Nêu được khái niệm đột biến gene. Phân biệt được các dạng đột biến gene.
Phân tích được nguyên nhân, cơ chế phát sinh của đột biến gene.
Trình bày được vai trò của đột biến gene trong tiến hóa, trong chọn giống và trong nghiên cứu di truyền.

Năng lực

Năng lực chung:

Năng lực tự chủ và tự học: thông qua các hoạt động tự đọc sách, tự trả lời các câu hỏi liên quan đến đột biến gene.
Năng lực giao tiếp và hợp tác: thông qua trao đổi ý kiến, phân công công việc trong thảo luận nhóm về các nội dung đột biến gene.
Năng lực sử dụng ngôn ngữ: thông qua báo cáo, trình bày kết quả thảo luận trong nhóm và trước lớp về các nội dung liên quan đến đột biến gene.
Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: vận dụng những kiến thức để giải thích những hiện tượng trong cuộc sống liên quan đến đột biến gene, đề xuất một số giải pháp để bảo vệ sức khỏe của bản thân, bảo vệ thiên nhiên, môi trường, đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững.

Năng lực riêng:

Nhận thức sinh học:
- Nêu được khái niệm đột biến gene.
- Phân biệt được các dạng đột biến gene.
- Phân tích được nguyên nhân, cơ chế phát sinh của đột biến gene.
- Trình bày được vai trò của đột biến gene trong tiến hóa, trong chọn giống và trong nghiên cứu di truyền.
Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Giải thích được hiện tượng trong đời sống liên quan đến đột biến gene, đề xuất một số giải pháp để bảo vệ sức khỏe của bản thân, bảo vệ thiên nhiên, môi trường, đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững.

Phẩm chất

Chăm chỉ: chủ động trong học tập, hứng thú tìm hiểu những nội dung liên quan đến đột biến gene.
Trung thực và trách nhiệm: thực hiện đúng các nhiệm vụ được phân công trong thảo luận nhóm.

THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
Đối với giáo viên

Giáo án, SGK, SGV, SBT Sinh học 12.
Máy tính, máy chiếu (nếu có).
Hình ảnh 4.1 - 4.4 SGK và các hình ảnh liên quan đến đột biến gene.
Video hành trình bảo vệ tầng ozone của Việt Nam: https://youtu.be/xvX5AQj8Zlo?si=toY9S5_vrJYgZVJZ
Phiếu học tập số 1: Khái niệm và các dạng đột biến gene.
Phiếu học tập số 2: Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gene.

Đối với học sinh

SGK, SBT Sinh học 12.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
Mục tiêu: Thu hút, tạo hứng thú học tập cho HS, tạo tính huống và xác định vấn đề học tập.
Nội dung: GV sử dụng câu hỏi mở đầu trong SGK, yêu cầu HS hoạt động nhóm đôi, thảo luận thực hiện nhiệm vụ được giao.
Sản phẩm học tập: HS trả lời theo ý kiến cá nhân.
Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đặt vấn đề: Ở các bài học trước, chúng ta đã được biết sự tái bản DNA là cơ chế phân tử của sự truyền thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và các thế hệ cơ thể. Thông tin di truyền từ DNA (gene) qua mRNA trong phiên mã đến chuỗi polypeptide trong dịch mã, từ đó tạo thành protein và quy định tính trạng ở sinh vật.

- GV dẫn dắt HS, yêu cầu HS trả lời câu hỏi Khởi động tr.19 SGK:

Quan sát hình 4.1 và nhận xét sự khác nhau giữa đoạn trình tự gene của người bình thường và người bị bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm. Cho biết nguyên nhân, cơ chế phát sinh của bệnh. Có thể dự đoán được sự xuất hiện của bệnh dựa trên sự phân tích kiểu gene của bố mẹ không? Vì sao?

Hình 4.1. Sự khác biệt về đoạn trình tự gene và hình dạng hồng cầu ở người: bình thường (a) và bị bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm (b)

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng hiểu biết của bản thân để trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời HS xung phong trả lời:

+ Vị trí thứ 6 trên đoạn trình tự gen của người bình thường là cặp T - A, còn trên đoạn trình tự gene ở người có hồng cầu hình liềm là A - T.

+ Nguyên nhân là do đột biến gen thay thế cặp T - A thành A - T ở codon thứ 6 làm hồng cầu bị kéo dài, làm mất khả năng vận chuyển.

