1. Значение процесса синтеза белков в клетке. Введение понятия «ген».
2. Биосинтез белка – это создание молекул белка на основе информации о последовательности аминокислот в его первичной структуре, заключенной в структуре ДНК.
Ген – участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре одного белка.
2. Генетический код. (Объяснение учителя с элементами беседы и использованием таблиц и рисунка 33 учебника.)
Триплет – комбинация из трех нуклеотидов в молекуле ДНК.
Генетический код – зависимость между триплетами нуклеотидов и аминокислотами.
Свойства генетического кода.
1. Код «врожден» т.е. триплетен, когда одна аминокислота может кодироваться несколькими триплетами.
2. Код специфичен – один триплет всегда обозначает только одну аминокислоту.
3. Код универсален – для всех живых организмов, что свидетельствует о единстве происхождения всех живых организмов.
4. Код не перекрывается, т.е. один нуклеотид не может одновременно входить в состав соседних триплетов.
5. Код не имеет знаков препинаний, и если один нуклеотид выпадает из тройки, то его место занимает ближайший нуклеотид из соседней тройки.
6. Из 64 триплетов три: УАА, УАГ, УГА – не кодируют аминокислоты. Эти триплеты (их называют стоп-кодонами) – сигналы окончания синтеза полипептидной цепи.
7. Определение аминокислот по генетическому коду и-РНК.
3. Транскрипция. (Объяснение учителя с элементами беседы и использованием таблиц)
Транскрипция – биосинтез молекул РНК на соответствующих участках ДНК.
4. Роль тРНК в биосинтезе белка. (Объяснение учителя с элементами беседы и использованием таблицы.)
Переносит аминокислоты к месту синтеза белков на рибосомы.
Каждая молекула т-РНК содержит примерно 80 нуклеотидов. Специфичность т-РНК определяется структурой антикодона, т. е. участка соединения с конкретным триплетом и-РНК.
5. Трансляция. (Объяснение учителя с использованием таблицы учебника.)
Трансляция – это перевод последовательности нуклеотидов молекулы иРНК в последовательность аминокислот синтезируемого белка.
Кодон – участок иРНК, состоящий из трех последовательных нуклеотидов.
Антикодон – участок молекулы тРНК, состоящий из трех нуклеотидов и распознающий комплементарно соответствующий ему участок иРНК.
Полисома – все рибосомы, синтезирующие один и тот же белок, закодированный в данной и-РНК.
Механизм синтеза полипептидной цепи на рибосоме
| Молекулы | Роль в биосинтезе | Процессы в рибосомах |
| Информационная РНК (иРНК) | Является матрицей | Обеспечивает закодированную последовательность мономеров в полипептидной цепи |
| Транспортная РНК (тРНК) | Обеспечивает перенос аминокислот из цитоплазмы | Доставляет аминокислоты в рибосомы |
| Белки-ферменты | Катализируют образование химических связей | Катализируют возникновение пептидных связей между аминокислотами в процессе образования полипептида |
| АТФ | Обеспечивает биосинтез энергией | Обеспечивает энергией образование пептидных связей |
Этапы биосинтеза. Генетическая информация с ДНК на белок передаётся через иРНК.
ДНК — > иРНК — > белок
Транскрипция трансляция
Ген – участок ДНК, кодирующий информацию об одном белке.
IV. Практическая работа.
Практическая работа № 2.
Тема: Решение элементарных задач по молекулярной биологии.
Цели: закрепление знаний понятий «транскрипция, трансляция»; формирование умений решать элементарные задачи по молекулярной биологии; развивать мышление, познавательный интерес; воспитывать аккуратность, внимание.
Ход урока:
Вариант № 1
1. Фрагмент первой цепи ДНК имеет следующее строение: ТАЦ АГА ТГГА ГТЦ ГЦГ. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, закодированных во второй цепи ДНК, иРНК и последовательность аминокислот в белке.
Решение:
ДНК: 1-я цепочка ТАЦ-АГА-ТГГ-АГТ-ЦГЦ
2-я цепочка АТГ-ТЦТ-АЦЦ-ТЦА-ГЦГ
иРНК УАЦ-АГА-УГГ-АГУ-ЦГЦ
белок тир-арг-трип-сер-арг
2. Фрагмент цепи А белка нормального гемоглобина состоит из 7 аминокислот, в такой последовательности вал-лей- лей-тре-про-глн-лиз. 1. Какое строение имеет фрагмент иРНК, являющейся матрицей для синтеза этого фрагмента молекулы гемоглобина? 2.Каково строение фрагмента ДНК, который кодирует данную иРНК?
