GIÁO ÁN
Tên:
Trường
GVHD: Phạm Thị Phương Anh
Lớp:
SVTH: Phan Nữ Ngọc Đoan Huyền
Tiết:
BÀI 4: ĐỘT BIẾN GEN
I. Mục tiêu bài học
1. Kiến thức
Sau khi học xong bài này, học sinh phải:
-
Trình bày được khái niệm đột biến gen, thể đột biến.
-
Phân biệt được các dạng đột biến điểm.
-
Trình bày được nguyên nhân và cơ chế phát sinh chung của các dạng đột biết gen.
-
Giải thích được ví dụ về cơ chế phát sinh đột biến gen do sự kết cặp không đúng
trong nhân đôi ADN và do tác động của tác nhân gây đột biến 5 Brom Uraxin (5
BU).
-
Trình bày được hậu quả và ý nghĩa của đột biến gen.
2. Kỹ năng
Rèn luyện các kỹ năng:
-
Quan sát, phân tích tranh vẽ, nghiên cứu tài liệu.
-
Hoạt động nhóm.
-
Phân tích, so sánh, tổng hợp.
3. Thái độ
Từ những hiểu biết về tác động của các tác nhân gây đột biến sẽ góp phần hình thành
thái độ lên án tội ác chiến tranh, có ý thức bảo vệ môi trường và sức khỏe con người
cho học sinh.
II. Kiến thức trọng tâm
-
Khái niệm, các dạng đột biến gen.
-
Cơ chế phát sinh đột biến gen.
III. Phương tiện dạy học
-
Tranh các dạng đột biến gen, nguyên nhân và hậu quả của đột biến gen.
-
Tranh về cơ chế hình thành đột biến G-X thành A-T do kết cặp không đúng trong
nhân đôi ADN, đột biến thay thế A-T thành G-X do tác động của 5 BU.
-
Tranh vẽ sự hình thành Đime Timin dưới tác động của tia tử ngoại
-
Phiếu học tập
Hỗ biến
Hình 1:Sự hình thành Đime Timin dưới tác dụng của
tia UV
Hình 2: Sự thay đổi đặc tính kết cặp của
Guanin do hỗ biến
Hình 3:Cây lúa có thân cứng và nhiều
bông (b)
Hình 4: Đột biến gen tạo súp
lơ tím
Hình 6: Người bị bạch tạng
Hình 5: Đột biến gen tạo ngô nhiều
hạt
AND của
Hemoglobin
bình thường
AND của
Hemoglobin
đột biến
Hình 7: Bệnh hồng cầu hình liềm
Hình 8: Sự đa dạng về màu sắc hoa do
hình thành những đột biến trung tính
A
Đỏ
a1
Trắng
a2
Vàng
a3
Hồng
Máy bay Mỹ rải chất độc da cam
Nạn nhân da cam
PHIẾU HỌC TẬP 1
(Khái niệm và các dạng đột biến gen)
1. Hãy quan sát sơ đồ các dạng đột biến gen bên dưới và trả lời các câu hỏi
sau:
-G
X
--
-T
A
-Dạng A
Dạng B
-----------------------------------------------A G G AA G T G T X A G T T X G G
T X X T T X A X A G T X AA G X X
------------------------------------------------
-T
A
--
-------------------------------------------AT G AA G T G X A G T T X G G
TA X T T X A X G T X AA G X X
--------------------------------------------
------------------------------------------------AT G AA G T G T X A G T T X G G
T A X T T X A X A G T X AA G X X
-------------------------------------------------
-A
T
--
Dạng ban đầu
---------------TGTXAG
AXAGTX
--------------------------------------------AT G AA G T T X G G
T A X T T X AA G X X
-----------------------------Dạng C
-------------------------------------------------AT G AA G T G T X A G T T X G A G
T A X T T X A X A G T X AA G X T X
-------------------------------------------------Dạng D
-
Đột biến gen là gì?
