Hướng dẫn học sinh làm bài tập khi giảng dạy phần di truyền học – sinh học 12

“HƯỚNG DẪN HỌC SINH LÀM BÀI TẬP KHI GIẢNG DẠY PHẦN DI TRUYỀN HỌC – SINH HỌC 12” MỤC LỤC Trang 1. Đặt vấn đề: Trang 2. 1.1.Lý do chọn đề tài: Trang 2. 1.1.1.Cơ sở lý luận: Trang 2. 1.1.2. Cơ sở thực tiễn: Trang 2. 1.2. Phạm vi đề tài: Trang 3. Nội dung Trang 4. II.1.Cách thực hiện Trang 4. II.1.1.Bước 1: Trang 4. II.1.2.Bước 2: Trang 4. II.1.3.Bước 3: Trang 4. II.2. Phương pháp hướng dẫn bài tập ở một số bài học trong phần V – Di truyền học – sinh học 12: Trang 4. II.2.1. Bài 1: Gen, mã di truyền và cơ chế nhân đôi AND: Trang 4. II.2.2. Bài 2: phiên mã và dịch mã: Trang 5. II.2.3. Bài 4: Đột biến gen: Trang 6. II.2.4. Bài 5 và 6: nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể: Trang 6. II.2.5. Bài 8, 9: Quy luật phân ly và phân ly độc lập: Trang 8. III. Kết luận Trang 9. Tài liệu tham khảo. Trang 10. Đặt vấn đề: 1.1.Lý do chọn đề tài: 1.1.1.Cơ sở lý luận: Trong tình xã hội hiện nay, sự bùng nổ của thông tin, khoa học phát triển như vũ bão đã tác động mạnh mẽ đến các lĩnh vực của đời sống xã hội. trước yêu cầu đổi mới của thời đại, trong giáo dục cũng đòi hỏi phải đổi mới mục tiêu-nội dung và phương pháp dạy học. Việc đổi mới phương pháp dạy học luôn được Đảng và nhà nước ta quan tâm. NQ TW 4 khóa II, NQ TW 2 khóa III được pháp chế trong luật Giáo dục ở Điều 24.2. Thực hiện chủ trương đổi mới của Đảng, ngành GD-ĐT nước ta đang tiến hành cuộc cách mạng cải cách giáo dục trên cả 3 mặt: Nội dung-Mục tiêu-Phương pháp. Nội dung và chương trình của SGK cũng đã được thay đổi để phù hợp với yêu cầu của thời đại. Trước đây luật giáo dục coi SGK là pháp lệnh, điều đó đã buột giáo viên không có phương pháp để phát huy được tính tích cực, tự học và vận dụng kiến thức một cách tối ưu khi tự học ở nhà cũng như một số nội dung trong tiết học của học sinh. Hiện nay, SGK, SGV và Chuẩn KT-KN là phương tiện dạy học để phát huy năng lực tư duy sáng tạo, năng lực tự học của học sinh, là cho học sinh là việc nhiều hơn, suy nghỉ tập trung hơn, đồng thời phải tác động đến tâm lí hứng thú học tập của học sinh. Như vậy, đổi mới phương pháp trong dạy học không chỉ đơn thuần là dạy những vấn đề với kiến thức có sẵn trong SGK mà còn phải dạy như thế nào để phát huy tinh tự học của học sinh, phải hướng dẫn học sinh biết làm một số bài tập ở nhà để cũng cố kiến thức đã học ở lớp, đó là vấn đề cấp thiết và hoàn toàn phù hợp với tinh thần chỉ đạo của Đảng, nhà nước ta cũng như ngành GD-ĐT quan tâm chỉ đạo. 1.1.2. Cơ sở thực tiễn: Sinh học vốn là môn học khoa học có tính ứng dụng ở hầu hết các lĩnh vực của đời sống xã hội cũng như trong sản xuất. Trong nhà trường việc giảng dạy bộ môn sinh học song song với nhiệm vụ giảng dạy lý thuyết thì việc rèn luyện, hướng dẫn cho học sinh kỹ năng giải bài tập là nhiệm vụ vô cùng quan trọng. Làm thế nào để học sinh có kỹ năng giải bài tập sinh học ? là một vấn đề khó khăn trong công tác giảng dạy. Khó khăn lớn nhất là tiết luyện tập ở bộ môn sinh học rất ít trong phân phối