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

Tuần:......	ngày soạn:..../..../......
Tiết:.... 	
Chương I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ
Bài 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA ADN
	I. MỤC TIÊU:
Qua bài học, học sinh phải:
1. Kiến thức.
- Học sinh trình bày được khái niệm cấu trúc chung của gen và nêu được hai loại gen chính.
- Học sinh nêu và giải thích được mã di truyền. 
- HS mô tả quá trình nhân đôi ADN ở Ecoli và phân biệt được sự khác nhau giữa nhân sơ và nhân chuẩn. 
2. Kỹ năng.
- Phát triển năng lực quan sát, phân tích, so sánh, khái quát hoá.
- Rèn kỹ năng làm việc độc lập với sách giáo khoa.
3. Thái độ. 
- Nâng cao nhận thức đúng đắn và khoa học về gen và mã di truyền. 
- Hình thành thái độ yêu thích khoa học tìm tòi nghiên cứu. 
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC – PHƯƠNG PHÁP : 
Hình 1.1 , bảng 1 mã di truyền SGK 
Sơ đồ cơ chế tự nhân đôi của ADN . 
Sơ đồ liên kết của các nuclêôtit trong chuỗi pôlinuclêôtit .
Mô hình cấu trúc không gian của ADN . 
Máy chiếu qua đầu nếu dùng bảng trong .
 - Phương pháp dạy học: Thảo luận nhóm, hỏi đáp, diễn giảng.
III. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC BÀI HỌC : Ổn định lớp : Kiểm tra sỉ số.
Kiểm tra bài cũ : 
Không kiểm tra , giới thiệu chương trình Sinh học 12 .
Bài mới : sinh sản là một đặc tính cơ bản của cơ thể sống.Trong quá trình sinh sản chúng ta nhận thấy con sinh ra nhất định giống cha mẹ ở 1 mức độ nào đó hay nói cách khác nay chính là sự sao chép lại các tính trạng và tính chất của cơ thể từ thế hệ này sang thế hệ khác gọi là hiện tượng di truyền
Thường thì các tính trạng là tính chất của cơ thể được sao chép lại qua sinh sản rất bền vững nhưng không tuyệt đối. Con của cùng cha mẹ vẫn có sự sai khác nào đó và hiện tượng trên gọi là biến dị 
Vậy sự di truyền và biến dị được thực hiện theo cơ chế nào chúng ta cùng tìm hiểu
Hoạt động của thầy
Hoạt động của trò
Nội dung kiến thức
 GV nêu ví dụ trong SGK 
 ? Gen là gì ? 
 Giáo viên yêu cầu HS nhắc lại thành phần cấu trúc hoá học của phân tử ADN . 
 Giới thiệu cho học sinh biết gen có nhiều loại như gen cấu trúc , gen điều hoà ...
 Thế nào là gen cấu trúc?
 Là gen mang thông tin mã hóa cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng của tế bào
GV: cho học sinh quan sát hình 1.1 .
GV : Dựa vào hình 1.1 hãy mô tả cấu trúc của một gen cấu trúc gồm mấy vùng? Xác định chiều của gen cấu trúc
Dựa vào nội dung trong SGK cho biết
Phân biệt gen không phân mảnh và gen phân mảnh
Thế nào là gen không phân mảnh?
Thế nào là gen phân mảnh?
GV yêu cầu HS 
? Mã di truyền là gì ?
? Tại sao mã di truyền lại là mã bộ ba ? 
 GV gợi ý cho hs trả lời
 - Trong ADN chỉ có 4 loại nuclêôtit
 Trong prôtêin lại có khoảng 20 loại axit amin . 
- Nếu 1 nuclêôtit xác định 1 axit amin thì có 41 = 4 tổ hợp , chưa đủ để mã hoá cho 20 loại axit amin . 
- Nếu 3 nuclêôtit xác định 1 axit amin thì có 43 = 64 tổ hợp , thừa đủ để mã hoá cho 20 loại xít amin .
? Mã di truyền có những đặc điểm gì ? 
GV nêu VD 
- MMG: 3’ XGA GAA TTT XGA 5’ 
- Tất cả các loài đều có trung bộ mã di truyền thể hiện trong bảng 1 trang 8 SGK
Chú ý tính phổ biến chỉ mang tính chất tương đối vì có một số trường hợp đặc biệt: TXT ở ADN nhân mã hóa cho Arg đối với ADN ti thể là tín hiệu kết thúc
- GV yêu cầu HS quan sát bảng 1 trang 8 và tìm xem co bộ ba nào mã hóa cho 2 loại axit amin khác nhau tính đặc hiệu
- GV yêu cầu HS tìm các bộ ba khác nhau mã hóa cho Glutamin 
 GV cho học sinh nghiên cứu mục III , kết hợp quan sát hình 1.2 
? Quá trình nhân đôi ADN xảy ra chủ yếu ở thành phần nào trong tế bào ? Trong điều kiện nào ? 
