SKKN Một số biện pháp giúp học sinh giỏi lớp 9 trường THCS Thành Tâm giải tốt bài tập sinh học phân tử
Trong giai đoạn hiện nay, giai đoạn công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước thì mục tiêu bồi dưỡng nhân tài càng được quan tâm nhiều hơn, nhà nước ta đã xác định: Đầu tư cho giáo dục chính là đầu tư cho sự phát triển, như vậy việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường phổ thông chính là bồi dưỡng nhân tài cho tương lai, đây là việc làm có ý nghĩa rất quan trọng đối với người giáo viên nói riêng và Ngành giáo dục nói chung về việc bồi dưỡng đào tạo nhân tài cho đất nước.
Là một giáo viên trực tiếp giảng dạy bộ môn sinh học, tôi xác định ngoài các nhiệm vụ chuyên môn khác thì việc bồi dưỡng học sinh giỏi cũng là một trong những nhiệm vụ cần hết sức được quan tâm và đầu tư. Bởi vì đối với các nhà trường, chất lượng học sinh giỏi các bộ môn phản ánh một cách chính xác hơn năng lực dạy học của giáo viên, đặc biệt là năng lực chuyên sâu bộ môn của giáo viên giảng dạy. Bồi dưỡng học sinh giỏi là một công việc khó khăn và lâu dài, đòi hỏi nhiều công sức của thầy và trò cũng như kinh nghiệm của người giáo viên. Ngay cả các tiết dạy thông thường trên lớp cũng cần có sự đầu tư kĩ lưỡng, chuẩn bị chu đáo thì mới có thể dạy tốt và mang lại hiệu quả được thì đối với các tiết dạy bồi dưỡng học sinh giỏi còn có những yêu cầu cao hơn rất nhiều. Bản thân tôi cũng đã tìm hiểu qua nhiều luồng thông tin, qua sách báo, tài liệu. qua mạng Internet, qua học hỏi đồng nghiệp, dự các chuyên đề nhưng nhìn chung chưa tìm được câu trả lời thực sự thấu đáo, hệ thống, đầy đủ về vấn đề này.
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 trường cũng không ngừng bổ sung, đi sâu mở rộng. Không những được mở rộng về lí thuyết mà còn có nhiều dạng bài tập nhằm kiểm tra khả năng vận dụng các kiến thức lý thuyết của học sinh. Có rất nhiều công thức tổng quát được đưa ra trong các sách tham khảo do nhà xuất bản Giáo dục và các nhà xuất bản khác song chưa thống nhất về ký hiệu, chưa được chứng minh xây dựng một cách rõ ràng.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THẠCH THÀNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIÚP HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS THÀNH TÂM GIẢI TỐT BÀI TẬP SINH HỌC PHÂN TỬ Người thực hiện: Đỗ Thị Thu Huyền Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Thành Tâm SKKN thuộc môn : Sinh học THANH HÓA , NĂM 2017 MỤC LỤC TT NỘI DUNG TRANG 1 I- MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài. 1 2 2. Mục đích nghiên cứu 3. Đối tượng nghiên cứu 4. Phương pháp nghiên cứu II- NỘI DUNG 1. Cơ sở lí luận 2 3 2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN 3 4 3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề. Trang 4 đến trang 17 5 4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm III- Kết luận-Kiến nghị 1- Kết luận 17-18 6 2. Kiến nghị. 18 I. MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài: Trong giai đoạn hiện nay, giai đoạn công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước thì mục tiêu bồi dưỡng nhân tài càng được quan tâm nhiều hơn, nhà nước ta