NeoEdu
Giáo án Khoa học tự nhiên 9
Khoa học tự nhiênLớp 9Phần 12. Chương XI. Di truyền học Mendel. Cơ sở phân tử của hiện tượng di truyền

Giáo án Bài 40. Dịch mã và mối quan hệ từ gene đến tính trạng

Kế hoạch bài dạy theo mẫu Công văn 5512/BGDĐT-GDTrH · 1 tiết (45 phút)

Tải Word (.docx) Bài học trên Học liệu

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

  • Nêu được dịch mã là quá trình ribosome đọc codon trên mRNA để tổng hợp chuỗi amino acid.
  • Nêu được codon là bộ ba nucleotide trên mRNA quy định một amino acid hoặc tín hiệu dừng; codon dừng không mã hóa amino acid trong chuỗi.
  • Giải thích được mối quan hệ gene – protein/RNA chức năng – tính trạng, trong đó tính trạng còn chịu ảnh hưởng của môi trường.
  • Vận dụng được bảng mã di truyền đã cho để xác định chuỗi amino acid từ đoạn mRNA 5′–AUG GCU UUU UAA–3′ (chuỗi Met–Ala–Phe, 3 amino acid).

2. Năng lực

a) Năng lực chung

  • Tự chủ và tự học: HS chủ động quan sát mô phỏng 3D, tự đọc bảng mã và tự kiểm tra kết quả đọc mã của mình theo đúng chiều 5′→3′.
  • Giao tiếp và hợp tác: HS làm việc cặp đôi, trình bày lại cách đọc mã và thống nhất đáp án trước lớp bằng thuật ngữ khoa học chính xác.
  • Giải quyết vấn đề và sáng tạo: HS phân tích tình huống bảng mã, giải thích vì sao đột biến không đổi amino acid có thể không đổi tính trạng và nêu được điều kiện, hạn chế của lập luận.

b) Năng lực đặc thù

  • Nhận thức khoa học tự nhiên: HS phát biểu đúng khái niệm dịch mã, codon và quan hệ gene – tính trạng; phân biệt được codon mã hóa amino acid với codon dừng.
  • Tìm hiểu tự nhiên: HS quan sát mô phỏng ribosome trượt trên mRNA, tRNA khớp codon, liên kết peptide và codon dừng để mô tả quá trình dịch mã.
  • Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: HS đọc đoạn mRNA theo bảng mã, viết chuỗi amino acid, chỉ ra lỗi quan niệm sai và giải thích tính thoái hóa của mã di truyền trong tình huống thực tế.

3. Phẩm chất

  • Chăm chỉ: HS hoàn thành đầy đủ phiếu học tập và đọc mã từng codon, không bỏ sót bộ ba nào.
  • Trung thực: HS nêu đúng kết quả đọc mã của nhóm, nhận lỗi khi đáp án sai và sửa lại theo đúng cơ sở khoa học.
  • Trách nhiệm: HS tham gia đầy đủ vai trò trong nhóm cặp đôi và hoàn thành nhiệm vụ về nhà đúng hạn.

II. Thiết bị dạy học và học liệu

1. Giáo viên

  • Máy chiếu hoặc màn hình, bảng phụ ghi bảng mã: AUG–Met, GCU–Ala, UUU–Phe, UAA–dừng và đoạn mRNA 5′–AUG GCU UUU UAA–3′.
  • Học liệu số NeoEdu: trang bài học Bài 40 (neoedu.vn/learn/9/natural_science/bai-40-dich-ma-va-moi-quan-he-tu-gene-den-tinh-trang) và mô phỏng 3D tương tác (mRNA, ribosome hai tiểu phần, tRNA mang anticodon và amino acid, chuỗi amino acid).
  • Sơ đồ câm: gene → mRNA → protein → tính trạng; phiếu học tập số 1 và số 2 (in cho mỗi cặp đôi).
  • Đáp án và bảng kiểm tra nhanh để chấm phiếu.

2. Học sinh

  • Sách Khoa học tự nhiên 9, vở ghi, bút chì, bút màu hai màu để đánh dấu codon và amino acid.
  • Thiết bị có kết nối internet (điện thoại hoặc máy tính bảng) để truy cập mô phỏng NeoEdu, nếu có; nếu không có thì quan sát mô phỏng trên màn hình lớp.
  • Phiếu học tập số 1 và số 2 do GV phát.

III. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Mở đầu · 5 phút

Khởi động: Từ gene đến tính trạng

a) Mục tiêu

Huy động hiểu biết về mối liên hệ giữa gene, protein và tính trạng; xác định vấn đề cần giải quyết trong bài là cách mRNA được “đọc” thành chuỗi amino acid.

b) Nội dung

GV chiếu sơ đồ câm gene → mRNA → protein → tính trạng và đặt câu hỏi: “Trình tự nucleotide trên mRNA được đọc theo đơn vị nào để tạo nên chuỗi amino acid? Mỗi đơn vị đó quy định điều gì?” HS dự đoán câu trả lời ngắn gọn vào vở.

c) Sản phẩm

HS nêu được vấn đề cần tìm hiểu: mRNA được đọc theo từng bộ ba nucleotide (codon); mỗi codon quy định một amino acid hoặc tín hiệu dừng; cần tìm hiểu ribosome đọc mRNA như thế nào và gene ảnh hưởng đến tính trạng qua con đường nào.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV chiếu sơ đồ gene → mRNA → protein → tính trạng, nêu câu hỏi khởi động và yêu cầu HS suy nghĩ 1 phút trước khi trả lời.

    Học sinh

    HS đọc sơ đồ, suy nghĩ và ghi dự đoán ngắn vào vở.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV quan sát, gợi ý HS nhớ lại đơn vị mã hóa của ADN và mRNA đã học ở lớp dưới (chỉ gợi ý, không giảng sâu).

    Học sinh

    HS trao đổi nhanh với bạn cùng bàn, thống nhất một dự đoán.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 2–3 HS trình bày dự đoán và ghi nhanh lên bảng, không đánh giá đúng sai ngay.

    Học sinh

    HS trả lời dự kiến: “MRNA được đọc từng 3 nucleotide một.” “Mỗi bộ ba có thể quy định một amino acid.”

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV tổng hợp các ý và nêu vấn đề của bài: ribosome đọc codon thế nào, codon có ý nghĩa gì, gene ảnh hưởng đến tính trạng qua đâu.

    Học sinh

    HS ghi tên bài và ba câu hỏi cần trả lời vào vở.

Hoạt động 2.1: Hình thành kiến thức mới · 12 phút

Dịch mã và codon

a) Mục tiêu

Nêu được khái niệm dịch mã và codon; xác định được vai trò của codon dừng; sử dụng mô phỏng để mô tả quá trình ribosome đọc mRNA.

b) Nội dung

HS làm việc theo cặp đôi, quan sát mô phỏng 3D trong trang bài học NeoEdu (hoặc trên màn hình lớp) với đoạn mRNA 5′–AUG GCU UUU UAA–3′. Mỗi cặp hoàn thành Phiếu học tập số 1: đọc từng codon, tra bảng mã (AUG–Met, GCU–Ala, UUU–Phe, UAA–dừng) và mô tả vai trò của ribosome và tRNA.
Câu hỏi GV đặt ra: (1) Ribosome đọc mRNA theo đơn vị nào? (2) Codon AUG được tRNA nào khớp và mang amino acid gì? (3) Tại sao chuỗi dừng lại ở codon UAA?

c) Sản phẩm

Kết luận của HS: Dịch mã là quá trình ribosome đọc codon trên mRNA để tổng hợp chuỗi amino acid. Codon là bộ ba nucleotide trên mRNA quy định amino acid hoặc tín hiệu dừng. Ribosome đọc lần lượt AUG (Met), GCU (Ala), UUU (Phe), gặp UAA (dừng) thì không có tRNA nào tới, chuỗi Met–Ala–Phe gồm 3 amino acid rời ribosome. Codon dừng báo kết thúc, không mã hóa amino acid trong chuỗi.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV giới thiệu mô phỏng, chiếu đoạn mRNA 5′–AUG GCU UUU UAA–3′ và phát Phiếu học tập số 1. Nhắc HS đọc mRNA từ 5′ sang 3′.

    Học sinh

    HS nhận phiếu, xác định chiều đọc mRNA và chuẩn bị quan sát mô phỏng.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV cho HS xem mô phỏng 2–3 lần, theo dõi các cặp và hỗ trợ những nhóm chưa tìm được tRNA tương ứng.

    Học sinh

    HS quan sát ribosome trượt từng codon, ghi tên amino acid tương ứng và mô tả vai trò tRNA mang anticodon UAC khớp với AUG; HS điền Phiếu số 1.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 2 cặp báo cáo; yêu cầu các cặp khác bổ sung hoặc phản biện.

    Học sinh

    HS trả lời dự kiến: “Ribosome đọc theo bộ ba, mỗi bộ ba là một codon.” “AUG được tRNA mang Met khớp vào.” “UAA là codon dừng nên không có tRNA nào tới, chuỗi dừng ở Met–Ala–Phe.”

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt khái niệm dịch mã và codon, nhấn mạnh codon dừng không mã hóa amino acid; ghi lên bảng sơ đồ tóm tắt quá trình dịch mã.

    Học sinh

    HS ghi khái niệm dịch mã, codon và đặc điểm codon dừng vào vở.

