BÀI 5: Sinh học lớp 12 (Ban cơ bản) NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST(Vật chất di truyền ở cấp độ TB NST và Cơ chế biến dị ở cấp độ TB)Giáo án soạn chi tiết, đầy đủ nội dung theo đúng chuẩn kiến thức, kĩ năng sinh học 12 và chương trình giảm tải của Bộ Giáo dục và Đào tạo theo công văn số 5842
Trang 112A 12B 12C
BÀI 5: NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST (Vật chất di truyền ở cấp độ TB - NST và Cơ chế biến dị ở cấp độ TB)
I Mục tiêu.
1 Kiến thức:
- Mô tả được cấu trúc siêu hiển vi của NST
- Kể tên các dạng đột biến cấu trúc NST (mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn)
- Nêu được nguyên nhân và cơ chế chung của các dạng đột biến cấu trúc NST
2 Kĩ năng:
- Rèn luyện kỹ năng phân tích, khái quát thông qua phân tích nguyên nhân, ý nghĩa của đột biến cấu trúc NST
- Khái quát được nội dung cơ bản của bài Xây dựng được mối liên hệ giữa các khái niệm cũ và khái niệm mới
- Kĩ năng sống: Kĩ năng tìm kiếm và xử lí thông tin về hình thái cấu trúc NST và đột biến cấu trúc NST Kĩ năng quản lí thời gian và đảm nhận trách nhiệm trong hoạt động nhóm
3 Thái dộ:
- Vận dụng hiểu biết về đột biến NST từ đó có ý thức xây dựng môi trường sống an toàn tránh các đột biến
II Chuẩn bị của GV và HS:
1 Giáo viên: Ảnh bộ NST của người H 5.1, 5.2 SGK; Phiếu học tập
2 Học sinh: Học bài cũ và chuẩn bị nội dung bài mới
III Hoạt động dạy học:
1 Ổn định tổ chức lớp: Kiểm tra sĩ số lớp
2 Kiểm tra bài cũ:
- Đột biến gen là gì? Đột biến gen được phát sinh như thế nào? Hậu quả của đột biến gen? Dạng đột biến gen nào nguy hiểm nhất?
3 Bài mới:
ĐVĐ: Ở sinh vật có nhân chính thức, vật chất di truyền ở cấp độ tế bào là NST Sinh vật nhân sơ,
vật chất di truyền chỉ là một phân tử ADN dạng vòng không liên kết với protein histon
HĐ 1: tìm hiểu hình thái, cấu trúc NST
GV cung cấp: ở sinh vật có nhân chính thức,
VCDT ở cấp độ tế bào là NST
ND đã học ở lớp 9
+ NST là gì? NST thường có hình dạng và kích
thước như thế nào?
+ NST được nhìn rõ nhất ở kì nào của phân bào?
NST là cấu trúc mang gen nằm trong nhân TB
I Nhiễm sắc thể:
1 hình thái và cấu trúc của NST:
Trang 2Hoạt động của GV và HS Nội dung
của phân bào
GV: VCDT ở vi rut và SV nhân sơ có đặc điểm
hình thái ntn?
Ở vr là ADN kép hoặc đơn hoặc ARN Ở
SVNS là ADN mạch kép dạng vòng
GV: Ở sinh vật nhân thực NST có đặc điểm gì?
GV: Yêu cầu HS tái hiện lại kiến thức đã học lớp 10:
+ Hình thái NST qua các kì phân bào như thế
nào? NST được thấy rõ nhất ở kì nào?
HS: Trả lời
GV: Bổ sung
GV yêu cầu HS nghiên cứu mục I.1 SGK và cho
biết:
+ Một NST điển hình có cấu trúc như thế nào?
Chúng có những hình dạng nào?
+ Các loài khác nhau có bộ NST giống nhau hay
không?
+ Ở TB sinh dưỡng và TB sinh dục số lượng NST
có bằng nhau hay không?
VD: Gà: 2n = 76
Người: 2n = 46
Ruồi giấm: 2n = 8
Dẫn dắt: Trong nhân mỗi tế bào đơn bội ADN có
thường rất dài (khoảng 1m) Vậy bằng cách
nào lượng ADN khổng lồ này có thể xếp gọn
trong nhân?
GV yêu cầu HS nghiên cứu mục I.2, hình 5.2
- Khái niệm: Ở sinh vật nhân thực NST là vật
chất di truyền ở cấp độ TB, nằm trong nhân TB,
có khả năng nhuộm màu bằng thuốc nhuộm kiềm
tính (Do phân tử ADN liên kết với các loại Protein khác nhau (chủ yếu là histon) tạo nên).
