«Из чего сделаны гены. Первые шаги в генетике. Для чего это надо знать»

Занятие (урок) генетики для школьного возраста (12-14 лет, 5-8 класс)

Подгузов Николай Александрович, учитель высшей категории. 

г. Волгоград

 План урока: 

I.         Организационный момент (1-2мин.)

II.      Актуализация знаний. (7-10 мин.)

Что мы знаем о генетике. Несколько слов о науке генетики на чем она основывается, где используется. 

Накануне урока во внеурочное время можно провести игру. «Генетический сундучок», для закрепления некоторых терминов и понятий, используемых в генетике, цитологии и молекулярной биологии (см.  Приложение 1). 

Генетика и мифы. Интерактивное задание.

III.    Изучение нового материала. (25-30 мин)

Важнейшие понятия молекулярной генетики: молекулы жизни – как они устроены (белки и нуклеиновые кислоты). 

1. ДНК, РНК принцип построения, нуклеотиды, комплементарность, репликация. Практическая работа. Интерактивное задание «Шифровка» - по генетическому коду расшифровать слово. (в зависимости от времени задание «Построение модели ДНК и ее репликация».   (Несколько вариантов материалов – из пластилина, зубочистки, спички; картон, бумага, клей) — это задание можно сделать как домашним. Приложение 1. 2. Белки и генетический код. Структура белков. Коротко о трансляции и транскрипции. Ошибки в ДНК. Деловая игра «Ресторан «Генетика» 3. Мутации.  Ролевая игра «Мутации». 

4. Вирусы – геномные хулиганы. Игра «Нулевой пациент». 

IV.             Заключение. (5-7 мин.) Применение знаний по молекулярной генетике. (Вопросы, задания: где можно применить на практике полученную новую информацию).

V.                Домашняя работа: Сделать модели ДНК (оригами) по выкройки и инструкции (Приложение 2.). Подготовить сообщения: «Вредные и полезные мутации».

ХОД УРОКА

Слайд 1.

 Наверное, вы уже наслышаны, что генетика – это наука о генах, кто-то из более продвинутых может сказать, что — это наука о наследственности и изменчивости. Но что такое гены, генетика, наследственность? Мы попробуем с вами разобрать это на данном уроке.

Люди с давних времен наблюдали и замечали происходящие изменения в природе, в различных живых организмах, задумывались от чего они могли произойти. Не всегда они находили ответы или же давали неправильные ответы. От части это отразилось и в мифах, фольклоре, сказках.

Слайд2.

И, как ни странно, с помощью генетических знаний мы можем объяснить, почему некоторые персонажи обладают определенными способностями или физическими особенностями. Какие причины могли бы приводить к появлению существ, таких как циклопы, химеры, гидры.

Попробуем и мы по некоторым артефактам определить о какой «генетической» сказке, истории или герое идет речь. И предположить о том что могло произойти, что возникла такая ситуация или появился такой герой. 

Слайд 3.

Задание1. Определить о какой сказке идет речь («Сказка о царе Салтане…»). Почему мог появиться такой ребенок? И золотые орехи с изумрудом. Дети предлагают свои ответы. (мутации: кожные перепонки между пальцами, повышенная волосатость, развитый хвост. Повышенное содержание минералов в скорлупе, плесневые гребки придающие зеленый цвет ядрам орехам). 

Слайд 4. 

Задание2. По каким причинам у данных героев (Минотавр или Шрек) могли возникнуть такие изменения. а) Мутации в клетках кожи - образование кожного рога. И дальнейшее развитие легенды. б) Включение в кожу зеленых цианобактерии – может Шрек – это результат мутаций, а ГМО? 

Из наших предположений, генетика может помочь нам понять, как возникают мутации,

Мы можем объяснить эти мутации с помощью генетических дефектов или изменений в ДНК, которые могут произойти в процессе развития организма. И давайте поговорим об этом подробнее.

Слайд5. (виды клеток). 

Как вы знаете все живые организмы состоят из клеток. Так наше тело состоит приблизительно из 50 триллионов клеток. И все они имеют разную форму и выполняют различные функции. Но внутри почти любой клетки расположено ядро (Кстати, а в каких клетках нет ядра? – отвечают (эукариоты, эритроциты, тромбоциты, др.), в которой находятся хромосомы, иногда называют иначе: что в ядре находится молекулы ДНК, что тоже совершенно верно. 