chương trình, (1 đến 2 tiết/1 học kỳ) trong khi đó lượng kiến thức học lý thuyết ở mỗi tiết học lại quá nhiều, nên hầu như giáo viên không có thời gian để hướng dẫn học sinh làm bài tập. Học sinh không có khả năng phân tích và tổng hợp kiến thức nên việc giải bài tập còn gặp nhiều lúng túng, đặc biệt là bài tập di truyền học. Việc làm bài thi kiểm tra hiện nay của bộ môn sinh học theo yêu cầu của Bộ giáo dục Đào tạo đang thực hiện theo hình thức trắc nghiệm, học sinh muốn trả lời đúng, nhanh các bài tập di truyền cần phải biết vận dụng kiến thức lý thuyết của tiết học ở lớp và rèn luyện kỹ năng đó trong phần bài tập ở nhà. Trong quá trình giải bài tập ở nhà học sinh có thể hiểu và cũng cố kiến thức lý thuyết rất tốt để làm bài thi kết quả cao. Vì vậy, khi giảng dạy phần V-di truyền học trong sinh học 12 giáo viên cần chuẩn bị một cách chủ động trong củng cố bài học, củng cố từng mục của bài học bằng nội dung tổng hợp dạng “sơ đồ hóa” hoặc nêu các công thức, hệ quả của phần lý thuyết đó cho học sinh. Vì những lý do trên, tôi chọn đề tài “Hướng dẫn học sinh làm bài tập khi giảng dạy phần di truyền học – sinh học 12” 1.2. Phạm vi đề tài: Đề tài này chỉ mới đề cập được một số nội dung theo hướng dạy học tích cực, hướng dẫn học sinh nắm vững kiến thức lý thuyết theo mức độ chuẩn kiến thức kĩ năng của một số mục ở SGK. Đề tài chỉ biên soạn được nội dung từ bài 1 đến bài 9 theo SGK sinh học 12 chương trình chuẩn. Nếu có điều kiện đề tài sẽ được mở rộng ở nội dung của các bài tiếp theo trong phần V-Di truyền học-Sinh học 12 cơ bản và nâng cao cũng như đưa ra các dạng và phân loại các mãng kiến thức để học sinh có thể vận dụng giải quyết được các bài tập nâng cao trong các đề thi sau tốt nghiệp THPT. Nội dung II.1.Cách thực hiện II.1.1.Bước 1: giáo viên giảng dạy lý thuyết của từng nội dung (từng mục) theo sách giáo khoa và theo chuẩn kiến thức kỹ năng. II.1.2.Bước 2: củng cố phần thực hiện ở bước 1 bằng phương pháp sử dụng “sơ đồ hóa” hoặc rút ra hệ quả, công thức liên quan với nội dung ở bước 1. II.1.3.Bước 3: giải quyết bài tập ví dụ hoặc hướng dẫn học sinh làm bài tập về nhà theo nội dung. II.2Phương pháp hướng dẫn bài tập ở một số bài học trong phần V – Di truyền học – sinh học 12: II.2.1. Bài 1: Gen, mã di truyền và cơ chế nhân đôi AND: ADN mARN1 Polipeptit1 mARN2 Polipeptit2 Sản phẩm của gen - Khái niệm gen: sau khi rút ra được khái niệm về gen giáo viên sử dụng sơ đồ Gen 1 Gen 2 Mã di truyền: ở sách giáo khoa 12 cơ bản và sách giáo khoa 12 nâng cao đều có bảng mã di truyền nên việc nêu đặc điểm mã di truyền là quan trọng nhưng cần cho học sinh vận dụng bảng mã một cách tổng quát hơn bằng bài tập cụ thể. Ví dụ: nếu một dung dịch mARN nhân tạo chỉ có hai loại ribônucleotit hoặc ba loại ribônucleotit thì tổng số bộ ba bằng bao nhiêu? Giáo viên khai thác mã bộ ba = 43=64 bộ ba cho 4 loại ribônucleotit (A, U, G, X) Từ đó học sinh sẽ xác định cho 2 loại ribônucleotit 23=8 và 3 loại ribônucleotit 33=27 chưa đủ mã hóa cho 20 loại axit amin trong tế bào nên mã di truyền