-
Sự khác nhau giữa các dạng A, B, D với dạng C là gì ?
-
Đột biến điểm là gì ? Trến sơ đồ có những dạng nào là đột biến điểm ? Gọi tên các
dạng đó ?
2. Ở người, gen trội S quy định kiểu hình bình thường bị đột biến thành gen lặn s gây ra
bệnh hồng cầu hình liềm. Hãy cho biết kiểu gen của thể đột biến bị bệnh ? Khi nào thị
một đột biến được gọi là thể đột biến ?
PHIẾU HỌC TẬP 2
(Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen)
Nghiên cứu SGK và quan sát sơ đồ bên dưới, trả lời câu hỏi :
Cơ chế gây đột biến thay thế một cặp A-T bằng một cặp G-X của 5-BU
Sơ đồ khái quát cơ chế phát sinh đột biến gen :
ADN bình thường
(1)
Tiền đột biến
(2)
(1)
Đột biến gen
(3)
Hãy điền thông tin thích hợp vào các dấu hỏi chấm và các vị trí (1) (2) (3) trên các sơ đồ ?
III. Phương pháp dạy học
-
Hỏi đáp thông báo tái hiện.
-
Hỏi đáp tìm tòi.
-
Tổ chức hoạt động nhóm.
-
Phân tích tranh
IV. Tiến trình dạy học
1. Kiểm tra bài cũ (5 phút)
Trình bày khái niệm điều hòa hoạt động gen, cấu tạo và hoạt động của Operon Lac
2. Đặt vấn đề.
Thông qua các bài học lịch sử và phương tiện truyền thông, chắc rằng chúng ta không còn
lạ lẫm với cụm từ “Chất độc da cam”. Mặc dù chiến tranh đã qua đi, nhưng những hậu quả
mà nó để lại đáng để cho chúng ta suy ngẫm. Chất độc da cam đã tác động tới hàng triệu
con người Việt Nam, gây ra những dị tật và bệnh khác nhau. Vậy chất độc da cam đã tác
động như thế nào đến cơ thể con người mà lại gây ra những hậu quả nghiêm trọng như
vậy?
3. Tiến trình bày học
Hoạt động 1: Khái niệm và các đột biến dạng gen
Thời Hoạt động giáo viên
Hoạt động học sinh
Nội dung ghi bảng
gian
7
Hoạt động theo nhóm và hoàn thành
1. Khái niệm
phiếu học tập.
Đột biến gen là
yêu cầu HS hoàn thành cáccâu
Trình bày kết quả:
những biến đổi nhỏ
hỏi trong phiếu. (5 phút)
Câu 1:
xảy ra bên trong cấu
Chia lớp thành 4 nhóm.
phút Phát phiếu học tập 1 cho HS,
GV gọi hai nhóm lên trả lời câu
- Đột biến gen là những biến đổi nhỏ
trúc của gen, thường
1 và 2, yêu cầu hai nhóm còn lại xảy ra bên trong cấu trúc của gen,
liên quan tới một hay
nhận xét
thường liên quan tới một hay một số
một số cặp nucleotit
cặp nucleotit
Thể đột biến là những
- Các dạng A, B, D là đột biến chỉ
cá thể mang đột biến
xảy ra trên 1 nucleotit.
gen đã biểu hiện ra
- Đột biến điểm là những đột biến
ngoài kiểu hình
liên quan đến một cặp nucleotit.
2. Các dạng đột biến
- Dạng A: đột biến thay thế 1 cặp
gen
nucleotit, dạng B: đột biến mất 1 cặp
Các đột biến điểm
nucleotit, dạng D: đột biến thêm 1
(liên quan đến 1 cặp
cặp nucleotit.
nucleotit) bao gồm :
Câu 2:
- Đột biến thay thế 1
- Kiểu gen mắc bệnh là ss
cặp nucleotit
- Thể đột biến là những cá thể mang
- Đột biến mất 1 cặp
đột biến gen đã biểu hiện ra ngoài
nucleotit
kiểu hình.