Слайд 6.

Молекулы ДНК — дезоксирибонуклеиновой кислоты поражают своими особенностями. Любопытные ученые подсчитали что если раскрутить спирали ДНК всех клеток

Человека, то эта нить растянется на 16 миллиардов километров это примерное расстояние от Земли до Плутона и обратно. Всего в двух граммов ДНК уместиться вся цифровая информация, накопленная на нашей планете. 

Если вытянуть все ДНК одной нашей  клетки в одну цепочку то ее длина составит около двух метров при этом она вся умещается в клеточном ядре которые в миллионы раз меньше и измеряется всего несколькими микронами.

            Слайд 7.

Для того чтобы затолкать огромную ДНК в крохотное ядро у природы существуют специальные механизмы. В этом процессе участвуют различные клеточные белки. Вопервых, нити ДНК закручиваются в двойную спираль. Далее двойная спираль как бы накручивается на специальные белки, образуя при этом супервитки. Таким образом упакованные молекулы ДНК и называются хромосомами. 

Слайд 8.

Количество хромосом у различных организмов разные. Так у человека обычно 46 хромосом —2 набора по 23 штуки, проще говоря, - 23 пары. У шимпанзе - 24 пары, у коров — 30 пар хромосом, у кур — 39, у мухи дрозофилы — 4, у банана —11, а у хвоща аж 216 пар.

И вот в хромосомах или молекулах ДНК содержатся наши гены. Т.е. по-другому гены — это маленькие участки молекулы ДНК. Всего генов около 20 000.

Мы уже знаем, что дезоксирибонуклеиновая кислота имеет двуспиральную структуру. Сегодня всюду можно встретить ее многократно увеличенное изображение. Но что из себя представляет эта двойная спираль? Давайте разберемся лучше, из чего состоит эта структура:

Слайд 9. 

Итак ДНК — двухцепочечная молекула. Длинные молекулы мы называем полимерами. А каждая цепочка состоит из повторяющихся небольших молекул, которые называются мономерам. Мономерами в ДНК являются нуклеотиды – можно сказать, что это кирпичики, из которых собраны обе цепи спирали.

Нуклеотиды подразделяются на 4 разновидности, и каждая состоят из трех частей: сахара – дезоксирибозы, фосфата и азотистого основания. Сахар и фосфат во всех нуклеотидах одинаковые, а вот азотистые основания различаются - их четыре: аденин, тимин, цитозин и гуанин. Их часто обозначают всего лишь одной буквой А,Т, Ц, Г или чаще латинскими буквами (А, Т, G, С). Закручиваются в спираль обе цепочки генов тоже не просто так. Из всех четырех различных нуклеотидов находиться напротив друг друга в разных цепочках они могут только двумя парами: аденин напротив тимина, а гуанин  с цитозином. В науке эти пары называются комплементарными. 

Кроме молекул ДНК к нуклеиновым кислотам относятся еще и РНК (рибонуклеиновая кислота). Она также состоит из нуклеотидов, только вместо Тимина в ней находится азотистое основание Урацил, а вместо сахара дезоксирибозы  – рибоза. И в отличии от ДНК она в основном существует в виде одной цепочки.

Эти нуклеотиды: аденин-тимин и гуанин-цитозин и являются нашим генетическим кодом (шифром), с помощью которого записана вся наследственная информация. Слайд 10.

Задание «Шифровка».

Представьте себе, что что шпионы передают друг другу секретную информацию, используя какую-то шифровальную (кодирующую машину). Со стороны эта информация представляет из себя абракадабру из каких-то букв (верхняя строчка слайда), но зная шифр (слева внизу) можно понять смысл информации. 

Попробуйте и вы поработать шифровальной машиной и узнать какое слово зашифровано с помощью кода нуклеотидов.  (ответ -ГЕНЕТИКА, открывается по щелчку на мышки).

Как было уже сказано ген – это участок молекулы ДНК. Один ген состоит из сотен пар нуклеотидов. Число и порядок всех нуклеотидов определяют, быть ли обладателю их обезьяной, коровой, бананом или человеком.

ДНК человека содержат вместе 3 млрд. пар нуклеотидов. Исследования последних лет выявили, что человеческий геном содержит около 20 000 активных генов и это совсем небольшая часть от всего генетического материала, содержащийся в ДНК.

