- Учителю
- Разработка урока по биологии на тему 'Транскрипция. Генетический код. ' (10 класс)
Разработка урока по биологии на тему 'Транскрипция. Генетический код. ' (10 класс)
муниципальное общеобразовательное учреждение «липицкая средняя общеобразовательная школа»
Разработка урока
по биологии
10 класс
«Транскрипция. Генетический код.»
Составлена: учитель Микульчик И.Б.
.
2015
Тема урока: Транскрипция. Генетический код.
Цели урока:
-продолжить формирование представлений о пластическом обмене клетки, о реакциях матричного синтеза.
-уметь характеризовать процесс транскрипции;
- определять значение образования и- РНК для биосинтеза белка.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Оборудование: таблицы по общей биологии, компьютер, модель ДНК, рабочие листы, рабочие карты.
Ход урока:
-
Организационный момент.
-
Постановка проблемного вопроса:
-
Каким образом клетка синтезирует необходимый белок, если информация о нем хранится в ядре, а синтез белка происходит в рибосомах цитоплазмы?
-
Итак, тема нашего урока: «Транскрипция. Генетический код»
Проверка знаний учащихся.
-
Задания: (работа в группе). Выбрать один правильный ответ.
1. Материальным носителем наследственной информации в эукариотической клетке является:
-
И- РНК;
-
Т- РНК;
-
ДНК;
-
хромосома.
2. Общность между грибами, растениями и бактериями заключается в одинаковых:
1) способах питания;
2) способах размножения;
3) механизмах обмена веществ;
4) носителях наследственной информации.
3. Видовую принадлежность организма можно установить по анализу:
1) аминокислот;
2) нуклеотидов;
3) фрагмента ДНК;
4) углеводов.
4. В гене закодирована информация о:
1) строении белков, жиров и углеводов;
2) первичной структуре белка;
3) последовательности нуклеотидов в ДНК;
4) последовательности аминокислот в 2 и более молекулах белков.
5. В состав ДНК не входит нуклеотид:
1) тимин;
2) урацил;
3) гуанин;
4) цитозин.
6. Репликация ДНК сопровождается разрывом химических связей:
1) пептидных;
2) ковалентных, между углеводом и фосфатом;
3) водородных, между азотистыми основаниями;
4) ионных.
7. Сколько новых одинарных нитей синтезируется при удвоении одной молекулы ДНК?
1) четыре;
2) две;
3) одна;
4) три.
8. Если в молекуле ДНК 20% составляют цитозиновые нуклеотиды, то какой процент составят тиминовые нуклеотиды?
1) 40%;
2) 30%;
3) 10%;
4) 60%.
9. При репликации молекулы ДНК образуется:
1) отдельный фрагмент дочерних молекул;
2) молекула, состоящая из двух новых цепей ДНК;
3) молекула, половина которой состоит из нити и-РНК;
4) дочерняя молекула, состоящая из одной старой и одной новой цепи ДНК.
10. ДНК является генетическим материалом клетки, это подтверждается тем, что:
1) количество ДНК в клетках одного организма постоянно;
2) ДНК состоит из нуклеотидов;
3) ДНК локализована в ядре клетки;
4) ДНК представляет собой двойную спираль.
Критерии оценки
10- 9 заданий - «5»
8 - 7 заданий - «4»
6 - 5 заданий - «3»
2.Задание на карточках. (см. приложение№1) - самостоятельная работа ученика.
Критерии оценки:
«пять» - за все правильные ответы по карточке,
«четыре» - за одну ошибку,
«три» - за две.
-
Новая тема. Генетический код.
-
Ген - участок ДНК, кодирующий информацию о первичной структуре одного белка.
Аминокислот - 20.
Нуклеотидов - 4.
Вопрос: Каким образом будет шифроваться каждая аминокислота?
Запомните!
Три триплета ДНК :
АТТ, АТЦ, АЦТ - не кодируют ни одной аминокислоты.
Они являются границами между генами.
-
Виды РНК.
А) информационная РНК
Б) транспортная РНК
В) рибосомная РНК.
Каждая из них выполняет свою функцию.
Попробуйте самостоятельно определить эти функции и запишите свои мысли в рабочий лист.
Значение РНК.