phải là mã bộ ba. Nhân đôi x lần - Cơ chế nhân đôi AND: giáo viên sử dụng bài tập củng cố để xác định kết quả của quá trình nhân đôi: 1 AND 2x AND con NmT = Ngen(2x – 1) Để hiểu nội dung về nhân đôi của ADN học sinh cần nhớ lại kiến thức về cấu trúc của AND với hai mạch Polynucleotit. Vì vậy có thể sử dụng sơ đồ: A1 T1 G1 X1 T2 A2 X2 G2 mạch1 mạch2 Từ đó nêu một số công thức trong cấu trúc AND A = T = A1 + A2 = T2 + T1 G = X = G1 + G2 = X2 + X1 Tổng số nucoleotit trong (Å) Tổng số liên kết trong AND: H = 2A + 3G; HT = 2(N-1) Nội dung này liên quan với bài 4 “đột biến gen” nhưng bài 1 có nôi dung khá dài nên giáo viên cần cho một số bài tập để học sinh vận dụng tính tỉ lệ phần trăm và số lượng mỗi loại nucleotit trong AND. II.2.2. Bài 2: phiên mã và dịch mã: Chiều mở xoắn - Phiên mã: Khi dạy phần phiên mã cần cho học sinh xác định chỉ có mạch gốc trên AND thực hiện phiên mã mARN. 5’…ATGGXGA…3’ Học sinh cần xác định đó là mạch bổ sung nên phải tìm mạch gốc. 3’…TAXXGXT…5’ mARN mARN 5’…UAGGXGA…3’ Dịch mã: cơ chế dịch mã khi giảng dạy là một riboxôm trượt trên mARN để tạo ra chuỗi polypeptit, nên củng cố phần này cần làm rõ nhiều riboxôm cùng trượt trên mARN tạo nên chuỗi polixôm và cho sản phẩm là các chuỗi polipeptit giống nhau theo sơ đồ: Rn R3 R2 R1 mARN žžžžžžžž Từ đó hướng dẫn học sinh nghiên cứu cách tính thời gian trượt của các riboxôm khi R1 bắt đầu tiếp xúc với mARN giống như cách tính khoảng cách giữa các R và số lượng R… theo công thức (L: chiều dài của mARN, v: vận tốc của riboxom và t là thời gian một riboxom trượt hết mARN) II.2.3. Bài 4: Đột biến gen: Sau khi giảng dạy xong nội dung về khái niệm, cơ chế phát sinh, nguyên nhân và các dạng đột biến gen, giáo viên cho học sinh bài tập về cấu trúc AND bình thường rồi từ đó suy ra cấu trúc AND đột biến bằng bài toán tổng số lượng và tỉ lệ phần trăm các nucleotit, số liên kết trong AND, hoặc nếu gen đột biến nhân đôi thì số nucleotit môi trường cần cung cấp… Ví dụ: cho một đoạn ADN có chiều dài = 5100 (Å)và A= 2G. Đoạn ADN này bị đột biến dạng.........Tìm số lượng, tỉ lệ %, số liên kết.........của gen sau đột biến. Qua bài tập học sinh sẽ nắm kỹ các dạng đột biến mất, thêm và thay thế các nucleeotit trong AND cũng như cơ chế hậu quả của các dạng đột biến. II.2.4. Bài 5 và 6: nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể: - Đột biến lệch bội: Giáo viên chuẩn bị hình vẽ : Ở ruồi giấm 2n = 8 tồn tại 4 cặp NST trong mỗi tế bào: >> << OO > < O Giảm phân Bình thường 2n n Nếu xảy ra đột biến tạo thành tế bào của ruồi giấm có các dạng sau: >> <<< OO >> < OO >> <<< OOO >> << O >> << (1) (2) (3) (4) (5) Học sinh sẽ xác định tên gọi các dạng đột biến trên. Qua đó dễ dàng nhận ra các dạng câu hỏi trắc nghiệm về cá đột biến lệch bội và cơ chế hình thành các dạng đột biến trên. Cơ chế hình thành các dạng lệch bội cần hướng dẫn học sinh tìm hiểu sơ đồ: n+1 n+1 n n-1 n-1 ? ? ? ? ? ? ? ? Giao tử Hợp tử Tên gọi Bài tập về nhà cho nội dung này cần hướng dẫn cho học sinh trên cơ chế hình thành các dạng lệch bội giới