Выбранный для просмотра документ Регуляция транскрипции и трансляции у бактерий. Регуляция у высших организмов. 9 класс.docx
Урок Регуляция транскрипции и трансляции у бактерий. Регуляция у высших организмов. 9 класс
Цель урока: рассмотреть регуляцию транскрипции и трансляции у бактерий и высших растений.
Задачи урока:
Образовательные:
ввести понятие оперон, оператор, субстрат, структурные гены, промотор, репрессор.
Развивающие:
Развитие внимания, памяти, логического мышления, систематизировать, выделять главное и существенное, устанавливать причинно-следственные связи;
Воспитательные:
формировать познавательный интерес к предмету через использование информационно-коммуникационных технологий, воспитывать у учащихся корректного отношения к мнению окружающих.
Тип урока: комбинированный
Оборудование: флипчарт, интерактивная доска, флеш – ролик, таблица “Биосинтез белка”,
Тренажеры: «Составьте и-РНК по фрагменту ДНК»; «Определение аминокислот по генетическому коду и-РНК»; «Биосинтез белка»; «Полирибосома»; интерактивный рисунок «Биосинтез белка», флипчарт, презентация «Регуляция трансляции и транскрипции» (для закрепления процесса регуляции синтеза белка).
План урока:
Орг.момент 1 мин.
Повторение ранее изученных знаний для успешного усвоения новых знаний – 10 мин.
Изучение нового материала с использованием ранее полученных знаний- 15 мин
Физминутка – 2 мин
Закрепление. 12 мин.
Итог урока -2 мин.
Домашнее задание – 2 мин
Рефлексия- 1 мин.
.
Ход урока.
I. Организационный момент
II. Повторение ранее полученных знаний для успешного усвоения новых знаний.
1. В чем проявляется индивидуальность каждого организма? (У каждого своя ДНК, гены и белки).
2. Каково строение ДНК? (Две цепи полимеров закрученные в спираль, мономером является нуклеотид).
3. Что такое нуклеотид? Какие виды нуклеотидов вам известны? (Мономер, имеющий в составе азотистое основание, дезоксирибозу и остаток фосфорной кислоты. В ДНК четыре азотистых основания комплементарных друг другу: аденин – тимину, цитозин – гуанину).
4. Какова функция ДНК? (Хранение наследственной информации).
5. Как кодируется информация в ДНК? (Последовательностью нуклеотидов).
6. Найдите, какая аминокислота зашифрована следующим сочетанием – ГТА, ГАГ, ЦТА? (Гистидин, Лейцин, Аспарагин)
III. Изучение н/м с использованием ранее полученных знаний:
Сообщение темы урока. Сообщается тема урока (флипчарт, 1) и эпиграф урока (флипчарт, 2)
Как создаются белки в клетках и каковы обязательные условия процесса биосинтеза?
(флипчарт, 3)
Работа в парах: Вспоминаем (флипчарт, 4)
1. Какова роль ядра в клетке?
2. С какими органоидами связана передача
наследственных признаков?
3. Какие вы знаете нуклеиновые кислоты?
4. Типы РНК и их роль в биосинтезе белка?
5. Какие функции выполняют белки в клетке?
Флипчарт, 5. Итак, давайте вспомним, что такое ген?
«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?»
М.Ридли
Ген – участок ДНК, несущий информацию о первичной структуре белка-фермента.
Флипчарт, 6. Назовите основное свойство ДНК. Работа с анимацией: достроить 2ую цепь ДНК.
Работа с флипчартом 7 по группам или вариантам:
Флипчарт, 8 -9.
Обьясните цепочку флипчарт, 10
признак - карий цвет глаз;
- цвет определяется пигментом, а это по природе химическое вещество;
- все химические вещества образуются в ходе химических реакций;
- все химические реакции идут под контролем ферментов;
- все ферменты по природе белки
(Не все белки – ферменты, но все ферменты – белки).
Флипчарт, 11- 13).
Регуляция транскрипции и трансляции у бактерий и высших растений (флипчарт 14- 15)
Основные термины по новой теме (флипчарт , 16).
«Регуляция белкового синтеза», записываются в тетради термины и их определения: субстрат, оперон, структурные гены, промотор, оператор, репрессор.
Оперон – участок ДНК, транскрипция которого осуществляется на одну молекулу и-РНК под контролем одного специального белка – регулятора.
Оперон состоит из структурных генов и регуляторных элементов.
Структурные гены кодируют белки, осуществляющие последовательно этапы биосинтеза какого- либо вещества.
К регуляторным элементам относятся промотор, оператор, терминатор.
