“øng dông phÇn mÒm tin häc Power Point, Get Quick Time Pro, paint...vµo thiÕt kÕ bµi giảng "Sinh tổng hợp Prôtêin" nhằm mục đích nâng cao chất lượng hiệu quả giờ lên lớp” §Ó häc sinh dÔ [r]
Trang 1Lê Thị Kim Khánh 3 Sáng kiến kinh nghiệm
“ ứng dụng phần mềm tin học Power Point, Get Quick Time Pro, paint…
vào thiết kế bài giảng "Sinh tổng hợp Prôtêin" nhằm mục đích nâng cao
chất lượng hiệu quả giờ lên lớp”.
I Đặt vấn đề:
Thế kỷ XXI- thế kỷ của sự phát triển mạnh mẽ khoa học và công nghệ Yêu
cầu mới của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước và những thách
thức bị tụt hậu trên con đường tiến lên CNXH đòi hỏi các nhà trường phải đào tạo
nên những con người lao động mới: thông minh, sáng tạo
Để đạt được mục tiêu đó, hiện nay việc đổi mới chương trình và phương pháp
dạy học ở các trường phổ thông đã và đang được quan tâm rất lớn
Trong định hướng về phương pháp và thiết bị dạy học Sinh học bậc THPT,
sách GK phân ban mới, Bộ GD- ĐT chỉ rõ:
"Cần xây dựng những băng hình, đĩa CD, phần mềm máy vi tính tạo thuận lợi
cho giáo viên giảng dạy những cấu trúc, quá trình sống ở cấp tế bào, phân tử và
các cấp trên cơ thể”
Trích:SGV SH Ban KHXH&NV Bộ sách thứ nhất-NXBGD-2003.
"Sinh học là khoa học thực nghiệm, phương pháp dạy học gắn bó chặt chẽ
với thiết bị dạy học, do đó dạy Sinh học không thể thiếu các phương tiện trực quan
như mô hình, tranh vẽ, mẫu vật, phim ảnh "
Trích: SGV SH BanKH TN Bộ sách thứ hai-NXBGD-2003.
Như vậy, một trong những hướng để đổi mới phương pháp dạy học đó là tăng
cường việc sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại
ở các trường THPT nói chung và trường THPT chuyên Phan Bội Châu nơi
hiện tôi đang công tác nói riêng đã và đang từng bước được tăng cường trang bị cơ
sở vật chất kỹ thuật cho các phòng học với sự trợ giúp của công nghệ thông tin
Bởi vậy, việc thiết kế các bài giảng với sự trợ giúp của công nghệ thông tin nhằm
nâng cao hiệu quả dạy học đang được rất nhiều giáo viên quan tâm
Lop6.net
Trang 2Lê Thị Kim Khánh 4 Sáng kiến kinh nghiệm
có một số bài dạy với khối lượng kiến thức khá nhiều và trừu tượng Học sinh
chưa bao giờ được quan sát trong thực tế, vì đây là chương nói về cơ sở vật chất và
cơ chế di truyền nhưng ở cấp độ phân tử
Muốn quan sát, nhìn thấy chúng trên tiêu bản thì buộc phải có kính hiển vi
điện tử với độ phóng đại cực lớn – chưa kể đến còn phải nhiều công đoạn kỷ
thuật công phu, phức tạp và tốn nhiều thời gian
Thế nhưng thực tế ở hầu hết các trường THPT chúng ta: các dụng cụ thí
nghiệm, đồ dùng dạy học như kính hiển vi điện tử, các hoá chất …còn chưa được
trang bị đầy đủ
Vì thế, trong quá trình thực hiện giảng dạy các bài dạy ở chương này, giáo
viên thường gặp phải một số khó khăn liên quan đến đồ dùng dạy học Bài "Sinh
tổng hợp prôtêin" là một trong số những bài đó
Phương pháp truyền thống thường được áp dụng khi giảng dạy đến bài này là
thuyết trình Giáo viên sử dụng các bức tranh in sẵn hoặc trực tiếp vẽ hình lên
bảng cho các em quan sát diễn giải rồi yêu cầu các em ghi chép lại các ý cơ
bản Các câu hỏi, những tình huống có vấn đề tuy có được đặt ra nhưng rất hạn
chế - vì khối lượng kiến thức của bài này khá lớn lại rất trừu tượng, phải mất nhiều
thời gian cho thuyết trình và ghi chép
Với cách làm này thường không phát huy được cao độ tính tích cực, chủ
động, sáng tạo trong học tập, học trò khi học thường thụ động, dễ nhàm chán,
