Ứng dụng phần mềm Tin học power point, get quick time pro, paint… vào thiết kế bài giảng "sinh tổng hợp prôtêin" nhằm mục đích nâng cao chất lượng hiệu quả giờ lên lớp

“ứng dụng phần mềm tin học Power Point, Get Quick Time Pro, paint… vào thiết kế bài giảng "Sinh tổng hợp Prôtêin" nhằm mục đích nâng cao chất lượng hiệu quả giờ lên lớp”. I. Đặt vấn đề: Thế kỷ XXI- thế kỷ của sự phát triển mạnh mẽ khoa học và công nghệ. Yêu cầu mới của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước và những thách thức bị tụt hậu trên con đường tiến lên CNXH đòi hỏi các nhà trường phải đào tạo nên những con người lao động mới: thông minh, sáng tạo. Để đạt được mục tiêu đó, hiện nay việc đổi mới chương trình và phương pháp dạy học ở các trường phổ thông đã và đang được quan tâm rất lớn. Trong định hướng về phương pháp và thiết bị dạy học Sinh học bậc THPT, sách GK phân ban mới, Bộ GD- ĐT chỉ rõ: "Cần xây dựng những băng hình, đĩa CD, phần mềm máy vi tính tạo thuận lợi cho giáo viên giảng dạy những cấu trúc, quá trình sống ở cấp tế bào, phân tử và các cấp trên cơ thể”. Trích:SGV SH Ban KHXH&NV Bộ sách thứ nhất-NXBGD-2003. "Sinh học là khoa học thực nghiệm, phương pháp dạy học gắn bó chặt chẽ với thiết bị dạy học, do đó dạy Sinh học không thể thiếu các phương tiện trực quan như mô hình, tranh vẽ, mẫu vật, phim ảnh...". Trích: SGV SH BanKH TN Bộ sách thứ hai-NXBGD-2003. Như vậy, một trong những hướng để đổi mới phương pháp dạy học đó là tăng cường việc sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại. ở các trường THPT nói chung và trường THPT chuyên Phan Bội Châu nơi hiện tôi đang công tác nói riêng đã và đang từng bước được tăng cường trang bị cơ sở vật chất kỹ thuật cho các phòng học với sự trợ giúp của công nghệ thông tin. Bởi vậy, việc thiết kế các bài giảng với sự trợ giúp của công nghệ thông tin nhằm nâng cao hiệu quả dạy học đang được rất nhiều giáo viên quan tâm. Trong chương I phần cơ sở di truyền học – Sách giáo khoa sinh học 11 – có một số bài dạy với khối lượng kiến thức khá nhiều và trừu tượng. Học sinh chưa bao giờ được quan sát trong thực tế, vì đây là chương nói về cơ sở vật chất và cơ chế di truyền nhưng ở cấp độ phân tử. Muốn quan sát, nhìn thấy chúng trên tiêu bản thì buộc phải có kính hiển vi điện tử với độ phóng đại cực lớn – chưa kể đến còn phải nhiều công đoạn kỷ thuật công phu, phức tạp và tốn nhiều thời gian. Thế nhưng thực tế ở hầu hết các trường THPT chúng ta: các dụng cụ thí nghiệm, đồ dùng dạy học như kính hiển vi điện tử, các hoá chất …còn chưa được trang bị đầy đủ. Vì thế, trong quá trình thực hiện giảng dạy các bài dạy ở chương này, giáo viên thường gặp phải một số khó khăn liên quan đến đồ dùng dạy học. Bài "Sinh tổng hợp prôtêin" là một trong số những bài đó. Phương pháp truyền thống thường được áp dụng khi giảng dạy đến bài này là thuyết trình. Giáo viên sử dụng các bức tranh in sẵn hoặc trực tiếp vẽ hình lên bảngđ cho các em quan sát đ diễn giải rồi yêu cầu các em ghi chép lại các ý cơ bản. Các câu hỏi, những tình huống có vấn đề tuy có được đặt ra nhưng rất hạn chế - vì khối lượng kiến thức của bài này khá lớn lại