Hoạt động 2.2: Hình thành kiến thức mới · 8 phút

Quan hệ gene – tính trạng

a) Mục tiêu

Giải thích được gene ảnh hưởng tính trạng qua protein hoặc RNA chức năng và chịu ảnh hưởng của môi trường; phân biệt được quan hệ gene – tính trạng với dịch mã và codon.

b) Nội dung

HS làm việc theo nhóm 4 người, hoàn thành Phiếu học tập số 2 (sơ đồ quan hệ gene – tính trạng với các chỗ trống: gene, mRNA, protein/RNA chức năng, tính trạng, môi trường). Nhóm thảo luận câu hỏi: “Vì sao cùng một gene nhưng tính trạng có thể khác nhau khi môi trường khác nhau?” và “Dịch mã, codon và quan hệ gene – tính trạng khác nhau ở điểm nào?”

c) Sản phẩm

Kết luận của HS: Gene ảnh hưởng đến protein hoặc RNA chức năng; các sản phẩm này tác động lên đặc điểm cơ thể và tạo nên tính trạng; tính trạng cùng chịu ảnh hưởng của môi trường. Dịch mã là một bước trong quá trình gene biểu hiện thành protein, codon là đơn vị mã hóa trên mRNA, còn quan hệ gene – tính trạng là mối liên hệ tổng thể từ gene đến tính trạng.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV phát Phiếu học tập số 2, nêu câu hỏi thảo luận và nhắc nhóm phân công người ghi, người báo cáo.

    Học sinh

    HS nhận phiếu, phân công vai trò trong nhóm.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV đi quanh lớp, lắng nghe và gợi ý nhóm dựa vào sơ đồ đã chiếu khi cần.

    Học sinh

    HS điền các chỗ trống trong sơ đồ và thảo luận hai câu hỏi thảo luận.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 1–2 nhóm trình bày; yêu cầu nhóm khác nhận xét về cách phân biệt hai khái niệm.

    Học sinh

    HS trả lời dự kiến: “Gene → mRNA → protein → tính trạng.” “Môi trường nắng hay thiếu nước có thể làm tính trạng khác đi dù gene giống nhau.”

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt quan hệ gene – tính trạng; nêu quan niệm sai “Mọi codon kể cả bộ ba dừng đều tạo thêm một amino acid” và khẳng định lại đặc điểm codon dừng.

    Học sinh

    HS ghi sơ đồ quan hệ gene – tính trạng và sửa lại quan niệm sai vào vở.

Hoạt động 3: Luyện tập · 10 phút

Giải tình huống bảng mã

a) Mục tiêu

Vận dụng bảng mã di truyền để đọc đoạn mRNA và viết chuỗi amino acid; kiểm tra khả năng nhận biết khái niệm và lỗi sai thường gặp.

b) Nội dung

Đề: Cho bảng mã: AUG–Met, GCU–Ala, UUU–Phe, UAA–dừng. Đọc 5′–AUG GCU UUU UAA–3′.
HS làm Phiếu học tập số 1 (phần 2) và trả lời nhanh 3 câu trắc nghiệm: (1) Đặc điểm nào của dịch mã đúng? (2) Đặc điểm nào của codon đúng? (3) Phát biểu “Mọi codon kể cả bộ ba dừng đều tạo thêm một amino acid” đúng hay sai, vì sao?

c) Sản phẩm

Đáp án: Chuỗi amino acid là Met–Ala–Phe, gồm 3 amino acid; UAA là codon dừng nên không thêm amino acid; bảng mã đã đủ dữ kiện để giải.
Trắc nghiệm: (1) B. ribosome đọc codon trên mRNA để tổng hợp chuỗi amino acid. (2) C. bộ ba nucleotide trên mRNA quy định amino acid hoặc tín hiệu dừng. (3) Sai, vì codon dừng báo kết thúc, không mã hóa một amino acid trong chuỗi; nếu tính thêm sẽ đếm 4 amino acid thay vì 3.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV chiếu đề bài tình huống và ba câu trắc nghiệm; nhắc HS đọc từng codon theo chiều 5′→3′.

    Học sinh

    HS đọc đề, chuẩn bị giấy nháp và bút.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV quan sát, nhắc HS kiểm tra lại codon dừng trước khi kết luận số amino acid.

    Học sinh

    HS tra bảng mã từng codon, viết chuỗi amino acid, chọn đáp án trắc nghiệm và ghi lí do.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 2–3 HS trình bày chuỗi amino acid và đáp án; yêu cầu HS khác nhận xét.

    Học sinh

    HS trả lời dự kiến: “Met–Ala–Phe, 3 amino acid.” “Đáp án B, C.” “Sai, vì UAA không mã hóa amino acid.”

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV nhận xét, chốt cách đọc mã và nhấn mạnh lỗi sai đếm codon dừng như một amino acid.

