GA tích hợp NLS và AI Sinh học 12 Bài 1: DNA và cơ chế tái bản DNA

Giáo án năng lực số và AI Sinh học 12 Bài 1: DNA và cơ chế tái bản DNA được biên soạn theo định hướng phát triển phẩm chất – năng lực. Nội dung có tích hợp NLS và AI giúp HS rèn luyện khả năng ứng dụng công nghệ, thao tác số ngay trong tiết học. Tài liệu ở dạng file Word, dễ chỉnh sửa – dễ tải về, phù hợp cho GV sử dụng từ năm học 2026.

Bài khác

Nội dung chi tiết

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

   

PHẦN BỐN: DI TRUYỀN HỌC

CHƯƠNG I: DI TRUYỀN PHÂN TỬ

BÀI 1: DNA VÀ CƠ CHẾ TÁI BẢN DNA

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

  • Dựa vào cấu trúc hóa học của phân tử DNA, trình bày được chức năng của DNA.
  • Nêu được ý nghĩa của các kết cặp đặc hiệu A – T và G – C.
  • Phân tích được cơ chế tái bản của DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.

2. Phát triển năng lực

Năng lực chung: 

  • Năng lực tự chủ và tự học: HS chủ động, tích cực tìm hiểu kiến thức. Lập được kế hoạch tự tìm hiểu về cơ chế di truyền và ứng dụng của nghiên cứu di truyền trong đời sống.
  • Năng lực giao tiếp và hợp tác: sử dụng ngôn ngữ khoa học kết hợp thảo luận trong nhóm xây dựng nội dung kiến thức theo yêu cầu.
  • Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: xây dựng được ý tưởng mới trong việc ứng dụng kiến thức cơ chế di truyền học vào đời sống.

Năng lực sinh học:

  • Năng lực nhận thức sinh học: HS trình bày được chức năng của DNA. Nêu được ý nghĩa của các kết cặp đặc hiệu A - T và G - C. Phân tích được cơ chế tái bản của DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.
  • Năng lực tìm hiểu thế giới sống: Sử dụng được các kiến thức về DNA để giải thích các hiện tượng di truyền.
  • Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: 

+ Vẽ được sơ đồ cấu trúc của phân tử DNA. Giải thích được các nguyên tắc của quá trình tái bản DNA.

+ Phân tích ứng dụng hiểu biết về các cơ chế tái bản trong giải quyết các hiện tượng phát sinh để phục vụ đời sống con người.

Năng lực số: 

  • [1.1.NC1b]: Duyệt, tìm kiếm và lọc dữ liệu, thông tin và nội dung số - HS áp dụng kỹ thuật tìm kiếm nâng cao trên môi trường số để xem video AI khởi động, tra cứu tài liệu số, sơ đồ 3D chạc sao chép và video mô phỏng diễn biến cơ chế tái bản DNA.
  • [2.1.NC1a]: Tương tác thông qua công nghệ số - HS sử dụng được nhiều công nghệ số gồm Quizizz, Padlet, Google Docs, nhóm Zalo/Drive để tương tác, thảo luận nhóm và làm bài kiểm tra củng cố thời gian thực.
  • [2.4.NC1a]: Hợp tác thông qua công nghệ số - HS đề xuất các công cụ và công nghệ số khác nhau (Google Docs, Canva, Padlet) phục vụ cho quá trình hợp tác nhóm hoàn thành Phiếu học tập số 1 và sơ đồ chạc tái bản DNA.
  • [3.1.NC1a]: Phát triển nội dung số - HS áp dụng các cách tạo và chỉnh sửa nội dung số ở các định dạng khác nhau (.png, .pdf, .docx) để tạo lập sơ đồ tư duy tóm tắt cơ chế tái bản DNA và báo cáo thu hoạch số.
  • [4.2.NC1b]: Bảo vệ dữ liệu cá nhân và quyền riêng tư - HS áp dụng các cách thức đặc thù bảo vệ thông tin định danh cá nhân nhạy cảm, dữ liệu mã gene di truyền cá nhân và thiết lập quyền riêng tư thích hợp ở chế độ 'Chỉ xem - Viewer' khi gửi nộp liên kết sản phẩm nhóm lên Padlet công cộng.
  • 6.2.NC1b: Điều chỉnh được các hệ thống AI để phù hợp với nhu cầu cụ thể. 