+ Cơ chế phát sinh bệnh: Sự đột biến xảy ra ở vị trí thứ 6 trên chuỗi beta globin thuộc phân tử hemoglobin. Bộ ba 5’GAG3’ mã hóa cho glutamic acid ưa nước bị thay thế thành 5’GTG3’ mã hóa cho valine kị nước làm biến đổi HbA thành HbS, làm các tế bào hồng cầu từ dạng hình đĩa lõm hai mặt trở thành hình liềm không liên kết được với các phân tử khí O₂ và CO₂. Các tế bào hồng cầu có hình liềm này có thể bị mắc kẹt trong các mạch máu nhỏ, dẫn đến làm chậm hoặc chặn lưu lượng máu chứa oxy và dinh dưỡng đến các bộ phận của cơ thể.

+ Gen bệnh được truyền từ thế hệ trước sang thế hệ sau theo cơ chế gene lặn trên nhiễm sắc thể thường.

- GV mời HS khác lắng nghe, nhận xét, bổ sung.

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

- GV nhận xét, chốt đáp án.

- GV dẫn dắt HS vào bài học: – Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta có thể bắt gặp rất nhiều trường hợp đột biến gene. Ví dụ như bạch tạng, dị tật thừa ngón ,... Vậy, đột biến gene là gì? Có phải tất cả các trường hợp đột biến gene đều có hại hay không? Để có câu trả lời chính xác cho các câu hỏi này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu Bài 4: Đột biến gen.

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Tìm hiểu về khái niệm và các dạng đột biến gene

Mục tiêu: Nêu được khái niệm đột biến gene. Phân biệt được các dạng đột biến gene.
Nội dung: GV nêu nhiệm vụ, HS hoạt động nhóm, đọc hiểu thông tin mục I SGK, quan sát Hình 4.2 trả lời các câu hỏi và hoàn thành Phiếu học tập số 1.
Sản phẩm học tập: Khái niệm và các dạng đột biến gene.
Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

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

- GV yêu cầu các nhóm HS đọc thông tin mục I, quan sát Hình 4.2 tr.23 SGK, thảo luận nhóm hoàn thành Phiếu học tập (Đính kèm dưới hoạt động).

- GV yêu cầu các nhóm thảo luận, trả lời câu hỏi củng cố sau:

1. Vì sao tần số đột biến gene trong tự nhiên ở sinh vật nhân thực đa bào thường rất thấp?

2. Dạng đột biến gene nào gây hậu quả lớn hơn? Giải thích.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi nhiệm vụ.

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

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

- Nhóm HS trình bày kết quả thảo luận của nhóm (Đính kèm dưới hoạt động).

- HS xung phong trả lời câu hỏi củng cố:

1. Tần số đột biến gen ở sinh vật nhân thực đa bào thường rất thấp vì:

+ Những sai sót trên DNA hầu hết đều được hệ thống các enzyme sửa sai trong tê bào.

+ DNA có cấu trúc bền vững nhờ các liên kết hydrogen giữa hai mạch đơn với số lượng lớn và liên kết cộng hóa trị giữa các nucleotide trên mỗi mạch đơn. DNA được bảo vệ trong nhân và liên kết với protein histon nên hạn chế được những tác động gây biến đổi gene từ bên ngoài.

2. Đột biến thay thế một cặp nucleotide có thể làm thay đổi một amino acid trong protein được tổng hợp.

+ Đột biến thêm hoặc mất một nucleotide làm biến đổi dãy nucleotide của mRNA, dẫn đến biến đổi amino acid của chuỗi polypeptide tương ứng. → Có thể làm thay đổi cấu trúc protein nên gây hậu quả nghiêm trọng hơn.

- Các HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.

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

- GV đánh giá, nhận xét, chốt kiến thức.

- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo.

I. Khái niệm và các dạng đột biến gene

1. Khái niệm

- Đột biến gene là những biến đổi trong cấu trúc liên quan đến một hoặc một số cặp nucleotide.

- Cá thể mang đột biến đã được biểu hiện ra kiểu hình gọi là thể đột biến.

Bệnh bạch tạng

Dị tật thừa ngón

Lan đột biến

- Tần số đột biến gene phụ thuộc vào điều kiện môi trường, cấu trúc và kích thước của gen.