đã xác định: Đầu tư cho giáo dục chính là đầu tư cho sự phát triển, như vậy việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường phổ thông chính là bồi dưỡng nhân tài cho tương lai, đây là việc làm có ý nghĩa rất quan trọng đối với người giáo viên nói riêng và Ngành giáo dục nói chung về việc bồi dưỡng đào tạo nhân tài cho đất nước. Là một giáo viên trực tiếp giảng dạy bộ môn sinh học, tôi xác định ngoài các nhiệm vụ chuyên môn khác thì việc bồi dưỡng học sinh giỏi cũng là một trong những nhiệm vụ cần hết sức được quan tâm và đầu tư. Bởi vì đối với các nhà trường, chất lượng học sinh giỏi các bộ môn phản ánh một cách chính xác hơn năng lực dạy học của giáo viên, đặc biệt là năng lực chuyên sâu bộ môn của giáo viên giảng dạy. Bồi dưỡng học sinh giỏi là một công việc khó khăn và lâu dài, đòi hỏi nhiều công sức của thầy và trò cũng như kinh nghiệm của người giáo viên. Ngay cả các tiết dạy thông thường trên lớp cũng cần có sự đầu tư kĩ lưỡng, chuẩn bị chu đáo thì mới có thể dạy tốt và mang lại hiệu quả được thì đối với các tiết dạy bồi dưỡng học sinh giỏi còn có những yêu cầu cao hơn rất nhiều. Bản thân tôi cũng đã tìm hiểu qua nhiều luồng thông tin, qua sách báo, tài liệu. qua mạng Internet, qua học hỏi đồng nghiệp, dự các chuyên đề nhưng nhìn chung chưa tìm được câu trả lời thực sự thấu đáo, hệ thống, đầy đủ về vấn đề này. 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 trường cũng không ngừng bổ sung, đi sâu mở rộng. Không những được mở rộng về lí thuyết mà còn có nhiều dạng bài tập nhằm kiểm tra khả năng vận dụng các kiến thức lý thuyết của học sinh. Có rất nhiều công thức tổng quát được đưa ra trong các sách tham khảo do nhà xuất bản Giáo dục và các nhà xuất bản khác song chưa thống nhất về ký hiệu, chưa được chứng minh xây dựng một cách rõ ràng. Trong hệ thống chương trình sinh học cấp trung học cơ sở nói chung và sinh học 9 nói riêng bên cạnh những kiến thức thuộc về lý thuyết còn có mảng kiến thức không kém phần quan trọng đó là bài tập sinh học. Đặc biệt là bài tập sinh học phân tử. Phần sinh học phân tử là phần kiến thức tương đối khó đối với học sinh lớp 9, trong khi thời lượng phân phối chương trình lại hạn chế. Vì vậy trang bị cho học sinh kiến thức lí thuyết đã khó, rèn luyện cho học sinh biết giải bài tập và có kĩ năng giải các bài tập sinh học phân tử lại càng khó hơn. Từ những bất cập trên, tôi thiết nghĩ bản thân cần nghiên cứu sâu hơn về các biện pháp hướng dẫn học sinh giỏi lớp 9 giải tốt bài tập sinh học phân tử để bồi dưỡng học sinh giỏi đạt hiệu quả cao. 2. Mục đích nghiên cứu: Qua thực tiễn giảng dạy và nghiên cứu chương trình sinh học 9 trong 10 năm (2006 - 2016), vừa tham gia giảng dạy đại trà, vừa đảm nhận nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh thi học sinh giỏi, tôi thấy học sinh có nhiều vướng mắc, lúng túng trong giải bài tập, trong đó có các bài tập sinh học phân tử. Bên cạnh đó thì yêu cầu giải bài tập trong đề thi học sinh giỏi các cấp lại rất cao, ngược lại trong phân phối chương trình thời gian dành cho giải bài tập thì rất ít. Vì vậy để nâng cao chất lượng dạy học sinh học 9, để có kết quả cao và