А) Значение и-РНК:
и-РНК считывает информацию с участка ДНК о первичной структуре белка и несет эту информацию к месту синтеза белка (к рибосомам).
Б) Значение т-РНК:
т-РНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка (к рибосомам).
В) Значение р-РНК:
р-РНК выполняет строительную функцию - входит в состав рибосом.
-
Транскрипция
Транскрипция (от лат. «транскрипцио» - переписывание) - это
реакция матричного синтеза, заключающаяся в считывании информационной РНК генетической информации с ДНК (т.е. это процесс образования и-РНК на участке одной цепи ДНК по принципу комплементарности).
-
Задание классу: записать схему процесса:
Образование и-РНК - транскрипция:
- А - А - Г - Ц - Т - Ц - Г - А - Т - Т - Г -
-
Генетический код
- набор сочетаний из трех нуклеотидов, кодирующих 20 аминокислот.
Свойства генетического кода.
-
Код триплетен
Каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью 3 нуклеотидов, т.е. триплетом, который получил название кодон.
Подумайте!
Число сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 составляет 43 = 64, т. е. ДНК может кодировать 64 аминокислоты. Однако всего кодируется только 20 аминокислот.
Для чего это нужно?
-
Генетический код избыточен
Почти каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном (от 2 до 6).
Предполагается, что такое свойство генетического кода - вырожденность (избыточность) - повышает надежность хранения и передачи генетической информации при делении клеток.
-
Код однозначен
Каждый триплет шифрует только одну аминокислоту.
-
Код универсален
Код един для всех живущих на Земле существ, одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты.
-
Между генами имеются знаки препинания
Часто и-РНК является копией нескольких генов, они должны быть отделены друг от друга. Поэтому в генетическом коде существуют три триплета (УАА, УАГ, УГА), каждый из которых обозначает прекращение синтеза одной полипептидной цепи.
-
Внутри гена нет знаков препинания
-
Закрепление.
-
Задания группе: (выбрать один правильный ответ)
1. Информационная РНК выполняет следующую функцию:
1) перенос аминокислот на рибосомы;
2) снятие и перенос информации с ДНК;
3) формирование рибосом;
4) все перечисленные функции.
2. Триплетность, универсальность, однозначность - это свойства:
1) генотипа;
2) генома;
3) генетического кода;
4) генофонда популяции.
3. Информация о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка переписывается в ядре с молекулы ДНК на молекулу:
1) АТФ;
2) р-РНК;
3) т-РНК;
4) и-РНК.
4. Роль матрицы в синтезе молекул и-РНК выполняет:
1) полипептидная цепь;
2) плазматическая мембрана;
3) одна из цепей молекулы ДНК;
4) мембрана эндоплазматической цепи.
5. Единство генетического кода всех живых существ на Земле проявляется в его:
1) триплетности;
2) однозначности;
3) специфичности;
4) универсальности.
6. Сколько нуклеотидов находится на участке гена, в котором закодирована первичная структура молекулы белка, содержащего 130 аминокислот?
1) 65;
2) 130:
3) 260;
4) 390.
7. Какому участку ДНК соответствует кодон УУГ?
1) ААЦ;
2) ТТЦ;
3) ГГЦ;
4) ЦЦГ.
-
Самостоятельная работа в группе. (каждый ученик выбирает одно из предложенных заданий)
1) Участок молекулы ДНК имеет следующее строение: А-Ц-Ц-А-Т-А-Т-Т-Ц-Ц-А-А-Г-Г-А
Произвести транскрипцию.
2) Участок полипептидной цепи имеет такое строение:
аланин->лизин->валин->cерин
Определить последовательность нуклеотидов в участке ДНК, который кодирует эту часть цепи (один из вариантов).
3) и-РНК состоит из 312 нуклеотидов. Сколько аминокислот закодировано на ней? (записать решение)
4) Участок ДНК содержит 600 000 нуклеотидов. Сколько нуклеотидов нужно для репликации и сколько для транскрипции?