tính ở người: Giảm phân Đột biến XX XX,O Giảm phân Bình thường XY X,Y Các dạng lệch bội nào xảy ra khi các cặp giao tử trên gặp nhau? Tên gọi các hội chứng và đặc điểm nhận dạng của những người mắc hội chứng trên? Đột biến đa bội: Giảm phân Đột biến 2n Giao tử (2n) Nguyên phân Đột biến 2n Cơ thể (4n) Sử dụng bài toán: Aaaa x Aaa A A a a A a a O Hướng dẫn học sinh cách lấy các giao tử (3n) và (4n) Tỉ lệ các giao tử tạo thành là: Aaa 2/6a AAaa Nếu quy ước A-cao > a-thấp (trội hoàn toàn) thì phép lai trên cho TLKH ở đời sau như thế nào? II.2.5. Bài 8, 9: Quy luật phân ly và phân ly độc lập: Hướng dẫn học sinh cách lấy giao tử cho n cặp gen dị hợp A a Aa 2 loại giao tử = 21 AaBb AB, Ab, aB, ab: 4 loại giao tử = 22 n cặp gen dị hợp bằng 2n Để hoàn thành bảng tổng quát phân li độc lập ở SGK cần cho học sinh làm hai phép lai: P1: Aa x Aa P2: AaBb x AaBb (phép lai 1 cặp gen dị hợp tử) (phép lai 2 cặp gen dị hợp tử) Từ đó rút ra tổng quát cho phép lai n cặp gen dị hợp tử. P1 F1: 1AA : 2Aa : 1aa . TLKG : (1:2:1)1 3 vàng : 1 xanh . TLKH : (3:1)2 (A – vàng a – xanh) P2 F2: AABB 4 alen trội 3 alen trội 2 alen trội 1 alen trội 0 alen trội AABb AaBB AaBb AAbb aaBB Aabb aaBb aabb F2: 9(A_B_) : 3(A_bb) : 1(aaB_) : 1(aabb) Khi học sinh làm hai phép lai này tốt sẽ rất dễ hiểu các quy luật di truyền cho các bài học tiếp theo như: quy luật di truyền tương tác gen, quy luật di truyền liên kết gen... Kết luận Phương pháp này chi áp dụng cho học sinh trung bình trở lên, những học sinh yếu kém giáo viên phải hướng dẫn soạn bài mới theo sách giáo khoa thật kỹ trước khi đến lớp mới đủ khả năng nhận ra các câu hỏi ở mức độ thông hiểu và vận dụng trong ma trận đề kiểm tra trắc nghiệm thông qua bài tập để củng cố kiến thức lý thuyết như đề tài đã trình bày ở phần nội dung. Sau khi cho học sinh soạn bài mới ,trong dạy hoc phần V-Di truyền học tôi vận dụng các phương pháp trên nhận thấy rằng khả năng nhận biết lý thuyết và làm bài tập của học sinh nhanh hơn và hiểu một cách tổng thể hơn về di truyền học, khả năng tư duy của học sinh được tôt hơn và đặc biệt là học sịnh thường hay yêu thích toán học, thích tính toán với những con số để tìm tòi lý thuyết nên thực hiện theo đề tài này giúp các em yêu thích môn sinh học bằng tư duy toán học. Do thời gian nghiên cứu và năng lực có hạn, chắc chắn nội dung đề tài còn nhiều thiếu sót. Rất mong sự thông cảm của các đồng nghiệp và góp thêm nhiều ý kiến để tôi hoàn thiện nội dung trên. Tài liệu tham khảo 1. Đinh Quang Báo, Nguyễn Hữu Bổng, Bùi Văn Sâm, Lý luận dạy học, Huế, 1997. 2. Nguyễn Thành Đạt, Phạm Văn Lập, Sinh học 12(SGK,SGV) NXB Giáo dục, Hà Nội, 2008. 3. Vũ Văn Vụ, Nguyễn Như Hiền, Vũ Đức Lưu, Sinh học 12(SGK,SGV) NXB Giáo dục, Hà Nội, 2008. 4. Ngô Văn Hưng, Nguyễn Hải Châu, Lê Hồng Điệp, Nguyễn Thị Hồng Liên,Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng môn Sinh học lớp 12 NXB Giáo dục, Hà nội, 2009. 5. Vụ Giáo dục THPT, Tài liệu bồi dưỡng biên soạn đề kiểm tra và xây dựng thư viện câu hỏi và bài tập, Hà Nội, 2011. …………………………………………