chắc chắn trong các kì thi học sinh giỏi sinh học 9 thì một trong những việc cần thiết và rất quan trọng đó là hướng dẫn học sinh cách hình thành các công thức, trang bị cho học sinh các phương pháp giải các dạng bài tập sinh học phân tử. 3. Đối tượng nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn sinh học 9 phần sinh học phân tử 4. Phương pháp nghiên cứu: - Căn cứ vào mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu, tôi sử dụng phương pháp chủ yếu là “Phương pháp tổng kết kinh nghiệm”được thực hiện theo các bước: + Xác định đối tượng nghiên cứu: Xác đinh được các khó khăn, vướng mắc trong những năm đầu tham gia bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi, tôi xác định được đối tượng cần nghiên cứu là: các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn sinh học lớp 9. + Sưu tầm tài liệu + Phát triển đề tài và đúc rút kinh nghiệm: áp dụng các giải pháp đã được tìm tòi nghiên cứu vào thực tiễn giảng dạy. - Ngoài ra tôi còn kết hợp thêm các phương pháp như: phương pháp phân tích, tổng hợp, khái quát và quy nạp toán học để hình thành các công thức, phương pháp giải bài tập; điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin để nắm tình hình thực trạng của vấn đề, mức độ tiếp thu và vận dụng của học sinh trước và sau khi áp dụng sáng kiến. II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm: Trong các văn kiện đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VIII, lần thứ IX, cũng như văn kiện đại hội Đảng toàn quốc lần thứ X, XI, XII đều khẳng định: "Cùng với khoa học công nghệ, giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài; Giáo dục đào tạo cùng với khoa học và công nghệ là nhân tố quyết định tăng trưởng kinh tế và phát triển xã hội, đầu tư cho giáo dục và đào tạo là đầu tư phát triển".[7] Ông cha ta đã đúc kết “ Hiền tài là nguyên khí Quốc gia”, Bồi dưỡng học sinh giỏi (HSG) là bước đi đầu tiên đào tạo nhân tài cho đất nước, là nhiệm vụ quan trọng của mỗi nhà trường. Theo từ điển giáo dục: Bồi dưỡng học sinh giỏi là quá trình trang bị thêm kiến thức kĩ năng nhằm mục đích nâng cao và hoàn thiện năng lực trong các lĩnh vực cụ thể. Bồi dưỡng học sinh giỏi là chủ động tạo ra môi trường và những điều kiện thích hợp cho người học phát huy cao độ nội lực của mình đi đôi với việc tiếp nhận một cách thông minh hiệu quả ngoại lực (Người thầy có vai trò quan trọng hàng đầu) mà cốt lõi là giúp người học về phương pháp, biết cách học, cách nghiên cứu, cách tư duy cách tự đánh giá, tận dụng phương tiện hiện đại nhất để tìm kiếm, thu thập, để xử lí thông tin để tự học.[7] Việc bồi dưỡng có đạt hiệu quả hay không còn phụ thuộc vào sự hợp tác của học sinh. Học sinh phải yêu thích môn học, say mê trong học tập và ham học hỏi (đây là điều quan trọng nhất). Từ chỗ ham học các em mới cần cù tích luỹ và chăm chỉ rèn luyện. Chương trình sinh học 9 gồm nhiều mảng kiến thức như các quy luật di truyền, cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử, cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ tế bào, biến dị, ứng dụng của di truyền học, sinh vật và môi trường,... Trong đó mảng sinh học phân tử là một trong