Большую часть своей «жизни» ДНК проводит в двухцепочечном состоянии.  Слайд 11 (или 12)

Когда клетка делится, цепочки её ДНК «расклеиваются», а затем на каждой из них строится комплементарная цепочка. Так получаются две копии исходной ДНК, по одной копии на дочернюю клетку. Этот процесс называют репликацией. Таким образом, обе дочерние клетки получают практически ту же самую последовательность ДНК, что была в родительской клетке. 

Каждая клетка нашего организма несёт одну и ту же последовательность ДНК (ну или почти каждая, за исключением, например, эритроцитов, но это совсем другая история). Итак, репликация — это способ скопировать нашу секретную информацию целиком, не расшифровывая её. 

Так что же за информация храниться в этих удивительных молекулах? В ДНК хранятся инструкции для всех процессов, происходящих в клетке, и клетка пользуется ими — без сна и отдыха. А кто читает эти инструкции? И кто их выполняет?

И как построена работа этого механизма?

Слайд 13.

Задание «Ресторан «Генетика». 

Предложить детям решить следующую задачу. В ресторане в своем кабинете находится шеф-повар с поваренной книгой, и он знает все рецепты, по которым можно готовить разные блюда. Но шеф-повар уже старый и не может выйти из своего кабинета. К тому же он не пускает никого из сотрудников к себе, из-за боязни что к нему занесут инфекцию. На кухне много работников: повара, посудомойщики, официанты, продукты, посуда и пр., но там не знают как делать конкретное блюда. У них нет тех самых рецептов.  Как же в такой ситуации ресторан может работать? Попробуйте найти выход из такой ситуации. Дети предлагают решения. Позвонить по телефону, в двери сделать окошко и показывать рецепты поварам. (Возможные решения открываются по щелчку на мышки). Но это неудобно, т.к. им тогда надо все время бегать к окошку или переспрашивать по телефону.  Могут предложить еще какието варианты.  Учитель наводящими вопросами подводит к правильному решению: шефповар пишет отдельные рецепты, подсовывает их под дверь. И уже на кухне по каждому рецепту готовится конкретное блюдо из тех продуктов, которые там есть.

А теперь свои умозаключения перенесем в клетку. В первую очередь инструкции

(рецепты) передаются молекулам РНК Процесс переноса информации с молекулы ДНК на РНК называют транскрипцией 

СЛАЙД 14 (15)

Чтобы прочитать одну инструкцию, клетка расплетает тот участок ДНК, где эта инструкция записана. Затем по одной из цепочек ДНК клетка строит молекулу РНК, пользуясь принципом комплементарности. Такую молекулу РНК называют матричной РНК (мРНК) или по-другому ее называют информационной (и-РНК). Когда мРНК готова, она переносится в ту часть клетки, где инструкция будет исполняться – «на кухню» (об этом попозже), а цепочки ДНК сплетаются обратно.

В отличии от шпионских данных в наших клетках в генах кодируется информация о белках и рибонуклеиновых кислотах, которые, как вы уже поняли играют в жизни очень большую роль.

Можно сказать в генах находятся те самые рецепты по изготовлению белков и эти рецепты передаются от родителей детям из поколения в поколение. А белки играют важнейшую роль как в жизни клетки, так и всего организма. Они управляют работой клеток, задают определенные признаки, включают и выключают гены, для управления теми или иными функциями разных клеток. Ведь в разных клетках могут происходить совершено разные процессы.  Сайд 16

                Кроме нуклеиновых кислот, в живой клетке есть ещё один вид крайне важных полимеров — белки. Но если строительными блоками ДНК и РНК служат нуклеотиды, то строительные блоки белков — это аминокислоты. В состав белков практически всех организмов входят 20 аминокислот. Некоторые из них могут быть вам знакомы — например, в аптеке можно купить препарат глицина в качестве лекарства, а в различные продукты питания часто добавляют глутамат натрия (соль глутаминовой кислоты) для усиления вкуса. От количества и состава аминокислот зависит в конечном счете и свойства самих белков.

Последовательность аминокислот в цепочке называют первичной структурой белка. Аминокислотная цепочка может формировать складки и петли, закручиваться в форме спирали и т. д. Это вторичная структура белка. Одни части аминокислотной цепочки взаимодействуют с другими, заставляя её принимать самые разнообразные формы немного похожие на клубки, образуя уникальную пространственную (или третичную) структуру: Если белок состоит из нескольких полипептидов, можно говорить о его четвертичной структуре — она зависит от того, как располагаются разные цепочки друг относительно друга.