hiệu quả giờ dạy không cao
Làm thế nào để trong thời lượng chương trình bó hẹp chỉ một tiết dạy, trên
không chỉ một nhóm đối tượng HS, mọi GV có thể vừa kiểm tra bài cũ, vừa khai
thác xây dựng, hình thành các kiến thức mới, không những thế còn phải khắc sâu,
mở rộng kiến thức mới cho HS, giúp các em vận dụng tốt các kiến thức mới khi
giải thích các sự vật, hiện tượng thực tiễn trong cuộc sống và có thể hoàn thành tốt
mọi bài tập có liên quan, giúp HS có thêm hào hứng, hứng thú khi học tập để rồi
ngày một yêu thích môn sinh học hơn Đây cũng chính là một trong những yếu tố
góp phần nâng cao chất lượng hiệu quả giờ lên lớp
Trang 3Lê Thị Kim Khánh 5 Sáng kiến kinh nghiệm
Để góp phần khắc phục được các khó khăn nêu trên, tôi đã chọn đề tài: “ứng
dụng phần mềm tin học Power Point,Get Quick Time Pro, paint vào thiết kế bài
giảng "Sinh tổng hợp Prôtêin" nhằm mục đích nâng cao chất lượng hiệu quả giờ
lên lớp”
II Nội dung.
II.1 Mục đích, yêu cầu giảng dạy của bài :
Qua bài này học sinh phải:
-Nêu được những thành phần tham gia vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin
-Trình tự diễn biến của quá trình sinh tổng hợp prôtêin
-Cơ chế giải mã để hình thành cấu trúc bậc I của phân tử prôtêin
-Giải thích được vì sao thông tin di truyền giữ trong nhân mà vẫn chỉ đạo
được sự tổng hợp prôtêin ở ngoài nhân
-Xác định được mối quan hệ về số lượng giữa bộ ba mã sao và số axit amin
môi trường cần cung cấp, cũng như giữa số bộ ba mã sao và số axit amin có trong
phân tử prôtêin mới được hình thành
-Xác định được các sản phẩm tạo ra sau quá trình sinh tổng hợp prôtêin khi
nó cần đến
-Phát triển năng lực suy luận ở học sinh qua việc xác định nhiệm vụ của các
bộ ba mã sao và số axit amin có trong phân tử prôtêin do nó quy định, từ chiều
của mã gốc suy ra chiều mã sao và chiều dịch mã
-Từ kiến thức: “Hoạt động của các cấu trúc vật chất trong tế bào là nhịp
nhàng và thống nhất, bố mẹ truyền cho con không phải là các tính trạng có sẵn mà
là các ADN- cơ sở vật chất của các tính trạng biểu hiện”, học sinh quan niệm
đúng về tính vật chất của hiện tượng di truyền
II.2 Đồ dùng dạy học :
- Máy vi tính có cài đặt sẵn giáo trình điện tử do tác giả thiết kế
- Máy chiếu, bảng chiếu
II.3 Trọng tâm bài dạy:
Lop6.net
Trang 4Lê Thị Kim Khánh 6 Sáng kiến kinh nghiệm
Bài này có nhiều nội dung kiến thức mới và khó đối với học sinh, để đạt được
mục đích yêu cầu bài dạy, cần đặt trọng tâm ở:
Các mục: I.2.b) Tổng hợp chuỗi polipeptit
II Sự điều hoà quá trình sinh tổng hợp prôtêin
II.4 Phân tích cấu trúc nội dung và phương pháp giảng dạy của bài :
Trước khi học sinh học đến bài này, các em đã được học bài 16: “Axit
nuclêic và prôtêin”
Vì thế trước khi vào nội dung bài mới, GV có thể hỏi bài cũ
Có khá nhiều vấn đề để GV có thể lựa chọn khi đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ
Tuy nhiên tôi sử dụng bài tập sau:
ứng dụng trình duyệt Power Point trong phần này, trước tiên tôi cho hiển thị
lên màn hình đề bài, tiếp đến điều khiển bút laze (hoặc con trỏ) đến các vị trí
nuclêôtít (trên ADN mẫu) hoặc ribônuclêôtit (trên mARN tương ứng) cần xác
định, yêu cầu học sinh trả lời rồi mới cho hiển thị lên màn hình phần đáp án sau
khi các em đã hoàn thành xong
Giáo viên cũng có thể thiết kế cho các em học sinh sử dụng máy (dưới sự
giám sát của giáo viên), tự lựa chọn các nuclêôtit (hoặc các ribônuclêôtit) tương
