Giáo án Bài 41. Đột biến gene

Huy động hiểu biết ban đầu của HS về đột biến; xác định vấn đề cần giải quyết trong bài: đột biến gene là gì, có phải mọi đột biến đều gây hại như nhau hay không.

GV đưa ra nhận định: “Mọi đột biến gene đều gây cùng một mức bệnh nặng.” Câu hỏi: (1) Em có đồng ý với nhận định này không? Vì sao? (2) Theo em, “đột biến” là gì và có những loại đột biến nào? (3) Khi nghe tin “có đột biến”, ta đã đủ thông tin để kết luận về mức độ ảnh hưởng chưa?

HS nêu được nhận định trên là chưa đúng vì hậu quả của đột biến khác nhau, từ không biểu hiện rõ đến ảnh hưởng lớn. HS ghi vào vở câu hỏi định hướng bài: “Đột biến gene là gì? Đột biến điểm khác gì? Hậu quả phụ thuộc vào những yếu tố nào?”

Nêu được khái niệm đột biến gene và đột biến điểm; quan sát mô phỏng để thấy việc thay một cặp nucleotide làm thay đổi số lượng và thành phần nucleotide như thế nào.

HS làm việc theo cặp đôi, quan sát mô phỏng 3D trên trang bài học NeoEdu (đoạn gene ban đầu và đoạn gene sau khi thay cặp; kính lúp ở vị trí đột biến). Hoàn thành Phiếu học tập số 1 gồm các câu: (1) Đột biến gene là gì? (2) Đột biến điểm thường liên quan đến đâu trong mô hình DNA hai mạch? (3) Thay một cặp $A$–$T$ bằng $G$–$C$: tổng số nucleotide có đổi không? $A$, $T$, $G$, $C$ thay đổi thế nào? (4) Codon GAA thành GGA thì axit amin đổi từ gì sang gì? (5) Mất một cặp hoặc thêm một cặp nucleotide làm số nucleotide thay đổi thế nào và điều gì xảy ra với khung đọc phía sau?

• Đột biến gene: biến đổi trong trình tự nucleotide của gene.
• Đột biến điểm: thường liên quan một cặp nucleotide trong mô hình DNA hai mạch.
• Khi thay cặp $A$–$T$ bằng $G$–$C$: tổng số nucleotide không đổi ($N$ không đổi); $A$ giảm 1, $T$ giảm 1, $G$ tăng 1, $C$ tăng 1.
• Codon GAA thành GGA: axit amin đổi từ Glu thành Gly.
• Mất một cặp làm $N$ giảm 2; thêm một cặp làm $N$ tăng 2; cả hai trường hợp đều làm lệch khung đọc phía sau.

Nêu được hậu quả của đột biến gene có thể có hại, có lợi hoặc trung tính; giải thích được vì sao không thể dự đoán mức ảnh hưởng chỉ bằng câu “có đột biến”; bác bỏ quan niệm sai.

Nhóm 4 HS làm việc trên khăn trải bàn (hoặc tờ A3) chia ba ô: “Có hại”, “Có lợi”, “Trung tính”. Nhóm thảo luận câu hỏi: (1) Với kết quả GAA thành GGA (Glu thành Gly), hậu quả có hại, có lợi hay trung tính? Vì sao không kết luận chắc chắn được? (2) Vì sao không thể dự đoán mức ảnh hưởng chỉ bằng câu “có đột biến”? (3) Nhận định “Mọi đột biến gene đều gây cùng một mức bệnh nặng” sai ở điểm nào? Nhóm ghi ý kiến vào các ô tương ứng.

• Hậu quả của đột biến gene có thể có hại, có lợi hoặc trung tính tùy biến đổi và điều kiện.
• Việc GAA thành GGA chưa đủ để kết luận có hại hay có lợi, vì còn phụ thuộc vị trí của biến đổi, sản phẩm protein và môi trường.
• Không thể dự đoán mức ảnh hưởng chỉ bằng câu “có đột biến” vì cần biết vị trí, loại biến đổi, sản phẩm tạo ra và môi trường; thay ở vùng khác có hậu quả khác.
• Nhận định “Mọi đột biến gene đều gây cùng một mức bệnh nặng” sai vì hậu quả khác nhau, từ không biểu hiện rõ đến ảnh hưởng lớn; tên “đột biến” không đủ để chẩn đoán.

Củng cố khái niệm đột biến gene, đột biến điểm và hậu quả; vận dụng quy tắc đếm nucleotide khi thay một cặp $A$–$T$ bằng $G$–$C$.

HS làm Phiếu học tập số 2 gồm bài tập 1 đến bài tập 6 của bài học: 1) chọn đặc điểm đúng của đột biến gene; 2) chọn đặc điểm đúng của đột biến điểm; 3) ghép khái niệm với đặc điểm tương ứng; 4) xét đúng sai nhận định “Mọi đột biến gene đều gây cùng một mức bệnh nặng”; 5) chọn thuật ngữ mô tả “có thể có hại, có lợi hoặc trung tính tùy biến đổi và điều kiện”; 6) DNA hai mạch thay một cặp $A$–$T$ bằng $G$–$C$: tổng số nucleotide có đổi không; $A$ và $G$ đổi ra sao?

• Câu 1: C (biến đổi trong trình tự nucleotide của gene).
• Câu 2: A (thường liên quan một cặp nucleotide trong mô hình DNA hai mạch).
• Câu 3: Đột biến gene – biến đổi trong trình tự nucleotide của gene; Đột biến điểm – thường liên quan một cặp nucleotide trong mô hình DNA hai mạch; Hậu quả – có thể có hại, có lợi hoặc trung tính tùy biến đổi và điều kiện.
• Câu 4: Sai; hậu quả khác nhau, từ không biểu hiện rõ đến ảnh hưởng lớn; tên “đột biến” không đủ chẩn đoán.
• Câu 5: Hậu quả.
• Câu 6: Tổng số nucleotide không đổi; $A$ giảm 1, $T$ giảm 1, $G$ tăng 1, $C$ tăng 1. Chỉ thay cặp, không thêm hoặc bớt độ dài. (Thang chấm: 40% xác định đúng dữ kiện và quan hệ; 40% suy luận đúng; 20% kết luận đúng và có nêu “chỉ thay cặp”.)

Vận dụng kiến thức về đột biến gene để phân tích một nhận định trong đời sống, lập luận khoa học và thể hiện thái độ không kì thị.

Một bạn trong lớp nói: “Gia đình kia có người mang đột biến gene nên chắc chắn con cái sẽ bị bệnh nặng.” HS trả lời: (1) Lí do khoa học nào cho thấy nhận định trên chưa đủ cơ sở? (2) Nếu tin và lan truyền nhận định này, hệ quả có thể là gì? (3) Viết lại kết luận đúng, không khẳng định quá mức.

• Lí do khoa học: tên “đột biến” không đủ để chẩn đoán; hậu quả phụ thuộc vào vị trí, loại biến đổi, sản phẩm và môi trường.
• Hệ quả: đưa ra kết luận sức khỏe không có cơ sở, có thể gây lo lắng sai và kì thị người trong gia đình.
• Kết luận đúng: “Có đột biến gene chưa đủ để kết luận mức ảnh hưởng; cần thông tin cụ thể và tư vấn của cơ sở y tế nếu muốn đánh giá.”