?. ADN được nhân đôi theo nguyên tắc nào ? 
? Như thế nào là nguyên tắc bổ sung và bán bảo toàn?
? Có những thành phần nào tham gia vào quá trình tổng hợp ADN?
? Cho biết vai trò của enzim ADN- polinucleotit?
? Các giai đoạn chính tự sao ADN là gì? 
? Các nuclêôtit (Nu) tự do của môi trường liên kết với các mạch gốc phải theo nguyên tắc nào? 
? Mạch nào được tổng hợp liên tục , mạch nào tổng hợp từng đoạn ?vì sao?
?. Kết quả tự nhân đôi của ADN như thế nào ?
?. Quá trình nhân đôi của ADN có ý nghĩa như thế nào?
Dựa vào nd trong SGK trả lời
HS dựa vào kiến thức lớp 10 trả lời 
- Gen cấu trúc có 3 vùng : Vùng điều hoà đầu gen mang tín hiệu khởi động , vùng mã hoá mang thông tin mã hoá axit amin , vùng kết thúc nằm ở cuối gen .
- Chiều của gen cấu trúc từ 3’ – 5’ 
HS trả lời
HS dựa vào nội dung trong SGK trả lời
 HS trả lời
Mã di truyền có 4 đặc điểm:
- Đọc liên tục theo từng bộ ba không gối lên nhau
- Tính phổ biến
- Tính thoái hóa 
- Tính đặc hiệu
HS quan sát bảng 1 trả lời không có bộ ba nào mã hóa cho hai loại a.a khác nhau
Bộ ba: GAA, GAG 
- Học sinh nghiên cứu mục III , và quan sát hình 1.2 
- Xảy ra trong nhân tế bào , tại các NST , ở kì trung gian giữa hai lần phân bào .
- ADN được nhân đôi theo nguyên tắc bổ sung và bán bảo toàn .
- Nguyên tắc bổ sung nghĩa là A = T và GX 
- Bán bảo toàn là ADN mới tổng hợp có 1 mạch của ADN mẹ và 1 mạch mới tổng hợp 
- Enzim ADN – polinucleotit và một số enzim khác, các nu tự do trong môi trường nội bào
- Tổng hợp mạch polinucleotit 
Gồm 3 giai đoạn: Tháo xoắn phân tử ADN, tổng hợp các mạch ADN mới, Hai phân tử ADN được tạo thành
3’ – 5’ liên tục, 5’ – 3’ ngắt quãng.Vì ADN polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’- 3’ 
Hai phân tử ADN được tạo thành
Là cơ sở cho NST , tự nhân đôi , giúp bộ NST của loài giữ tính đặc trưng và ổn định .
I. GEN : 
 1. Khái niệm : Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hoá một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN .
 2. Cấu trúc của gen cấu trúc .
 - Là gen mang thông tin mã hóa cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng của tế bào
 - Chiều của gen cấu trúc: 3’ – 5’
a. Cấu trúc chung của gen
Gen cấu trúc có ba vùng 
- Vùng điều hòa: Ở đầu 3’ mạch mã gốc gen mang tín hiệu khởi động và điều hòa quá trình phiên mã.
- Vùng mã hoá mang thông tin mã hoá axit amin . 
- Vùng kết thúc nằm ở cuối gen mang tín hiệu kết thúc phiên mã .
b. Cấu trúc riêng:
Sinh vật nhân sơ:Các gen có vùng mã hóa liên tục gọi là gen không phân mảnh
Phần lớn sinh vật nhân thực:Các gen có vùng mã hóa không liên tục, xen kẽ các đoạn mã hóa axit amin (exon) là các đoạn không mã hóa axit amin ( intron)
II. MÃ DI TRUYỀN : 
a. Khái niệm:
- Mã di truyền là trình tự các nuclêôtit trong gen quy định trình tự các axit amin trong phân tử protein .