- Đột biến thêm 1 cặp
GV củng cố lại các phần trả lời
của HS, cho HS ghi bài.
nucleotit.
Hoạt động 2 : Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen
Thời Hoạt động của GV
gian
18
Hoạt động của HS
Có những nguyên nhân nào làm
phút phát sinh đột biến gen ?
Nội dung ghi bảng
1. Nguyên nhân phát
HS trả lời :
sinh đọt biến gen
Do các tác nhân lý, hóa, do biến đổi
- Do tác động của các
bên trong cơ thể...
tác nhân vật lý, hóa
GV nhận xét, cho HS ghi bài
học hoặc sự rối loạn
phần ‘’Nguyên nhân phát sinh
sinh lý, hóa sinh xảy
đột biến gen’’
ra trong tế bào làm
biến đổi cấu trúc gen
Vậy thì, các nguyên nhân gây đột
biến tác động đến bộ gen theo cơ
2. Cơ chế phát sinh
chế nào ? Chúng ta cùng tìm hiểu
đọt biến gen
nội dung tiếp theo.
a. Sự kết cặp không
GV cho HS quan sát tranh các
đúng trong nhân đôi
dạng thường và hiếm của bazơ
ADN
Nitơ. (Guanin) và sự phát sinh
HS trả lời
Các bazơ N liên kết
đột biến G-X thành A-T (SGK)
- G dạng thường , kết cặp với X
theo nguyên tắc bổ
GV hỏi : Guanin ở dạng bình
- G dạng hỗ biến kết cặp với T
sung, chúng tồn tại ở
thường và hỗ biến sẽ liên kết với
- Hệ quả của kết cặp nhầm : thay thế
2 dạng cấu trúc là
các bazơ N nào ?
cặp G-X ban đầu bằng cặp A-T
dạng thường và dạng
Hệ quả của việc kết cặp nhầm
hiếm. Các dạng hiếm
trong trường hợp này là gì ?
(hỗ biến) có những vị
GV : từ đây bạn nào có thể khái
Hs trả lời.
trí liên kết H bị thay
quát lên cơ chế phát sinh đột biến Do các bazơ N chuyển sang dạng
đổi làm cho chúng
gen do sự kết cặp nhầm trong
kết cặp không đúng
hiếm, nên thay đổi tính kết cặp.
nhân đôi ADN ?
trong quá trình nhân
GV nhận xét, bổ sung : Các bazơ
đôi, dẫn đến phát
N liên kết theo nguyên tắc bổ
sinh đột biến gen.
sung, chúng tồn tại ở 2 dạng cấu
b. Tác động của các
trúc là dạng thường và dạng
tác nhân gây đột biến
hiếm. Các dạng hiếm (hỗ biến)
có những vị trí liên kết H bị thay
- Đột biến gen phụ
đổi làm cho chúng kết cặp không
thuộc vào các loại
đúng trong quá trình nhân đôi,
yếu tố : loại tác nhân,
dẫn đến phát sinh đột biến gen.
cường độ, liều lượng
Chúng ta vừa tìm hiểu cơ chế
và đặc điểm cấu trúc
gây đột biến đối do sự kết cặp
của gen.
nhầm, vậy các tác nhân bên
- Cơ chế phát sinh
ngoài gây đột biến gen như thế
đột biến gen : Khi
nào ?
HS quan sát, lắng nghe
mới xuất hiện, các
Gv cho học sinh quan sát tranh
đột biến điểm mới
« sự hình thành đime Timin do
chỉ là những biến đổi
tia UV » và giải thích :
nhỏ trên cấu trúc của
Tác động của các tác nhân vật lý
một mạch ADN,
ví dụ như tia UV làm cho hai
chúng được gọi là
base Timin trên cùng một mạch
các tiền đột biến.