Ví dụ: ở người, tần số đột biến khoảng 10^-8 bp/thế hệ…

2. Các dạng đột biến

- Đột biến mất cặp nucleotide: Mất một cặp nucleotide trong cấu trúc của gene.

Ví dụ:

Ban đầu

mRNA: U A C C A A U A C G C

polypeptide: …– Tyr – Pro – Tyr – …

Sau đột biến

mRNA: U A C C A U A C G C

polypeptide: …– Tyr – His – Thr – …

- Đột biến thêm cặp nucleotide: Thêm một cặp nucleotide vào trong cấu trúc của gene.

Ví dụ:

Ban đầu

mRNA: U A C C A A U A C G C

polypeptide: …– Tyr – Pro – Tyr – …

Sau đột biến

mRNA: U A C C A C A U A C G C

polypeptide:... – Tyr – His – Ile – Arg – …

→ Hậu quả của đột biến thêm hoặc mất một cặp nucleotide: Mã di truyền bị đọc sai kể từ vị trí xảy ra đột biến dẫn đến làm thay đổi trình tự amino acid trong chuỗi polypeptide và làm thay đổi chức năng của protein.

- Đột biến thay thế cặp nucleotide: Một cặp nucleotide trong cấu trúc gene được thay thế bằng một cặp nucleotide khác.

Ví dụ:

Ban đầu

mRNA: U A C C A A U A C G C

polypeptide: …– Tyr – Pro – Tyr – …

Sau đột biến

mRNA: U A C C A G U A C G C

polypeptide:.. – Tyr – Gln – Tyr – …

→ Hậu quả của đột biến thay thế cặp nucleotide: Có thể làm thay đổi trình tự amino acid và làm thay đổi chức năng của protein.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: Khái niệm và các dạng đột biến gene

Câu 1. Đột biến gene là gì? Thế nào là thể đột biến? Cho ví dụ.

........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................

Câu 2. Trong tự nhiên, hiện tượng đột biến diễn ra ở những gene nào của cơ thể sinh vật? Tần số đột biến phụ thuộc vào yếu tố nào?

Câu 3. Quan sát hình 4.2, phân biệt các dạng đột biến gene bằng cách hoàn thành bảng sau:

Các dạng đột biến gene	Mất cặp nucleotide	Thêm cặp nucleotide	Thay thế cặp nucleotide
Khái niệm
Hậu quả

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: Khái niệm và các dạng đột biến gene

Câu 1. Đột biến gene là gì? Thế nào là thể đột biến? Cho ví dụ.

- Đột biến gene là những biến đổi trong cấu trúc của gene liên quan đến một hoặc một số cặp nucleotide.

- Thể đột biến là các cá thể mang đột biến đã được biểu hiện ra kiểu hình.

- Ví dụ: bạch tạng, dị tật thừa ngón, bệnh máu khó đông, bệnh mù màu,...

Câu 2. Trong tự nhiên, hiện tượng đột biến diễn ra ở những gene nào của cơ thể sinh vật? Tần số đột biến phụ thuộc vào yếu tố nào?

- Hiện tượng đột biến gene có thể diễn ra ở tất cả các gene của cơ thể sinh vật.

- Tần số đột biến gene phụ thuộc vào điều kiện môi trường, cấu trúc và kích thước của gene.

Câu 3. Quan sát hình 4.2, phân biệt các dạng đột biến gene bằng cách hoàn thành bảng sau:

Các dạng đột biến gene	Mất cặp nucleotide	Thêm cặp nucleotide	Thay thế cặp nucleotide
Khái niệm	Mất một cặp nucleotide trong cấu trúc của gene.	Thêm một cặp nucleotide vào trong cấu trúc của gene.	Một cặp nucleotide trong cấu trúc gene được thay thế bằng một cặp nucleotide khác.
Hậu quả	Mã di truyền bị đọc sai kể từ vị trí xảy ra đột biến dẫn đến làm thay đổi trình tự amino acid trong chuỗi polypeptide và làm thay đổi chức năng của protein.		Có thể làm thay đổi trình tự amino acid và làm thay đổi chức năng của protein.