ứng lắp ghép vào các vị trí xác định
Bài tập:
Dựa vào các nuclêôtit trên ADN mạch khuôn của một loài vi khuẩn dưới
đây, hãy xác định trình tự các nuclêôtít trên ADN mạch mẫu và các
ribônuclêôtit tương ứng trên mARN được tổng hợp
mạch mẫu :
mạch khuôn : T A X X A G A T A X T T A T X
mARN :
ADN
Trang 5Lê Thị Kim Khánh 7 Sáng kiến kinh nghiệm
cầu các em chọn lại
Còn nếu các em làm đúng, máy sẽ chấp nhận và việc lắp ghép của các em
thành công
Với bài tập này có thể giúp cho các em ôn lại các kiến thức về nguyên tắc bổ
sung cũng như tái hiện lại về cơ chế quá trình sinh tổng hợp mARN diễn ra như
thế nào
Tiếp theo, dựa vào sơ đồ sẵn có trên bảng (vừa được thiết lập trong bài tập
trên), giáo viên có thể hỏi thêm các em về mã mở đầu và mã kết thúc của mARN,
đặc điểm của mã di truyền - Bởi vì đây là những câu hỏi có đề cập đến những vấn
đề liên quan đến nội dung bài mới, làm cơ sở nền tảng cho việc tiếp thu bài mới
được thuận lợi hơn
Kết thúc phần kiểm tra bài cũ, giáo viên phân tích-đánh giá những ý học sinh
đã và chưa trả lời được rồi cho điểm
Sau đó, giáo viên đặt vấn đề để chuyển sang dạy nội dung bài mới, cho hiển
thị lên màn hình mục bài rồi yêu cầu học sinh ghi đề mục vào vở
Giáo viên giới thiệu qua về bố cục bài giảng rồi đặt vấn đề để các em cùng
xây dựng nội dung phần A:
A Quá trình tổng hợp prôtêin trong tế bào.
I Sao mã:
Như chúng ta đã biết, trước khi học đến bài này thì các em đã được nghiên
cứu kỹ về quá trình sinh tổng hợp ARN trong bài 16 Và vì thế đến mục này,sau
khi giới thiệu: “ Đây chính là quá trình sinh tổng hợp mARN”, chúng ta chỉ cần
làm sáng rõ cho các em lí do khiến người ta đặt tên cho quá trình này là quá trình
sao mã là được
Lop6.net
Trang 6Lê Thị Kim Khánh 8 Sáng kiến kinh nghiệm
Mô hình động quá trình sinh tổng hợp các loại ARN
diễn ra trong nhân tế bào)
Các gen trên ADN hoạt động trước tiên đã hình thành nên các chuỗi
pôliribônuclêôtit mạch thẳng
Sau đó từ các chuỗi pôliribônuclêôtit mạch thẳng vừa được tổng hợp này mới
biến đổi cấu hình và hình thành nên các phân tử ARN với cấu trúc đặc trưng của
chúng
Kết quả: các ARN lần lượt xuất hiện
Các ARN sau khi đã được tổng hợp xong sẽ được chui ra khỏi nhân (qua các
lỗ màng nhân) để đến tế bào chất
Mỗi loại ARN đóng một vai trò nhất định trong quá trình sinh tổng hợp
prôtêin của tế bào cơ thể
Như vậy, với những ưu điểm vượt trội của công nghệ thông tin, chỉ cần trong
một khoảng thời gian rất ngắn (từ 1-2 phút), trên mô hình động về quá trình sinh
tổng hợp các loại ARN, giáo viên đã có thể cung cấp cho các em không chỉ diễn
biến của mỗi quá trình, mà bên cạnh đó các em còn có thể dễ dàng xác định được
về vị trí-nơi xẩy ra các quá trình sao mã,
Để học sinh dễ hình dung
và nhớ hơn (nhất là đối với các
em ở khối không chuyên và
không thi đại học môn sinh),
bằng mô hình động về quá trình
sinh tổng hợp các loại ARN -
giáo viên có thể hệ thống lại
một số kiến thức cơ bản
Cụ thể, trước tiên trên màn
hình sẽ xuất hiện cấu trúc đại
cương của tế bào với ba phần
tách biệt: màng, tế bào chất và
nhân ADN - vật chất di truyền
quy định cấu trúc các phân tử
prôtêin nằm trong nhân ( Quá
trình sao mã
AUG
UAG
Trang 7Lê Thị Kim Khánh 9 Sáng kiến kinh nghiệm
mỗi loại ARN sau khi đã được tổng hợp xong
Kế tiếp sau giai đoạn sao mã là giai đoạn giải mã
Giáo viên đặt vấn đề để cùng các em học sinh xây dựng sang phần nội dung
thứ hai của bài:
II Giải mã.