ADN liên kết với nhau, tạo thành
Dưới tác động của
cấu trúc dime Timin, dẫn đến
emzim sửa chữa, các
phát sinh đột biến gen. Do dime
biến đổi đó có thể trở
Timin làm biến dạng chuỗi xoắn
về trạng thái ban đầu
kép, nên dẫn đến cản trở sự nhân
hoặc tạo thành các
đôi trên mạch ADN này hoặc tạo
đột biến thông qua
ra đột biến gen do việc lắp sai
các lần nhân đôi tiếp
nucleotit vào vị trí đối diện với
theo.
dime Timin trong khi nhân đôi.
HS thảo luận và trả lời :
Các dấu hỏi chấm lần lượt là 5BU
Ví dụ : đột biến thay
GV phát phiếu học tập 2, yêu cầu dạng keto ( A-5BUk) và 5BU dạng
thế A-T thành G-X
HS thảo luận nhóm và trả lời câu
enol (G-5BUe)
do tác động của 5BU
hỏi của phiếu.
( 1) Nhân đôi
xen vào. Sự hình
(2) Biến đổi một nucleotit trên 1
thành Đime Timin do
mạch
tia Uv
(3) Biến đổi 1 cặp nucleotit trên 2
mạch
GV nhận xét và hoàn chỉnh đáp
án.
GV : Ngoài ra, dưới tác động của
một số virut cũng gây đột biến
gen, ví dụ như virut viêm gan B.
Gv thông báo : Đột biến gen
không chỉ phụ thuộc vào loại tác
nhân gây đột biến mà còn tùy
thuộc vào cường độ, liều lượng
của tác nhân, và đặc điểm cấu
trúc của gen. Ví dụ như : tia
gama dễ gây đột biến hơn tia X,
các gen có cùng số lượng nu
nhưng gen có nhiều cặp G-X bền
vững hơn gen có nhiều cặp A-T
Cho HS ghi bài
Hoạt động 3 : Hậu quả và ý nghĩa của đột biến gen
Thời Hoạt động của GV
gian
12
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
GV : dựa vào kiến thức đã học,
1. Hậu quả
phút hãy nhắc lại sơ đồ thể hiện mối
quan hệ giữa gen và tính trạng ?
Đột biến gen làm thay
HS trả lời
ADN Pm
đổi cấu trúc chuỗi
mARN Dm
Protein
nucleotit của gen dẫn
đến thay đôi cấu trúc
Tính trạng
Nếu đột biến gen xảy ra trên
ADN, sẽ dẫn đến hậu quả gì ?
HS trả lời : sẽ làm thay đổi cấu trúc
ARN dẫn đến thay đổi cấu trúc
chuỗi polypetit, làm biến đổi cấu
trúc protein, làm thay đổi kiểu hình.
GV yêu cầu HS :
Nếu đoạn ADN sau đây xảy ra
đột biến thay thể cặp G-X ở vị trí
HS lời : Trên mạch khuôn, bộ ba
GTT sẽ thành ATT, do đó trên
ribonucleoti của
ARN, làm thay đổi
cấu trúc chuỗi
polypeptit tương ứng,
từ đó làm thay đổi
kiểu hình
Đột biến gen có thể
có lợi, có hại, trung
tính với thể đột biến.
thứ 3 bằng cặp A-T thì điều gì sẽ
mạch ADN sẽ là UAA – là bộ ba
Mức độ có hại hay có
xảy ra ?
kết thúc. Do đó, quá trình dịch mã
lợi của gen đột biến
3’-AATGTTTTAGCGAGTXXG-5’
bị ngừng lại, chuỗi polypeptit bị
phụ thuộc vào điều
ngắn hơn bình hường.
kiện môi trường cũng
Như vậy, đột biến làm thay đổi
như tổ hợp gen.
một bộ ba bất kỳ thành bộ kết
HS : chuỗi polypeptit sẽ dài hơn
2. Vai trò của đột biến
thúc sẽ làm cho chỗi poplypeptit
bình thường
gen
bị ngắn lại. Vậy thì, nếu đột biến
- Là nguồn nguyên
làm một bộ ba mã hóa thành bộ
liệu sơ cấp cho tiến
ba mở đầu thì kết quả sẽ ra sao ?
