Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Качурина Наталья Петровна
учитель географии и биологии
МБОУ «Казанская СОШ»
Названиепредмета: биология
Класс: 10
УМК:Общая биология. Базовый уровень: учебник для 10-11кл. общеобразовательных учреждений / В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова. - М.: Дрофа, 2011. -381 с;
Уровень обучения:базовый
Тема урока:Реализация наследственной информации в клетке.
Общее количество часов, отведенное на изучение темы: 12
Место урока в системе уроков по теме:урок 10
Цель: углубление знаний о реализации наследственной информации в процессе биосинтеза белка.
Задачи урока:
Образовательная: продолжить формировать знания о генетической информации, матричном принципе транскрипции, трансляции, генетическом коде, реализуемом в процессе белка;
Развивающая: развивать умение сравнивать, анализировать, формулировать выводы; Воспитательная: воспитывать дисциплину, терпение, внимание при решении сложных задач, уважение к учителю и одноклассникам.
Планируемые результаты:
предметные–иметь представление о процессе биосинтеза белков;
метапредметные – развитие умения работать с разными источниками биологической информации, анализировать ее;
личностные– выражать доброжелательное отношение к учебному процессу, оценивать собственную учебную деятельность, проявлять самостоятельность, ответственность.
Техническое обеспечение урока: компьютер, проектор
Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока:
1.Биология.10 класс: поурочные планы по учебнику В.И. Сивоглазова, И.Б. Агафоновой, Е.Т. Захаровой «Общая биология» (базовый уровень). / авт.- сост.Зарудняя Т.В. – Волгоград: Учитель, 2008.-169с.
2.Мультимедийное приложение к учебнику В.И. Сивоглазова, И.Б. Агафоновой. Биология 10-11 кл. Общая биология.
3.Таблицы «Биосинтез белка», динамичное пособие «Биосинтез белка».
4.Приложение - технологическая карта для учащихся.
5. Видеоролик«Реализация наследственной информации»
6.Биология. ЕГЭ. Раздел «Молекулярная биология». 10-11 классы. Тренировочная тетрадь / А.А. Кириленко. – Изд. 2-е, испр. – Ростов н/Д : Легион, 2016.
Ход урока
I. Организационный момент. Приветствие.
II. Проверка домашнего задания:
Ответить на вопрос (задание 25 из КИМовЕГЭ-17г)
- Почему представителей царства бактерий относят к прокариотам? Укажите не менее трех признаков?
Объяснение:
1. Отсутствие ядерной мембраны.
2. Отсутствие мембранных органелл.
3. Наличие кольцевой, а не линейной молекулы ДНК.
4. Клеточная стенка состоит из муреина.
III. Целеполагание и планирование деятельности учащихся.
Способность синтезировать белковые молекулы – это обязательное условие существования всех живых организмов. Классическое определение Фридриха Энгельса: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белков» не потеряло своего значения в свете современных научных открытий.
Белки в организме выполняют тысячи разнообразных функций, делая нас такими, какие мы есть. Мы отличаемся друг от друга ростом и цветом кожи, формой носа и цветом глаз, у каждого из нас свой темперамент и свои привычки; мы все индивидуальны и в то же время очень похожи.
Наше сходство и наши различия – это сходство и различия нашего белкового состава. Причем структура каждого белка определяется последовательностью аминокислотных остатков.
В организме взрослого человека на белок приходится 17 кг. Половина из них обновляется за 80 дней. За свою жизнь человек обновляет весь свой белок примерно 200 раз. Синтез одной молекулы белка длится 3-4 минуты. За одну минуту образуется от 50 до 60 тысяч пептидных связей.
У Вас на столах лежат технологические карты (Слайд 3). Заполните в них колонку таблицы «В начале урока…», поставив знак «+» напротив тех вопросов, которые у Вас не вызывают затруднение на данном этапе урока и знак «-» напротив тех вопросов, которые вызывают затруднения.
Учащиеся заполняют вторую колонку таблицы.
Вопросы
В начале урока
В конце урока
1. Я владею материалом по теме «Химический состав клетки»
2. Я могу дать подробную характеристику следующим биополимерам: белкам и нуклеиновым кислотам
3. Я знаю, каким способом и о чем записана наследственная информация в клетке
4. Я понимаю смысл понятий «генетический код», «триплет»
5. Я могу назвать и дать характеристики свойств генетического кода
6. Я умею решать цитологические задачи на применение материала по теме «Реализация наследственной информации. Генетический код»
7. Я могу пояснить смысл цитаты Мэтта Ридли «Нить ДНК – это письмо, записанное с помощью алфавита химических соединений, называемыми нуклеотидами. Одна буква – 1 нуклеотид. Невероятно просто, даже не верится, что код жизни записан символами, которые мы можем свободно прочитать. Удивительно, как людям удалось постичь алфавит жизни?»
Теперь, давайте сформулируем цели и задачи нашей работы.
