Đề tài Lồng ghép hình thành công thức tính khi dạy một số bài trong chương ADN

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 trường 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 vướng 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. Ngược lại trong phân phối chương 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. 
- 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- Phương hướng 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 tương quan giữa chiều dài, khối lượng, 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.
	- Như vậy mỗi Nu cao 3,4 ()
	- Mỗi Nu nặng 300 đv C.
	Do đó nếu gọi
	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:
 - 
	 Hoặc 
	 Suy ra: 
 - 
	* Bài tập vận dụng :
	Một gen có chiều dài 5100 A. Hãy tính:
	1) Tổng số Nucleotit của gen
	2) Khối lượng của gen
	3) Số chu kỳ xoắn của gen
Giải:
	1) Tổng số Nucleotit của gen.
	áp dụng công thức: 
	2) Khối lượng của gen
Cách 1: Ta có 
Cách 2: Từ tương quan :
	3) Số chu kỳ xoắn của gen là:
Cách 1: Xác định chu kỳ xoắn từ số Nucleotit của gen:
Cách 2: Có thể tính chu kì xoắn từ tương quan giữa chu kì xoắn với chiều dài:
Cách 3: ở câu 2 đã xác định được khối lượng của gen . Mỗi chu kì xoắn có 10 cặp Nu, mỗi Nu nặng 300 dvC
 Do đó: 	
	2 , Vận dụng nguyên tắc bổ sung trong cấu trúc phân tử ADN để xác định tỉ lệ %, số lượng 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 ngược lại.
	Từ đó ta có : 
 Số Nucleotit từng loại trong phân tử AND : 
	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 lượng của 2 loại Nucleotit không bổ sung cho nhau luôn bằng số Nucleotit trong một mạch đơn.
% A + % G = % T + % X = 50 %
	Do đó ta có 
 Từ đó ta suy ra:
	% A = % T = 50% - % G = 50% - % X
	% G = % X = 50% - % A = 50% - % T
	Cũng từ nguyên tắc bổ sung ta xác định được 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 được số Nucleotit mỗi loại của gen, cần xác định được 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.
Cách 2: Từ giả thiết bài toán xác định được số Nucleotit loại
	 Mà 
	 Do đó số Nu loại 
	 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.
Cách 1: Từ tương quan ta có : 
Cách 2: Theo nguyên tắc bổ sung ta có Do đó:
	(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 trường 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 với	A
	G	 kết hợp với	X
	X	 kết hợp với	G	
	- 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 trường cần cung cấp.
	* Khi ADN tái sinh 1 lần thì:
	A' = T' = A = T
	G' = X' = G = X
	 	 ị N' = N
	* Khi ADN tái sinh n lần thì:
	- Tổng ADN con được 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
	 ị N' = (2n- 1) N.
	Bài tập vận dụng:	
	Mỗi gen có A = 1600 Nucleotit, có X = 2A
	1) Tìm số lượng 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 trường nội bào cung cấp bao nhiêu Nucleotit mỗi loại?
Giải:
	1) Số lượng 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 trường cần cung cấp.
	Gọi n là số lần gen tự nhân đôi, thì số ADN mới được tạo ra là 2n
	Theo bài ra ta có: = 8 ị n = 3
	Số Nu mỗi loại môi trường 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 “ : 
Xác định tương quan về số Nucleotit, khối lượng của gen và ARN.
	Gen có 2 mạch, ARN chỉ có một mạch. Do đó:
	- Số ribôNucleotit của ARN chỉ bằng một nửa số Nucleotit gen 
	- Khối lượng của ARN = 
	- Chiều dài của ARN bằng chiều dài của gen tổng hợp ra nó.
	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 lượng 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)
 số Nucleotit mỗi loại của gen là:
	Giải (1) và (2) ta có % A = 40 %
 	 % G = 10 %
	2) Chiều dài của ARN
	Hoặc: 
	3) Khối lượng của ARN
	III- Một số bài tập tự giải.
	Bài tập 1 :
	1, Một gen có khối lượng 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 trường cần cung cấp khi gen đó tự nhân đôi 3 lần ?
	 Bài tập 2:
	Một cặp gen Dd tồn tại trên 1 cặp NST tương đồng, gen D có chiều dài 5000 A 0 và A' = 15 %, gen d dài 4080 A0, có số lượng 4 loại Nucleotit bằng nhau.
	1) Tính số lượng 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 lượng phân tử của gen là bao nhiêu ?
	3) Tính số lượng Nucleotit mỗi loại mà môi trường nội bào cần cung cấp cho gen tái bản.
	4) Tính số ribô Nucleotit và khối lượng 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 .
- Tăng hứng thỳ học tập của học sinh , làm cho học sinh yờu thớch bộ mụn hơn vỡ thế mà kết quả học tập của học sinh tăng lờn rừ rệt . 
Kết quả khảo sỏt qua một số tiết dạy khi thực hiện đề tài :
Lớp
Điểm 8 -10
Điểm 6.5- <8
Điểm 5 - < 6.5
Điểm 3.5 - < 5
9A: 29 HS ( Khụng thực hiện đề tài) 
3
10
15
1
9C: 29 HS ( Thực hiện đề tài )
6
17
6
0
Đề tài này khụng chỉ dừng lại trong phạm vi trong chương AND mà cú thể đó vận dụng đề tài để dạy cỏc bài , chương khỏc cú nội dung tương tự . Cũng cú thể vận dụng để dạy ở cỏc khối lớp khỏc , cỏc bộ mụn khỏc như : Toỏn , Vật lớ , Hoỏ học ..Tuy nhiờn tuy theo đặc thự của từng bộ mụn mà cú thể vận dụng theo nhiều cỏch khỏc nhau.
II - KIẾN NGHỊ
 	Trờn đõy chỉ là một kinh nghiờm nhỏ của tụi trong quỏ trỡnh giảng dạy kiờn thức trong chương AND , ngoài ra trong chương trỡnh sinh học 9 cũn cú kiến thức ở cỏc chương khỏc mà khi khai thỏc nội dung và củng cố kiến thức gặp nhiều khú khăn . Vỡ vậy để nõng cao hiệu quả dạy học bộ mụn sinh học núi chung và sinh học 9 núi riờng tụi xin cú một số kiến nghị nhỏ : 
Cần bổ sung những tranh ảnh , tiờu bản , phản ỏnh cỏc sơ đồ minh hoạ cỏc tổ chức sống , cỏc quỏ trỡnh phỏt triển ở cấp vi mụ và vĩ mụ. 
Cần xõy dựng và cung cấp thờm một số băng , đĩa tạo điều kiện thuận lợi cho GV và HS trong quỏ trỡnh khai thỏc và củng cố kiến thức.
 Cần nhanh chóng củng cố kiến thức cũ cho học sinh thông qua việc hỏi bài cũ trước khi giảng bài mới .
Cần tăng cường số lượng bài tập khi ra đề thi , khảo sỏt chất lượng GV và HS.
Cần bổ sung nội dung kiến thức vào chương trình và tăng thời gian, thời lượng để giải bài tập.
	Trên đây là một số kinh nghiệm nhỏ của tôi khi giảng dạy để rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh trên có sở kiến thức các em đã học được. Khi tôi trình bày kinh nghiệm của mình không thể không thiếu sót, rất mong sự góp ý của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp để đề tài này hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn.