả lời câu hỏi:
- Một ADN ban đầu nhân đôi 3 lần thì thu được bao nhiêu ADN con ?(23=8) 
- Nếu ADN đó có tổng số nu bằng 3000 thì quá trình nhân đôi ấy cần nguyên liệu của môi trường là bao nhiêu nu tự do ?(Ncc=Ngen(2n-1))=>Ncc=3000.7=21000
* Chuẩn bị bài: Phiên mã và dịch mã