Решение:
Белок: вал-лей- лей-тре-про-глн-лиз
иРНК ГУУ-УУА-УУА-АЦУ-ЦЦУ-ЦАА-ААА
ДНК 1цепь ЦАА-ААТ-ААТ-ТГА-ГГА-ГТТ-ТТТ
2 цепочка ГТТ-ТТА-ТТА-АЦТ-ЦЦТ-ЦАА-ААА
Вариант №2
1. Белок кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК:
ТГТ ТАТ ТАТ ГАА ТГТ. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, закодированных во второй цепи ДНК, иРНК и последовательность аминокислот в белке.
2. Фрагмент цепи А белка нормального гемоглобина состоит из 7 аминокислот, в такой последовательности лиз- лей – вал- глн- лей- тре- про
1. Какое строение имеет фрагмент иРНК, являющейся матрицей для синтеза этого фрагмента молекулы гемоглобина? 2.Каково строение фрагмента ДНК, который кодирует данную иРНК?
V Закрепление.
Как вы понимаете утверждение: «Генетический код универсален для всех живых организмов на нашей планете»?
Решение биологических задач:
1. Участок гена имеет такую последовательность нуклеотидов:
ТТТ - ТАЦ – АЦА – ТГТ – ЦАГ. Определите последовательность нуклеотидов иРНК и последовательность аминокислот в белковой молекуле, которая синтезируется под контролем этого гена.
2. Какую последовательность имеет молекула иРНК, которая синтезируется на участке гена с такой последовательностью нуклеотидов:
А) ЦТГ – ЦЦГ – ЦТТ – АГТ – ЦТТ;
Б) ЦАЦ – ТАТ – ЦЦТ – ТЦТ – АГГ.
Определите последовательность аминокислот в белковой молекуле.
3. В процессе трансляции участвовало 30 молекул тРНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.
Решение:
30тРНК = 30 аминокислот
30 аминокислот = 30 триплетов
30х3 = 90 нуклеотидов.
4. Белок состоит из 50 аминокислотных остатков. Сколько нуклеотидов в гене кодирует первичную структуру этого белка?
Решение:
50х3 = 150.
Задание №5.
Составить последовательность нуклеотидов в и-РНК по участку цепи ДНК. Пользуясь таблицей генетического кода определить последовательность аминокислот в полученной цепи и-РНК и подписать их.
А-Г-Ц-Т-Т-Г-Г-А-Ц-
Задание №6. Решение задачи
Какова скорость синтеза белка у высших организмов, если на сборку инсулина, состоящего из 51 аминокислотного остатка, затрачивается 7,3 с?
Решение задачи:
5I: 7,3 = 7 (аминокислот в 1 сек.).
(Ответ: в 1 сек. сливается 7 аминокислот.)
Задание №7.
Пользуясь таблицей кода ДНК, определите, какие аминокислоты кодируют триплеты ЦАТ, ТТТ, ГАТ. Какими триплетами закодированы аминокислоты вал, фен, три?
VI. Задание на дом.
Урок № 17,18
Тема: Клеточный цикл. Митотическое деление клеток. Мейоз. Биологическое значение мейоза.
Цель: углубить знания о формах размножения организмов, о митозе и мейозе и их биологическом значении
Задачи:
Образовательные: сформировать знания о значении деления клетки для размножения, роста и развития организмов, о процессах, протекающих в клетке в интерфазу и в период митоза, о механизме, обеспечивающем постоянство числа и формы хромосом в клетках, равномерное распределение генетической информации между дочерними клетками; научить правильно проводить сравнение митоза и мейоза, выявлять основные черты сходства и различия между этими типами деления клетки.
Воспитательные: подвести обучающихся к выводу о материальном единстве органического мира, о необходимости охраны природной среды;
Развивающие: развивать логическое мышление, умение устанавливать связь между понятиями, развивать речь, познавательную способность, продолжить формирование навыков самостоятельной работы с текстом и рисунками учебника, с дополнительной литературой.
Тип урока: комбинированный.
Методы обучения: частично-поисковый, проблемный
Оборудование: таблицы «Митоз», «Мейоз», книга.
Ход урока
I Организационный момент.
