Bài 9 - Thực hành: Xem phim về cơ chế nhân đôi ADN, phiên mã và dịch mã với mục tiêu giúp người học biết vận dụng kiến thức đã học để phân tích sơ đồ diễn biến của quá trình nhân đôi ADN, phiên mã và dịch mã; rèn luyện kĩ năng quan sát, tính sáng tạo trong các tình huống khác nhau.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài 9 - Thực hành: Xem phim về cơ chế nhân đôi ADN, phiên mã và dịch mã
- BÀI 9 THỰC HÀNH:
XEM PHIM VỀ CƠ CHẾ NHÂN ĐÔI ADN,
PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ
IMỤC TIÊU
Biết vận dụng kiến thức đã học để phân tích sơ đồ diễn biến của quá trình nhân đôi ADN, phiên
mã và dịch mã.
Rèn luyện kĩ năng quan sát, tính sáng tạo trong các tình huống khác nhau.
IICHUẨN BỊ
Đĩa CD về diễn biến quá trình nhân đôi ADN, phiên mã, dịch mã.
Thiết bị dạy học:máy vi tính, máy chiếu, tranh ảnh minh họa.
IIINỘI DUNG VÀ CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
1Cơ chế nhân đôi ADN
B1 Quan sát phim diễn biến quá trình nhân đôi ADN:
Tháo xoắn của ADN:
nhờ có enzyme như helicase tháo xoắn, phân tử ADN được
tách ra chạc hình chữ Y, ở đầu tháo xoắn có 2 mạch đơn, một
mạch có đầu 3' OH còn mạch kia có đầu 5' –P.
B2 Nhận xét về các nội dung nhân đôi ADN:
Tổng hợp các mạch ADN mới bổ sung:
Tổng hợp đoạn mồi Tổng hợp mạch có chiều 3' > Tổng hợp mạch có chiều 5'>
5' 3'
+ Tổng hợp mạch có chiều 3' > 5' mạch này tổng hợp liên tục.
+ Tổng hợp mạch có chiều 5'> 3' mạch này tổng hợp từng đoạn ngắn ngược chiều phát triển của
chạc chữ Y.
Xoắn lại của các phân tử ADN con
ADN được nhân đôi theo nguyên tắc bổ
sung và nguyên tắc bán bảo tồn. Nhờ đó
mà hai phân tử ADN con được tạo ra hoàn
toàn giống nhau và giống với phân tử
ADN mẹ.
2Phiên mã:
B1 Quan sát phim diễn biến quá trình phiên mã.
B2 Nhận xét về các quá trình tháo xoắn, tổng hợp mARN.
1
- Tháo xoắn một đoạn ADN tương ứng với 1 gen
để lộ mạch khuôn có chiều 3' >5'.
En zim ARN poolimeraza bám vào vùng điều hòa
tháo xoắn gen lộ ra mạch mã gốc 3' >5' và bắt
đầu tổng hợp mARN tại vị trí khởi đầu (theo
nguyên tắc bổ sung)
Tổng hợp mARN tạo ra mARN sơ khai:
mARN ở tế bào nhân thực mới tổng hợp gọi là mARN sơ khai vì chúng vẫn còn các đoạn intron chưa
được loại bỏ
Loại bỏ intron (vùng không mã hóa) để được
mARN trưởng thành:
mARN sau khi phiên mã được cắt bỏ các đoạn
intron, nối các đoạn êxôn (vùng mã hóa) lại với
nhau thành mARN trưởng thành, rồi đi qua màng
nhân ra ngoài tế bào chất làm khuôn mẫu để
tổng hợp prôtêin.
3 Dịch mã
B1 Quan sát phim diễn biến quá trình dịch mã.
B2 Nhận xét về các giai đoạn mở đầu, kéo dài và kết thúc
Hoạt hoá axit amin: Các axit amin tự do có trong bào chất được hoạt hoá nhờ gắn với hợp chất giàu
năng lượng ađenôzintriphôtphat (ATP) dưới tác dụng của một số loại enzim. Sau đó, nhờ một loại
enzim đặc hiệu khác, axit amin đã được hoạt hoá lại liên kết với tARN tương ứng để tạo nên phức
hợp axit amin – tARN (aa – tARN).