Промотор – участок связывания фермента, осуществляющего транскрипцию ДНК – РНК – полимеразы. Место начала транскрипции. Определяет, какая из двух цепей ДНК будет служить матрицей для синтеза и-РНК.
Оператор – участок, связывания регуляторного белка.
Терминатор – участок в конце оперона, сигнализирующий о прекращении транскрипции.
Репрессор – белок, присоединяющийся к оператору и блокирующий возможность присоединения к промотору РНК-полимеразы.
На работу оператора данного оперона влияет самостоятельный ген – регулятор, синтезирующий соответствующий регуляторный белок. Этот ген не обязательно располагается рядом с опероном. Кроме того, один регулятор может регулировать транскрипцию нескольких оперонов. Ген – регулятор также имеет собственный промотор и терминатор.
Регуляторные белки бывают двух типов: белок – репрессор или белок – активатор.
Соединения, которые в клетке подвергаются действию ферментов, называются субстратом. Клетки разных тканей одного организма отличаются набором ферментов и других белков.
Почему же клетки, содержащие в своем ядре одинаковую информацию, производят разные белки? Дело в том, что в разных клетках транскрибируются разные участки ДНК, т.е. образуются разные и-РНК, по которым синтезируются разные белки. Специализация клетки определяется не всеми имеющими генами, а только теми генами, с которых информация была прочтена и реализована в виде белка.
Итак, в каждой клетке реализуется не вся, а только часть генетической информации. Как осуществляется регуляция синтеза отдельных белков, рассмотрим на бактериальной клетке (1961г- Жакоб, Львов и Моно, Нобелевская премия).
Бактерия не тратит энергию АТФ на синтез белков, ненужных в данный момент.
Однако через несколько секунд после добавления сахара в клетке синтезируются все ферменты, последовательно превращающие его в продукт, необходимый для жизнедеятельности бактерии.
Ферменты, участвующие в одной цепи превращения субстрата в конечный продукт, закодированы в расположенных друг за другом генах одного оперона. Между этими генами, называемыми структурными (так как они определяют структуру ферментов), и промотором – посадочной площадкой для РНК- полимеразы есть особый участок ДНК – оператор, с которого начинается синтез и-РНК. С оператором взаимодействует специальный белок – репрессор (подавитель). Пока репрессор «сидит» на операторе, РНК- полимераза не может сдвинуться с места и начать синтез и-РНК.
Когда в клетку попадает субстрат А, для расщепления которого нужны ферменты Ф1, Ф2, Ф3, закодированные в структурных генах, одна из молекул субстрата связывается с репрессором, мешающим считывать информацию об этих ферментах.
Репрессор, связанный с молекулой субстрата, теряет способность взаимодействовать с оператором, отходит от него и освобождает дорогу РНК – полимеразе, которая синтезирует
и-РНК, обеспечивающая на рибосомах синтез ферментов, расщепляющих субстрат А.
Как только последняя молекула субстрата А будет преобразована в конечный продукт, освобожденный репрессор возвратится на оператор и закроет путь полимеразе. Транскрипция и трансляция прекращаются. И-РНК и ферменты, выполнив функции, расщепляются соответственно дл нуклеотидов и аминокислот.
Другой оперон, содержащий группу генов, в которых закодированы ферменты для расщепления субстрата Б, остается закрытым до поступления в клетку молекул этого субстрата. Количество структурных генов в опероне зависит от сложности биохимических превращений того или иного субстрата.
Регуляция транскрипции и трансляции у прокариот (флипчарт, 17-18)
Этапы транскрипции (флипчарт, 19), работа с анимацией: составить иРНК по ДНК
Связывание ДНК-матрицы – узнавание промотора, образование открытого двойного комплекса
Инициация – соединение 2-х первых нуклеотидов, образование открытого тройного комплекса, начало синтеза РНК
Элонгация – продолжение синтеза РНК
Терминация – завершение синтеза РНК
Особенности регуляции у эукариот (флипчарт, 22)
Регуляция генной активности у высших организмов намного сложнее, чем у бактерий.
У эукариот наряду с регуляторными процессами, влияющими на функционирование отдельной клетки, существуют системы регуляции организма как целого.
В отличие от прокариот, у которых процессы транскрипции и трансляции не разобщены во времени и пространстве, у эукариот синтез РНК происходит в ядре клетки, а синтез белков на рибосомах в цитоплазме. Образующиеся в ядре и-РНК подвергаются там целому ряду изменений под действием ферментов и в комплексе с различными белками проходят через ядерную оболочку. Разные и-РНК транслируются в разное время после их образования. Это зависит от того, с какими белками они связаны в цитоплазме.