1 Khái niệm.
Trước tiên, chúng ta xây dựng cho các em khái niệm về quá trình giải mã
Sau đó, chúng ta có thể yêu cầu các em thống kê các yếu tố tham gia, nhấn mạnh
thêm cho các em về nguồn gốc của các thành phần cũng như vai trò của mỗi yếu
tố trong quá trình giải mã
ứng dụng trình duyệt Power Point trong phần này, với mỗi thành phần tham
gia vào quá trình giải mã chúng ta đều có thể minh hoạ bằng một hình ảnh kèm
theo để cho học sinh dễ nhớ
Riêng đối với ribôxôm là nơi sẽ diễn ra quá trình tổng hợp prôtêin, chúng ta
cần đặc biệt lưu ý các em về các trạng thái tồn tại của nó
Và để học sinh dễ nhớ, chúng ta có thể tạo ra hiệu ứng mô hình động:
+ Trước khi tiến hành tổng hợp prôtêin, khi chưa có mặt mARN, ribôxôm
gồm 2 tiểu phần tồn tại độc lập, nằm tách riêng nhau
ở sinh vật nhân sơ,một tiểu phần có kích thước 30S và một tiểu phần có kích
thước 50S
+ Chỉ khi có mặt mARN, hai tiểu phần mới cùng tiến đến liên kết vào một
đầu mút của mARN tại vị trí mã mở đầu AUG (đầu 5')
Kích thước của ribôxôm lúc bấy giờ là 70S
II Giải mã:
1 Khái niệm
- Quá trình dịch mã có những thành phần nào tham gia?
- Các thành phần tham gia:
+ ribôxôm
+ mARN trưởng thành
5’A U G G U X U A U U U U G A A U A G3’
Khi chưa tổng hợp prôtêin : Khi tổng hợp prôtêin:
+tARN + các axit amin tự do
+ATP + một số loại enzim
30 S
5’A U G G U X U A U U U U G A A U A G3’
- Là quá trình chuyển mã di truyền chứa trong mARN thành trình tự các axit
amin trong chuỗi polipeptit của prôtêin (tổng hợp prôtêin)
Lop6.net
Trang 8Lê Thị Kim Khánh 10 Sáng kiến kinh nghiệm
prôtêin (tức là đang bắt đầu gắn kết vào mARN) thì ribôxôm ở trạng thái ban đầu
(lúc chưa tổng hợp prôtêin) sẽ biến mất
Trong tiểu phần lớn của ribôxôm lại được chia làm hai vị trí nhỏ: một là vị trí
peptit và hai là vị trí amin
Mỗi vị trí tương ứng với 1 bộ ba
Có 1 điều đáng lưu ý ở đây là cả trong sách giáo khoa lẫn sách giáo viên đều
không hề có một lời bình chú, giải thích gì về lí do tại sao lại đặt tên cho mỗi vị trí
trên ribôxôm là Peptit và Amin
Để tránh gây thắc mắc, hoang mang cho học trò khi theo dõi đến phần này,
tôi chủ động chú thích luôn về chức năng, ý nghĩa của mỗi vị trí ngay trên sơ đồ
(chỗ vừa bị để trống) để các em học sinh tiện hình dung, theo dõi
II Giải mã:
1 Khái niệm
- Các thành phần tham gia:
+ ribôxôm
+ mARN trưởng thành
Khi tổng hợp prôtêin:
+ tARN + các axit amin tự do
+ATP + một số loại enzim
70 S
5’A U G G U X U A U U U U G A A U A G3’
Khu Aminoaxil(A)
Khu Pepti đ il(P)
5’A U G G U X U A U U U U G A A U A G3’
Khi diễn ra sự tổng hợp prôtêin, ở
ribôxôm tạo thành 2 khu chức năng khác
nhau Khu A là khu nhận aminoaxil-tARN
mới đưa vào Khu P chứa peptiđil-tARN
mang chuỗi polipeptit đang được tổng hợp
lúc đó Mỗi vị trí tương ứng với một bộ ba.