Hình ảnh quá trình dịch mã:
Mở đầu chuỗi pôlipeptit có sự tham gia của
ribôxôm, bộ ba mở đầu AUG(GUG ở sinh vật
nhân sơ), tARN axit amin mở đầu tiến vào
ribôxôm đối mã của nó khớp với mã mở đầu
trên mARN theo NTBS. Kết thúc giai đoạn mở
đầu
2
- Kéo dài chuỗi pôlipeptit: tARN vận chuyển axit amin thứ nhất tiến vào ribôxôm đối mã của nó
khớp với mã mở đầu của mARN theo nguyên tắc bổ sung. aa1 – tARN tới vị trí bên cạnh, đối mã
của nó khớp với mã của axit amin thứ nhất trên mARN theo nguyên tắc bổ sung. Enzim xúc tác tạo
thành liên kết peptit giữa axit amin mở đầu và axit amin thứ nhất. Ribôxôm dịch chuyển đi một bộ
ba trên mARN (sự chuyển vị) làm cho tARN mở đầu rời khỏi ribôxôm. Tiếp đó, aa2 – tARN tiến
vào ribôxôm, đối mã của nó khớp với mã của axit amin thứ hai trên mARN theo nguyên tắc bổ sung.
Liên kết peptit giữa aa1 và aa2 được tạo thành. Sự chuyển vị lại xảy ra, và cứ tiếp tục như vậy cho
đến khi ribôxôm tiếp xúc với bộ ba tiếp giáp với bộ ba kết thúc phân tử chuỗi polipeptit lúc này có
cấu trúc
aaMĐ – aa1 – aa2 ... aan vẫn còn gắn với tARN axit amin thứ n.
Kết thúc chuỗi pôlipeptit: Ribôxôm chuyển dịch
sang bộ ba kết thúc lúc này ngừng quá trình dịch
mã 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra tARN,
axit amin cuối cùng được tách khỏi chuỗi
polipeptit. Một enzim khác loại bỏ axit amin mở
đầu giải phóng chuỗi pôlipeptit.
Có thể tóm tắt quá trình như sau:
Kết luận:
Cơ chế của hiện tượn di truyền ở cấp độ
phân tử có thể tóm tắt bằng sơ đồ:
ADN > m ARN > prôtêin > tính trạng.
IVCÂU HỎI ĐÁNH GIÁ VÀ MỞ RỘNG
1 Gen là gì, bản chất của gen, cấu trúc của gen như thế nào, gen có bao nhiêu loại?
2Mã di truyền là gì, bộ ba mã hóa là gì, thế nào là bộ ba thoái hóa, cho ví dụ?
3Những điểm khác nhau cơ bản của trong quá trình nhân đôi của ADN ở tế bào sinh vật nhân sơ và
ADN ở tế bào sinh vật nhân thực?
4Một phân tử ADN chứa 65.104 nuclêôtit loại X, số nuclêôtit loại T bằng 2 lần số nuclêôtit loại X.
aTính chiều dài của phân tử ADN đó ra μm.
bKhi phân tử ADN đó nhân đôi, thì nó cần bao nhiêu nuclêôtit tự do trong môi trường nội
bào?
3
- 5Quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở:
aTế bào chất cTi thể.
bRibôxôm. dNhân tế bào.
6Dạng thông tin di truyền được trực tiếp sử dụng trong tổng hợp prôtêin là:
aADN crARN
bmARN dtARN
7Các mã bộ ba khác nhau ở:
aSố lượng các nuclêôtit cTrình tự các nuclêôtit.
bThành phần các nuclêôtit d cả a,b,c.
?HỎI KHÓ ĐÁP HAY
Cơ thể con người có bao nhiêu gen?
Giải mã toàn bộ gen của con người
Sau 10 năm làm việc, một nhóm khoa học quốc tế đã hoàn tất việc giải mã toàn bộ gen con
người. Đây được xem là một trong những công trình nghiên cứu quan trọng nhất của thế kỷ, vì thành
công này mở ra một kỷ nguyên mới trong nỗ lực chinh phục bệnh tật con người.
Gen có chức năng gửi các tín hiệu hóa học đi đến tất cả các nơi trong cơ thể. Những tín
hiệu này có chứa đầy đủ các thông tin, các chỉ thị cụ thể cho các cơ quan trong cơ thể ta phải hoạt
động ra sao. Việc tìm hiểu số lượng gen cũng như cơ cấu tổ chức của gen trong cơ thể con người là
một điều tất yếu để mang lại những tiến bộ mới và quan trọng của y sinh học. Nhưng không phải
gen nào cũng có chức năng rõ ràng. Trong thực tế, có khoảng 47% gen chẳng có chức năng gì cụ thể
gen vô nghĩa (hoặc chúng ta chưa biết chức năng của chúng).