Слайд 17.

На молекулярном уровне белки выполняют работу, необходимую для жизни. Они строят новые цепочки ДНК и РНК, превращают питательные вещества в энергию, заставляют наши мышцы двигаться, а также служат строительным материалом для нашего тела (мышцы, кости, кожа). Живая клетка наполнена разными молекулами, которые всё время реагируют между собой. Если оставить химические реакции без присмотра, они будут идти как попало. Чтобы всё работало как надо, специальные белки (их называют ферментами) контролируют протекание химических реакций, запускают или останавливают их.  

В целом мы можем сказать все те признаки, которые мы наблюдаем, по которым отличаем одни организмы от других, зависят от белков, носителей тех самых признаков, как внешних, так и тех, которые находятся внутри организма, клетки.

Чтобы построить молекулу белка, клетке требуются строительные материалы и чертёж или как в случае нашего предыдущего примера – рецепт. Строительными материалами, как уже говорилось, служат аминокислоты. А чертежи? Они уже записаны в молекуле мРНК во время транскрипции.

И тут мы снова возвращаемся к нашей шифровальной машине, которая переводит текст, записанный на языке нуклеотидов, в последовательность аминокислот. В клетке эту шифровальную машину называют рибосомой.

Слайд 18.

В живой клетке роль шифровщика играет генетический код. Генетический код — это соответствие между буквами алфавита ДНК (А,Т,Г,Ц) и 20 аминокислотами.

Слайд 19 (20,21)

Итак, наша шифровальная машина, она же рибосома, связывается с молекулой информационной (и-РНК) или по другому матричной РНК (мРНК) и начинает двигаться по ней, каждый раз сдвигаясь на три буквы, т е. ровно на один кодон. В цитоплазме клетки вокруг неё плавают аминокислоты, но не просто так, а связанные со специальными молекулами, которые называют транспортными РНК (тРНК). Они несут на одном своём конце нужную аминокислоту, а на другом — три буквы-нуклеотида, комплементарные соответствующему кодону (антикодон).

На каждом шаге рибосома выбирает нужную тРНК так, чтобы антикодон в тРНК был комплементарен текущему кодону в мРНК. Затем рибосома «откусывает» от тРНК аминокислоту, пришивает её к растущей цепочке будущего белка и переходит к следующему кодону. Так продолжается до тех пор, пока рибосома не встретит специальный сигнал к остановке — стоп- кодон, после чего она открепляется от молекулы РНК и высвобождает белок. Весь этот процесс называют трансляцией. В результате нее образуется тот нужный белок, который был зашифрован в соответствующем гене ДНК.

Слайд 22.

Важная особенность ДНК заключается в том, что она постоянно меняется под действием различных факторов. В последовательности нуклеотидов возникают изменения, которые генетики называют мутациями.

Поэтому сейчас мы вернемся к тому, с чего мы начинали урок – тем самым химерам, циклопам и другим изменениям, происходящими с живыми организмами. Но сейчас мы уже знаем, что изменения зависят от измененных, новых тех или иных белков, а информация о них записана в молекулах ДНК. То есть в результате мутаций – изменений геном, меняются белки.

Насколько часто возникают эти изменения и как они могут повлиять в целом на животных, растения или нас людей? Ученые подсчитали, что среднем у каждого из нас появилось примерно 64 мутации, которых не было у наших родителей. Так что с точки зрения генетики все люди являются мутантами, а не только те индивиды, которые обладают какими-то неожиданными и невероятными, но явно видимыми свойствами. На самом же деле большинство мутаций практически никак не сказывается на облике и свойствах человека.

Самые простые мутации — это, когда один нуклеотид меняется на другой (АТГАЦ → ATTАЦ). Такие замены часто возникают из-за ошибки во время репликации ДНК. Это можно сравнить с тем, как раньше переписывались старинные книги, летописи. При переписывании старых образцов появлялись ошибки, которые потом переписывались заново и добавлялись новые. Поэтому новый список с одной и той же книги мог оказаться через несколько веков весьма отличным от первоисточника. Это же можно сказать и о процессах, связанных с ДНК, что опечатки делают не только люди, но и ферменты. Бывают ситуации, когда нуклеотиды удаляются из ДНК или же, наоборот, нуклеотиды добавляются в цепь. Такие ошибки приводят к тому, что последовательность аминокислот в белке могут кардинально меняться, а значит могут меняются свойства самих белков или даже прекращение их синтеза. 