Năng lực AI:

  • [12.A1.2]: Con người trong hệ thống AI - HS phân tích được vai trò của con người và AI trong các bước chính của quá trình ra quyết định thông qua việc đối chiếu, kiểm chứng kết quả phân tích trình tự nucleotide và chẩn đoán y sinh di truyền, đảm bảo con người đưa ra quyết định cuối cùng.
  • [12.C2.1]: Các yêu cầu dành cho công cụ AI hỗ trợ các hoạt động học tập và xã hội - HS lựa chọn được ý tưởng thiết kế một số công cụ AI hỗ trợ bằng cách vận dụng Chatbot AI (ChatGPT/Gemini) đóng vai 'Chuyên gia Di truyền học phân tử' giải thích cơ chế tái bản DNA, phân tích vai trò các enzyme và kiểm chứng kết quả với SGK Sinh học 12.

3. Phát triển phẩm chất

  • Chăm chỉ: tích cực học tập, tự nghiên cứu bài học để chuẩn bị nội dung bài học.
  • Trách nhiệm: có ý thức bảo vệ và sử dụng hợp lí nguồn gene, trân trọng sự đa dạng sinh vật.
  • Nhân ái: có niềm tin vào khoa học và công nghệ, chia sẻ với các bạn về nội dung tìm hiểu được.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

  • KHBD, SGK, SGV, SBT Sinh học 12.
  • Hình ảnh 1.1 - 1.3 và các hình ảnh liên quan đến quá trình tái bản DNA.
  • Video về tái bản DNA: https://youtu.be/fWyeSi0wy_4, https://youtu.be/TNKWgcFPHqw. 
  • Máy tính, máy chiếu.
  • Phiếu học tập.
  • Hệ thống bài tập trắc nghiệm trên website kenhhoctap.edu.vn.
  • Video AI được tạo bằng các công cụ AI để khởi động bài học.
  • Phần mềm trực tuyến hỗ trợ cộng tác nhóm và biên tập nội dung số (Padlet, Google Jamboard, Canva).

2. Đối với học sinh

  • SGK, SBT Sinh học 12.
  • Nghiên cứu các đường link GV giao từ tiết học trước qua các mạng xã hội (zalo, facebook, gmail,...).
  • Sưu tầm tài liệu, hình ảnh, video,... liên quan đến DNA và cơ chế tái bản DNA.
  • Thiết bị công nghệ cá nhân (điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc máy tính xách tay) có kết nối mạng để tương tác trực tiếp trong giờ học.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Tìm hiểu chức năng của DNA

a. Mục tiêu: 

- Trình bày chức năng của DNA dựa vào các đặc điểm cấu trúc gợi ý.

- Giải thích được sự hợp lí giữa cấu tạo và chức năng của vật chất di truyền.

b. Nội dung: GV đặt vấn đề, nêu nhiệm vụ; HS đọc nội dung mục I, quan sát Hình 1.1 SGK tr.5 – 6, tìm hiểu về đặc điểm cấu trúc của DNA phù hợp với các chức năng. 

c. Sản phẩm học tập: Chức năng của DNA.

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HSDỰ KIẾN SẢN PHẨMNLS

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành các nhóm, mỗi nhóm 4 – 6 HS.

- GV yêu cầu các nhóm HS: Đọc hiểu mục I. Chức năng của DNA, hoạt động theo thứ tự từ trạm 1 → trạm 2 với nhiệm vụ cụ thể như sau:

Trạm 1: Quan sát mô hình cấu trúc DNA theo Watson và Crick (Hình 1.1) và mô tả lại cấu trúc của DNA.

Trạm 2: Đọc nội dung mục I SGK tr.5 – 6 và cho biết: Đặc điểm cấu trúc đó đảm bảo cho DNA thực hiện chức năng gì?

- Sau khi HS kết thúc nhiệm vụ ở các trạm, GV yêu cầu các nhóm HS: Vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu, thảo luận hoàn thành Phiếu học tập số 1 (Đính kèm dưới hoạt động).

- GV yêu cầu HS: Rút ra kết luận về Chức năng của DNA.

