Giáo án Bài 38. Nucleic acid và gene

Tạo tình huống có vấn đề để HS dự đoán rằng thông tin di truyền nằm ở trình tự các base, không chỉ ở số lượng nucleotide.

GV chiếu khay nucleotide rời (phosphate, đường, base) và đặt câu hỏi: “Hai đoạn DNA cùng có $1000$ nucleotide, gồm cùng các loại base, vì sao vẫn có thể mang thông tin khác nhau?” GV yêu cầu HS ghi dự đoán cá nhân ra vở trong 1 phút.

Dự đoán ban đầu của HS: thông tin nằm ở cách sắp xếp (trình tự) các base; cùng số lượng nhưng khác thứ tự thì khác thông tin. GV ghi các dự đoán lên bảng để so sánh ở phần kết luận.

Nêu được DNA thường gồm hai mạch nucleotide bổ sung và nguyên tắc bổ sung A–T, G–C.

HS làm việc nhóm 4 người với Phiếu học tập số 1. Nhóm quan sát mô phỏng “Phân tử DNA xoắn kép 20 cặp base trên trục thép” và trả lời ba câu hỏi: (1) DNA thường có mấy mạch và hai mạch quan hệ với nhau thế nào? (2) Base A bắt cặp với base nào, base G bắt cặp với base nào? (3) Nếu DNA có $A=200$ thì $T$ bằng bao nhiêu, vì sao?

Kết luận nhóm ghi được: DNA thường gồm hai mạch nucleotide bổ sung; A liên kết với T, G liên kết với C; do đó $A=T$ và $G=C$. Với $A=200$ thì $T=200$. Nhóm ghi lại ví dụ minh họa trên giấy A0.

Nêu được RNA thường có một mạch, dùng U thay T; nêu được gene là đoạn DNA mang thông tin; phân biệt được DNA, RNA và gene.

HS làm việc theo cặp đôi trong nhóm với Phiếu học tập số 2. Nhiệm vụ 1: dùng khay nucleotide rời lắp thử một mạch RNA, thay T bằng U và đối chiếu với mạch DNA. Nhiệm vụ 2: quan sát mô phỏng “Gene: một đoạn DNA”, xác định đoạn nào được gọi là gene và vì sao. Nhiệm vụ 3: điền bảng so sánh DNA, RNA, gene theo số mạch, loại base đặc trưng và vai trò.

Bảng so sánh hoàn chỉnh: DNA thường hai mạch, có T, là vật chất di truyền chính; RNA thường một mạch, có U thay T; gene là đoạn DNA mang thông tin tạo sản phẩm chức năng. HS rút ra: gene thuộc DNA, không phải một loại phân tử riêng.

Vận dụng được nguyên tắc bổ sung để trả lời câu hỏi trắc nghiệm và tính số nucleotide từng loại trong DNA hai mạch.

HS làm nhanh năm câu bài tập (1–5) và giải bài toán số 6: Một DNA hai mạch có $1000$ nucleotide tổng, $A=200$. Tính $T$, $G$, $C$. Bài 1–2 là trắc nghiệm, bài 3 là ghép khái niệm, bài 4 là đúng–sai, bài 5 là chọn thuật ngữ. Bài 6 giải theo nhóm vào bảng nhóm, trình bày đủ các bước.

Đáp án bài 1: C (DNA thường gồm hai mạch nucleotide bổ sung, A–T và G–C). Bài 2: A (RNA thường một mạch, có U thay T). Bài 3: DNA – hai mạch bổ sung A–T, G–C; RNA – một mạch, có U thay T; Gene – đoạn DNA mang thông tin tạo sản phẩm chức năng. Bài 4: Sai, vì A không bắt buộc bằng G; A = T và G = C. Bài 5: gene. Bài 6: $T=A=200$; $G+C=1000-400=600$; $G=C=300$. Giả thiết hai mạch bổ sung và đếm toàn bộ nucleotide của DNA.

Vận dụng được nguyên tắc bổ sung để bác bỏ nhận định “A luôn bằng G” và giải thích được ý nghĩa thông tin của trình tự base.

HS đọc nhận định của một bạn: “Trong DNA hai mạch, A luôn bằng G.” Nhiệm vụ: (1) Bác bỏ bằng một lí do khoa học. (2) Chỉ ra một hệ quả nếu tin vào nhận định sai, lấy ví dụ $A=200$ trong DNA $1000$ nucleotide. (3) Viết lại kết luận đúng. (4) Trả lời câu hỏi: vì sao trình tự base chứ không chỉ tổng số nucleotide có ý nghĩa thông tin?

Lí do: nguyên tắc bổ sung là A = T, G = C; không bắt buộc A = G. Hệ quả: nếu chia đều $1000$ nucleotide thành $250$ mỗi loại thì sẽ sai với dữ kiện $A=200$; đúng phải là $T=200$, $G=C=300$. Kết luận đúng: trong DNA hai mạch, $A=T$ và $G=C$; A không nhất thiết bằng G. Thông tin di truyền là trình tự: cùng số lượng nhưng thứ tự khác có thể mã hóa sản phẩm khác; không phải mọi đoạn DNA đều tạo cùng một loại sản phẩm.