hóa và chọn giống
GV bổ sung :
- Trong 1 số trường hợp thì đột
biến xảy ra làm thay đổi bộ ba
nhưng không làm thay đổi axit
amin vì cả 2 bộ ba này cúng mã
hóa cho 1 axit amin
VD: khi thay thế GX bằng AT bộ
ba AAG thay bằng AAA aa tạo
thành vẫn là Lysin. Đây là 1 trong
những đặc điểm của mã di truyền
(trường hợp thóai hóa mã)
Dạng đột biến này ít gây hậu quả
nhất vì nó làm thây đổi tối đa 1 aa
- Đột biến thêm hoặc mấy 1 cặp
nu còn được gọi là đột biến lệch
khung. Đây là dạng đột biến gây
hậu quả nghiêm trọng, làm thay
đổi toàn bộ aa trong chuỗi
Polypeptit tính từ điểm bị đột
biến cho đến cuối gen. Và nếu đột
biến này xảy ra ở đầu gen bao
nhiêu thì hậu quả sẽ càng nghiêm
trọng bấy nhiêu.
+ Ngoài ra còn có 1 dạng đột biến
làm thay đổi bộ ba có nghĩa (tức
bộ ba mã hóa a.a) thành 1 trong 3
bộ ba kết thúc UAA, UAG,UGA.
VD: khi thêm 1 cặp TA vào thì
làm cho bộ ba AAG ( mã hóa
Lys) thành bộ ba kết thúc UAA
làm dừng quá trình tổng hợp
chuỗi Polypeptit. Đột biến này
được gòi là đột biến vô nghĩa.
GV cho học sinh quan sát tranh
về các thể đột biến (bạch tạng, dị
HS trả lời :
dạng, hồng cầu hình liềm...) và
Đột biến gen có lợi : cây lúa có
các ví dụ về nhóm máu người,
thân cứng và có nhiều bông hơn
màu mắt, màu da...
dạng thường.
Đặt câu hỏi : Có nhận xét gì về
Đột biến gen có hại : bạch tạng,
hậu quả mà đột biến gen đem lại
hồng cầu hình liềm.
cho sinh vật ở các ví dụ trên ?
Đột biến vô hại : nhóm máu, màu
da...
GV nhận xét.và bổ sung
Các đột biến vô hại còn được gọi
là các đột biến trung tính, đa số
các đột biến ở mức độ phân tử là
trung tính.
Mức độ ảnh hưởng của đột biến
gen phụ thuộc vào môi trường và
tổ hợp gen,.
GV cho HS ghi bài
Vậy thì đột biến gen có ý nghĩa
như thế nào ? chúng ta cùng tìm
hiểu.
GV cho học sinh quan sát một số
hình ảnh về vai trò cũng như ứng
dụng của đột biến gen trong chọn
giống. Từ đó yêu cầu học sinh rút
ra vai trò của đột biến gen.
A
Đỏ
a1
Trắng
a2
Vàng
a3
Hồng
- Tại sao đột biến gen có ý nghĩa
được xem như là nguồn nguyên
liệu cho chọn giống và tiến hóa ?
GV nhận xét, bổ sung làm rõ : đột
biến gen là nguồn nguyên liệu sơ
cấp cho tiến hóa và chọn giống,
nó tạo ra các alen mới, đây là vai
trò mà không có nhân tố tiến hóa
nào làm được như đột biến gen.
Cho HS ghi bài
3. Củng cố (3 phút)
HS quan sát , trả lời
Sau khi học xong bài này, bạn nào có thể cho làm sáng tỏ vấn đề mà cô đã nêu ra ở đầu bài
học : Chất độc da cam có tác động đến cơ thể con người như thế nào mà lại gây ra hậu quả
nghiêm trọng, qua nhiều thế hệ như vậy ?