- Để củng cố kiến thức GV yêu cầu HS: Thảo luận cặp đôi trả lời câu hỏi hộp Dừng lại và suy ngẫm SGK tr.6: Tại sao protein tạo nên các tính trạng của sinh vật nhưng không thể đảm nhận chức năng của một vật chất di truyền?

- Trả lời câu hỏi Dừng lại & suy ngẫm SGK tr.6: 'Tại sao protein tạo nên các tính trạng nhưng không thể đảm nhận chức năng của vật chất di truyền?'

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc nội dung mục I SGK tr.5 – 6, quan sát Hình 1.1, thảo luận nhóm thực hiện nhiệm vụ được giao.

- Các nhóm phân công đọc SGK, thảo luận trực tuyến trên Google Docs.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết. 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Các nhóm báo cáo Phiếu học tập số 1 (Gợi ý trả lời đính kèm dưới hoạt động). 

- HS xung phong trả lời câu hỏi củng cố: 

+ Các amino acid là những đơn phân có thể dùng để ghi thông tin. Tuy vậy, cấu trúc và chức năng của protein không có cơ chế để các enzyme của tế bào có thể sao chép trình tự các amino acid trong một protein tạo ra nhiều bản sao. 

+ Nguyên nhân là do protein không có cấu trúc theo NTBS như cấu trúc của DNA.

- HS khác nhận xét, đánh giá và bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét sản phẩm của các nhóm, đánh giá thái độ làm việc của HS trong nhóm.

-  GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

- GV kết luận: DNA là vật chất di truyền do được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân nên có đủ thông tin quy định các tính trạng của sinh vật và cấu trúc theo NTBS nên thông tin di truyền được truyền từ gene tới protein qua các thế hệ tế bào và cơ thể.

- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo.

I. CHỨC NĂNG CỦA DNA

Bảng 1.1 Phiếu học tập số 1 (Đính kèm dưới hoạt động).

kenhhoctap

kenhhoctap

Hình 1.1. Mô hình cấu trúc DNA theo Watson và Crick

kenhhoctap

J. Watson (trái) và F. Crick (phải) 

1.1.NC1b: 

HS tra cứu hình ảnh sơ đồ B-DNA, Z-DNA trên internet.

2.1.NC1a: 

HS tương tác nhóm trên Google Docs thời gian thực.

2.4.NC1a: 

HS phối hợp chia sẻ nhiệm vụ hoàn thành tài liệu số chung.

3.1.NC1a: 

HS biên tập nội dung bảng số liệu trên phần mềm.

Thông tin bổ sung

CÁC DẠNG CẤU TRÚC KHÔNG GIAN DNA

Cấu trúc không gian của DNA phụ thuộc vào điều kiện môi trường và trong một số trường hợp, phụ thuộc vào thành phần nucleotide của DNA. Mô hình cấu trúc DNA mà Watson và Crick để xuất có cấu trúc dạng B (B-DNA). Cấu trúc này thích hợp với môi trường có nhiều nước bao quanh phân tử DNA như trong tế bào và trong DNA không có các nucleotide bất thường. Cấu trúc dạng B là phổ biến nhất trong thế giới sống.

Cấu trúc dạng A tồn tại trong môi trường ít nước. Cấu trúc DNA dạng A cũng xoắn phải nhưng ngắn hơn và chiều rộng rộng hơn so với cấu trúc dạng B. Cấu trúc dạng Z (Z-DNA) là chuỗi xoắn trái và các bộ khung đường- phosphate chạy zích zắc kiểu chữ Z. Cấu trúc dạng Z xảy ra khi đoạn DNA có chứa các trình tự nucleotide đặc biệt. Ví dụ: đoạn DNA có C và G xen kẽ nhau. Những nghiên cứu gần đây cho thấy, vùng DNA có cấu trúc dạng Z có vai trò trong điều hòa hoạt động gene (quy định các loại RNA điều hoà).

kenhhoctapkenhhoctap

Một số dạng cấu trúc không gian của DNA

(Nguồn: Genetics of a conceptual approach 4th 2012)

Cấu trúc bậc một của DNA có thể bị biến đổi bằng nhiều cách khác nhau. Một trong số cách biến đổi đó là methyl hóa DNA. Methyl hóa DNA là hiện tượng một số nucleotide ở vị trí nhất định trong DNA được gắn thêm nhóm -CH3. DNA của vi khuẩn thường được methyl hoá ở một số A và C để phân biệt DNA của tế bào với DNA của virus xâm nhập vào tế bào. Enzyme của tế bào sẽ phân giải DNA trong tế bào không được methyl hoá. Methyl hoá C trong DNA ở sinh vật nhân thực thành 5-methylcytosine liên quan đến quá trình điều hoà biểu hiện gene. Các gene bị methyl hóa thường bị bất hoạt hoặc giảm mức độ phiên mã. DNA bị methyl hoá cũng dẫn đến thay đổi cấu trúc không gian.