Hoạt động 2: Tìm hiểu về nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gene

Mục tiêu: Phân tích được nguyên nhân, cơ chế phát sinh của đột biến gene.
Nội dung: GV nêu nhiệm vụ; HS hoạt động nhóm, đọc hiểu thông tin mục II SGK, quan sát Hình 4.3 và 4.4, thực hiện nhiệm vụ được giao.
Sản phẩm học tập: Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gene.
Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đặt vấn đề, yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Nếu để ý có thể dễ dàng thấy biến cấm phụ nữ mang thai lại gần các phòng chụp X - quang. Hãy giải thích vì sao?

- GV sử dụng kĩ thuật dạy học theo trạm, tổ chức cho các nhóm HS tiếp tục hoạt động:

+ Trạm 1: Đọc thông tin mục II.1, dựa vào các kiến thức đã học trong chương trình Sinh học 9, nhóm HS thảo luận trả lời câu 1 Phiếu học tập số 2.

+ Trạm 2: Đọc thông tin mục II.2, quan sát hình 4.3 tr.24 và nhóm HS thảo luận trả lời câu 2 Phiếu học tập số 2.

+ Trạm 3: Đọc thông tin mục II.2, quan sát hình 4.4 tr.24 và nhóm HS thảo luận trả lời câu 2 Phiếu học tập số 2.

+ Trạm 4: Đọc thông tin mục II.2, kết hợp với hiểu biết thực tiễn trả lời câu 4 Phiếu học tập số 2.

- GV yêu cầu nhóm HS thực hiện nhiệm vụ theo chiều trạm 1 → trạm 4.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- Nhóm HS đọc hiểu thông tin SGK, quan sát hình 4.3 và 4.4, thảo luận 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

- HS xung phong trả lời câu hỏi mở đầu hoạt động.

Gợi ý: Tia X có thể xâm nhập vào cơ thể sẽ khiến thai nhi bị dị tật hoặc phát triển không bình thường hoặc thậm chí dẫn đến sảy thai sớm.

- GV mời đại diện 1 - 2 nhóm trình bày kết quả thảo luận (Phiếu học tập số 2 - Đính kèm dưới hoạt động).

- Các nhóm khác nhận xét.

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

- GV đánh giá, nhận xét, chốt kiến thức.

- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo.

II. Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gene

1. Nguyên nhân

- Đột biến xảy ra do nguyên nhân bên trong hoặc bên ngoài tác động đến cấu trúc và quá trình tái bản phân từ DNA.

+ Nguyên nhân bên trong là do sự rối loạn sinh lí, hóa sinh của tế bào.

+ Nguyên nhân bên ngoài là do các yếu tố môi trường như hóa học, vật lí, sinh học.

2. Cơ chế phát sinh

a) Hiện tượng bắt cặp nhầm trong tái bản DNA

- Các nitrogenous base có thể chuyển sang dạng hiếm: A*, T*, G* và C*.

- Base dạng hiếm có thể bắt cặp nhầm: C* – A, A* – G, G* – T và T* – G.

- Trong quá trình tái bản, sự bắt cặp nhầm gây ra đột biến thay thế một cặp nucleotide này bằng một cặp nucleotide khác.

b) Tác nhân hóa học

- 5BU: bắt cặp với A hoặc G trong quá trình tái bản DNA và gây ra đột biến thay thế cặp A – T thành cặp G – C hoặc ngược lại.

c) Yếu tố vật lí

- Các tia bức xạ: gây ra những biến đổi trong cấu trúc của phân tử DNA và từ đó làm phát sinh đột biến.

Bướm bình thường (trái) và bướm bị đột biến do phóng xạ (phải) sau thảm họa hạt nhân Fukushima (Nhật Bản).

Dê bị đột biến tại Chernobyl sau thảm họa bom nguyên tử Hiroshima và Nagasaki

d) Virus và các yếu tố sinh học

- Một số virus cũng gây nên đột biến gen, ví dụ virus viêm gan B, virus Hecpet,...

Virus viêm gan B

Virus Hecpet

- Các yếu tố sinh học như vi khuẩn và nấm có thể tác động trực tiếp hoặc gián tiếp và gây ra những đột biến trên phân tử DNA.

Ví dụ: Nấm sản sinh độc tố aflatoxin – yếu tố đột biến xen vào giữa mạch DNA gây ra những sai hỏng trong quá trình tái bản.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gene

Câu 1. Cho biết những nguyên nhân nào gây đột biến gene trên cơ thể sinh vật?