Ответы
1. транскрипция: У-Г-Г-У-А-У-А-А-Г-Г-У-У-Ц-Ц-У
2. ЦАА - ТТТ - ЦАА - ТЦА (например)
3. Аминокислот - 104 ( 312:3 = 104)
4. Для репликации - 600 000 ( по 300000 на каждую цепь)
Для транскрипции - 300 000 (Молекула ДНК двухцепочечная следовательно нуклеотидов для транскрипции потребуется: 600 000/2=300 000 нуклеотидов. )
-
Подведение итогов. Рефлексия. ( Рабочие листы и карты сдаются учителю в конце урока)
-
Домашнее задание:
§ 26, стр. 95 - 99, записать в тетрадь взаимосвязь между РНК-полимеразой, промотором и терминатором.
Приложение №1
РАБОЧИЙ ЛИСТ №2
ученика (-цы) 10 класса ____________________________________________
к уроку по теме: «Транскрипция. Генетический код.»
Задание № 1. Установите соответствие между термином и его расшифровкой
( 5 минут)
1
Матричный синтез
А
Фермент, участие которого необходимо для удвоения ДНК.
2
Репликация
Б
Процесс, на основе шаблона строятся другие молекулы
3
Ген
В
Способность азотистых оснований образовывать водородные связи.
4
Комплементарность
Г
Удвоение ДНК по принципу комплементарности
5
Полимераза
Д
Участок ДНК, кодирующий информацию
-
1
2
3
4
5
Задание № 2. Вопрос: Каким образом будет шифроваться каждая аминокислота?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание № 3. Запишите самостоятельно в рабочий лист значение трех видов РНК.
иРНК:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
тРНК________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
рРНК_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание № 4 . Ответьте на вопрос:
-
Число сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 составляет 43 = 64, т. е. ДНК может кодировать 64 аминокислоты. Однако всего кодируется только 20 аминокислот.
-
Для чего это нужно?
-
Ответ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание №5. Выполнить один из номеров самостоятельной работы.
Ответ (решение):
РАБОЧИЙ ЛИСТ №4
ученика (-цы) 10 класса ____________________________________________
к уроку по теме: «Транскрипция. Генетический код.»
Задание № 1. Решите задачу:
В молекуле ДНК 10% всех азотистых оснований приходится на аденин.
Сколько процентов приходится на тимин, гуанин, цитозин (отдельно взятые)?
Сколько водородных связей образуется при репликации участка ДНК: -А-Г-Т-А-Ц-Ц-
Решение:
-
Т
А
Г
Ц
Количество вод. связей
Задание № 2. Вопрос: Каким образом будет шифроваться каждая аминокислота?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание № 3. Запишите самостоятельно в рабочий лист значение трех видов РНК.
иРНК:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
тРНК________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
рРНК_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание № 4 . Ответьте на вопрос:
-
Число сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 составляет 43 = 64, т. е. ДНК может кодировать 64 аминокислоты. Однако всего кодируется только 20 аминокислот.
-
Для чего это нужно?
-
Ответ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание №5. Выполнить один из номеров самостоятельной работы.
Ответ (решение):
РАБОЧИЙ ЛИСТ №3
ученика (-цы) 10 класса ____________________________________________
к уроку по теме: «Транскрипция. Генетический код.»
Задание № 1. Решить задачу.
а) Допишите вторую цепочку фрагмента молекулы ДНК: -ЦГГ-ГЦГ-ТГГ-ТТЦ-.
б) Какой принцип надо соблюдать при её написании?
в) Какую функцию выполняет ДНК в клетке?
Решение:
-
а
б
в
Задание № 2. Вопрос: Каким образом будет шифроваться каждая аминокислота?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание № 3. Запишите самостоятельно в рабочий лист значение трех видов РНК.
иРНК:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
тРНК________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
рРНК_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание № 4 . Ответьте на вопрос:
-
Число сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 составляет 43 = 64, т. е. ДНК может кодировать 64 аминокислоты. Однако всего кодируется только 20 аминокислот.
-
Для чего это нужно?
-
Ответ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание №5. Выполнить один из номеров самостоятельной работы.
Ответ (решение):
РАБОЧИЙ ЛИСТ №1
ученика (-цы) 10 класса ____________________________________________
к уроку по теме: «Транскрипция. Генетический код.»
Задание № 1. Что означают термины
1
ДНК
.