- Là quá trình chuyển mã di truyền chứa trong mARN thành trình tự các axit
amin trong chuỗi polipeptit của prôtêin (tổng hợp prôtêin)
Sau đó tôi cho các em chuyển sang nghiên cứu phần nội dung thứ hai của
mục
Trang 9Lê Thị Kim Khánh 11 Sáng kiến kinh nghiệm
2 Diễn biến quá trình sao mã.
a) Hoạt hoá axit amin.
ở mục này để học sinh dễ hình dung và dễ nhớ quá trình hoạt hoá axit amin
diễn ra như thế nào, chúng ta có thể minh hoạ cấu trúc của axit amin tự do (khi
chưa được hoạt hoá) là một hình tròn có màu xanh nhạt, ATP là một hình tròn
màu đỏ, còn enzim thì màu vàng nhấp nháy để tạo cảm giác hoạt tính mạnh
Dưới tác dụng của enzim, axit amin tự do dễ dàng liên kết được với hợp chất
giàu năng lượng ATP để tạo thành axit amin dạng hoạt hoá
ứng dụng trình duyệt Power Point trong phần này, chúng ta có thể tạo hiệu
ứng cho axit amin tự do và ATP cùng di chuyển (theo đường dẫn màu xanh) đến
liên kết với nhau-dưới tác dụng của enzim - tạo nên phức hợp axit amin dạng hoạt
hoá (axit amin đã chuyển màu)
Axit amin sau khi đã được hoạt hoá thì dưới tác dụng của một enzim khác nó
dễ dàng liên kết với tARN để tạo thành phức hợp aa-tARN
Phần này, cũng hoàn toàn tương tự, chúng ta có thể tạo hiệu ứng cho axit
amin đã được hoạt hoá và tARN cùng di chuyển (theo đường dẫn màu đỏ) đến để
liên kết với nhau-dưới tác dụng của một enzim khác- tạo nên phức hợp aa-tARN
Lop6.net
Trang 10Lê Thị Kim Khánh 12 Sáng kiến kinh nghiệm
Như vậy sản phẩm của quá trình hoạt hoá aa chính là aa liên kết được với
tARN
b) Dịch mã và quá trình hình thành chuỗi pôlipeptit.
Chúng ta có thể chia quá trình dịch mã làm 3 giai đoạn: khởi đầu, kéo dài và
kết thúc
- Giai đoạn 1: Sự khởi đầu tổng hợp chuỗi polipeptit
+ mARN tiếp xúc với ribôxôm ở vị trí mã mở đầu (codon mở đầu)
+ tARN mang a.a mở đầu f.Met tiến vào ribôxôm
ứng dụng trình duyệt Power Point trong phần này, đầu tiên chúng ta có thể
tạo hiệu ứng cho hai tiểu phần lớn - bé của ribôxôm xuất hiện, lúc đầu chúng vẫn
còn tách rời nhau
Sau đó khi có mặt mARN, chúng mới di chuyển (theo đường dẫn màu xanh)
để đến cùng liên kết với mARN ở vị trí mã mở đầu (codon mở đầu)
Tiếp theo, tARN mang axit amin mở đầu f.Met tiến vào ribôxôm (theo
đường dẫn màu đỏ)