Câu 2. Quan sát hình 4.3, mô tả cơ chế xảy ra đột biến thay thế cặp G – C bằng cặp A – T.

Hình 4.3. Đột biến thay thế cặp G – C bằng cặp A – T

Câu 3. Quan sát hình 4.4, mô tả cơ chế phát sinh các đột biến.

Hình 4.4. 5BU gây đột biến thay thế cặp A – T bằng cặp G – C

......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... .........................................................................................................................................

Câu 4. Yếu tố vật lí và sinh học nào gây ra những biến đổi trong cấu trúc của phân tử DNA? Cho ví dụ.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gene

Câu 1. Cho biết những nguyên nhân nào gây đột biến gene trên cơ thể sinh vật?

- Nguyên nhân bên trong là do sự rối loạn sinh lí, hóa sinh của tế bào.

- Nguyên nhân bên ngoài là do các yếu tố môi trường như hóa học, vật lí và sinh học.

Câu 2. Quan sát hình 4.3, mô tả cơ chế xảy ra đột biến thay thế cặp G – C bằng cặp A – T.

Hình 4.3. Đột biến thay thế cặp G – C bằng cặp A – T

- Nitrogenous base G trong mạch gốc chuyển sang dạng hiếm G*.

- Tái bản lần thứ nhất, base dạng hiếm G* bắt cặp nhầm G* – T.

- Trong quá trình tái bản thứ hai, T bắt cặp với A bình thường làm xuất hiện đột biến thay thế cặp G – C bằng cặp A – T.

Câu 3. Quan sát hình 4.4, mô tả cơ chế phát sinh các đột biến.

Hình 4.4. 5BU gây đột biến thay thế cặp A – T bằng cặp G – C

- Trong quá trình tái bản DNA, 5BU bắt cặp với Adenine, sau đó biến đổi trạng thái bắt cặp với Guanine ở lần tái bản thứ hai. Trong lần tái bản thứ 3, G bắt cặp với C bình thường làm xuất hiện đột biến thay thế cặp A – T thành G – C.

Câu 4. Yếu tố vật lí và sinh học nào gây ra những biến đổi trong cấu trúc của phân tử DNA? Cho ví dụ.

- Những yếu tố vật lí như các loại tia phóng xạ, tia tử ngoại, sốc nhiệt thường gây ra những biến đổi trong cấu trúc của phân tử DNA, từ đó làm phát sinh đột biến. Ví dụ: Bướm biến dị do thảm họa hạt nhân Fukushima (Nhật Bản),...

- Virus và các yếu tố sinh học như vi khuẩn và nấm có thể tác động trực tiếp hoặc gián tiếp gây ra những đột biến trên phân tử DNA. Ví dụ: nấm sản sinh độc tố aflatoxin – yếu tố đột biến xen vào giữa mạch DNA gây ra những sai hỏng trong quá trình tái bản.

Giáo án sinh học 12 cánh diều

Khi đặt nhận được những gì?

Trắc nghiệm cấu trúc mới: 15 - 20 phiếu
Ít nhất 5 đề thi theo mẫu mới. Có đủ: ma trận, thang điểm, đáp án...
Giáo án đồng bộ word + PPT: Đủ kì I
Sau đó, sẽ được bổ sung liên tục để 30/01 có đủ cả năm

Phí giáo:

Giáo án word: 350k/học kì - 400k/cả năm
Giáo án powepoint: 450k/học kì - 500k/cả năm
Trọn bộ word + PPT: 700k/học kì - 800k/cả năm

=> Chỉ gửi 350k. Tải giáo án về dùng thực tế. Thấy hài lòng thì 15 ngày sau mới gửi số phí còn lại

Cách đặt:

Bước 1: Gửi phí vào tk: 0011004299154 - Chu Văn Trí - Ngân hàng Vietcombank
Bước 2: Nhắn tin tới Zalo Fidutech - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

Chat hỗ trợ - 0386 168 725

Tài liệu được tặng thêm:

Trắc nghiệm sinh học 12 cánh diều

Trắc nghiệm chuyên đề sinh học 12 cánh diều

Từ khóa: Giáo án sinh học 12 cánh diều theo mẫu công văn mới nhất, giáo án word sinh học 12 sách cánh diều, tải giáo án sinh học 12 cánh diều, GA sinh học 12 cánh diều 2024

Tài liệu giảng dạy môn Sinh học THPT