- Mã di truyền là mã bộ ba( gồm 3 nu kế tiếp nhau mã hoa cho một aa)
- số bộ ba: 43 = 64 trong đó có 
+ 61 bộ ba: → 20 a.a
 ( 1 bộ ba AUG là mã mở đầu: khởi đầu dịch mã và mã hóa a.a metionin ( ở sinh vật nhân sơ là foocmin metionin)
+ 3 bộ ba kết thúc: UAA, UGA, UAG không mã hóa a.a
b. Đặc điểm mã di truyền 
- Đọc liên tục từ một điểm xác định theo từng bộ ba nu, không gối lên nhau.
- Có tính phổ biến: Tất cả các loài đều có chung một bộ mã di truyền.
- Có tính đặc hiệu: Một bộ ba chỉ mã hóa cho một loại axit amin.
- Có tính thoái hóa: Nhiều bộ ba khác nhau cùng xác định một loại axit amin (trừ AUG, UGG).
III. QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA AND ( sao chép, tái bản) 
1. Thời điểm : Xảy ra trong nhân tế bào , tại các NST , ở kì trung gian giữa hai lần phân bào .
2. Nguyên tắc: Theo nguyên tắc bổ sung và bán bảo toàn
3. Diễn biến : 
- Tháo xoắn phân tử ADN: dưới tác dụng của enzim 2 mạch ADN tách nhau dần
- Tổng hợp các mạch ADN mới: 
 + Enzim ADN polimeraza lắp ráp các nucleotit tự do theo nguyên tắc bổ sung với mỗi mạch khuôn ADN 
Agốc = T môi trường 
Tgốc = A môi trường 
Ggốc X môi trường 
Xgốc Gmôi trường 
 + Enzim ADN polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’- 3’ nên .
 * Trên mạch khuôn 3’-5’mạch bổ sung được tổng hợp liên tục.
 * Trên mạch khuôn 5’ – 3’ mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn okazaki. Sau đó các đoạn này nối lại với nhau nhờ enzim nối ligaza.
- Hai phân tử ADN được tạo thành:
+ Một phân tử ADN qua một lần tự sao cho 2 phân tử ADN 
+ Mỗi phân tử ADN có một mạch mới tổng hợp còn mạch kia của ADN ban đầu
- Ý nghĩa : Là cơ sở cho NST , tự nhân đôi , giúp bộ NST của loài giữ tính đặc trưng và ổn định . 
IV . CỦNG CỐ : 
 Nêu những điểm giống và khác nhau giữa sự tự nhân đôi của ADN ở sinh vật nhân sơ và sự tự nhân đôi của ADN ở sinh vật nhân thực .
 Nhân đôi ở SV nhân thực có cơ chế giống với sự nhân đôi ở SV nhân sơ nhưng khác nhau ở điểm: SV nhân thực có nghiều phân tử ADN kích thước lớn nên sự nhân đôi xảy nhiều điểm trong mỗi phân tử tạo nhiều đơn vị nhân đôi và do nhiều loại enzim tham gia
Công thức giải bài tập:
	- Tính chiều dài: L = x 3,4 (A0)
	- Tính số lượng nuclêôtit của gen: N = A + T + G + X = 2A + 2G = 2T + 2X
	- Tính khối lượng: M = N x 300 (đvC)
	- Tính số nuclêôtit mỗi loại: theo NTBS: A = T; G = X A + G = T + X = 
	- Tính số nuclêôtit mỗi loại: A1 + T1 + G1 + X1 = A2 + T2 + G2 + X2 = 
	A1 = T2; A2 = T1; G1 = X2; G2 = X1
	 A = T = A1 + A2 = T1 + T2 = ; G = X = G1 + G2 = X1 + X2 = .
	 A + G = hay 2A + 2G = N
	- Tỷ lệ % từng loại nuclêôtit: %A + %G = 50% N
 	%A = %T = = ; %G = %X = = 
	- Số chu kì xoắn: = = 
V. BÀI TẬP VỀ NHÀ : 
 * Một phân tử ADN chứa 650.000 nuclêôtit loại X, số nuclêôtit loại T bằng 2 lần số nuclêôtit loại X.
	a. Tính chiều dài của phân tử ADN đó?
	b. Khi phân tử ADN này nhân đôi, thì nó cần bao nhiêu nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào?
 * Nếu 1 phân tử ADN có tổng số nuclêôtit là 3000 thì sau 3 lần nhân đôi liên tiếp cần cung cấp bao nhiêu nuclêôtit tự do?
	* Chuẩn bị các câu hỏi và bài tập trang 10 SGK 
	Phần bổ sung kiến thức :
	* Tìm hiểu cấu trúc không gian và cấu trúc hoá học của phân tử ADN , chức năng của phân tử ADN ? 
Ngày :.../..../......
 TTCM
Nguyễn Thị Kim Chuyên