Урок биологии по теме "Решение задач по молекулярной биологии и цитологии" (10 класс)

Урок по биологии 10 класс  Тема   урока  «Решение   задач   по   молекулярной   биологии   и цитологии». Цель урока: ­   расширить   знания   учащихся   о   пластическом   обмене   через   решение биологических   задач,   сформировать   представления   о   генных   мутациях   их причинах и последствиях; ­   развить   навыки   решения   биологических   задач,   умения   применять полученные знания в изменившихся условиях; ­   способствовать   формированию   ценностного   отношения   к   своему здоровью и стремления к здоровому образу жизни. Оборудование:   модель   «Биосинтез   белка»,   модель   молекулы   ДНК, презентация урока, компьютер, проектор. Тип урока – комбинированный Формы работы – индивидуальная работа, групповая работа Методы: исследовательский, поисковый метод,  Деятельность учителя Деятельность учащихся 1. Организация. Приветствие Озвучивает тему урока: ­   называют   типы   задач:  биосинтез белка,   определение   количества нуклеотидов   в   молекуле   ДНК, количества   водородных   связей   и длину   молекулы   ДНК,   определение количества   аминокислот,   т­РНК, триплетов нуклеотидов, участвующих в биосинтезе белка. и     ­  Какие   типы   задач   мы   научились решать на предыдущих уроках? 2. Актуализация знаний 1) Решение задач: 1. В   молекуле   ДНК   находится   1100 нуклеотидов c аденином, что составляет 10% от их общего числа. Определите,   сколько   нуклеотидов   с (Т),   гуанином   тимином   (Г), цитозином   (Ц)   содержится   в отдельности   в   молекуле   ДНК,   и объясните   полученный   результат. Посчитайте число водородных связей в молекуле ДНК и длину молекулы, если   один   нуклеотид   занимает   0,34 нм. ­   Какие   знания   помогли   в   решении этой задачи?   Определите   Полипептид   состоит   из   20 2. аминокислот.   число нуклеотидов   на   участке   гена,   который кодирует   первичную   структуру   этого полипептида,   число   кодонов   на   иРНК, соответствующее этим аминокислотам, и число   молекул   тРНК,   участвующих   в биосинтезе   этого   полипептида.   Ответ поясните. ­ Какой процесс описывает задача? ­ решают задачу  самостоятельно     ­ осуществляют взаимопроверку ­ Знание о строении молекулы ДНК ­ объясняют решение задачи ­ Биосинтез белка 2) Биосинтез белка Демонстрирует анимацию «Биосинтез белка» ­   озвучивают   анимацию   «Биосинтез белка» 3.   Участок   молекулы   ДНК,   кодирующей последовательность   аминокислот   в   белке, имеет следующий состав:  ­ решают задачу Г­А­Т­Г­А­А­Т­А­Г­Т­Г­Ц­Т­Т­Ц. Определите последовательность нуклеотидов   и­РНК,   антикодонов   т­РНК, аминокислот белка.  Дайте   определения   понятиям ­ транскрипция   и   трансляция, опишите   свойства   генетического кода ­ самопроверка с доски ­   дают   определения   терминам, описывают   свойства   генетического кода Изучение нового материала Фронтальная беседа ­ Ассимиляция ­   пропуск   буквы,   удвоение   буквы, буквы поменять местами, написать другую букву и др. Дупликация – удвоение  Делеция – утрата Инверсия – поворот на 180 градусов Инсерция – встраивание Трансформация – перенос  Как   называется   пластический 1) Введение в тему Биосинтез   белка   относится   к реакциям   матричного   синтеза пластического обмена. ­ обмен? ­ Какие ошибки можно допустить, если   невнимательно   печатать   это слово? 2) Мутации Такие   же   ошибки   могут   произойти при   редупликации   молекулы   ДНК. Эти   ошибки   называются   генными мутациями. ­   ассоциативно подобрать   определения   для   видов мутаций Дупликация.  В   этом   случае   происходит повторное   дублирование   либо   удвоение фрагмента ДНК от 1 нуклеотида до генов.  Делеция. В этом случае имеет место утрата фрагмента ДНК от нуклеотида до гена.  Инверсия.  В   этом   случае   отмечается поворот   на   180   град.   участка   ДНК.   Его размер   может   быть   как   в   два   нуклеотида, так   и   в   целый   фрагмент,   состоящий   из нескольких генов.  Инсерция.  В   этом   случае   происходит вставка   участков   ДНК   от   нуклеотида   до гена.  Молекулярные трансформации, захватывающие от 1 до нескольких звеньев, рассматриваются как точечные изменения.    