những đơn vị kiến thức tương đối khó. Phần lí thuyết thì trừu tượng, học sinh không thể quan sát được qua thực tế các cấu trúc và cơ chế sinh học mà phải qua hình mô phỏng, phần bài tập cũng rất nhiều dạng khác nhau: bài tập dạng lí thuyết, bài tập dạng tính toán từ đơn giản đến phức tạp, ... và hầu hết các công thức để áp dụng giải các bài tập đều mới chỉ ở dạng tổng quát, học sinh phải thừa nhận, phải nhớ để áp dụng vào làm bài tập mà không hiểu được bản chất của vấn đề, không liên hệ được giữa kiến thức sinh học với toán học để hiểu và tự xây dựng công thức. Vì vậy để giúp học sinh có thể hiểu và dễ dàng thiết lập được các công thức tính toán áp dụng giải các bài tập sinh học phân tử đặc biệt là trong các kì thi học sinh giỏi sinh học 9 các cấp, việc trang bị cho các em kiến thức cơ bản, mở rộng, chuyên sâu và khả năng xây dựng các công thức toán trong môn sinh học là rất cần thiết và quan trọng. 2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: Theo phân phối chương trình của Sở giáo dục và Đào tạo: Tổng số tiết cho chương III- ADN Gen là 6 tiết, trong đó có 5 tiết lý thuyết, 1 tiết thực hành, không có tiết dành cho bài tập. Do vậy khi bồi dưỡng học sinh giỏi phải đứng trước rất nhiều dạng bài tập sinh học phân tử mà học sinh khó tìm lời giải. Có một số nguyên nhân chủ yếu sau : - Do học sinh chưa nắm vững lý thuyết cơ sở. - Do học sinh nắm chưa sâu sắc các cơ chế sinh học ở cấp độ phân tử - Thời lượng dành cho tiết bài tập không có, do đó giáo viên không có đủ thời gian để luyện tập cho học sinh, học sinh chưa có điều kiện để rèn luyện kĩ năng làm bài tập củng cố lí thuyết. - Trong quá trình dạy học do yêu cầu của bài học nên giáo viên cũng chưa có thời gian để hướng dẫn cho học sinh cách giải các bài tập sinh học phân tử. - Các bài tập trong sách giáo khoa mới chỉ ở dạng lý thuyết, chưa có bài tập tính toán, chưa có cơ sở phương pháp cụ thể để giải. - Các công thức trong các tài liệu tham khảo đòi hỏi học sinh phải thừa nhận chứ chưa được chứng minh, xây dựng rõ ràng. Kết quả thi HS giỏi các cấp trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Năm học Số HS dự thi Đạt giải cấp Huyện Đạt giải cấp Tỉnh SL Giải Điểm TL% SL Giải Điểm % 2010 – 2011 03 01 1KK 10,0 33,3 0 2011 – 2012 03 01 1KK 10.5 33,3 0 Xuất phát từ thực trạng bất cập đó tôi đã tìm ra một số biện pháp giúp học sinh giải bài tập sinh học, đặc biệt trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, trong đó đi sâu đến việc giúp học sinh nắm vững cách thiết lập và hệ thống các công thức giải các bài tập về sinh học phân tử. Nội dung được trình bày trong đề tài: “Một số biện pháp giúp học sinh giỏi lớp 9 - Trường THCS Thành Tâm giải tốt bài tập sinh học phân tử” 3. Các giải pháp tổ chức thực hiện: 3.1. Khơi dậy và bồi dưỡng lòng say mê và hứng thú học tập cho học sinh Tinh thần, thái độ học tập của học sinh đối với môn học là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng học tập. Học sinh có yêu thích môn học thì mới say mê tìm tòi, nghiên cứu, mới hăng hái, hứng thú trong học tập và mới đạt kết quả tốt. Thông qua giảng dạy chính khoá, hoạt động ngoài giờ lên lớp, tổ chức