Số lượng gen Cơ thể con người
Trước kia, khi công trình giải mã gen chưa hoàn tất, các nhà khoa học ước đoán rằng cơ thể
con người có khoảng 100.000 gen. Đến năm 2001, khi kết quả giải mã đầu tiên được công bố, con
số này giảm xuống còn 30.000 đến 40.000 gen. Nhưng nay, sau khi công trình giải mã gen hoàn tất,
các nhà khoa học ước tính rằng cơ thể con người hàm chứa chỉ khoảng 20.000 đến 25.000 gen. Như
vậy, số lượng gen trong con người có thể còn thấp hơn số gen trong cơ thể chuột (khoảng 30.000
gen)!
Một điều khá bất ngờ là số lượng gen trong cơ thể chúng ta còn ít hơn cả số gen trong... cây
lúa! Năm 2002, các nhà khoa học cũng giải mã xong bản đồ gen của cây lúa và họ phát hiện giống lúa
nước indica (còn có tên là bulu ở Indonesia) có khoảng 32.000 đến 56.000 gen.
Tại sao con người có ít gen hơn cây lúa? Câu hỏi này đã là một đề tài suy luận lý thú của
giới làm khoa học. Điều quan trọng cần nói là mặc dù giữa con người và cây lúa có một số gen có
cấu trúc ADN giống nhau, nhưng chưa có bằng chứng nào cho thấy gen được luân chuyển giữa cây
lúa và con người. Nói một cách khác, các thực phẩm hay trái cây được thay đổi gen có thể không làm
thay đổi cấu trúc gen của con người.
Biến thể gen và ảnh hưởng
Mỗi chúng ta đều có 25.000 gen trong cơ thể. Chẳng hạn như bạn và tôi đều mang trong
người những gen như VDR, COLIA1, apoE4, v.v... Nhưng cái khác biệt giữa bạn và tôi là biến thể
gen, chứ không phải gen. Gen thực ra chỉ là một thực thể với một cái tên, hay nói theo ngôn ngữ toán,
là một biến số. Chẳng hạn như chiều cao, trọng lượng, độ tuổi, giới tính, v.v... là những biến số.
Mỗi biến số có nhiều giá trị: chiều cao của tôi là 175 cm, của bạn là 180 cm, và của nhiều người
khác có thể cao hơn hay thấp hơn. Nhưng giới tính chỉ có hai “giá trị”, hay nói chính xác hơn là nhóm:
nam hay nữ. Mỗi gen có nhiều nhóm mà thuật ngữ gọi là genotype (biến thể gen).
Mỗi biến thể được cấu tạo từ hai thành tố (allele): một thành tố được nhận từ cha, và một từ
mẹ. Chẳng hạn như gen VDR có hai thành tố T và G, và do đó có 3 biến thể: TT, TG và GG. Bạn
đọc có thể mang trong người biến thể TT, nhưng tôi có biến thể TG. Với bất cứ gen nào, tần số gien
thường khác biệt giữa các sắc dân. Chẳng hạn trong người châu Á, khoảng 5% mang trong người
biến thể GG của gen VDR, nhưng tần số này trong người da trắng là 15%. Chúng ta khác nhau là do
biến thể gen, chứ không phải khác nhau vì gen.
4
- Ngoài chức năng quyết định đặc tính của cơ thể con người, gen còn có chức năng gây
bệnh. Một khi gen đột biến (tức là một mảng ADN đột nhiên bị thay đổi, như từ TGXXA thành
TXXXA chẳng hạn) có thể gây ra rối loạn tế bào, bệnh tật, thậm chí tử vong. Chỉ một thay đổi rất
nhỏ như thế có thể làm cho chúng ta phải suốt đời đau khổ vì gen! Vấn đề đặt ra cho y học thế kỷ
21 là làm sao truy tìm những gen có ảnh hưởng đến các bệnh tật. Hy vọng qua việc giải mã bộ gen
con người, trong tương lai, các nhà khoa học sẽ tìm ra những “gen thủ phạm” này.
Ngoài chức năng dùng thông tin gen để chẩn đoán bệnh tật, gen còn có thể sử dụng để xác
định hiệu ứng của thuốc men. Ai cũng biết rằng bất cứ bệnh nào, thuốc men chỉ có tác dụng (tức có
hiệu quả tốt) cho khoảng 50% bệnh nhân, còn 50% bệnh nhân chẳng có tác dụng gì, thậm chí còn có
tác hại. Nhiều bằng chứng nghiên cứu gần đây cho thấy, sự khác biệt về hiệu ứng của thuốc giữa cá
nhân có thể do gen gây ra.
Cho nên một trong những thử thách lớn nhất của y học trong tương lai là xác định gen nào có
ảnh hưởng đến hiệu ứng của thuốc nào. Điều đó cũng có nghĩa là, không phải khi bộ gen của con
người đã được giải mã, con người sẽ không còn bệnh tật để có thể biến ước mơ trường sinh thành
hiện thực.
5
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
