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:

1. Организационный момент.

2. Постановка проблемного вопроса:

• Каким образом клетка синтезирует необходимый белок, если информация о нем хранится в ядре, а синтез белка происходит в рибосомах цитоплазмы?

3. Итак, тема нашего урока: «Транскрипция. Генетический код»

Проверка знаний учащихся.

1. Задания: (работа в группе). Выбрать один правильный ответ.

1. Материальным носителем наследственной информации в эукариотической клетке является:

1. И- РНК;

2. Т- РНК;

3. ДНК;

4. 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.

4. Новая тема. Генетический код.

1. 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.

2. 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.

3. 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).

4. Задание классу: записать схему процесса:

Образование и-РНК - транскрипция:

- А - А - Г - Ц - Т - Ц - Г - А - Т - Т - Г -

4. Генетический код

- набор сочетаний из трех нуклеотидов, кодирующих 20 аминокислот.

Свойства генетического кода.

1. 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?

2. 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.

3. Код однозначен

Каждый триплет шифрует только одну аминокислоту.

4. Код универсален

Код един для всех живущих на Земле существ, одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты.

5. 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.

6. Внутри гена нет знаков препинания
   
   
   

5. Закрепление.

1. 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.

2. 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. )

6. Подведение итогов. Рефлексия. ( Рабочие листы и карты сдаются учителю в конце урока)

7. 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:

1. А+Т = 10% +10% = 20%

2. Ц +Г = 100% - 20% =80%

3. 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.