2
Нуклеотид
3
Нуклеиновые кислоты
4
Правило Чаргаффа
5
Генетическая информация
-
1
2
3
4
5
Задание № 2. Вопрос: Каким образом будет шифроваться каждая аминокислота?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание № 3. Запишите самостоятельно в рабочий лист значение трех видов РНК.
иРНК:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
тРНК________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
рРНК_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание № 4 . Ответьте на вопрос:
-
Число сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 составляет 43 = 64, т. е. ДНК может кодировать 64 аминокислоты. Однако всего кодируется только 20 аминокислот.
-
Для чего это нужно?
-
Ответ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание №5. Выполнить один из номеров самостоятельной работы.
Ответ (решение):
Приложение№2
Задания к самостоятельной работе в группе:
1) Участок молекулы ДНК имеет следующее строение: А-Ц-Ц-А-Т-А-Т-Т-Ц-Ц-А-А-Г-Г-А
Произвести транскрипцию.
2) Участок полипептидной цепи имеет такое строение:
аланин->лизин->валин->cерин
Определить последовательность нуклеотидов в участке ДНК, который кодирует эту часть цепи (один из вариантов).
3) и-РНК состоит из 312 нуклеотидов. Сколько аминокислот закодировано на ней? (записать решение)
4) Участок ДНК содержит 600 000 нуклеотидов. Сколько нуклеотидов нужно для
репликации и сколько для транскрипции?
Ответы
1. транскрипция: У-Г-Г-У-А-У-А-А-Г-Г-У-У-Ц-Ц-У
2. ЦАА - ТТТ - ЦАА - ТЦА (например)
3. Аминокислот - 104 ( 312:3 = 104)
4. Для репликации - 600 000 ( по 300 000 на каждую цепь)
Для транскрипции - 300 000 (Молекула ДНК двухцепочечная следовательно нуклеотидов для транскрипции потребуется: 600 000/2=300 000 нуклеотидов. )
Ответы к заданиям на рабочих листах:
Задание №1.
1. ДНК -нуклеиновая кислота, полимер, состоящий из мономеров - нуклеотидов.
2. Нуклеотид - мономер, состоящий из трех компонентов: азотистое основание, углевод и остаток фосфорной кислоты.
3. Нуклеиновые кислоты - органические вещества клетки, крупные молекулы- биополимеры, расположенные в ядре, митохондриях и пластидах: ДНК и РНК.
4. Правило Чаргаффа: в каждой молекуле ДНК количество АДЕНИНА соответствует количеству ТИМИНА, а количество ГУАНИНА равно количеству ЦИТОЗИНА.
5.Генетическая информация - наследственная информация в ДНК.
Задание №2
1
2
3
4
5
Б
Г
Д
В
А
Задание№3
Решение:
А) - ГЦЦ-ЦГЦ-АЦЦ-ААГ-
Б) Принцип комплементарности
В) ДНК - носитель генетической информации.
Задание№4
Решение:
а) А = 10% , по правилу Чаргаффа: А = Т , следовательно Т = 10%,
Всего азотистых оснований 100% , следовательно:
-
А+Т = 10% +10% = 20%
-
Ц +Г = 100% - 20% =80%
-
Ц = 40%, Г = 40%
б) - А-Г-Т-А-Ц-Ц-
- Т-Ц-А-Т-Г-Г-
Между А и Т - по 2 связи , 2*3=6
Между Ц и Г по 3 связи , 3*3=9
6+9=15 (водородных связей)
-
Т
А
Г
Ц
Количество вод. связей
10%
10%
40%
40%
15
Приложение№3
Рабочая карта урока
Урок №________. Класс 10 Дата _____.
Тема : Транскрипция. Генетический код.
Цели : - продолжить формирование представлений о пластическом обмене клетки, реакциях матричного синтеза;
- уметь характеризовать процесс транскрипции;
-определить значение образования и-РНК для биосинтеза белка.
Фамилия, имя ученика
Проверка домашнего задания
7мин
(с/о, в/о)
Изучение нового материала
15 мин
(с/о)
Закрепление
7 мин
(о/г)
Самостоятельная работа 10 мин
(с/о, о/г)
Итоговая
отметка
(с/о)
1.
2.
3.
4.
Дополнительные баллы:
Примечание: с/о - самооценка, в/о - взаимооценка, о/г - оценка группы.