Sáng kiến kinh nghiệm Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chương AND

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chương AND

1. A. Đặt vấn đề: I- Cơ sở lý luận: - Trong những năm qua sự phát triển trí tuệ của học sinh ngày càng mạnh mẽ, nhu cầu học tập các môn học ngày nhiều trong đó bộ môn sinh học trong nhà trờng cũng không ngừng bổ sung, đi sâu và mở rộng. - Do tớnh đặc thự của bộ mụn là một mụn khoa học thực nghiệm . Cỏc kiến thức trong chương trỡnh sinh học 6,7,8, chủ yếu được hỡnh thành theo phương phỏp quan sỏt và thớ nghiệm nờn từ cỏc hỡnh ảnh trực quan sinh động đú sẽ giỳp học sinh khai thỏc và lĩnh hội kiến thức dễ dàng , khắc sõu được kiến thức hơn. Tuy nhiờn , chương trỡnh sinh học 9 kiến thức mang tớnh khỏi quỏt và trừu tượng khỏ cao , học sinh phải dựa vào cỏc hoạt động tư duy trừu tượng , cỏc thớ nghiệm mụ phỏng hoặc dựa vào sơ đồ khỏi quỏt để khai thỏc và lĩnh hội được kiến thức nờn việc khai thỏc và lĩnh hội kiến thức của HS gặp nhiều khú khăn. II- Cơ sở thực tiễn: - Qua thực tiễn giảng dạy môn sinh học, tôi thấy học sinh có nhiều vớng mắc, lúng túng trong giải bài tập, bên cạnh đó thì yêu cầu vận dụng lớ thuyết để giải bài tập trong đề thi học sinh giỏi các cấp lại rất cao. Ngợc lại trong phân phối chơng trình thời gian dành cho giải bài tập thì rất ít. - Qua thu thập số liệu về đỏnh giỏ kết quả học tập của HS một vài năm lại nay tụi thấy : + HS chưa nắm vững kiến thức cơ bản nờn kĩ năng vận dụng kiến thức của cỏc em khi làm bài kiểm tra hoặc giải thớch cơ sở khoa học của một số hiện tượng thực tiễn chưa cao. + Lượng kiến thức di truyền biến dị trong cỏc đề kiểm tra đỏnh giỏ của Gv bộ mụn hoặc đề khảo sỏt chất lượng của PGD chiếm tỉ lệ khỏ nhiều , khoảng 50 % số điểm . Trong 100 em học sinh chỉ cú 5 em đạt điểm tối đa , khoảng 15 – 20 em chỉ đạt 60 % – 70 % số điểm , khoảng 30 em đạt điểm trung bỡnh , số cũn lại chỉ đạt từ 20 % – 30% số điểm của lượng kiến thức đú.
2. - Thực tế giảng dạy tụi thấy cỏc bạn đồng nghiệp cũng đó vận dụng nhiều phương phỏp dạy học khỏc nhau nhưng hiệu quả dạy học vẫn chưa cao, chưa củng cố và rốn luyện được kĩ năng vận dụng kiến thức của học sinh. Vậy làm thế nào để giúp học sinh hiểu được cỏc kiến thức cơ bản và vận dụng được kiến thức đú ? Làm thế nào để rèn luyện kỹ năng giải bài tập, bổ sung hoàn chỉnh kiến thức khi làm bài kiểm tra, đi thi . Trong quỏ trỡnh giảng dạy tụi đó tớch luỹ được một số kinh nghiệm nhỏ khi phối hợp cỏc phương phỏp dạy học : trực quan - vấn đỏp, phương phỏp thớ nghiệm , phương phỏp thảo luận nhúm đặc biệt là “lồng ghộp hỡnh thành cụng thức tớnh khi dạy một số bài trong chương AND” giới hạn trong phạm vi chương trỡnh sinh học lớp 9 . B. Giải quyết vấn đề I- Phơng hớng giải quyết - Trong quá trình giảng dạy tôi đã tiến hành lồng ghép giữa việc giúp học sinh khai thác kiến thức lý thuyết rút ra một số công thức tính để học sinh vận dụng khi giải bài tập. - Cuối mỗi bài ra thêm bài tập vận dụng để học sinh về nhà tự giải. - Chữa bài tập cho học sinh khi sinh hoạt 15 phút đầu giờ hoặc lên lớp kiểm tra bài cũ kết hợp chữa bài tập (nếu kiến thức có liên quan đến bài mới). II- Một số ví dụ cụ thể: Ví dụ 1: Khi dạy bài AND 1) Xác định tơng quan giữa chiều dài, khối lợng, tổng số nucleotit, chu kỳ xoắn của ADN khi học phần cấu trúc không gian của phân tử AND : - ADN có 2 mạch đơn, chiều dài của ADN (gen) là chiều dài của 1 mạch đơn. - Mỗi chu kỳ xoắn có 10 cặp Nu cao 34 Ao. - Nh vậy mỗi Nu cao 3,4 A0 ( 1A0 10 4 m 10 7 mm ) - Mỗi Nu nặng 300 đv C. Do đó nếu gọi