Познание регуляторных механизмов транскрипции и трансляции необходимо для управления процессами реализации генетической информации.
У эукариот транскрипция осуществляется с участков, подобных оперонам прокариот и также состоящих из регуляторных и структурных генов, однако у оперонов эукариот имеется ряд особенностей:
1. В состав оперона эукариот входит лишь один структурный ген (а не несколько – как у прокариот).
2. Оперон эукариот почти всегда содержит только структурный ген, а прочие гены разбросаны по хромосоме или даже по разным хромосомам.
3. Оперон эукариот состоит из чередующихся друг с другом значащихся (экзонов) и незначащих (интронов) участков. При транскрипции считываются как экзоны, так и интроны, а затем в ходе процессинга происходит вырезание интронов (сплайсинг).
4. У эукариот механизмы регуляции активности генов и генома в целом сложны.
У прокариот иРНК не подвергается процессингу – они способны работать сразу после синтеза.
У всех организмов процессинг РНК происходит в ядре.
Различия в регуляции транскрипции и трансляции у прокариот и эукариот (флипчарт, 24)
Прокариотическая мРНК не нуждается в обработке и транспортировке, трансляция рибосомой может начаться немедленно после транскрипции.
Так как у прокариот транскрипция совмещена с трансляцией, прокариотическая клетка может быстро реагировать на изменения в окружающей среде путём синтеза новых белков, то есть регуляция происходит, в основном, на уровне транскрипции.
Следовательно, можно сказать, что трансляция у прокариот совмещена с транскрипцией и происходит ко-транскрипционно.
Эукариотическая мРНК должна быть обработана и доставлена из ядра в цитоплазму, и только тогда может быть транслирована рибосомой. Трансляция может происходить как на рибосомах, находящихся в цитоплазме в свободном виде, так и на рибосомах, ассоциированных со стенками эндоплазматического ретикулума. Таким образом, у эукариот трансляция не совмещена напрямую с транскрипцией.
Значение регуляторных механизмов у бактерий и высших растений( флипчарт, 25) .
Познание регуляторных механизмов транскрипции и трансляции необходимо для управления процессами реализации генетической информации.
Работа со страницнй 26 флипчарта:
физминутка
Закрепление
Найди ошибку (флипчарт 27)
Рибосомы, словно бусы
Забрались на ДНК.
С ДНК они читают
Код молекулы белкa.
Строят цепь белкa они
Согласно информации.
Вместе весь процесс зовем
Коротко, мы, трансляция.
Решение задач (флипчарт, 28-33)
Д/з: конспект выучить
решить задачу:
1. Дан участок правой цепи ДНК:
Т-Т-Ц-Т-Ц-А-Ц-Г-Ц-А-А-А-Г-Т-Ц
Постройте фрагмент белка зашифрованного в левой цепи
гена:
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Выбранный для просмотра документ Рефлексия.ppt
Скачать материал "Конспект, флипчарт по биологии на тему "Регуляция транскрипции и трансляции у бактерий. Регуляция у высших организмов" (9 класс)."
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Какие ощущения вы испытываете при изучении этой темы?
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Выбранный для просмотра документ физминутка для рук.pptx
Скачать материал "Конспект, флипчарт по биологии на тему "Регуляция транскрипции и трансляции у бактерий. Регуляция у высших организмов" (9 класс)."
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
«Делай как я!»
Физкультминутка
для
кистей рук:
2 слайд
3 слайд
4 слайд
5 слайд
6 слайд
7 слайд
8 слайд
9 слайд
10 слайд
11 слайд
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Цель урока: рассмотреть регуляцию транскрипции и трансляции у бактерий и высших растений. Задачи урока: Образовательные: ввести понятие оперон, оператор, субстрат, структурные гены, промотор, репрессор. Развивающие: развивать внимания, памяти, логического мышления, систематизировать, выделять главное и существенное, устанавливать причинно-следственные связи; Воспитательные: формировать познавательный интерес к предмету через использование информационно-коммуникационных технологий, воспитывать у учащихся корректного отношения к мнению окружающих. Тип урока: комбинированный Оборудование: флипчарт, интерактивная доска, флеш – ролик, таблица “Биосинтез белка”,
Тренажеры: «Составьте и-РНК по фрагменту ДНК»; «Определение аминокислот по генетическому коду и-РНК»; «Биосинтез белка»; «Полирибосома»; интерактивный рисунок «Биосинтез белка», флипчарт, презентация «Регуляция трансляции и транскрипции» (для закрепления процесса регуляции синтеза белка).
6 663 776 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Волкова Татьяна Викторовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
72 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч. — 180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Мини-курс
6 ч.
Мини-курс
3 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.