rất trừu tượng, phải mất nhiều thời gian cho thuyết trình và ghi chép. Với cách làm này thường không phát huy được cao độ tính tích cực, chủ động, sáng tạo trong học tập, học trò khi học thường thụ động, dễ nhàm chán, hiệu quả giờ dạy không cao. Làm thế nào để trong thời lượng chương trình bó hẹp chỉ một tiết dạy, trên không chỉ một nhóm đối tượng HS, mọi GV có thể vừa kiểm tra bài cũ, vừa khai thác xây dựng, hình thành các kiến thức mới, không những thế còn phải khắc sâu, mở rộng kiến thức mới cho HS, giúp các em vận dụng tốt các kiến thức mới khi giải thích các sự vật, hiện tượng thực tiễn trong cuộc sống và có thể hoàn thành tốt mọi bài tập có liên quan, giúp HS có thêm hào hứng, hứng thú khi học tập để rồi ngày một yêu thích môn sinh học hơn. Đây cũng chính là một trong những yếu tố góp phần nâng cao chất lượng hiệu quả giờ lên lớp. Để góp phần khắc phục được các khó khăn nêu trên, tôi đã chọn đề tài: “ứng dụng phần mềm tin học Power Point, Get Quick Time Pro, paint ... vào thiết kế bài giảng "Sinh tổng hợp Prôtêin" nhằm mục đích nâng cao chất lượng hiệu quả giờ lên lớp”. II. Nội dung. II.1. Mục đích, yêu cầu giảng dạy của bài : Qua bài này học sinh phải: Nêu được những thành phần tham gia vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin. Trình tự diễn biến của quá trình sinh tổng hợp prôtêin. Cơ chế giải mã để hình thành cấu trúc bậc I của phân tử prôtêin. Giải thích được vì sao thông tin di truyền giữ trong nhân mà vẫn chỉ đạo được sự tổng hợp prôtêin ở ngoài nhân. Xác định được mối quan hệ về số lượng giữa bộ ba mã sao và số axit amin môi trường cần cung cấp, cũng như giữa số bộ ba mã sao và số axit amin có trong phân tử prôtêin mới được hình thành. Xác định được các sản phẩm tạo ra sau quá trình sinh tổng hợp prôtêin khi nó cần đến. Phát triển năng lực suy luận ở học sinh qua việc xác định nhiệm vụ của các bộ ba mã sao và số axit amin có trong phân tử prôtêin do nó quy định, từ chiều của mã gốc suy ra chiều mã sao và chiều dịch mã. Từ kiến thức: “Hoạt động của các cấu trúc vật chất trong tế bào là nhịp nhàng và thống nhất, bố mẹ truyền cho con không phải là các tính trạng có sẵn mà là các ADN- cơ sở vật chất của các tính trạng biểu hiện”, học sinh quan niệm đúng về tính vật chất của hiện tượng di truyền. II.2. Đồ dùng dạy học : Máy vi tính có cài đặt sẵn giáo trình điện tử do tác giả thiết kế. Máy chiếu, bảng chiếu. II.3. Trọng tâm bài dạy: Bài này có nhiều nội dung kiến thức mới và khó đối với học sinh, để đạt được mục đích yêu cầu bài dạy, cần đặt trọng tâm ở: Các mục: I.2.b) Tổng hợp chuỗi polipeptit. II. Sự điều hoà quá trình sinh tổng hợp prôtêin. II.4. Phân tích cấu trúc nội dung và phương pháp giảng dạy của bài : Trước khi học sinh học đến bài này, các em đã được học bài 16: “Axit nuclêic và prôtêin”. Vì thế trước khi vào nội dung bài mới, GV có thể hỏi bài cũ. Có khá nhiều vấn đề để GV có thể lựa chọn khi đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ. Tuy nhiên tôi sử dụng bài tập sau: Bài tập: Dựa vào các nuclêôtit trên ADN mạch khuôn của một loài vi khuẩn dưới đây, hãy xác định trình tự các nuclêôtít trên ADN mạch