Giáo án Sinh học 12 Bài 4: Đột biến gen

* Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm và các dạng đột biến gen.

GV đặt vấn đề:

+ Thế nào là đột biến gen? Đột biến điểm?

+ Đột biến gen có đặc điểm gì? Cho ví dụ?

+ Thế nào là thể đột biến? Cho ví dụ?

HS: Đọc mục I.1 SGK trang 19 để trả lời câu hỏi.

GV: Nhận xét, bổ sung để hoàn thiện kiến thức.

GV: Yêu cầu HS

+ Mô tả các dạng đột biến bằng sơ đồ?

+ Biểu thị mối quan hệ giữa gen và protein trên sơ đồ?

+ Trong các dạng đột biến gen, dạng nào gây hậu quả lớn hơn? Tại sao?

HS:

-        Viết trình tự các nu của gen ban đầu và biểu diễn các dạng đột biến gen.

-        Sơ đồ: ADN→ mARN→ protein.

-        TH thêm hoặc mất cặp xảy ra ở đầu gen là nghiêm trọng, làm thay đổi toàn bộ aa trong protein.

GV: Nhận xét và bổ sung để hoàn thiện kiến thức.

I. KHÁI NIỆM VÀ CÁC DẠNG ĐỘT BIẾN.

1. Khái niệm.

- Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen.

- Đột biến điểm:  là đột biến xảy ra tại một điểm nào đó trên phân tử ADN liên quan đến một cặp nucleôtit.

- Đặc điểm:

+ Mỗi lần biến đổi gen tạo ra 1 alen mời.

+ Tần số đột biến gen tự nhiên là rất thấp (10^-6 -10^-4).

- Thể đột biến là những cá thể mang đột biến gen đã biểu hiện ở kiểu hình của cơ thể.

2. Các dạng đột biến gen:

a. Đột biến thay thế một cặp nucleôtit:

làm thay đổi thành phần aa trong prôtêin → thay đổi chức năng của prôtêin.

b. Đột biến mất hoặc thêm một cặp nucleôtit: mã di truyền bị đọc sai kể từ vị trí xảy ra đột biến → làm thay đổi trình tự aa trong chuỗi pôipeptit và làm thay đổi chức năng của protein.

* Hoạt động 2 : Tìm hiểu về nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen.

GV nêu câu hỏi :

+ Hoạt động không bình thường của ADN thể hiện như thế nào ?

Nguyên nhân dẫn đến hoạt động không bình thường là gì?

HS: vận dụng kiến thức bài 1 trả lời được:

-        ADN sao chép bị sai.

-        Bị đứt đoạn khi tự sao.

-        Nguyên nhân do cấu trúc gen hoặc từ yếu tố môi trường.

GV: Yêu cầu HS:

+ Trình bày cơ chế phát sinh đột biến gen do sự kết cặp không đúng trong tái bản ADN? 

+ Các tác nhân từ môi trường gây đột biến theo cơ chế nào?

HS: Nghiên cứu SGK trả lời.

GV liên hệ: Tác nhân từ môi trường gây đột biến ở người như thế nào?

HS: - Chất độc màu da cam Mỹ trải xuống Việt Nam.

       - Sự cố rò rỉ hạt nhân ở Checnobưn (Ucraina)

HS: Đọc SGK, trao đổi nhóm, đại diện HS trình bày, lớp nhận xét bổ sung, yêu cầu nêu được:

+ Đột biến gen phụ thuộc vào loại tác nhân, cường độ, liều lượng của tác nhân và đặc điểm cấu trúc của gen.

+ Sự thay đổi 1 nucleotit ở 1 mạch (tiền đột biến) -> đột biến.

GV yêu cầu HS:

+ Nêu ví dụ về hậu quả đột biến gen?

+ Khái quát về hậu quả của đột biến gen?

HS: Nghiên cứu thông tin SGK, khái quát kiến thức.

GV: Nhận xét và bổ sung.

GV: hỏi: Tại sao nhiều đột biến điểm (Đb thay thế cặp nu) lại hầu như vô hại đối với thể đb?

HS: Vận dụng kiến thức trả lời

GV: hỏi:

+ Đb gen có vai trò và ý nghĩa như thế nào đối với tiến hóa và thực tiễn?

HS: trả lời.

GV: liên hệ: Trong thực tế, đb được ứng dụng để tạo nhiều giống hoa đẹp, tăng năng suất cây trồng, gây đb ở VSV ...

II. NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ PHÁT SINH ĐỘT BIẾN GEN

1. Nguyên nhân.

- Do tác động lí, hóa, sinh học ở ngoại cảnh.

- Do những rối loạn sinh lí, hóa sinh trong tế bào.

2. Cơ chế phát sinh đột biến gen.

a. Sự kết cặp không đúng trong nhân đôi ADN.

- Các bazơ nitơ thường tồn tại ở 2 dạng cấu trúc : dạng thường và dạng hiếm.

+ Các dạng hiếm (hỗ biến) có những vị trí liên kết hiđrô bị thay đổi nên kết cặp không đúng trong quá trình nhân đôi, từ đó dẫn đến phát sinh đột biến gen.

+ VD: Guanin dạng hiếm (G^*) có thể làm biến đổi cặp G^*-X → A-T.

b. Tác động của các tác nhân gây đột biến

- Tác động của các tác nhân vật lí : Tia tử ngoại(UV)làm cho 2 bazơ Timin trên 1 mạch ADN liên kết với nhau làm phát sinh ĐBG.

- Tác động của các tác nhân hóa học : 5-Brôm Uraxin là đồng đẳng của Timin gây thay thế A-T → G-X.

- Tác nhân sinh học : Virut gây ra đột biến.

III. HẬU QUẢ VÀ VAI TRÒ CỦA ĐỘT BIẾN GEN.

1. Hậu quả của đột biến gen.

- Mức độ phân tử: Đa số đb là vô hại (trung tính).

- Đb gen làm thay đổi chức năng của protein→ có thể gây hại, cũng có thể có lợi cho thể đb.

- Mức độ gây hại của các alen đột biến phụ thuộc vào điều kiện môi trường cũng như phụ thuộc vào tổ hợp gen.

2. Vai trò và ý nghĩa của đột biến gen.

- Đột biến gen cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa, chọn giống và nghiên cứu di truyền.