III. Актуализация знаний обучающихся по теме «Химический состав клетки», «Обмен веществ и превращение энергии».
Для того чтобы понять новый материал, установить взаимосвязь и обеспечить целостную картину восприятия всей темы, мы должны повторим ряд вопросов по теме «Химический состав клетки», «Обмен веществ и превращение энергии» за курс 9 кл и 10кл.
Вспомнить такие понятия: ген, ДНК, хромосома, белок, типы РНК, принцип комплементарности, обмен веществ.
Наследственная информация, которая передается из поколения в поколение, должна содержать сведения о первичной структуре белков.
-Работа с электронным приложением к учебнику «Общая биология 10-11 класс» В. И. Сивоглазов, И. Б. Агафонова, Е.Т. Захарова
Активизация. «Биологические карты по теме «Клетка»
Задание: щелкнув мышкой по карте, Вы сможете прочесть вопрос.
-Где в клетке храниться наследственная информация о первичной структуре белка? Как она называется? (Информация о строении всех белков организма заключена в молекуле ДНК и называется генетической)
- Какая структура в клетке отвечает за процесс переписывания информации о первичной структуре белка? (и-РНК).
- Какая структура в клетке отвечает за перенос аминокислот к месту синтеза белка? (т-РНК)
- Какой органоид клетки отвечает за синтез белка? (рибосома)
IV.Изучение нового материала
Постановка проблемы урока.
-Каким образом клетка синтезирует необходимый белок, если информация о нем хранится в ядре, а синтез белка происходит в рибосомах цитоплазмы?Ученики выдвигают свои гипотезы и предположения.
Записывается тема урока «Реализация наследственной информации в клетке».
Одним из примеров пластического обмена является процесс биосинтеза белка.
Процесс биосинтеза напоминает стройку. Все вы знаете, что такое стройка, видели в своей жизни. Скажитепожалуйста, что необходимо, чтобы построить дом? (на доске рисуется схема проекта)
1.Проект
2.Стройматериалы
3.Механизмы, машины
4.Строители
- Просмотр видеоролика «Реализация наследственной информации»
Будьте очень внимательны. После просмотра нам необходимо закончить нашу схему строительства. Т.е определить, кто же будет выполнять эти функции в клетке.
Доработка схемы
1.Проект - ДНК,и- РНК
2.Стройматериалы - аминокислоты
3.Механизмы, машины - рибосомы, т-РНК
4.Строители - ферменты (почему без них невозможен синтез)
Наш построенный дом имеет сколько этажей:
1-й - это 1-й этап биосинтеза - транскрипция
2-й --2-й этап биосинтеза - трансляция
Чтобы сравнить два ключевых понятия биосинтеза белка, воспользуемся четырьмя вопросами из «алгоритма Цицерона».
(Отвечая на руководящие вопросы, составьте определения понятий):
Воспользуемся помощью электронного приложения:
- просмотр информации «Этапы синтеза белка»
Заполнение таблицы в маршрутном листе:
Два ключевых понятия биосинтеза белка
Термин
Что?
Где?
Как?
Зачем?
Транскрипция
Переписывание
Считывание
В ядре(кто участвует)
По принципу комплементарности
Передать информацию о структуре белка в цитоплазму
Трансляция
Сборка построение
В цитоплазме
По принципу комплементарности
Синтезировать белок, необходимый организму.
Транскрипция-процесс синтеза РНК на ДНК.
Трансляция - процесс синтеза белка.
Учитель с помощью модели-аппликации на доске еще раз объясняет, а ученики рисуют схему этого процесса в тетрадь.
Передача наследственной информации осуществляется в направлении:
транскрипция трансляция
ДНК→ и-РНК →белок
Генетическая информация, содержащаяся в ДНК и в и-РНК, заключена в последовательности расположения нуклеотидов в их молекулах. Как же происходит перевод информации с языка нуклеотидов на язык аминокислот?
-Такой перевод осуществляется с помощью генетического кода.
- Что такое код (или шифр)?
Давайте установим аналогию. Каким образом в телеграфии передавали текст сообщения?
С помощью азбуки Морзе по проводам посредством электрических сигналов – импульсов («- », «+»). Букв 33, а сигналов 2.
Например:А +----, Б--++-,В-++-+Это называется кодированием.
Кодирование – это система символов для перевода одной формы информации в другую.
(отображение информации об одном объекте посредством другого).
Не встречается ли подобная аналогия в живой природе? Оказывается, встречается. Попробуйте сами определить, комбинацией из скольких нуклеотидов зашифрована информация об одной аминокислоте.
Число нуклеотидов ДНК – 4. Число аминокислот – 20.
Учащиеся делают расчет комбинаций по аналогии с азбукой Морзе в технологической карте.
Три нуклеотида, кодирующие информацию об одной аминокислоте, называется триплетом - кодоном (запись вывода в технологическую карту).
Генетический код – это система записи символов отображение наследственной информации о последовательности расположения аминокислот в белке триплетом (тройкой нуклеотидов) ДНК (запись вывода в технологическую карту).