mẫu và các ribônuclêôtit tương ứng trên mARN được tổng hợp. mạch mẫu : .................................................................................... mạch khuôn : T A X X A G A T A X T T A T X mARN : .................................................................................... ADN ứng dụng trình duyệt Power Point trong phần này, trước tiên tôi cho hiển thị lên màn hình đề bài, tiếp đến điều khiển bút laze (hoặc con trỏ) đến các vị trí nuclêôtít (trên ADN mẫu) hoặc ribônuclêôtit (trên mARN tương ứng) cần xác định, yêu cầu học sinh trả lời rồi mới cho hiển thị lên màn hình phần đáp án sau khi các em đã hoàn thành xong. Giáo viên cũng có thể thiết kế cho các em học sinh sử dụng máy (dưới sự giám sát của giáo viên), tự lựa chọn các nuclêôtit (hoặc các ribônuclêôtit) tương ứng lắp ghép vào các vị trí xác định. Nếu các em lựa chọn để ghép sai, máy sẽ không chấp nhận, báo lỗi rồi yêu cầu các em chọn lại. Còn nếu các em làm đúng, máy sẽ chấp nhận và việc lắp ghép của các em thành công. Với bài tập này có thể giúp cho các em ôn lại các kiến thức về nguyên tắc bổ sung cũng như tái hiện lại về cơ chế quá trình sinh tổng hợp mARN diễn ra như thế nào. Tiếp theo, dựa vào sơ đồ sẵn có trên bảng (vừa được thiết lập trong bài tập trên), giáo viên có thể hỏi thêm các em về mã mở đầu và mã kết thúc của mARN, đặc điểm của mã di truyền - Bởi vì đây là những câu hỏi có đề cập đến những vấn đề liên quan đến nội dung bài mới, làm cơ sở nền tảng cho việc tiếp thu bài mới được thuận lợi hơn. Kết thúc phần kiểm tra bài cũ, giáo viên phân tích-đánh giá những ý học sinh đã và chưa trả lời được rồi cho điểm. Sau đó, giáo viên đặt vấn đề để chuyển sang dạy nội dung bài mới, cho hiển thị lên màn hình mục bài rồi yêu cầu học sinh ghi đề mục vào vở. Giáo viên giới thiệu qua về bố cục bài giảng rồi đặt vấn đề để các em cùng xây dựng nội dung phần A: A. Quá trình tổng hợp prôtêin trong tế bào. I. Sao mã: Như chúng ta đã biết, trước khi học đến bài này thì các em đã được nghiên cứu kỹ về quá trình sinh tổng hợp ARN trong bài 16. Và vì thế đến mục này,sau khi giới thiệu: “Đây chính là quá trình sinh tổng hợp mARN”, chúng ta chỉ cần làm sáng rõ cho các em lí do khiến người ta đặt tên cho quá trình này là quá trình sao mã là được. UAG AUG Để học sinh dễ hình dung và nhớ hơn (nhất là đối với các em ở khối không chuyên và không thi đại học môn sinh), bằng mô hình động về quá trình sinh tổng hợp các loại ARN - giáo viên có thể hệ thống lại một số kiến thức cơ bản. Cụ thể, trước tiên trên màn hình sẽ xuất hiện cấu trúc đại cương của tế bào với ba phần tách biệt: màng, tế bào chất và nhân. ADN - vật chất di truyền quy định cấu trúc các phân tử prôtêin nằm trong nhân (đ Quá trình sao mã Mô hình động quá trình sinh tổng hợp các loại ARN diễn ra trong nhân tế bào). Các gen trên ADN hoạt động đ trước tiên đã hình thành nên các chuỗi pôliribônuclêôtit mạch thẳng. Sau đó từ các chuỗi pôliribônuclêôtit mạch thẳng vừa được tổng hợp này mới biến đổi cấu hình và hình thành nên các phân tử ARN với cấu trúc đặc trưng của chúng. Kết quả: các ARN lần lượt xuất hiện. Các ARN sau khi đã được