    Học sinh

    HS đối chiếu và sửa lỗi trong phiếu.

Hoạt động 4: Vận dụng · 10 phút

Đột biến thay thế và tính trạng

a) Mục tiêu

Giải thích được vì sao đột biến không làm đổi amino acid có thể không làm đổi tính trạng trong mô hình đơn giản; nêu được điều kiện và hạn chế của lập luận này.

b) Nội dung

Tình huống: Một đột biến thay thế nucleotide làm codon GCU (Ala) thành GCC; codon GCC vẫn quy định Ala. HS trả lời câu hỏi: “Vì sao protein có thể không đổi và tính trạng có thể không đổi? Có phải mọi biến đổi DNA đều vô hại không?” Nhóm 4 người thảo luận, sau đó mỗi nhóm viết một đoạn ngắn trình bày kết luận.

c) Sản phẩm

Kết luận của HS: Mã di truyền có tính thoái hóa, nhiều codon cùng quy định một amino acid nên chuỗi amino acid và protein có thể không đổi, từ đó tính trạng trong mô hình đơn giản có thể không đổi. Tuy nhiên không thể suy ra mọi biến đổi DNA đều vô hại, vì còn ảnh hưởng đến điều hòa biểu hiện gene và quá trình nối RNA.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV nêu tình huống, nhắc HS dựa vào kiến thức về codon và tính thoái hóa đã học trong bài.

    Học sinh

    HS đọc tình huống và thảo luận nhóm 4 người.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV đi quanh lớp, gợi ý nhóm kiểm tra bảng mã để xác định codon GCC có quy định Ala không.

    Học sinh

    HS tra bảng mã, lập luận và viết đoạn kết luận ngắn.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 1–2 nhóm đọc kết luận; yêu cầu nhóm khác nêu một hạn chế của lập luận.

    Học sinh

    HS trả lời dự kiến: “GCC cũng mã hóa Ala nên protein không đổi.” “Không phải mọi đột biến vô hại vì còn điều hòa và nối RNA.”

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt: tính thoái hóa giải thích sự không đổi của amino acid, nhưng không khái quát hóa cho mọi đột biến.

    Học sinh

    HS ghi kết luận và điều kiện áp dụng vào vở.

Phiếu học tập

Phiếu học tập số 1

Phần 1: Đọc mRNA 5′–AUG GCU UUU UAA–3′ theo chiều 5′→3′ và điền bảng sau:

  • Codon thứ nhất: ... ; amino acid: ... ; vai trò tRNA: ...
  • Codon thứ hai: ... ; amino acid: ... ; vai trò tRNA: ...
  • Codon thứ ba: ... ; amino acid: ... ; vai trò tRNA: ...
  • Codon thứ tư: ... ; tín hiệu: ...
    Phần 2: Viết chuỗi amino acid tạo thành: ...
  • Số amino acid trong chuỗi: ...
  • Lí do codon UAA không thêm amino acid: ...
    Phần 3: Hoàn thành khái niệm.
  • Dịch mã là: ...
  • Codon là: ...

Phiếu học tập số 2

Điền các chỗ trống trong sơ đồ quan hệ gene – tính trạng:

  • Gene → ... → protein hoặc RNA chức năng → ... → tính trạng
  • Tính trạng còn chịu ảnh hưởng của: ...
    Trả lời câu hỏi:
  • Vì sao cùng một gene nhưng tính trạng có thể khác nhau khi môi trường khác nhau?
  • Dịch mã, codon và quan hệ gene – tính trạng khác nhau ở điểm nào? Ghi mỗi khái niệm một ý chính.
  • Phát biểu “Mọi codon kể cả bộ ba dừng đều tạo thêm một amino acid” đúng hay sai? Vì sao?

Hướng dẫn về nhà

  • Hoàn thành Phiếu học tập số 1 và số 2 nếu chưa xong trên lớp, ghi chú rõ những chỗ còn băn khoăn để hỏi GV.
  • Tự đọc lại mRNA 5′–AUG GCU UUU UAA–3′ và viết chuỗi amino acid mà không xem đáp án; sau đó đối chiếu với bảng mã trong sách.
  • Viết một đoạn ngắn (4–5 câu) giải thích vì sao codon dừng không tạo thêm amino acid và chỉ ra một hệ quả nếu đếm sai.
  • Truy cập trang bài học NeoEdu Bài 40 để xem lại mô phỏng 3D và làm các bài tập tương tác, ghi lại câu chưa hiểu.

Giáo án do NeoEdu soạn với sự hỗ trợ của AI, dựa trên nội dung bài học trên Học liệu. Thầy cô nên đọc lại và điều chỉnh cho phù hợp với học sinh của mình; bản Word để sửa trực tiếp.