Обучающие цели: знать:  - свойства генетического кода;

- строение гена эукариот и прокариот в современном представлении;

Уметь: пользоваться таблицей генетического кода для решения задач по молекулярной биологии.

Развивающие цели: - создать условия на уроке для использования всех каналов поступления информации по теме и ее усвоения;

- способствовать развитию западающих параметров индивидуальных особенностей учеников.

Оборудование: таблица генетического кода, ПК, диск «Биология.Генетика»

Тип урока: комбинированный.

Словарь терминов: ген, генетический код, промотор, терминатор, экзон, интрон, сплайсинг, процессинг, оперон.

Ход урока

1.Фронтальный опрос по ДЗ.

- Что такое ассимиляция?

- Что такое диссимиляция?

- К какому типу реакций относится фотосинтез?

- Что представляет собой фотосинтетическая единица?

- Чем от нее отличается фотосистема?

- Охарактеризовать световую фазу фотосинтеза.

- Темновая фаза фотосинтеза.

- С⁴ фотосинтез и САМ фотосинтез.

2.Целеполагание.

-Что знаю?                          - Что хочу узнать?  (Ученики пишут на листочках и приклеивают к доске)

Определение целей урока и значимость этой темы в системе биологических наук.

3.Новая тема

Каждый живой организм неповторим. Неповторимость организмов определяется различием в строении и структуре белков. Каждый организм имеет свой собственный, строго определенный набор  белков. Именно белки являются основой уникальности каждого вида, хотя некоторые из них, выполняющие одну и ту же функцию у разных организмов, могут быть похожими и даже одинаковыми.

- Вспомните, что представляет собой первичная структура белка?

- Что предопределяет эта структура?

- Где находится информация о первичной структуре белка?

Действительно, информация о первичной структуре белка, о строении, жизнедеятельности клеток и целого организма заключена в молекулах ДНК. Эта информация называется наследственной или генетической, а участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре белка, получил название ген.

Ген – участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре белка.

Генетический код – единая система записи информации о первичной структуре белка в виде последовательности нуклеотидов.

Свойства генетического кода

1.Триплетность(каждая аминокислота кодируется сочетанием из трех последовательно расположенных нуклеотидов)

А теперь давайте попробуем выяснить, почему код триплетен?

- Сколько различных нуклеотидов в ДНК, а сколько белокобразующих аминокислот существует?

- Если бы генетический код был представлен 1 нуклеотидом, то сколько  аминокислот могло бы закодироваться?

- А если бы код был дуплетен, то сколько  можно было бы закодировать аминокислот?

- Сколько различных комбинаций может получиться из 4 нуклеотидов по 3? (64, а этого более чем достаточно, чтобы закодировать 20 аминокислот).

Вот и получается, что генетический код триплетен. А теперь посмотрите на таблицу генетического кода. Как видно, три триплета не кодируют аминокислоты – это терминальные триплеты или стоп кодоны (УАА, УАГ, УГА).

Работа с таблицей генетического кода.

- Какая аминокислота закодирована триплетом АГА, ГЦУ, ЦАГ, УАЦ?

- Найдите все возможные триплеты, кодирующие аминокислоту серин.

Как видим, есть аминокислоты, закодированные не одним, а несколькими триплетами.

Релаксационная пауза:

1.Исходное положение – сидя,откинувшись на спинку парты. Прикрыть веки, крепко зажмурить глаза, затем открыть. Повторить 5 – 6 раз.

2.исходное положение – сидя, руки на поясе. Повернуть голову вправо, посмотреть на локоть правой руки. Вернуться в исходное положение. Повторить 5 – 6 раз.

3.Исходное положение – сидя. Поднять глаза кверху. Выполнить глазами круговые движения по часовой стрелке, затем против часовой стрелки. Повторить 5 – 6 раз.

4.Исходное положение – сидя, закрыв глаза. В течение 30 сек. Массировать веки кончиками указательных пальцев.

2.Вырожденность (множественность)- одна и та же аминокислота может кодироваться несколькими триплетами (исключение метионин и триптофан).  Приложение 7 с диска «Биология. Генетика» темы транскрипция.

3.Однозначность – каждый триплет кодирует только одну аминокислоту.

4.Неперекрываемость – один нуклеотид не может входить в состав нескольких рядом расположенных триплетов. Приложение 8.

5.Непрерывность или без знаков препинания ( при выпадении или вставке нуклеотида при считывании изменяется весь порядок триплетов, поэтому считывание идет всегда со строго определенного пункта, а именно с кодона АУГ. Приложение 9.

6. Универсальность ( у всех живых организмов одинаковые триплеты кодируют одинаковые аминокислоты). Приложение 10.

Учитывая, что ДНК самая крупная молекула, в ней может одновременно содержаться много генов. Есть гены в которых закодирована информация для синтеза белка, а есть гены с информацией для синтеза т- -РНК, р – РНК.

Закономерно напрашивается вопрос: отличается ли по строению ген эукариот и прокариот? Приложение 5.

Гены, кодирующие синтез белка у эукариот, имеют несколько постоянных элементов: промотор (последовательность нуклеотидов ДНК до 80 – 100 пар, которую узнает молекула фермента РНК-полимеразы и соединяется с ней), структурная часть гена(содержит информацию о первичной структуре белка) и терминатор (сигнал остановки). Важная особенность генов эукариот – их прерывистость, т.е. наличие экзонов (кодогенных участков) и интронов (некодогенных участков) в структурном гене.

Молекула и – РНК, синтезированная на таком гене , называется первичным транскриптом. Чтобы первичный транскрипт превратился в зрелую и – РНК происходит процессинг – дозревание, в ходе которого осуществляется еще и сплайсинг (вырезание интронов и сшивание экзонов в единую молекулу).

У прокариот: промотор, оператор (участок ДНК, узнаваемый специфическими белками и регулирующий процесс списывания информации на и – РНК), несколько структурных генов и терминатор. Оперон – оператор и управляемые им структурные гены.

Закрепление

1.Белок содержит 150 аминокислот. Какую длину имеет определяющий его ген в нуклеотидах, если предположить, что он не содержит интронов?

3.Сколько аминокислот закодировано во фрагменте гена, содержащего 240 нуклеотидов и имеющего 3 интрона по 8, 10 и 12 нуклеотидов соответственно?

4.Решить развивающий канон:

Д.З.$ 29

Правополушарным :

- составить сравнительную таблицу генов эукариот и прокариот.

- решить задачу: проанализируйте, каким должен быть генетический код на планете Х, если количество нуклеотидов в ДНК там 5, а аминокислот в белках 80?

Равнополушарным:

- придумать свой развивающий канон по теме;

- как измениться первичная структура белка, закодированного на участке ДНК: АТГ ЦАА ГАТ ТГЦ АЦЦ, если между вторым и третьим нуклеотидом произойдет вставка Ц?