Слайд 23

Если мутация не затрагивает район, кодирующий активный центр фермента, она часто не вызывает катастрофических последствий для функции белка. Но если затрагивает, то последствия могут быть весьма серьёзными.

Слайд 24

Мутации передаются следующим поколениям только в том случае, если они происходят в клетках, из которых возникают гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Однако большинство клеток тела не участвует в их образовании, поэтому если мутация происходит в такой клетке, допустим в клетке кожи, то потомки её не унаследуют. Однако такие мутации (их называют соматическими) также могут серьёзно сказаться на здоровье организма.  Например, развитие того самого кожного рога в примере с возможным Минотавром. Также надо знать, что в большинстве случаев онкологические заболевания возникают из-за соматических мутаций в генах, белковые продукты которых контролируют деление клеток.

Причины возникновения мутаций могут быть самые разнообразные. Помимо внутренних причин, таких как случайные ошибки ДНК-полимеразы, мутации возникают и из-за воздействия внешних факторов. Это может быть радиация, ультрафиолетовое излучение или действие химических веществ-мутагенов, а также вирусы. Слайд 25

Попробуем воспроизвести тот процесс, который происходит при мутациях.  Ролевая игра «Мутации»

Для этой игры необходимо придумать какой-то алгоритм действий, в результате которого можно получить конечный продукт. Например, пусть эго будет алгоритм рисования человечка (вариант 2- изготовления бутерброда). Каждый человек в игре исполняет роль транспортной РНК, т. е. доставляет свой элемент для синтеза конечного продукта. В первую очередь запишите на генетический код. 

ТАА — ГЦГ — ЦЦЦ — ТТТ — ГГЦ — ЦТА — ТТЦ — ГТГ — ТТА

Приготовьте на отдельных карточках кодоны для участников игры с их значениями.

Кодоны и их значение:

ТАА — сотрите надпись с доски

ГЦГ — нарисуйте в центре доски круг; 

ЦЦЦ — нарисуйте ниже первого круга еще один - чуть больше первого;

ТТТ — нарисуйте два одинаковых отрезка от точек соединений двух кругов в стороны, вниз;

ГГЦ —нарисуйте два одинаковых отрезка вниз от большого круга;

ЦТА — нарисуйте две точки выше центра первого круга на не очень большом расстоянии друг от друга;

ТТЦ — нарисуйте небольшую дугу в первом круге ниже двух точек; ГТГ — нарисуйте спираль по дуге по верхней части первого круга; ТАА — сотрите с доски.

Каждый участник игры выбирает свой кодон (можно по жребию) и ведущий зачитывает по очереди нуклеотидную последовательность из кодонов. Участники подходят к доске и выполняют свои действия согласно значениям. После окончания «сборки человечка» участники обсуждают, что у них получилось.

Поясните, что кодоны – это т-РНК, которые несут значения (аминокислоты), а в получившийся человечек – это синтезированный из «аминокислот» белок. Далее можно усложнить игру и внести мутации — например, заменить последовательность

ТАА— ЦЦЦ —ГТГ— ГЦГ— ТТТ— ГГЦ — ЦТА — ТТЦ— ТТА

Или же:

-  вставить второй кодон ТАА— сотрите с доски, посредине цепи. 

-  заменить в кодоне ТТЦ букву «Ц» на «Т». Что получится в этих случаях?

Сможет ли при таких изменениях белок выполнять свои функции.

Обратите внимание на то, что не всегда результат мутации будет сильно менять структуру конечного продукта. Но порой может привести к печальному исходу.

Вариант 2., если все же кто-то захочет сможет использовать – он более оригинален и привлекателен.

Для бутерброда он может выглядеть таким образом.

Кодоны и их значение:

ТАА — раскройте пакет с хлебом;

ГЦГ — выньте один кусок хлеба и положите его на тарелку; 

ЦЦЦ — откройте майонез (или масло, или творожный сыр);

ТТТ — выдавите майонез на кусок хлеба;

ГГЦ — возьмите нож и намажьте майонез на кусок хлеба;

ЦТА — закройте майонез и откройте пакет с колбасой;

ТТЦ — положите три ломтика колбасы на кусок хлеба;

ГТГ — закройте пакет с колбасой и откройте пакет с сыром; ТТА — положите три ломтика сыра на колбасу; ATT — закройте пакет с сыром.