3. N là Tổng số nu của ADN (gen) L Chiều dài của ADN (gen) C Chu kỳ xoắn của ADN (gen) * Ta xây dựng đựơc một số công thức sau: N 2x L L x3,4(A0 ) N (Nu) 2 3,4 M N - N ( N u ) M (dvC ) 300 300 L Hoặc M x 2 x 300(dvC) 3,4 M Suy ra: L x3,4 (A0 ) 300x2 N L M - C 20 10x3,4 20x300 * Bài tập vận dụng : Một gen có chiều dài 5100 A 0 . Hãy tính: 1) Tổng số Nucleotit của gen 2) Khối lợng của gen 3) Số chu kỳ xoắn của gen Giải: 1) Tổng số Nucleotit của gen. L áp dụng công thức: N x 2 3,4 5100 Ta có: N = x 2 3000 (Nu) 2) Khối lợng của gen 3,4 Cách 1: Ta có M N x300 3000x300 900000dvC Cách 2: Từ tơng quan :
4. M L x3,4(A0 ) 300x 2 L 5100 Ta có M = x300x 2 x300x 2 900000dvC 3,4 3,4 3) Số chu kỳ xoắn của gen là: Cách 1: Xác định chu kỳ xoắn từ số Nucleotit của gen: N 3000 C 150 (chu kỳ) 20 20 Cách 2: Có thể tính chu kì xoắn từ tơng quan giữa chu kì xoắn với chiều dài: L 5100 C 150 (chu kì) 10x3,4 10x3,4 Cách 3: ở câu 2 đã xác định đợc khối lợng của gen . Mỗi chu kì xoắn có 10 cặp Nu, mỗi Nu nặng 300 dvC M 900000 Do đó: C 150 (chu kì) 20x300 20x300 2 , Vận dụng nguyên tắc bổ sung trong cấu trúc phân tử ADN để xác định tỉ lệ %, số lợng từng loại Nucleotit trong 2 mạch của gen và số liên kết hiđrô của phân tử ADN. Trên phân tử ADN các Nucleotit liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung. A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđro, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđro và ngợc lại. Từ đó ta có : Số Nucleotit từng loại trong phân tử AND : A T ; G X Suy ra: N = A + T + G + X N = 2A + 2G = 2T + 2X Suy ra: A + G = A + X = T + G = T + X Từ đây ta thấy tổng số lợng của 2 loại Nucleotit không bổ sung cho nhau luôn bằng số Nucleotit trong một mạch đơn. Do đó ta có % A + % G = % T + % X = 50 % Từ đó ta suy ra:
5. % A = % T = 50% - % G = 50% - % X % G = % X = 50% - % A = 50% - % T Cũng từ nguyên tắc bổ sung ta xác định đợc số liên kết hiđro của gen là: H = 2 x A + 3 x G = 2 x T + 3 x X Bài tập vận dụng : Một gen có 2400 Nucleotit, trong đó số Nucleotit loại A chiếm 30% tổng số Nucleotit của gen. Hãy tính: 1) Số Nucleotit mỗi loại gen. 2) Số liên kết Hiđro của gen. 3) Chiều dài của gen. Giải: 1) Số Nucleotit mỗi loại của gen. Cách 1: Để xác định đợc số Nucleotit mỗi loại của gen, cần xác định đợc tỉ lệ % của từng loại Nu. Theo nguyên tắc bổ sung ta có: % A + % G = 50% Mà giả thiết đã cho A = 30% Vậy % G = 50% - 30% = 20 % Theo bài ra và theo nguyên tắc bổ sung ta có số Nu từng loại của gen. 2400x30 A T 720(Nu) 100 2400x20 G X 480(Nu) 100 Cách 2: Từ giả thiết bài toán xác định đợc số Nucleotit loại 30x 2400 A 720(Nu) 100 N Mà A G 2
6. N 2400 Do đó số Nu loại G A 720 480 2 2 Theo NTBS số Nu từng loại của gen là : A = T = 720 (Nu) G = X = 480 (Nu) 2) Số liên kết hiđro của gen là: H = 2.A + 3. G = 2.T + 3. X = 2 . 720 + 3. 480 = 2880 (liên kết) 3) Chiều dài của gen. 2x L 2400 Cách 1: Từ tơng quan N ta có : L x3,4(A0 ) 3,4 2 N Cách 2: Theo nguyên tắc bổ sung ta có A G . Do đó: 2 Lgen (720 + 480 ) x 3,4 = 4080 (A0) Ví dụ 2 : Khi dạy bài "ADN và bản chất của gen" : - Cả 2 mạch của ADN đều là mạch khuôn. - Các Nu tự do trong môi trờng nội bào kết hợp với các Nu trên mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung: Mạch khuôn Nucleotit tự do A kết hợp với T T kết hợp vớiA G kết hợp vớiX X kết hợp vớiG - Sau khi tự nhân đôi 1 lần sẽ tạo ra 2 ADN giống hệt ADN mẹ ( Trong đó có một mạch cũ, một mạch hoàn toàn mới ). Do đó: Gọi N là tổng số Nucleotit trong ADN mẹ, ban đầu N' là tổng số Nucleotit trong ADN tự do môi trờng cần cung cấp. * Khi ADN tái sinh 1 lần thì: A' = T' = A = T G' = X' = G = X N' = N