các trò chơi ô chữ, các cuộc thi Olympic sinh học cho các lớp, các khối để tìm hiểu về các nhà khoa học sinh học giải các câu đố, các bài tập, các câu hỏi vui, học sinh sẽ thích thú, nhiệt tình, vui vẻ từ đó yêu thích môn học, say mê, hứng thú học tập. 3.2. Rèn luyện cho học sinh kĩ năng vẽ hình mô tả các cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử, thông qua đó học sinh hiểu được rõ ràng các diễn biến của từng quá trình và thấy được mối quan hệ giữa chúng. Nếu học sinh chỉ thuộc một cách máy móc diễn biến của quá trình tự nhân đôi ADN, tổng hợp ARN, thì sẽ rất khó nhớ cũng như không thể hiểu được bản chất và mối liên hệ để hình thành các công thức, nhưng nếu tự mình vẽ được hình mô tả diễn biến của từng quá trình thì học sinh sẽ hiểu rõ, sẽ nắm vững bản chất và mô tả bằng lời được diễn biến của từng quá trình sinh học như: - Cấu tạo và cơ chế tự nhân đôi của ADN (dẫn đến khả năng tự nhân đôi của nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào). - Cấu tạo ARN và cơ chế tổng hợp ARN. - Mối quan hệ giữa gen và tính trạng thông qua cơ chế tổng hợp protein. Ví dụ: Mối quan hệ ADN ( Gen ) → ARN→ Protein 1 A T G G T A X G G T A X │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 2 T A X X A T G X X A T G 3 A U G G U A X G G U A X 4 Met Val Arg Tir Trong đó: 1: Mạch bổ sung; 2: mạch khuôn; 3: mạch ARN; 4: Chuỗi aa Thông qua hình này học sinh sẽ dễ thấy được NTBS giữa 2 mạch gen, giữa mạch khuôn và mạch ARN và tương quan cứ 3 Nu trên mARN thì ứng với 1 aa trên chuỗi aa. 3.3. Giải thích rõ các tên gọi, kí hiệu khác nhau nhưng cùng chỉ một nội dung để giúp học sinh hiểu và thống nhất cách gọi. Ví dụ: - Số chu kỳ xoắn của ADN còn gọi là số vòng xoắn - Quá trình tự nhân đôi của ADN còn gọi là quá trình tự sao, tái bản, tái sinh. - Quá trình tổng hợp ARN còn gọi là quá trình sao mã, phiên mã. - Quá trình hình thành chuỗi axit amin còn gọi là quá trình tổng hợp Prôtêin, giải mã, dịch mã. - Nu loại Xytozin kí hiệu là X, một số tài liệu kí hiệu là C ( Cytozin) - Mạch gốc của gen hay còn gọi là mạch khuôn - Các loại Nu của ARN theo sách giáo khoa vẫn kí hiệu là A,U, G,X nhưng để dễ phân biệt với các Nu của gen hay ADN, một số sách kí hiệu là Am,Um,Gm, Xm hoặc rA, rU, rG, rX. Vì vậy GV cần hướng dẫn HS phải quy định trước các kí hiệu trong bài tập và phải sử dụng thống nhất một kiểu kí hiệu đã chọn. 3.4. Tận dụng thời gian hợp lí trong khi giảng dạy để lồng ghép công thức cung cấp cho học sinh các kiến thức phục vụ cho việc giải bài tập. Vì thời gian dành riêng cho tiết bài tập không có nên trong quá trình giảng trên lớp, giáo viên lồng ghép, hướng dẫn và bổ sung cho học sinh các nội dung cần thiết và xây dựng thêm một số công thức để học sinh khá, giỏi có thể tham khảo giải các bài tập nâng cao hơn. Ví dụ 1: Khi dạy Bài 15- ADN giáo viên có thể tận dụng về đặc điểm cấu tạo đa phân, cấu trúc không gian của ADN để khai thác và đưa ra một số nội dung sau: - Nội dung 1: Vì các Nucleotit (Nu) nối với nhau theo chiều dọc bằng các liên kết hóa trị (LKHT) ( giữa H3PO4 của Nu này với đường C5H10O4 của Nu kia) nên số LKHT giữa các Nu trên mỗi mạch bao giờ cũng nhỏ hơn số Nu là 01 đơn vị, do đó nếu biết số Nu trên 1 mạch( ví dụ là , với N là kí hiệu số Nu của gen hay ADN) thì ta có: Số LKHT giữa các Nu ( là – 1)→ số LKHT giữa các Nu trên cả 2 mạch là: ∑LKHTgen = 2.