tổng hợp xong sẽ được chui ra khỏi nhân (qua các lỗ màng nhân) để đến tế bào chất. Mỗi loại ARN đóng một vai trò nhất định trong quá trình sinh tổng hợp prôtêin của tế bào cơ thể. Như vậy, với những ưu điểm vượt trội của công nghệ thông tin, chỉ cần trong một khoảng thời gian rất ngắn (từ 1-2 phút), trên mô hình động về quá trình sinh tổng hợp các loại ARN, giáo viên đã có thể cung cấp cho các em không chỉ diễn biến của mỗi quá trình, mà bên cạnh đó các em còn có thể dễ dàng xác định được về vị trí-nơi xẩy ra các quá trình sao mã, những giai đoạn giống và khác nhau giữa các quá trình, và cả vai trò, vị trí của mỗi loại ARN sau khi đã được tổng hợp xong. Kế tiếp sau giai đoạn sao mã là giai đoạn giải mã. Giáo viên đặt vấn đề để cùng các em học sinh xây dựng sang phần nội dung thứ hai của bài: II . Giải mã. 1. Khái niệm. Trước tiên, chúng ta xây dựng cho các em khái niệm về quá trình giải mã. Sau đó, chúng ta có thể yêu cầu các em thống kê các yếu tố tham gia, nhấn mạnh thêm cho các em về nguồn gốc của các thành phần cũng như vai trò của mỗi yếu tố trong quá trình giải mã. ứng dụng trình duyệt Power Point trong phần này, với mỗi thành phần tham gia vào quá trình giải mã chúng ta đều có thể minh hoạ bằng một hình ảnh kèm theo để cho học sinh dễ nhớ. Riêng đối với ribôxôm là nơi sẽ diễn ra quá trình tổng hợp prôtêin, chúng ta cần đặc biệt lưu ý các em về các trạng thái tồn tại của nó. Và để học sinh dễ nhớ, chúng ta có thể tạo ra hiệu ứng mô hình động: + Trước khi tiến hành tổng hợp prôtêin, khi chưa có mặt mARN, ribôxôm gồm 2 tiểu phần tồn tại độc lập, nằm tách riêng nhau. ở sinh vật nhân sơ,một tiểu phần có kích thước 30S và một tiểu phần có kích thước 50S. + Chỉ khi có mặt mARN, hai tiểu phần mới cùng tiến đến liên kết vào một đầu mút của mARN tại vị trí mã mở đầu AUG (đầu 5'). Kích thước của ribôxôm lúc bấy giờ là 70S. Trên màn hình, khi ribôxôm chuyển sang trạng thái chuẩn bị tổng hợp prôtêin (tức là đang bắt đầu gắn kết vào mARN) thì ribôxôm ở trạng thái ban đầu (lúc chưa tổng hợp prôtêin) sẽ biến mất. Trong tiểu phần lớn của ribôxôm lại được chia làm hai vị trí nhỏ: một là vị trí peptit và hai là vị trí amin. Mỗi vị trí tương ứng với 1 bộ ba. Có 1 điều đáng lưu ý ở đây là cả trong sách giáo khoa lẫn sách giáo viên đều không hề có một lời bình chú, giải thích gì về lí do tại sao lại đặt tên cho mỗi vị trí trên ribôxôm là Peptit và Amin. Để tránh gây thắc mắc, hoang mang cho học trò khi theo dõi đến phần này, tôi chủ động chú thích luôn về chức năng, ý nghĩa của mỗi vị trí ngay trên sơ đồ (chỗ vừa bị để trống) để các em học sinh tiện hình dung, theo dõi. Sau đó tôi cho các em chuyển sang nghiên cứu phần nội dung thứ hai của mục 2. Diễn biến quá trình sao mã. a) Hoạt hoá axit amin. ở mục này để học sinh dễ hình dung và dễ nhớ quá trình hoạt hoá axit amin diễn ra như thế nào, chúng ta có thể minh hoạ cấu trúc của axit amin tự do (khi chưa được hoạt hoá) là một hình tròn có màu xanh nhạt, ATP là một hình tròn màu đỏ, còn enzim thì màu vàng nhấp nháy để tạo cảm giác hoạt tính mạnh. Dưới tác dụng của enzim, axit amin tự do dễ dàng liên kết được với hợp