7. * Khi ADN tái sinh n lần thì: - Tổng ADN con đợc tạo ra là 2n. - Tổng số Nucleotit trong các ADN con là 2n.N. - Tổng số Nucleotit mỗi loại trong các ADN con là: A' = T' = 2n. T = 2n. A G' = X' = 2n. G = 2n. X N' = (2n- 1) N. Bài tập vận dụng: Mỗi gen có A = 1600 Nucleotit, có X = 2A 1) Tìm số lợng Nucleotit loại T và G 2) Tính chiều dài của phân tử ADN đó: 3) Khi đoạn ADN trên nhân đôi tạo ra 8 đoạn ADN mới đòi hỏi môi trờng nội bào cung cấp bao nhiêu Nucleotit mỗi loại? Giải: 1) Số lợng Nucleotit loại T và G. Theo bài ra ta có : A = 1600 (Nu) X = 2.A = 2 x 1600 = 3200 (Nu) Theo NTBS ta có: T = A = 1600 (Nu) G = X = 3200 (Nu) 2) Chiều dài của ADN = (1600 + 3200) x 3,4 A0 = 16320 A0 3) Số Nu tự do mỗi loại mà môi trờng cần cung cấp. Gọi n là số lần gen tự nhân đôi, thì số ADN mới đợc tạo ra là 2n n Theo bài ra ta có: 2 = 8 n = 3 Số Nu mỗi loại môi trờng cần cung cấp qua 3 lần tự nhân đôi là: A = T = (23 - 1). 1600 = 11200 (Nu) G = X = (2 3 - 1) . 3200 = 22400 (Nu Ví dụ 3 : Khi dạy bài “ ARN “ :
8. Xác định tơng quan về số Nucleotit, khối lợng của gen và ARN. Gen có 2 mạch, ARN chỉ có một mạch. Do đó: N - Số ribôNucleotit của ARN chỉ bằng một nửa số Nucleotit gen rN 2 1 - Khối lợng của ARN = rN x300 Mgen. 2 - Chiều dài của ARN bằng chiều dài của gen tổng hợp ra nó. LARN Lgen Bài tập vận dụng : Nếu phân tử ADN có 1500 Nucleotit, hiệu số giữa A với Nucleotit không bổ sung là 30%. Hãy xác định: 1) Số Nucleotit mỗi loại của gen. 2) Chiều dài, khối lợng phân tử của ARN do gen đó tổng hợp. Giải: 1) Số Nu mỗi loại của gen. Theo bài ra ta có: % A + % G = 30 % (1) Mà theo NTBS % A + % G = 50 % (2) Giải (1) và (2) ta có % A = 40 % % G = 10 % số Nucleotit mỗi loại của gen là: 40x1500 A T 600 (Nu) 100 10x1500 G X 150 (Nu) 100 2) Chiều dài của ARN N L x3,4 750x3,4 2250(A0 ) ARN 2 0 Hoặc: LARN (600 150)x3,4 2250(A ) 3) Khối lợng của ARN N 1500 M x300 x300 225000dvC 2 2
9. III- Một số bài tập tự giải. Bài tập 1 : 1, Một gen có khối lợng 9.105 dvC. Hiệu số giữa 2 Nucleotit không bổ sung chiếm 30 % tổng số Nu của gen, trong đó số Nu loại G lớn hơn số Nu loại kia. Tính: 1) Chiều dài của gen ? Số liên kết hidro của gen ? 2) Số Nucleotit từng loại của gen (và tỉ lệ %) ? 3) Số Nucleotit tự do môi trờng cần cung cấp khi gen đó tự nhân đôi 3 lần ? Bài tập 2: Một cặp gen Dd tồn tại trên 1 cặp NST tơng đồng, gen D có chiều dài 5000 A 0 và A' = 15 %, gen d dài 4080 A0, có số lợng 4 loại Nucleotit bằng nhau. 1) Tính số lợng Nucleotit của mỗi gen ? 2) Tính số liên kết Hiđrô của mỗi gen ? Bài tập 3: Một gen cấu trúc có 120 chu kỳ xoắn, có G = 15 % nhân đôi liên tiếp 5 đợt. 1) Tính số Nucleotit của gen ? 2) Khối lợng phân tử của gen là bao nhiêu ? 3) Tính số lợng Nucleotit mỗi loại mà môi trờng nội bào cần cung cấp cho gen tái bản. 4) Tính số ribô Nucleotit và khối lợng của ARN do gen đó tổng hợp. C. Kết luận - KIẾN NGHỊ. I - KẾT LUẬN : Qua vận dụng đề tài vào trong thực tiễn giảng dạy tụi thấy : -HS hiểu được cỏc kiến thức cơ bản của cỏc hiện tượng di truyền và biến dị ở cỏc cấp độ khỏc nhau . - Giải thớch được cơ chế của cỏc hiện tượng di truyền và biến dị , biết vận dụng kiến thức để giải thớch một số hiện tượng thực tế .