Giáo án KHTN 9 kết nối bài 41: Đột biến gene

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành các nhóm, mỗi nhóm 3 - 4 HS.

- GV yêu cầu các nhóm tìm hiểu thông tin mục I SGK tr.178 - 179, thực hiện Hoạt động sau:

Quan sát Hình 41.1, trả lời các câu hỏi sau:

1. Các allele đột biến số 1, số 2 và số 3 có thay đổi gì so với allele kiểu dại?

2. Đột biến gene là gì?

3. Đột biến gene gồm những dạng nào?

- GV yêu cầu HS vận dụng hiểu biết để nêu một số ví dụ về đột biến gene thường gặp trong thực tiễn.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- Nhóm HS thảo luận, quan sát hình ảnh và thực hiện nhiệm vụ.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời nhóm đại diện trình bày kết quả thảo luận.

Hướng dẫn trả lời câu 1 Hoạt động SGK tr.178:

+ Allele số 1 có số cặp nucleotide ít hơn so với allele kiểu dại 1 cặp.

+ Allele số 2 có số cặp nucleotide nhiều hơn so với allele kiểu dại 2 cặp.

+ Allele số 3 và allele kiểu dại có số cặp nucleotide bằng nhau, so với allele kiểu dại, allele số 3 mất 1 cặp A – T thay bằng cặp G – C.

- Các nhóm khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của các nhóm HS, thái độ làm việc của HS trong nhóm.

- GV chuẩn kiến thức, yêu cầu HS ghi chép.

- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo. 

I. Khái niệm đột biến gene

- Khái niệm: Đột biến gene là những biến đổi xảy ra trong cấu trúc của gene liên quan tới một hay một số cặp nucleotide.

- Các dạng đột biến điểm: mất một cặp nucleotide, thêm một cặp nucleotide, thay thế một cặp nucleotide.

- Ví dụ: 

+ Bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm;

+ Bệnh bạch tạng;

+ Tật bàn tay có nhiều ngón;

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV cho ví dụ: 

Ví dụ 1: Gene I quy định nhóm máu ở người (hệ thống ABO), do đột biến đã tạo ra ba allele: I^A, I^B, I^O, qua giao phối đã tạo ra sau loại kiểu gene và bốn loại kiểu hình là các nhóm máu O, A, B và AB trong quần thể người. 

Ví dụ 2: Giống lúa CM5 (do Viện di truyền Nông nghiệp, Việt Nam tạo ra) mang gene bị biến đổi cấu trúc, dẫn đến thay đổi chức năng protein do gene mã hóa. Kết quả là giống lúa CM5 biểu hiện những tính trạng tốt: năng suất cao, chịu rét, chống chịu sâu bệnh khá và đặc biệt chịu mặn tốt.

- GV đặt câu hỏi: Các đột biến có lợi hay có hại đối với con người? 

- Trên cơ sở đó, GV dẫn dắt HS tìm hiểu thông tin mục II, tóm tắt về ý nghĩa và tác hại của đột biến gene.

- Để củng cố kiến thức, GV yêu cầu các nhóm HS thảo luận hoàn thành Phiếu học tập (Đính kèm dưới hoạt động).

- GV mở rộng kiến thức về một số nguyên nhân gây đột biến gene (Đính kèm dưới hoạt động).

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- Nhóm HS đọc hiểu mục II tr.179 SGK, thực hiện nhiệm vụ được giao.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết. 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời một số HS xung phong trả lời câu hỏi về ví dụ các đột biến gene trong thực tiễn: Các đột biến trên đều có lợi đối với con người. Ví dụ 1 tạo nên sự đa dạng sinh học trong quần thể người. Ví dụ 2 giúp tăng hiệu quả kinh tế.

- GV mời một số nhóm đại diện trình bày Phiếu học tập (Đính kèm dưới hoạt động).

- HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét kết quả thảo luận của HS, thái độ làm việc của HS trong nhóm.

- GV chuẩn kiến thức và yêu cầu HS ghi chép. 

- GV hướng dẫn HS đọc hiểu mục Em có biết SGK tr.180.

- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.

II. Ý nghĩa và tác hại của đột biến gene

1. Ý nghĩa của đột biến gene

a) Đối với đa dạng sinh học

- Trong mỗi quần thể sinh vật thường mang nhiều allele đột biến khác nhau.

- Giao phối làm xuất hiện nhiều loại kiểu gene và kiểu hình mới, góp phần tạo nên sự đa dạng sinh học.

b) Đối với thực tiễn

- Đột biến gene làm thay đổi cấu trúc và chức năng theo hướng có lợi cho thể đột biến, phục vụ cho công tác chọn giống.

Ví dụ: Sử dụng tia gamma (γ) để tạo nấm sợi đột biến có hiệu suất sản sinh kháng sinh penicillin gấp nhiều lần so với dạng tự nhiên.

+ Sử dụng tia gamma (γ) tạo nấm Linh chi đột biến có nhiều tính trạng ưu việt: năng suất cao, giá trị dược liệu tốt, thích nghi và phát triển ở nhiều vùng sinh thái,...

2. Tác hại của đột biến gene

- Đột biến gene có thể gây bất hoạt dẫn đến thiếu hoặc không có sản phẩm của gene, ảnh hưởng đến quá trình sinh lí, sinh hóa trong tế bào, khi đó cơ thể dễ mắc các bệnh, tật di truyền.

- Đa số đột biến gene lặn và có hại cho thể đột biến.

- Tính có lợi hoặc có hại phụ thuộc vào tổ hợp gene và điều kiện môi trường.

Tác nhân gây đột biến gene

* Có nhiều tác nhân gây đột biến gene, thuộc về hai nhóm sau:

- Nhóm các tác nhân bên trong tế bào: Sự bắt cặp nhầm trong tái bản DNA do tính chất hỗ biến của các nitrogenous base; hoạt động của các yếu tố di truyền vận động (TE); sự thay đổi pH nội bào; sự xuất hiện của các chất oxy hóa (gốc tự do) trong tế bào như hydrogen, peroxide, superoxide;...

- Nhóm các tác nhân bên ngoài cơ thể: các tác nhân vật lí như các tia phóng xạ ion hóa (tia gamma, chùm neutron, tia UV, tia X); sốc nhiệt;... Các tác nhân hóa học như hóa chất gây đột biến, ví dụ: 5BU, Acridine,... Các tác nhân sinh học như một số loại virus.

* Ngày nay, bằng nhiều biện pháp khác nhau như sử dụng các tác nhân đột biến nhân tạo, sử dụng kĩ thuật di truyền (sử dụng công cụ chỉnh sửa gene CRISPR), các nhà khoa học đã và đang tạo ra các allele đột biến theo những hướng xác định nhằm ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như y dược, nông, lâm, ngư nghiệp và bảo vệ môi trường.