(-1) = N - 2 - Nội dung 2: Vì các Nu giữa hai mạch ADN liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung ( NTBS) nên ta có số lượng Nu: A = T, G = X; tổng số Nu của ADN ( kí hiệu là N) sẽ là: N = A + T + G + X = 2.A + 2.G [1]. - Nội dung 3: Vì A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô (LKH), G liên kết với X bằng 3 LK H, nên ta có: [1]. Số liên kết hiđrô trong ADN: ∑LKH = 2.A + 3.G - Nội dung 4: Vì trung bình mỗi Nu cao 3,4 A0 nên khi biết chiều dài của ADN ( Kí hiệu: L) thì sẽ tính được số Nu trên 1 mạch của ADN ( = L/3,4) và tính được số Nu của cả phân tử ADN ( N = 2.L/3,4), .... Ví dụ 2: Khi dạy Bài 16 - Mục I – “ADN tự nhân đôi theo những nguyên tắc nào?”, GV có thể dẫn dắt đưa nhanh công thức tính số phân tử ADN con sinh ra sau x lần tự nhân đôi liên tiếp từ 1 ADN ban đầu: Số lần tự nhân đôi: 1 2 3 ............ x Số ADN con sinh ra tương ứng là: 21 22 23 ............2x Tổng quát: - Từ 1 ADN mẹ ban đầu, sau x lần tự nhân đôi tạo ra 2x phân tử ADN con. - Tính tổng số ADN con tạo ra, tổng số ADN đã từng xuất hiện trong x lần tự nhân đôi,( sẽ được đề cập trong Chủ đề 1 - Dạng 6) Ví dụ 3: : Khi dạy Bài 17- Mục II – ARN được tổng hợp theo nguyên tắc nào, GV có thể dẫn dắt đưa nhanh công thức tính số phân tử ARN con sinh ra sau x lần tổng hợp liên tiếp từ 1 gen ban đầu: Số lần tổng hợp ARN: 1 2 3 ............ x Số ARN con sinh ra tương ứng là: 1 2 3 ............ x Tổng quát: Từ 1 gen , sau x lần tổng hợp ARN sẽ tạo ra x phân tử ARN . Tùy điều kiện mà GV có thể lồng ghép ở các mức độ khác nhau, chủ yếu là các công thức đơn giản giúp học sinh hiểu ngay, nhanh nhớ, nhanh thuộc và vận dụng ngay được. Còn các công thức phức tạp hơn thì chủ yếu phải thực hiện trong các buổi bồi dưỡng học sinh giỏi ( sẽ đề cập trong Mục 3.5) 3.5. Giáo viên xây dựng nội dung kiến thức thành các chuyên đề bồi dưỡng cho học sinh giỏi theo từng buổi bồi dưỡng. Giáo viên tổng hợp kiến thức phân thành các dạng bài tập để bồi dưỡng cho HS giỏi vào các buổi chiều. Mỗi chuyên đề có nhiều dạng khác nhau mỗi dạng GV Hệ thống hóa lại kiến thức cơ bản đã được học trên lớp cho HS sau đó đưa ra các công thức tính toán có liên quan và cuối cùng là đua ra các ví dụ cụ thể đê HS giải. Bản thân tôi đã bồi dưỡng cho HS theo các chuyên đề sau: Chủ đề 1: Về cấu tạo ADN, quá trình tự nhân đôi ADN: Dạng 1: Tính số lượng , % từng loại Nu của của gen: Gọi A,T,G,X các loại Nu của ADN (gen) theo nguyên tắc bổ sung (NTBS) trên hai mạch của ADN các Nu đứng đối diện nhau thành từng cặp bằng liên kết hiđrô Theo NTBS : A liên kết với T và ngược lại G liên kết với X và ngược lại Về số lượng : A=T, G=X (1) == 1 = 1 A + T + G + X = N (2) Từ (1) và (2) 2A + 2G = N A + G = A + X = T + G = T + X = (3) Vậy : Trong ADN tổng số lượng Nu của hai loại Nu không bổ sung nhau, luôn bằng số Nu trong một mạch đơn Về tỉ lệ % : %A = %T, %G = %X %( A + T + G + X)= 100% %A+ %G = %A + % X = %T + %G = %T + %X =50%N Ví dụ 4: Một gen có tổng số Nu là 3000 nu. Trong đó loại A chiếm 20% tổng số Nu của gen. Hãy tính số lượng , % từng loại Nu của của gen trên.