Каждый участник игры выбирает свой кодон, а ведущий записывает нуклеотидную последовательность из кодонов, указанных на доске, так, чтобы получился вкусный бутерброд. Затем ведущий объявляет старт трансляции и зачитывает первый кодон.

Участник, играющий роль этого кодона, подходит к столу и выполняет своё действие.

После окончания сборки бутерброда участники обсуждают, что у них получилось.

Далее так же можно усложнить игру и внести мутации — например, заменить кодон

ТТЦ (положите три ломтика колбасы на кусок хлеба) на кодон ТЦЦ (положите три ломтика колбасы на стол). Можно также сделать «делению» (удалив один кодон из инструкции), «дупликацию» (повторив один кодон два раза), «инверсию» (вставив дополнительный кодон-инструкцию — например, добавив лист салата) или «инверсию» (переставив два или три кодона местами).

Слайд 26.

Мы уже упоминал, что мутации могут происходить и от вирусов. Вирусы – это неклеточная форма жизни. Они устроены предельно просто и не способны к обмену веществ – они не нуждаются ни в питании, ни в дыхании. Признаки жизни они проявляют только попав внутрь живой клетки. Во внешней среде вирус представляет собой микроскопическую частицу (вирион), состоящий из нуклеиновой кислоты, покрытой сверху белковой оболочкой (капсидом). Для того чтобы размножится вирусу необходимо доставить во внутрь клетки свою генетическую информацию. Проникнув внутрь клетки вирус начинает использовать ресурсы клетки, включающие три взаимосвязанных событий: репликация генома вируса, синтез вирусных белков и сборку вирусных частиц. 

Слайд 27.

С одной стороны, вирусы служат возбудителями большого числа инфекционных заболеваний: корь, краснуха, грипп, гепатит всем уже знакомый короновирус и др. Но в тоже время очень большая экологическая роль вирусов заключается в том, что меняя геном, они тем самым меняют и различные признаки организмов.  Ведь иногда вирусы, попав в клетку, встраивают свои гены в геном хозяина и становятся его частью и даже передаваться потомкам. Надо сказать, что наш с вами геном как минимум на 10% состоит из таких вот последовательностей, доставшихся нам от вирусов. Таким образом вирусы могут менять геном различных живых существ и участвуют в эволюционном процессе.

Кроме того, современная наука научилась использовать вирусы и в борьбе с бактериальными инфекциями и как инструмент в генной инженерии. Но об этом вы можете узнать, когда более подробнее и глубже будете знакомиться и изучать с этой интереснейшей наукой генетикой.

Ну а сейчас в качестве профилактики и изучения распространения вирусных заболеваний мы с вами проведем игру «Нулевой пациент» (см. Приложение 3).

IV. Заключение.

Ну и в завершении урока подведем итоги. Посмотрим, насколько вы усвоили новый материал.

Задания-загадки. Слайд 28.

К какому типа нуклеиновых кислот относится следующие фрагменты? Ответ: А.ДНК, Б.РНК

Слайд 29.

Постройте на данном участке ДНК комплементарную ей и-РНК

Ответ: ГАЦГГЦЦУУ

Слайд 30.

Какой процесс изображен на рисунке?

А. Трансляция    Б. Репликация В. Транспирация Г. Транскрипция                 

Слайд 31

Выберите из представленных растений, которые по вашему мнению являются мутантами? ОТВЕТ: Б и Е.  (А- синих хризантем нет – их подкрашивают, Иголки – видоизмененные листья, желтые листья малины – нехватка азота или других минеральных веществ).

Слайд 32.

1.  Как называется участок ДНК?

2.  Как имя мифической героине в виде исполинской  полуженщины-полузмеи? Животное с таким названием  на нее совсем не похоже.

3.  Как называется мономер нуклеиновых кислот. 4. Как называются заболевания , связанные с  мутациями клеток?

5. Как называется азотистое основание, которого  нет в РНК?

6.Как называется свойство, которое изучает генетика?

7. Кто автор произведения о монстре

Ответ: ГЕНОТИП

Ген, Ехидна, Нуклеотид, Онкологические, Тимин, Изменчивость, Пушкин

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ1.