chất giàu năng lượng ATP để tạo thành axit amin dạng hoạt hoá. ứng dụng trình duyệt Power Point trong phần này, chúng ta có thể tạo hiệu ứng cho axit amin tự do và ATP cùng di chuyển (theo đường dẫn màu xanh) đến liên kết với nhau-dưới tác dụng của enzim - tạo nên phức hợp axit amin dạng hoạt hoá (axit amin đã chuyển màu). Axit amin sau khi đã được hoạt hoá thì dưới tác dụng của một enzim khác nó dễ dàng liên kết với tARN để tạo thành phức hợp aa-tARN. Phần này, cũng hoàn toàn tương tự, chúng ta có thể tạo hiệu ứng cho axit amin đã được hoạt hoá và tARN cùng di chuyển (theo đường dẫn màu đỏ) đến để liên kết với nhau-dưới tác dụng của một enzim khác- tạo nên phức hợp aa-tARN. Như vậy sản phẩm của quá trình hoạt hoá aa chính là aa liên kết được với tARN. b) Dịch mã và quá trình hình thành chuỗi pôlipeptit. Chúng ta có thể chia quá trình dịch mã làm 3 giai đoạn: khởi đầu, kéo dài và kết thúc. - Giai đoạn 1: Sự khởi đầu tổng hợp chuỗi polipeptit + mARN tiếp xúc với ribôxôm ở vị trí mã mở đầu (codon mở đầu). + tARN mang a.a mở đầu f.Met tiến vào ribôxôm ứng dụng trình duyệt Power Point trong phần này, đầu tiên chúng ta có thể tạo hiệu ứng cho hai tiểu phần lớn - bé của ribôxôm xuất hiện, lúc đầu chúng vẫn còn tách rời nhau. Sau đó khi có mặt mARN, chúng mới di chuyển (theo đường dẫn màu xanh) để đến cùng liên kết với mARN ở vị trí mã mở đầu (codon mở đầu). Tiếp theo, tARN mang axit amin mở đầu f.Met tiến vào ribôxôm (theo đường dẫn màu đỏ). Nhìn trên mô hình các em có thể thấy rất rõ đối với codon mở đầu là AUG thì anticodon tương ứng trên tARN chỉ có thể là UAX và axit amin mở đầu tương ứng chỉ có thể là Metionin ở sinh vật nhân sơ. Như vậy, với mô hình động về sự khởi đầu tổng hợp chuỗi polipetit, chúng ta có thể cho học sinh nắm bắt toàn bộ cơ chế giai đoạn khởi đầu một cách rất dễ dàng mà không cần phải mất nhiều thời gian cho thuyết trình. Giáo viên chỉ cần nhấn mạnh về sự quy định chặt chẽ giữa codon mở đầu trên mARN với anticodon tương ứng trên tARN theo nguyên tắc bổ sung, và giữa anticodon tương ứng trên tARN với axit amin là được. Sau đó chúng ta cho học sinh chuyển sang nghiên cứu giai đoạn thứ hai: - Giai đoạn 2: Sự kéo dài chuỗi polipeptit + Aa1- tARN tới vị trí bên cạnh ,đối mã của nó khớp với mã của aa thứ nhất trên mARN theo nguyên tắc bổ sung. ứng dụng trình duyệt Power Point trong phần này, trên cơ sở mô hình đang sẵn có (trên màn hình), đầu tiên chúng ta cho aa1- tARN xuất hiện. Tiếp theo, aa1- tARN tiến vào ribôxôm (theo đường dẫn màu xanh), tới vị trí bên cạnh (ngay sau codon mở đầu). Lúc này, để phát huy tính tích cực, chủ động của học trò chúng ta có thể đặt câu hỏi hoặc yêu cầu học sinh nhận xét về mối quan hệ giữa codon thứ nhất trên mARN với anticodon tương ứng trên tARN và axit amin thứ nhất. + Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit giữa aa mở đầu và aa thứ nhất. Để học sinh dễ hình dung, đầu tiên chúng ta cho hình ảnh enzim xuất hiện. Tiếp theo, enzim tiến vào vị trí giữa hai axit amin (theo đường dẫn màu đỏ) đ hình ảnh liên kết peptit được tạo thành đồng thời 1 phân tử nước được giải phóng (đi ra theo đường