Chất độc da cam là chất diệt cỏ mà quân đội Mỹ rãi xuống trong chiến tranh Việt Nam, nó
tác động rất lớn đến sinh vật cũng như con người. Khi vào trong tự nhiên, rất khó phân
hủy, nó đi vào cơ thể sinh vật và gây ra những biến đổi sinh lý hóa sinh, đặc biệt tác động
đến vật chất di truyền, gây phát sinh các đột biến gen, làm rối loạn chức năng của cơ thể, vì
vậy mà gây ra những bệnh tật cho con ngươi. Như chúng ta biết, những đột biến gen phát
sinh này có thể truyền lại cho thế hệ sau, vì vậy mà có những gia đình, tuy bố mẹ không có
dị tật nhưng sinh con ra mang những di chứng nặng nề của chất độc da cam. Chính vì vậy
mà chất độc da cam đã gây ra những hậu quả vô cùng nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức
khỏe giống nòi.
GV cho HS quan sát một vài hình ảnh về nạn nhân chất độc da cam
GV liên hệ, trong cuộc sống công nghiệp, con người phải đối mặt với rất nhiều thứ độc hại,
ví dụ như thuốc trừ sâu, hàm lượng các chất kháng sinh cao tồn dư trong lương thực, thực
phẩm, các khói thải độc hại từ hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải, hiện tượng thủng
tầng ozon làm cho các tia tử ngoại trong ánh sáng nhiều hơn... tất cả những điều đó đều có
thể là những tác nhân gây đột biến, Vì vậy, chúng ta phải có ý thức bảo vệ bản thân và môi
trường, để hạn chế tối đa những ảnh hưởng mà các tác nhân đột biến đó gây ra.
4. Bài tập về nhà
Học bài và làm các bài tập trong SGK trang 22
Chuẩn bị bài mới.
V.
Thông tin bổ sung
Tác động của các tác nhân vật lý ví dụ như tia UV làm cho hai base Timin trên cùng một
mạch ADN liên kết với nhau, tạo thành cấu trúc dime Timin, dẫn đến phát sinh đột biến
gen. Do dime Timin làm biến dạng chuỗi xoắn kép, nên dẫn đến cản trở sự nhân đôi trên
mạch ADN này hoặc tạo ra đột biến gen do việc lắp sai nucleotit vào vị trí đối diện với
dime Timin trong khi nhân đôi.
- Trong 1 số trường hợp thì đột biến xảy ra làm thay đổi bộ ba nhưng không làm thay đổi
axit amin vì cả 2 bộ ba này cúng mã hóa cho 1 axit amin
VD: khi thay thế GX bằng AT bộ ba AAG thay bằng AAA aa tạo thành vẫn là Lysin. Đây là
1 trong những đặc điểm của mã di truyền (trường hợp thóai hóa mã) Dạng đột biến này
ít gây hậu quả nhất vì nó làm thây đổi tối đa 1 aa
- Đột biến thêm hoặc mấy 1 cặp nu còn được gọi là đột biến lệch khung. Đây là dạng đột
biến gây hậu quả nghiêm trọng, làm thay đổi toàn bộ aa trong chuỗi polypeptit tính từ điểm
bị đột biến cho đến cuối gen. Và nếu đột biến này xảy ra ở đầu gen bao nhiêu thì hậu quả
sẽ càng nghiêm trọng bấy nhiêu.
- Ngoài ra còn có 1 dạng đột biến làm thay đổi bộ ba có nghĩa (tức bộ ba mã hóa a.a) thành
1 trong 3 bộ ba kết thúc UAA, UAG,UGA.
VD: khi thêm 1 cặp TA vào thì làm cho bộ ba AAG ( mã hóa Lys) thành bộ ba kết thúc
UAA làm dừng quá trình tổng hợp chuỗi Polypeptit. Đột biến này được gòi là đột biến vô
nghĩa.