Ген - участок ДНК, несущий информацию о первичной структуре белка – фермента (запись вывода в технологическую карту).
В настоящее время генетический код полностью расшифрован. Обратить внимание учащихся на таблицу генетического кода в учебнике стр. 75.
Рассмотрим свойства генетического кода(работа с текстом учебника 74-75):
1. Триплетеность
2. Однозначность
3. Избыточность
4. Универсальность
5. Неперекрываемость
6. Полярность
Выполните задание в карте «Установите соответствие между свойством кода и его определением»
Свойства кода:
1. Код триплетен
2. Код однозначен
3. Код избыточен
4. Код универсален
Характеристики свойств:
А. Каждая аминокислота может определяться более, чем одним триплетом
Б. Три нуклеотида несут информацию об одной аминокислоте.
В. У животных, растений, грибов, бактерий и вирусов генетический код одинаков.
Г. Один и тот же триплет несет информацию только об одной аминокислоте.
Объяснить технологию работы с таблицей генетического кода. (Работа с рис. 37 на стр. 75)
Расшифровка генетического кода имеет большое практическое значение для.Матричный синтез.
Процессы удвоения ДНК, синтеза РНК и белков в неживой природе не встречаются. Они относятся к так называемым реакциям матричного синтеза.
Матрицами, т. е. теми молекулами, которые служат основой для получения множества копий, являются ДНК и РНК.
Матричный тип реакции лежит в основе способности живых организмов воспроизводить себе подобных.
ДНК – матрица для синтеза И-РНК
И-РНК – матрица для синтеза белка
V. Первичное закрепление знаний:
1.Активное задание: работа с электронным приложением к учебнику:
Решение биологических задач на определение последовательности аминокислот.
VI. Закрепление изученного материала.
Решение задач из раздела «Молекулярная биология» (См. Тренировочная тетрадь)
При решении задач данного типа следует учитывать:
Справочный материал для решения задач.
1. Длина 1 нуклеотида = 0,34 нм или3,4 Ао (Ангстрем);
2. Размер 1 гена = длина 1 нуклеотида × n (кол-во нуклеотидов)
3. Кол-во нуклеотидов = кол-во аминокислот × 3
4. Масса 1 гена = кол-во нуклеотидов × массу 1 нуклеотида
5. Молекулярная масса 1 нуклеотида =300
6. Молекулярная масса 1 аминокислоты = 110Да (Дальтон);
7. Соотношение нуклеотидов в молекуле ДНК, согласно правилу Чаргаффа =А+Г / Т+Ц=1
8. Принцип комплементарности: ЗАПОМНИТЬ!!!
А (аллигатор) → Т (тупой), а Ц (цыпленок) →Г (глупый)
Решение задачи у доски:
1)Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин?
Дано:
белок инсулин – 51аминокислота.
Найти:
количество нуклеотидов, содержащихся в гене, в котором запрограммирован белок инсулин?
Решение:
Одним из свойств генетического кода является то, что каждая аминокислота кодируется триплетом ДНК.
1. Подсчитаем количество нуклеотидов в одной цепи ДНК:
51*3=153 нуклеотида.
2. Подсчитаем, сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК):
153*2=306 нуклеотидов.
Ответ: 306 нуклеотидов.
2) Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ГГАТЦТАААЦАТ. Определите последовательность нуклеотидов на второй цепи ДНК и последовательность аминокислот фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода учебника.
3) Дан фрагмент молекулы белка: лизин – треонин - аргинин-лейцин-лизин. Определите, какими триплетами ДНК зашифрована информация о данных аминокислотах. Используйте таблицу генетического кода
4) В молекуле ДНК на долю тиминовых нуклеотидов приходится 18%, определите процентное содержание других нуклеотидов в этой молекуле.
VII. Рефлексия.
Заполните третью колонку таблицы «В конце урока…»
Вывод урока: «Объясните смысл высказывания М. Ридли».
Нить ДНК – это письмо, записанное с помощью алфавита химических соединений, называемыми нуклеотидами. Одна буква – 1 нуклеотид. Невероятно просто, даже не верится, что код жизни записан символами, которые мы можем свободно прочитать. Удивительно, как людям удалось постичь алфавит жизни?»
VIII. Домашнее задание.
глава 2.10. (стр. 73-75), задачи в технологической карте
сообщение учащихся по теме «Геном человека»; о СПИДе
- Подготовьте ответ на вопрос: «Может ли в клетке возникнуть ситуация, при которой процесс биосинтеза белка был бы затруднен или нарушен? Если да, то каковы могут быть конкретные причины возникновения такой ситуации, и каковы ее возможные последствия для организма?»Для чего человеку нужно знать это? Где могут пригодиться эти знания?(по желанию).
Автор(ы): Качурина Н. П.
Скачать: Биология 10кл - Конспект.docxАвтор(ы): Качурина Н. П.
Скачать: Биология 10кл - Видео.mp4Автор(ы): Качурина Н. П.
Скачать: Биология 10кл - Приложение.doc