NST là cấu trúc mang gen của tế bào
* Ở SVNS: NST là phân tử ADN kép, vòng
không liên kết với Protein histôn
* Ở SVNT:
1.1 Cấu trúc hiển vi: Hình thái NST biến đổi
qua các kì phân bào và được nhìn rõ nhất vào kì giữa phân bào
- Kì trung gian: NST ở dạng sợi mảnh, khó
quan sát Ở pha S NST nhân đôi
- Kì đầu: NST kép dần co xoắn (Chiều dài
giảm)
- Kì giữa: NST xoắn cực đại, có hình thái đặc
trưng, gồm:
+ Tâm động: Trình tự Nu đặc biệt, giúp liên
kết với tơ vô sắc của thoi vô sắc
+ Đầu mút: Là trình tự Nu ở 2 đầu cùng của
NST, có tác dụng bảo vệ các NST, làm cho các NST không dính vào nhau
+ Cromatid: Là thành phần chính chứa ADN,
gồm 2 cromatit đính nhau ở tâm động (NST kép)
- Kì sau: NST đơn (các NST kép tách nhau ra)
- Kì cuối: NST duỗi xoắn trở về dạng sợi đơn
mảnh
* Hình dạng: hình que, hình hạt, hình chữ V,
hình dấu chấm,
- Mỗi loài có một bộ NST đặc trưng về số lượng, hình thái và cấu trúc NST
- Bộ NST trong TB sinh dưỡng tồn tại thành từng cặp tương đồng Bộ NST lưỡng bội (2n)
- Bộ NST trong giao tử tồn tại từng chiếc (của
bố hoặc mẹ) Bộ NST đơn bội (n)
1.2 Cấu trúc siêu hiển vi:
Trang 3+ NST được cấu tạo từ những thành phần nào?
Cấu tạo của 1 Nucleosom? Đường kính của sợi
cơ bản, sợi nhiễm sắc, cromatid?
+ NST có các mức cấu trúc (mức xoắn nào)?
GV biểu diễn cấu trúc NST dưới dạng sơ đồ theo
cấu tạo từ mức thấp đến cao
GV có thể giải thích các mức cấu trúc NST bằng
cách sử dụng một đoạn dây bất kì sau đó cuộn
xoắn dần chiều dài giảm dần
Hoạt động II: Tìm hiểu về đột biến cấu trúc NST:
GV yêu cầu hs đọc thông tin SGK:
+ Khái niệm đột biến cấu trúc NST?
+ Có mấy dạng đột biến cấu trúc NST?
GV: Để tìm hiểu về các dạng đột biến cấu trúc
NST và hậu quả của chúng hoàn thành phiếu
học tập sau:
Dạng ĐB Khái niệm Hậu quả nghĩa Ý Ví dụ
Mất đoạn
Lặp đoạn
Đảo đoạn
Chuyển đoạn
GV: Chia lớp làm 4 nhóm, mỗi nhóm hoàn thành
một dạng đột biến cấu trúc NST
HS thảo luận và hoàn thành phiếu học tập
GV: + Tại sao dang đột biến đảo đoạn ít hoặc ko
ảnh hưởng đến sức sống? (ko tăng, giảm
VCDT, chỉ làm tăng sự sai khác giữa các NST)
+ tại sao dạng đột biến chuyển đoạn thường gây
hậu quả nghiêm trọng?
(do sự chuyển đoạn có thay đổi lớn trong cấu trúc,
khiến cho các NST trong cặp mất trạng thái
tương đồng → khó khăn trong phát sinh giao tử
)
GV: Nhận xét phần trả lời của các nhóm củng
cố và đưa ra đáp án phiếu học tập
a) Thành phần: ADN và prôtêin (histon và phi
histôn)
b) các mức cấu trúc:
+ Đơn vị cơ bản: Nucleosome = 8 phân tử
protein histon được cuộn quanh bởi 146 cặp nucleotide cuộn 1¾ vòng
+ Sợi cơ bản: 11 nm + Sợi (chất) nhiễm sắc: 25 - 30 nm + Sợi Siêu xoắn: 300 nm
+ Chromatide: 700nm + Nhiễm sắc thể (1400nm)
NST thu gọn cấu trúc không gian, thuận tiện cho quá trình phân ly, tổ hợp tự do trong nguyên phân, giảm phân và thụ tinh
II Đột biến cấu trúc NST.