 

   

Nhóm:..............................................Lớp:......................

PHIẾU HỌC TẬP: Tìm hiểu về chức năng của DNA

Quan sát Hình 1.1. Mô hình cấu trúc DNA theo Watson và Crick SGK trang 6 và hoàn thành bảng sau:

Bảng 1.1. Đặc điểm cấu trúc của DNA phù hợp với chức năng

Đặc điểm cấu trúcChức năng
1. Cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, gồm 4 loại đơn phân là các nucleotide A, T, G và C. 
2. Cấu trúc kiểu chuỗi xoắn kép bền vững. 
3. Các nucleotide giữa 2 mạch liên kết với nhau theo NTBS. 
4. Các nucleotide giữa 2 mạch liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen. 
5. Các nucleotide trong một mạch DNA liên kết với nhau bằng liên kết phosphodiester. 

   

Hướng dẫn trả lời Phiếu học tập:

Nhóm:..............................................Lớp:......................

PHIẾU HỌC TẬP: Tìm hiểu về chức năng của DNA

Quan sát Hình 1.1. Mô hình cấu trúc DNA theo Watson và Crick SGK trang 6 và hoàn thành bảng sau:

Đặc điểm cấu trúcChức năng
1. Cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, gồm 4 loại đơn phân là các nucleotide A, T, G và C.“Mã hoá" đủ mọi thông tin di truyền về cấu trúc và chức năng của tế bào.
2. Cấu trúc kiểu chuỗi xoắn kép bền vững.Đảm bảo thông tin di truyền được bảo quản, ít bị hư hỏng.
3. Các nucleotide giữa 2 mạch liên kết với nhau theo NTBS.Thông tin trong DNA có thể được truyền đạt tới mRNA qua quá trình phiên mã và từ mRNA được dịch mã tạo ra protein.
4. Các nucleotide giữa 2 mạch liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen.

- Đây là loại liên kết yếu, dễ bị đứt gãy làm cho 2 mạch tách nhau ra tạo điều kiện cho DNA thực hiện chức năng di truyền.

- Tuy nhiên, trong DNA số lượng liên kết hydrogen khá lớn đảm bảo cho phân tử DNA có cấu trúc bền vững tương đối.

5. Các nucleotide trong một mạch DNA liên kết với nhau bằng liên kết phosphodiester.Đây là loại liên kết hoá trị có tính bền vững đảm bảo cho phân tử DNA có cấu trúc ổn định, ít sai hỏng.

   

Hoạt động 2: Tìm hiểu về tái bản DNA

a. Mục tiêu: Phân tích được cơ chế tái bản của DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.

b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ; HS đọc nội dung mục II, quan sát Hình 1.2, 1.3 SGK tr.6 – 7 và tìm hiểu về Cơ chế tái bản DNA.

c. Sản phẩm học tập: Tái bản DNA.

d. Tổ chức hoạt động:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS củng cố kiến thức về DNA và cơ chế tái bản DNA.

b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ; HS vận dụng kiến thức, kĩ năng để trả lời câu hỏi luyện tập các kiến thức về DNA và cơ chế tái bản DNA.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho câu hỏi luyện tập củng cố kiến thức về DNA và cơ chế tái bản DNA.

d. Tổ chức hoạt động:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS vận dụng kiến thức, kĩ năng về di truyền ở cấp độ phân tử để giải quyết các bài tập.

b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ; HS vận dụng kiến thức, kĩ năng để hoàn thành nhiệm vụ được giao. 

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho các câu hỏi vận dụng.

d. Tổ chức hoạt động:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

Đầy đủ GA tích hợp NLS và AI Sinh học 12 - Trọn bộ cả năm

Tài liệu cùng môn học

Tài liệu khác

Xem thêm nội dung