dẫn màu tím). + Ribôxôm dịch chuyển đi 1 bộ 3 trên mARN (sự chuyển vị) ứng dụng trình duyệt Power Point trong phần này, ngay sau khi liên kết peptit giữa aa mở đầu và aa thứ nhất (mà trong mô hình này là giữa Met và Val) vừa được tạo thành, chúng ta có thể tạo hiệu ứng cho ribôxôm dịch chuyển đi 1 bộ 3 trên mARN (sự chuyển vị). Sự chuyển vị này đã tạo nên một khoảng trống trên khu vực amin của ribôxôm. Đến đây, để phát huy tính tích cực, chủ động của học trò chúng ta có thể đặt câu hỏi cho học sinh, yêu cầu các em dự đoán diễn biến tiếp theo của giai đoạn kéo dài chuỗi polipeptit sẽ diễn ra như thế nào. + Aa2- tARN tiến vào ribôxôm , anticodon của nó khớp bổ sung với codon của aa thứ 2 trên mARN. Dựa vào hình ảnh trực quan sinh động trên màn hình học sinh có thể dễ dàng hình dung được bước tiếp theo sẽ là tARN mang aa thứ hai Tirozin bám vào. Đồng thời tARN của aa mở đầu lúc bấy giờ đã hoàn thành xong nhiệm vụ nên liền rời khỏi ribôxôm. (Sự dịch chuyển của aa2- tARN và tARN mở đầu diễn ra theo đường dẫn màu xanh). + Liên kết peptit giữa aa1 và aa2 được tạo thành . Sự chuyển vị lại xảy ra . Enzim lại xuất hiện, tiến tới (theo đường dẫn màu đỏ) xúc tác cho quá trình hình thành liên kết peptit giữa aa1(Val) và aa2(Tir), đồng thời 1 phân tử nước lại được giải phóng (đi ra theo đường dẫn màu tím). Ribôxôm lại dịch chuyển, quá trình cứ như thế tiếp diễn. Đến đây giáo viên có thể hỏi: - Chuỗi polipetit được kéo dài theo chiều như thế nào? (Từ 5’ đ 3’ hay từ codon mở đầu đến codon kết thúc). Khi gặp codon kết thúc trên mARN đ quá trình tổng hợp chuỗi pôlipeptit chuyển sang giai đoạn cuối cùng: - Giai đoạn 3 : Sự kết thúc tổng hợp chuỗi pôlipeptit. + Khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc của mARN thì quá trình tổng hợp mạch pôlipeptit kết thúc. Giáo viên có thể đặt câu hỏi: - Vì sao khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc của mARN thì chuỗi polipeptit không thể được tiếp tục kéo dài thêm nữa? Dựa vào các kiến thức đã học về mã kết thúc của mARN, các em học sinh đã có thể trả lời được câu hỏi này. Tuy nhiên, nếu các em không trả lời được chúng ta có thể tiếp tục cung cấp cho các em hình ảnh sau: Chỉ cần nhìn lên mô hình là chúng ta đã có thể thấy được rất rõ không một axit amin nào cả được tARN mang đến, và vì thế liên kết peptit không thể được tiếp tục hình thành, quá trình kéo dài chuỗi polipetit buộc phải dừng lại. Trong mô hình này bộ ba kết thúc là UAG, ngoài ra khi gặp một trong hai bộ ba khác là UGA hoặc UAA thì quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit cũng sẽ kết thúc . Ribôxôm khi không còn tổng hợp prôtêin nữa thì sẽ bị tách khỏi mARN để trở về trạng thái ban đầu (theo đường dẫn màu xanh). Chuỗi pôlipeptit được giải phóng, đồng thời axit amin mở đầu Metionin cũng bị tách rời khỏi mạch (theo đường dẫn màu tím). Chuỗi pôlipeptit sau đó đi hình thành phân tử prôtêin hoàn chỉnh. Sau đó, tôi yêu cầu các em làm bài tập sau: Với bài tập này, các em sẽ vừa củng cố lại được các kiến thức đã học, đồng thời có 1 tầm nhìn tổng quát hơn về cả quá trình, bởi hoàn thành được bài tập này cũng đồng nghĩa với việc