[2] Hướng dẫn: - Tỷ lệ % từng loại Nu là: Theo NTBS ta có : %A = %T = 20% mà %A + % G = 50% %G = 50%- 20% = 30% %G = % X = 30% - Số lượng từng loại Nu A = T = = 600 (Nu) G = X = = 900 ( Nu) Dạng 2: Tính chiều dài, số vòng xoắn và khối lượng của ADN - Tính chiều dài của gen ( L): Lgen = Lmạch = . 3,4 Ao ( 1 Ao = 10-4 Micromet) ( Ví dụ 1 - Mục 3.4) Số Nucleotit của gen: N= - Tính số vòng xoắn hay còn gọi là chu kỳ xoắn ( C): C = = ( Vì mỗi chu kỳ cao 34A0, và gồm 10 cặp Nu = 20 Nu) - Tính khối lượng của gen hay ADN ( M): M = N . 300 đvC ( Vì mỗi Nu nặng khoảng 300 đơn vị Cacbon - đvC) - Tính số liên kết Hyđrô: H = 2A+3G Ví dụ 5: một gen có tổng số Nu là 2400 nuclêôtit và có 3100 liên kết Hiđrô. Hãy xác định a, Chiều dài của gen b, Số chu kì xoắn của gen c, Số Nu từng loại gủa gen [3] Hướng dẫn: a, Chiều dài của gen là: L=.3,4 Ao = =4080Ao b, Số chu kì xoắn của gen C== 120 ( Chu kì) c, Số Nu từng loại gủa gen 2A+3G= 3100 (1) 2A+2G= 2400(2) Giải hệ PT ta có : A=T= 500, G=X= 700 Dạng 3: Tính số liên kết hóa học trong gen: Liên kết hóa trị D – P ( LKHT) là liên kết giữa phân tử đường C5H10O4 (D) và gốc photphat H3PO4 ( P) trong mỗi Nu hoặc giữa gốc (P) của Nu này với phân tử (D) của Nu kế tiếp theo chiều dọc tạo nên chuỗi Pôlinuclêôtít. Giải thích: Trong mỗi Nu có 1 liên kết D-P nên số liên kết D- P trong 1 mạch gen là , giữa các Nu với nhau có ( - 1) liên kết ( đã nói ở ví dụ 1 trên) Vì vậy trong 1 mạch gen có ( + - 1) liên kết → số LKHT trong 2 mạch gen sẽ là: ∑LKHTgen: 2( + - 1) = 2(N - 1) - Tổng số liên kết trong gen : ∑LKH = 2A + 3G ( Ví dụ 1 - Mục 3.4) Ví dụ 6: Một gen có chiều dài 5100A0 và có số Nu loại G chiếm 30% tổng số Nu của gen.Hãy xác định a, Tổng số Nu của gen b, Số Nu từng loại c, Tổng số liên kết hóa trị của gen [3] Hướng dẫn: HS cần xác định được số N, số Nu mỗi loại →Từ đó tính LKHT a, Số Nu của gen là : N== 3000(Nu) b, Số Nu từng loại : Theo nguyên tắc bổ sung ta có A+G=50% mà G=30% A= 20% ta có số Nu từng loại là: A=T=20% x 3000= 600Nu G=X=30% x 3000= 900Nu c, Tổng số liên kết hóa trị của gen là: Áp dụng công thức: - Số LKHT ( D - P) trong gen: ∑LKHTgen = 2( + - 1) = 2(N - 1) = 2(3000 – 1) = 5998 Dạng 4: Tính số Nu do môi trường cung cấp (mtcc) cho qúa trình tự nhân đôi của gen ( hoặc ADN). Xây dựng công thức: Nếu có 1 ADN mẹ tiến hành tự nhân đôi x lần, thì: - Số ADN con được tạo ra sau nguyên phân = 2x ( Ví dụ 2 - Mục 3.4) - Số Nu có trong các ADN con = 2x.N ; Số Nu trong ADN mẹ là 1.N → Số Nu môi trường cung cấp cho ADN mẹ tiến hành tự nhân đôi: ∑Nmtcc = 2x.N – N = ( 2x – 1).N → Tương tự : Số lượng từng loại Nucleotit do môi trường cung cấp: ∑ Amtcc = Tmtcc = (2x - 1).Agen ∑ Gmtcc = Xmtcc = (2x - 1).Ggen Ví dụ7: Một gen có A= 600 và có G=. Gen đó nhân đôi một số lần môi trường đã cung cấp 6300 nu loại G. Hãy xác định a, Số gen con được tạo ra b, Số nu mỗi loại môi trường đã cung cấp cho gen nhân đôi [3] Hướng dẫn: a –
Tài liệu đính kèm:
- skkn_mot_so_bien_phap_giup_hoc_sinh_gioi_lop_9_truong_thcs_t.doc