«Генетически й сундучок». Правила игры

Все карты разделены на несколько тематических групп, в каждой из которой 4 карты.

Группы: Нуклеиновые кислоты (ДНК, и-РНК, р-РНК, т-РНУ), Азотистые основания (Аденин, Гуанин, Тимин, Цитозин), органоиды клетки (митохондрии, лизосомы, рибосомы, центриоли) и т.д.  На каждой карте имеется информация о том или ином термине и иллюстрация.

Сперва, все игроки получают по 4 карты, путем раздачи по одной карте по кругу. Теперь, каждый игрок начинает по очереди задавать соперникам специальные вопросы.  Если ответ на вопрос положительный (игрок угадал карту противника), он забирает угаданные карты себе. Вопрос может задаваться игроку как по часовой стрелке, так и любому сопернику. 

Угадывание карт производится по определенным свойствам, поэтому, выделяются следующие типы вопросов: 

А) наличие у соперника карт определенного достоинства - группы, например азотистые основания (Пример вопроса:- У вас есть азотистые основания?) 

Б) наличие у соперника карт определенного конкретного понятия - представителя этой группы (Пример вопроса:- У вас есть тимин?)

Вопросы задаются поочередно в той последовательности, как они указаны в правилах: сначала группа, потом представитель группы. При каждом положительном ответе игрок задает следующий вопрос. Если и на последний вопрос ответ будет положительным, то игрок, задавший его, забирает у соперника угаданные карты себе и снова начинает задавать вопросы с начала. 

В случае отрицательного ответа на любой из заданных вопросов, игрок, задававший вопрос, должен взять одну карту из колоды. В этом случае ход переходит другому игроку по часовой стрелке. 

У игрока на руках могут закончиться карты. Тогда он берет карту из колоды. Собрав на руках «сундучок» - все 4 карты данной группы, игроку необходимо выложить их (убрать с руки).  Примеры карточек.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Практическое задание «Модель ДНК»

Для того чтобы смоделировать синтез ДНК (репликацию), потребуется из пластилина  4 длинных жгута, небольшие шарики, плитки (4 цвета) и зубочистки. Пластилин можно заменить на картон, бумагу, клей но тогда это не будет дольше. 

Задание1. Положите два пластилиновых жгута параллельно друг другу. На зубочистки наденьте по два комплементарных «нуклеотида», а потом воткните их между длинными жгутами-основами. Если это позволяет сделать материал, то длинные жгуты можно скрутить в спираль.

Задание 2. Разрежьте полученную «молекулу» ДНК посредине, разъединяя комплементарные «нуклеотиды» (зубочистки надо разрезать пополам – в клетке это делает фермент хеликаза (разрушает водородные связи). Полученные одноцепочные «молекулы» ДНК отодвинуть друг от друга и положить с имеющейся уже цепочкой новую длинный жгут, а  после достройте новую нуклеотидную цепь (теперь вы будетет работать как фермент ДНК-полимераза) в соответствии с комплементарностью  Далее замените половинки зубочисток на целые, так как они не умеют сами образовывать между собой связи как это делают азотистые основания ДНК. После окончания репликации, сравните полученные молекулы ДНК.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

Игра «НУЛЕВОЙ ПАЦИЕНТ»

Игру, моделирующую распространение инфекции, можно проводить не только в классе, но и для более широкой аудитории. Каждый участник получает одноразовый стаканчик, который примерно на одну треть заполнен водой. В одном из таких стаканчиков вместо воды — щёлочь (0,1 %-й раствор).

Задание. 

Участники могут свободно передвигаться по аудитории и производить «контакты»:

два человека сливают жидкость в один стакан и затем разделяют поровну. Можно предложить, чтобы в ходе контактов участники задавали, придуманный самими вопрос по материалу, полученному на данном уроке. 

Необходимо, чтобы участники «контактировали» с разными людьми, т. е. каждый раз пара должна быть новой. Каждый участник должен сделать пять «контактов», но чем больше человек участвует, тем больше «контактов» надо позволить сделать участникам.

После окончания «инфицирования» в каждый стаканчик добавляют каплю фенолфталеина. Участник, раствор которого окрашен в розовый цвет, считается болевшим. Участники могут попробовать выяснить, от кого пошло заражение. А также выяснить какой вопрос, задаваемый в ходе игры, оказался самым трудным (никто не ответил).