Giáo án và PPT Sinh học 12 cánh diều bài 2: Sự biểu hiện thông tin di truyền

BÀI 2: SỰ BIỂU HIỆN THÔNG TIN DI TRUYỀN

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Tại sao thông tin di truyền có thể quyết định các tính trạng đặc trưng của mỗi cá thể như: màu da, màu tóc....?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

HOẠT ĐỘNG I. CÁC LOẠI RNA

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy kể tên các loại RNA. Từ đó hãy nêu cấu trúc và chức năng của các loại đó?

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG II. PHIÊN MÃ

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy cho biết phiến mã là gì? Nêu quá trình của phiến mã?

Sản phẩm dự kiến:

- Khái niệm: Phiên mã là quá trình tổng hợp RNA dựa trên mạch khuôn của gene.

- Quá trình phiên mã: 

HOẠT ĐỘNG III. PHIÊN MÃ NGƯỢC

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày khái niệm, ý nghĩa và ứng dụng của phiến mã ngược?

Sản phẩm dự kiến:

- Khái niệm: Phiên mã ngược là quá trình tổng hợp DNA bổ sung (cDNA) dựa trên mạch khuôn RNA, dưới sự xúc tác của enzyme phiên mã ngược.

- Ý nghĩa:

• Đối với một số virus, phiên mã ngược giúp tổng hợp cDNA trên mạch khuôn RNA → hệ gene của virus mới được nhân lên trong tế bào vật chủ.

• Ở vi khuẩn và sinh vật nhân thực, phiên mã ngược là một trong những cơ chế làm tăng kích thước của DNA, tạo nên các đoạn trình tự lặp lại.

- Ứng dụng:

• Xây dựng thư viện gene từ DNA hoặc cDNA từ mRNA 

• Sử dụng phương pháp RT-PCR để xét nghiệm COVID-19 chính xác và hiệu quả.

HOẠT ĐỘNG IV. MÃ DI TRUYỀN VÀ DỊCH MÃ

1. Mã di truyền

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy nêu khái niệm và các đặc điểm của mã di truyền?

Sản phẩm dự kiến:

- Khái niệm: Mã di truyền là trình tự trên mRNA ở dạng mã bộ ba xác định trình tự amino acid trong một chuỗi polypeptide.

- Các đặc điểm của mã di truyền:

+ Mã di truyền là mã bộ ba.

+ Mã di truyền gồm 61 bộ ba mã hóa và 3 bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA).

+ Tính đặc hiệu: Mỗi bộ ba chỉ mã hóa cho một amino acid duy nhất, trừ 3 bộ ba kết thúc.

+ Tính thoái hóa: Nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hóa cho một amino acid.

+ Tính phổ biến: Hầu hết sinh vật đều có chung mã di truyền (mã di truyền trong ti thể có một số đặc điểm khác biệt với bộ ba mã di truyền trong nhân tế bào).

2. Dịch mã

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày khái niệm, vị trí và diễn biến của dịch mã?

Sản phẩm dự kiến:

- Khái niệm: Dịch mã là quá trình sinh tổng hợp protein, trong đó thông tin di trên trình tự nucleotide của mRNA được chuyển thành trình tự amino acid của chuỗi polypeptide. 

- Vị trí: tại các ribosome ở tế bào chất.

- Diễn biến: 

Hoạt hóa amino acid: Mỗi amino acid được liên kết vào đầu 3’ của tRNA (tRNA^aa) có bộ ba đối mã tương ứng nhờ sự xúc tác đặc hiệu của enzyme aminoacyl tRNA synthetase.

Tổng hợp chuỗi polypeptide: có thể bắt đầu sau khi ribosome bám vào trình tự nucleotide đặc thù đầu 5’ của mRNA.

HOẠT ĐỘNG V. SỰ TRUYỀN THÔNG TIN DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày các giai đoạn và biểu hiện của thông tin di truyền ở cấp độ phân tử?

Sản phẩm dự kiến:

® Thông tin di truyền được truyền từ DNA (gene) qua mRNA trong phiên mã đến chuỗi polypetide trong dịch mã, từ đó tạo thành protein và quy định tính trạng sinh vật.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Trong quá trình nhân đôi, enzim ADN polimeraza: 

A. tham gia vào quá trình tháo xoắn và phá vỡ các liên kết hidro

B. di chuyển cùng chiều trên hai mạch của phân tử ADN mẹ

C. di chuyển ngược chiều nhau trên hai mạch của phân tử ADN mẹ

D. nối các đoạn okazaki lại với nhau thành chuỗi polinucleotit

Câu 2: Tính đặc hiệu của mã di truyền được thể hiện như thế nào?

A. Mọi loài sinh vật đều có chung một bộ mã di truyền

B. Mỗi axit amin thường được mã hóa bởi nhiều bộ ba.

C. Mỗi bộ ba chỉ mã hóa cho một loại axit amin

D. Mã di truyền được dọc theo cụm nối tiếp, không gối nhau.

Câu 3: Trong quá trình nhân đôi ADN, enzim ligaza (enzim nối) có vai trò:

A. tách hai mạch đơn của phân tử ADN

B. nối các đoạn okazaki với nhau

C. tháo xoắn phân tử ADN

D. tổng hợp và kéo dài mạch mới

Câu 4: Có 8 phân tử ADN tự nhân đôi một số lần bằng nhau đã tự tổng  hợp được 112 mạch polinucleotit mới lấy nguyên liệu hoàn toàn từ môi trường nội bào. Số lần tự nhân đôi của mỗi phân tử ADN trên là: 

A. 6

B. 3

D. 4

C. 5

Câu 5: Khi nói về quá trình nhân đôi ADN, phát biểu nào sau đây sai?

A. Enzim ADN polimeraza tổng hợp và kéo dài mạch mới theo chiều 3’ → 5’

B. Enzim ligaza (enzim nối) nối các đoạn Okazaki thành mạch đơn hoàn chỉnh

C. Quá trình nhân đôi ADN diễn ra theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn

D. Nhờ các enzim tháo xoắn, hai mạch đơn của ADN tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Những yếu tố nào đảm bảo tính chính xác của sự dịch mã thông tin di truyền từ mRNA sang protein?

Câu 2: Hãy giải thích ý nghĩa của cơ chế truyền thông tin di truyền ở cấp độ phân tử trong tế bào?

Câu 3: Một số kháng sinh có thể liên kết với ribosome của vi khuẩn theo những cơ chế khác nhau: Streptomycin bám vào tiểu phần nhỏ của ribosome; chloramphenicol liên kết vào tiểu đơn vị lớn và ức chế enzyme peptidyl transferase (xúc tác phản ứng hình thành liên kết peptide); tetracycline cản trở các tRNA^aa  đi vào vị trí A của ribosome; erythromycin liên kết rRNA trong tiểu phần lớn của ribosome và ức chế sự dịch chuyển của ribosome trên mRNA. Dựa vào các thông tin trên, hãy cho biết mỗi kháng sinh này tác động đến giai đoạn nào của quá trình biểu hiện gene và từ đó ức chế sự sinh trưởng của vi khuẩn?