các em đã hoàn thành được sơ đồ tóm tắt quá trình sinh tổng hợp prôtêin trong tế bào diễn ra như thế nào. Tiếp theo, chúng ta có thể tiếp tục đặt câu hỏi, yêu cầu các em nhận xét về mối quan hệ giữa ADN- mARN -Prôtêin. Các câu trả lời thu được từ các em sẽ là cơ sở để cho chúng ta đi đến kết luận: “Quá trình sinh tổng hợp prôtêin gồm hai giai đoạn: sao mã và giải mã. Trình tự của các nuclêôtit trên ADN quy định trình tự các ribonuclêôtit trong mARN, trình tự các ribonuclêôtit trong mARN lại quy định của các axit amin trong phân tử prôtêin”. Đồng thời cho hiển thị sơ đồ về mối quan hệ giữa ADN- mARN -Prôtêin lên màn hình: Sau đó, cũng dựa trên sơ đồ đang sẵn có trên màn hình, dưới dạng một bài tập vận dụng, giáo viên có thể yêu cầu các em xây dựng một số công thức tổng quát, tính: số bộ ba mã hoá, số axit amin, số liên kết peptit, số phân tử nước được giải phóng khi hình thành phân tử prôtêin của các đối tượng sinh vật nhân sơ: Rõ ràng, chỉ cần nhìn lên sơ đồ trên màn hình là học sinh đã có thể dễ dàng xác định ngay được: N 2.3 - 1 - Số bộ ba mã hoá axit amin và số axit amin môi trường cung cấp là: - Số liên kết peptit hình thành và số phân tử nước giải phóng ra môi trường là: ồ l.k. peptit = ồ phân tử nước = N 2.3 - 2 N 2.3 - 2 - Số axit amin trong phân tử prôtêin là: N 2.3 - 3 - Số liên kết peptit trong phân tử prôtêin là: Tiếp theo, chúng ta cho học sinh chuyển sang nghiên cứu phần: 3. Pôliribôxôm: Mặc dù đây không phải là kiến thức trọng tâm của bài tuy nhiên để học sinh dễ hình dung, chúng ta có thể cung cấp cho các em 1 đoạn phim. Sau đây là một trong những hình ảnh được lấy ra từ đoạn phim đó: Rõ ràng, chỉ có 1 phân tử mARN (được minh hoạ bằng một sợi màu đỏ trên màn hình) nhưng có đến rất nhiều các ribôxôm (là các hạt màu xanh) cùng đang bám vào và đang tham gia giải mã. Các hạt ribôxôm dịch chuyển trên mARN đến đâu thì các bản dịch là các chuỗi polipeptit được kéo dài ra đến đó. Kết quả là từ 1 phân tử mARN dưới tác dụng của nhiều ribôxôm có thể hình thành nên được rất nhiều chuỗi polipeptit cùng loại. Sau khi cho các em theo dõi đoạn phim trên, chúng ta có thể đưa ra một số câu hỏi như: - Em hiểu thế nào là poliribôxôm? - Sự hình thành poliribôxôm diễn ra như thế nào? - Kết quả của hiện tượng poliribôxôm là gì? Các thông tin thu được từ đoạn phim sẽ giúp các em hoàn thành được các mục đích, yêu cầu của mục này một cách rất nhẹ nhàng. Và khi các em học sinh trả lời xong đến đâu, chúng ta cho hiển thị đáp án ra màn hình đến đó để các em tiện theo dõi: Sau đó chúng ta đặt vấn đề để cho các em chuyển sang nghiên cứu phần B. Có nhiều cách để chúng ta dẫn dắt vấn đề cho học sinh, sau đây là một trong những cách đó: Giáo viên (GV): - Các tế bào ở các bộ phận khác nhau trên cơ thể đa bào (chúng ta) có kiểu gen giống hay khác nhau? Học sinh (HS): Giống nhau. GV: Nhưng vì sao chúng ta vẫn rất dễ dàng phân biệt được các tế bào ở các bộ phận khác nhau (như ở da với ở tóc chẳng hạn)? HS: Sở dĩ như thế là vì cấu tạo các tế bào ở các bộ phận khác nhau trên cơ thể chúng ta khác nhau (đ nghĩa là được cấu tạo bởi các loại prôtêin khác nhau). GV: Không những thế mà ngay cả trong cùng một đơn vị tế bào, ở các cơ quan tử khác nhau hoặc là vào các giai đoạn sống khác nhau, các tế bào cũng cần tổng hợp các loại prôtêin khác nhau. Cơ chế nào để đảm bảo các tế bào chỉ tổng hợp loại prôtêin cần thiết vào thời điểm cần thiết - Đó là nhờ sự điều hoà sinh tổng hợp prôtêin. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong nội dung mục: B. sự điều hoà Quá trình sinh tổng hợp prôtêin . Đầu tiên chúng ta giới thiệu cho học sinh: ADN trong mỗi tế bào của cơ thể đều chứa đầy đủ toàn bộ các gen quy định cấu trúc của tất cả các loại prôtêin của cơ thể . Nhưng trong quá trình phát triển cá thể, tuỳ tế bào trong từng loại mô, tuỳ giai đoạn phát triển mà chỉ một số gen trong đó hoạt động. Sở dĩ làm được như thế là vì trên phân tử ADN có nhiều gen, mỗi gen giữ những chức năng khác nhau: + Gen điều hoà: là một đoạn ADN mã hoá cấu trúc của prôtêin ức chế đ điều hoà hoạt động của một gen (hoặc nhóm gen) cấu trúc. + Gen khởi động: là một đoạn của ADN đứng trước và liền kề gen vận hành, là nơi bám của enzim ARN polimeraza xúc tiến quá trình sao mã. + Gen vận hành: là một đoạn của ADN có chức năng kiểm soát sự hoạt động của một gen (hoặc nhóm gen) cấu trúc thông qua cơ chế cảm ứng với chất ức chế. + Gen cấu trúc: làm nhiệm vụ mã hoá thông tin cấu trúc của các Prôtêin Sau đó, để dễ cho học sinh trong quá trình hình dung, chúng ta biểu diễn cơ chế điều hoà quá trình sinh tổng hợp prôtêin bằng một đoạn phim (hoặc mô hình động): Trên một mạch ADN (được minh hoạ bằng một đường thẳng) có nhiều đoạn (với nhiều màu sắc khác nhau), mỗi đoạn là một gen mang những chức năng khác nhau: gen điều hoà (màu đỏ - R), gen khởi động (màu tím - P), gen vận hành (màu vàng - O), gen cấu trúc (màu xanh - G). Khi tế bào không cần loại prôtêin do gen cấu trúc (G) quy dịnh, gen điều hoà (R) sẽ tổng hợp ra chất ức chế, chất ức chế này sẽ (theo đường dẫn màu đỏ) tới phong toả hoạt động của gen vận hành (O) làm cho enzim sao mã ARN polimeraza (đang bám ở gen khởi động(P)) không thể trượt qua gen vận hành để đến gen cấu trúc (G) thực hiện quá trình sao mã được. Còn khi tế bào cần tổng hợp loại prôtêin do gen cấu trúc (G) quy dịnh, một chất cảm ứng sẽ tới vô hiệu hoá hoạt động của chất ức chế, tách chất ức chế ra khỏi gen vận hành tạo cơ hội cho enzim sao mã ARN polimeraza trượt qua gen vận hành để đến gen cấu trúc (G) thực hiện quá trình sao mã. Quá trình tổng hợp prôtêin sẽ được diễn ra ngay sau đó. Về nguồn gốc của chất cảm ứng, cũng có khá nhiều giả thuyết khác nhau. Một trong những giả thuyết đó cho rằng: chất cảm ứng là một trong những sản phẩm phân giải của chính các phân tử prôtêin (do chính gen cấu trúc G đã tổng hợp ra trước đó)- khi lượng phân tử prôtêin này trong tế bào sắp hết (hoặc sắp ít hơn số lượng mà tế bào đang cần). Tuy nhiên, ở đây do còn song song tồn tại nhiều giả thuyết (mà mỗi giả thuyết lại đều có những giá trị riêng) cho nên chúng ta không đưa ra xuất xứ của chất cảm ứng này mà chỉ cần nói đến tác dụng của nó khi xuất hiện là được. Bên cạnh đó, đời sống của mỗi phân tử mARN rất ngắn. Mỗi phân tử mARN chỉ được sử dụng để tổng