1 Khái niệm:
- Đột biến cấu trúc NST là những biến đổi trong cấu trúc của NST
2 Các dạng đột biến cấu trúc NST và hậu quả của đột biến cấu trúc NST:
(Nội dung trong phiếu học tập)
Trang 4Hoạt động của GV và HS Nội dung
GV: Nguyên nhân gây đột biến cấu trúc NST?
GV: Cung cấp cho HS cơ chế chung gây đột
biến cấu trúc NST.
GV: Đột biến cấu trúc NST có ý nghĩa như thế
nào đối với quá trình chọn giống và tiến hoá?
Đột biến cấu trúc NST có giúp hình thành loài
mới không?
3 Nguyên nhân, cơ chế chung.
* nguyên nhân:
- tác nhân vật lí, hoá học, sinh học, hoặc rối loạn sinh lý sinh hóa trong tế bào
* Cơ chế chung:
- Các tác nhân đột biến ảnh hưởng đến quá trình tiếp hợp, TĐC … hoặc trực tiếp gây đứt gãy NST làm phá vỡ cấu trúc NST
- Các đột biến cấu trúc NST dẫn đến sự thay đổi trình tự và số lượng các gen, làm thay đổi hình dạng NST
4 Ý nghĩa của các đột biến cấu trúc NST.
* Ý nghĩa: Tạo nguyên liệu cho quá trình chọn
giống và tiến hoá
4 Củng cố:
- Mô tả cấu trúc hiển vi và siêu hiển vi của NST?
- Một NST bị đứt thành nhiều đoạn sau đó nối lại nhưng ko giống cấu trúc cũ, đó có thể là dạng đột biến nào?
- Trong 1 quần thể ruồi giấm, người ta phát hiện NST số III có các gen phân bố theo những trình tự khác nhau như sau: 1 ABCGFEDHI 2 ABCGFIHDE 3 ABHIFGCDE
Cho biết đây là những đột biến đảo đoạn NST Hãy gạch dưới những đoạn bị đảo và xác định mối liên hệ trong quá trình phát sinh các dạng đột biến đó
5 Dặn dò:
- Đọc mục kết luận SGK
- Chuẩn bị nội dung bài mới
Trang 5Mất
đoạn
- Là dạng đột biến
làm mất đi một đoạn
nào đó của NST
- Giảm số lượng gen /NST, mất cân bằng hệ gen thường gây chết hoặc giảm sức sống
Dùng để loại bỏ khỏi NST những gene không mong muốn
- Người: Mất đoạn
ở vai dài NST 22 gây ung thư máu
ác tính
- Mất đoạn 1 phần vai ngắn NST số 5 gây hội chứng tiếng mèo kêu
Lặp
đoạn
- Là dạng đột biến
làm cho một đoạn
NST nào đó bị lặp lại
1 hay nhiều lần
- Làm tăng số lượng gen/
NST làm tăng cường hoặc giảm sự biểu hiện của tính trạng
- Làm mất cân bằng gen trong hệ gen có thể có hại cho thể đột biến
Làm tăng cường
độ biểu hiện của tính trạng
- Có ý nghĩa trong CN sản xuất bia
- Ruồi giấm: Lặp đoạn 16A hai lần/ NST X làm mắt lồi
mắt dẹt; lặp 3 lần làm mắt dẹt hơn
- Đại mạch: lặp đoạn làm tăng hoạt tính của enzim amilaza
Đảo
đoạn
- Là dạng đột biến
làm cho một đoạn
NST nào đó bị đứt
ra, quay ngược 1800
và nối lại
- Ít ảnh hưởng đến sức sống của cá thể do VCDT không bị mất mát
- Làm thay đổi vị trí gen
thay đổi mức độ hoạt động của gen có thể gây hại cho thể đột biến
- Sắp xếp lại các gene góp phần tạo
ra nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa
- Ruồi giấm: phát hiện 12 dạng đảo đoạn/NST số 3 liên quan đến khả năng thích ứng t0
Chuyển
đoạn
- Là đột biến dẫn
đến một đoạn của
NST chuyển sang vị
trí khác trên cùng
NST, hoặc trao đổi
đoạn giữa các NST
không tương đồng
- Chuyển đoạn lớn: gây chết hoặc giảm khả năng sinh sản
- Chuyển đoạn nhỏ ít ảnh hưởng
- Vai trò quan trọng trong quá trình hình thành loài mới
- Xây dựng biện pháp di truyền sử dụng các dòng côn trùng mang chuyển đoạn làm công cụ phòng trừ sâu hại
- Chuyển đoạn không cân giữa NST số 9 và số 22 tạo nên NST 22 ngắn hơn bình thường -> Gây bệnh ung thư máu
ác tính