Попробуйте ­   Научиться   решать   биологические задачи по теме   «Влияние мутаций на процесс биосинтеза белка» ­ Работа в группах ­ Делают  вывод  о том, что все виды генных   мутаций   в   молекуле   ДНК приводят   к   изменению   структуры белка   и   нарушению   признаков   и свойств. Фронтальная беседа   Называют: ­ радиация, химические вещества   температура, ­ Стремление к ЗОЖ ­ Сформулируйте задачи на  урок 3)   Решение   задач   –   продолжение задачи 3 ­ 1 вариант ­  Объясните, к каким последствиям   может   привести   случайное добавление   нуклеотида   гуанина   (Г)   между седьмым и восьмым нуклеотидами ­ 2 вариант ­  Объясните, к каким последствиям   может   привести   то,   что шестой   и   седьмой   нуклеотид   поменяются местами ­  3 вариант ­  Объясните,  к каким последствиям   может   привести   случайное выпадение четвертого нуклеотида 4) Причины и последствия мутаций Причины   –   мутагены, окружающей   среды, мутации ­ Какие мутагены вы знаете?   условия   вызывающие Последствия – изменения признаков и свойств в организме, наследственные и   ненаследственные   заболевания. Пример: серповидная анемия Рефлексия ­ Учащиеся отвечают на вопросы ­   Что   нового   узнали   на   уроке? Достигли ли цели урока? ­ Для чего нам необходимы знания о мутациях? ­   Какие   затруднения   возникли   на уроке? ­   Какие   пробелы   в   своих   знаниях заметили? Домашнее задание ­ Решение биологических задач • Решение биологических задач 4­ 8; • ФИПИ   –   открытый   банк заданий стр. 1­68 ПРИЛОЖЕНИЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ И ЦИТОЛОГИИ 1. Участок одной из двух цепей молекулы ДНК содержит 300 нуклеотидов с аденином (А),   100   нуклеотидов   с   тимином   (Т),   150   нуклеотидов   с   гуанином   (Г)   и   200 нуклеотидов с цитозином (Ц). Какое число нуклеотидов с А, Т, Г и Ц содержится в двухцепочечной молекуле ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок, кодируемый этим участком молекулы ДНК? Ответ поясните. 2. Участок цепи ДНК, кодирующий первичную структуру полипептида, состоит из 15 нуклеотидов. Определите число нуклеотидов на иРНК, кодирующих аминокислоты, число аминокислот в полипептиде и количество тРНК, необходимых для переноса этих аминокислот к месту синтеза. Ответ поясните. 3. В   биосинтезе   полипептида   участвовали   тРНК   с   антикодонами   УУА,   ГГЦ,   ЦГЦ, АУУ, ЦГУ. Определите  нуклеотидную последовательность  участка каждой цепи молекулы ДНК, который несет информацию о синтезируемом полипептиде, и число нуклеотидов,   содержащих   аденин   (А),   гуанин   (Г),   тимин   (Т)   и   цитозин   (Ц)   в двуцепочечной молекуле ДНК. Ответ поясните. 4. В   пробирку   поместили   рибосомы   из   разных   клеток,   весь   набор   аминокислот   и одинаковые   молекулы   иРНК   и   тРНК,   создали   все   условия   для   синтеза   белка. Почему в пробирке будет синтезироваться один вид белка на разных рибосомах? 5. Фрагмент   одной   из   цепей   ДНК   имеет   последовательность   нуклеотидов: ­АТААГГАТГЦЦТТТТ­.   Определите   последовательности   нуклеотидов   в   иРНК   и аминокислот   в   полипептидной   цепи.   Что   произойдёт   в   полипептиде,   если   в результате мутации во фрагменте гена выпадет второй триплет нуклеотидов? Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. 6. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК­матрице. Фрагмент молекулы ДНК,   на   которой   синтезируется   участок   центральной   петли   тРНК,   имеет следующую   последовательность   нуклеотидов:   ЦТТАЦГГГЦАТГГЦТ.   Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте,   и   аминокислоту,   которую   будет   переносить   эта   тРНК   в   процессе биосинтеза   белка,   если   третий   триплет   соответствует   антикодону   тРНК.   Ответ поясните.  7. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК­матрице. Фрагмент молекулы ДНК,   на   которой   синтезируется   участок   центральной   петли   тРНК,   имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГАЦЦТАЦЦЦТГЦЦАГ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте,   и   аминокислоту,   которую   будет   переносить   эта   тРНК   в   процессе биосинтеза   белка,   если   третий   триплет   соответствует   антикодону   тРНК.   Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. 8. В результате мутации во фрагменте молекулы  белка аминокислота фенилаланин (фен) заменилась  на лизин  (лиз).  Определите  аминокислотный  состав  фрагмента молекулы  нормального и мутированного белка и фрагмент мутированной иРНК, если   в   норме   иРНК   имеет   последовательность:   ЦУЦГЦААЦГУУЦААУ.   Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. 9. В результате мутации во фрагменте молекулы белка аминокислота треонин (тре) заменилась   на   глутамин   (глн).   Определите   аминокислотный   состав   фрагмента молекулы  нормального и мутированного белка и фрагмент мутированной иРНК, если   в   норме   иРНК   имеет   последовательность:   ГУЦАЦАГЦГАУЦААУ.   Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.