Урок на тему: Генетическая информация. ДНК – матрица для синтеза белка. Удвоение (редупликация ДНК). Образование информационной РНК на матрице ДНК.

Предмет: Биология                                                              класс: 9

Номер урока: 12                                                                    дата:

Тема: Генетическая информация. ДНК – матрица для синтеза белка. Удвоение (редупликация ДНК). Образование информационной РНК на матрице ДНК.

Цель урока:

·       Обуч. Сформировать у учащихся знания о структуре и функциях нуклеиновых кислот, раскрыть сущность матричного синтеза, характерного для живой природы.

·       Развив. Научить школьников сравнивать строение, состав и функции ДНК и РНК в клетке; выявлять причины наблюдаемых различий.

·       Воспит. Убедить школьников, что научный метод позволяет исследователям успешно изучить состав, строение и функции органических веществ в клетке.

Методы активизации мыслительной деятельности 3-5 мин.

Орг. момент. План урока.

Основная часть (новый материал) 5-7 мин.

Рассмотрим строение и функции нуклеиновых кислот в клетке.

ДНК и РНК - полимеры. Макромолекула ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из двух полинуклеотидных цепочек. Молекула РНК состоит из одной цепочки, образованной звеньями нуклеотидами.

Молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты)

Молекула транспорт РНК (рибонуклеиновой кислоты)

Нуклеотид ДНК и нуклеотид РНК имеют черты сходства и различия.

Строение нуклеотида РНК.

Азотистое основание ------- углевод рибоза ------- остаток фосфорной кислоты.

Аденин

Гуанин

Цитозин

Урацил.

Строение нуклеотида ДНК.

Азотистое основание ------- углевод дизоксирибоза ------- остаток фосфорной кислоты.

Введем необходимые обозначения:

1 вариант.

ДНК.

Выполняет роль хранителя наследственной информации. Представляет собой две спирально закрученные нити. Вдоль молекулы ДНК может уложится тысячи белковых молекул. Это полимер молекулами, которого являются нуклеотиды. (Рис 75 стр. 159.)

Из рисунка видно, что углевод и фосфорная кислота одинаковы и лишь отличаются азотистыми основаниями. Соответственно называются нуклеотид с аденином, нуклеотид с Тимином, нуклеотид с цитозином и т. д. Соединения происходят через углевод. Основания подходят близко друг к другу и между ними возникают водородные связи. Но есть строгая закономерность:

против А всегда оказывается Т, Г-Ц (Г комплементарен Ц, Т комплементарен А). Это придает молекулу устойчивость и сохраняет её подвижность.

2 вариант.

Удвоение ДНК.

Принцип удвоения обеспечивает точную передачу наследственных свойств от материнской клетке к дочерней. (Рис. 78 стр. 161.)

Двойная спираль под влиянием ферментов начинает с одного конца раскручиваться, и на каждой цепи начинает образовываться новая цепь из свободных нуклеотидов. Таким образом появляется новая цепь (точный принцип комплементарности). В результате образуются две молекулы точно таково же нуклеотидного состава.

3 вариант

Рибонуклеиновые кислоты (РНК).

Структура сходна с ДНК, но состав нуклеотидов отличается от нуклеотидов ДНК (углевод в РНК не дизоксирибоза, а рибоза). В РНК вместо Тимина (Т) входит Урацил (У).

Виды РНК:

Т - РНК транспортные РНК (связывают аминокислоты и транспортируют к месту синтеза белка).

И - РНК информационные (перенос информации о структуре белка).

Р - РНК рибосомные (входят в состав рибосом).

Физминутка.

 Алгоритм решения задач.

Тип 1. Самокопирование ДНК.

Одна из цепочек ДНК имеет такую последовательность нуклеотидов:
      АГТАЦЦГАТАЦТЦГАТТТАЦГ...
Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка той же молекулы?

Чтобы написать последовательность нуклеотидов второй цепочки молекулы ДНК, когда известна последовательность первой цепочки, достаточно заменить тимин на аденин, аденин на тимин, гуанин- на цитозин и цитозин на гуанин. Произведя такую замену, получаем последовательность:
      ТАЦТГГЦТАТГАГЦТАААТГ...

Тип 2. Кодирование белков.

Цепочка аминокислот белка рибонуклеазы имеет следующее начало:лизин-глутамин-треонин-аланин-аланин-аланин-лизин...
С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку?

Для этого следует воспользоваться таблицей генетического кода. Для каждой аминокислоты находим ее кодовое обозначение в виде соответствующей тройки нуклеотидов и выписываем его. Располагая эти тройки друг за другом в таком же порядке, в каком идут соответствующие им аминокислоты, получаем формулу строения участка информационной РНК. Как правило таких троек несколько , выбор делается по Вашему решению (но, берется только одна из троек). Решений соответственно может быть несколько.
      АААЦАААЦУГЦГГЦУГЦГААГ

Тип 3. Декодирование молекул ДНК.

С какой последовательности аминокислот начинается белок, если он закодирован такой последовательностью нуклеотидов:
      АЦГЦЦЦАТГГЦЦГГТ...

По принципу комплементарности находим строение участка информационной РНК, образующейся на данном отрезке молекулы ДНК:
      УГЦГГГУАЦЦГГЦЦА...

Затем обращаемся к таблице генетического кода и для каждой тройки нуклеотидов, начиная с первой, находим и выписываем соответствующую ей аминокислоту:
      Цистеин-глицин-тирозин-аргинин-пролин-...

Текущий контроль, закрепление материала (проверка понимания) 5-7 мин.

Работа в парах. Составить схему удвоения ДНК и РНК друг для друга.

Итоговый контроль.

Анализ урока. Д\З П. 16.

Таблица генетического кода

Аминокислота	Кодирующие триплеты — кодоны
Аланин	ГЦУ	ГЦЦ	ГЦА	ГЦГ
Аргинин	ЦГУ	ЦГЦ	ЦГА	ЦГГ	АГА	АГГ
Аспарагин	ААУ	ААЦ
Аспарагиновая кислота	ГАУ	ГАЦ
Валин	ГУУ	ГУЦ	ГУА	ГУГ
Гистидин	ЦАУ	ЦАЦ
Глицин	ГГУ	ГГЦ	ГГА	ГГГ
Глутамин			ЦАА	ЦАГ
Глутаминовая кислота			ГАА	ГАГ
Изолейцин	АУУ	АУЦ	АУА
Лейцин	ЦУУ	ЦУЦ	ЦУА	ЦУГ	УУА	УУГ
Лизин			ААА	ААГ
Метионин				АУГ
Пролин	ЦЦУ	ЦЦЦ	ЦЦА	ЦЦГ
Серин	УЦУ	УЦЦ	УЦА	УЦГ	АГУ	АГЦ
Тирозин	УАУ	УАЦ
Треонин	АЦУ	АЦЦ	АЦА	АЦГ
Триптофан				УГГ
Фенилаланин	УУУ	УУЦ
Цистеин	УГУ	УГЦ
Знаки препинания			УГА	УАГ	УАА