Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Реализация наследственной информации в клетке" 10 класс

Урок по теме: «Реализация наследственной
информации в клетке». 10 класс. 2 часа
Цели урока
Деятельностная
✓ формирование у обучающихся способности к открытию новых
знаний через выполнение индивидуальных и групповых заданий,
поиска решений проблемных вопросов;
✓ формирование способности учащихся к новому способу действия;
✓ создание условий для самостоятельной деятельности,
направленной на изучение механизмов реализации
наследственной информации в клетке.
Предметно-дидактическая
✓ открытие нового знания: генетический код, свойства
генетического кода, этапы биосинтеза белка.
Планируемые образовательные результаты урока
Предметные
✓ представлять сущность и значение процесса реализации
наследственной информации в клетке;
✓ находить биологическую информацию в разных источниках,
аргументировать свою точку зрения;
✓ называть реакции биологического синтеза, составляющие
пластический обмен;
✓ воспроизводить определения биологических понятий;
✓ объяснять механизм реализации наследственной информации:
биологический синтез белков и других органических молекул в
клетке.
Метапредметные
✓ умение работать с разными источниками биологической
информации: находить биологическую информацию в различных
источниках (тексте учебника, научно-популярной литературе,
биологических словарях и справочниках);
✓ анализировать, систематизировать и оценивать информацию;
✓ развивать способность к логическому мышлению, умению выражать
собственные мысли.
Личностные
✓ развитие познавательного интереса к предмету, ответственного
отношения к учению;
✓ будущее профессиональное самоопределение;
✓ развитие умения осознанно трудиться над поставленной целью.
Тип урока
По ведущей дидактической цели: урок «открытия нового знания»
По способу организации: комбинированный
По ведущему методу обучения: проблемный
Методы обучения
Основной: информационно-развивающий
Дополнительные:наглядный (работа с рисунками, схемами,
моделями-аппликациями), практический(работа в группах,
обсуждение и решение проблемных задач), словесный (беседа,
диалог), фронтальный (работа с презентацией учителя),
индивидуальный (работа с дидактическим материалом, различными
источниками информации).
Основные вопросы урока
1. Сущность и значение процесса реализации наследственной
информации в клетке.
2. Генетический код, его свойства.
3. Этапы биосинтеза белка.
Средства обучения: таблица по общей биологии «Генетический
код», «Биосинтез белка», «Уровни организации белка»,
дидактический материал для проведения работы в группах и
индивидуально, модель «Молекула ДНК», мультимедийный
проектор, компьютер, электронные носители информации,
презентация учителя, модель-аппликация «Биосинтез белка».
Ход урока
1. Этап мотивации (самоопределения) к учебной деятельности.
Приветствие учеников и учителя, организация рабочего места,
инструктаж по работе с листами самооценки.
Обсуждение постулатов, которыми пользовались древние
философы: «Хочешь быть красивым — смотри на красивое.
Хочешь быть здоровым - смотри на красивое». Ученики
высказывают соё отношение, в том числе о важности знаний о
механизмах передачи наследственной информации.
2. Этап актуализация и фиксирование индивидуального
затруднения в пробном действии.
-Какое отношение имеет тема урока «Реализация наследственной
информации в клетке» лично к каждому присутствующему?
-Почему человек и другие организмы способны увеличиваться в
размерах?
-Эритроцит вашей крови содержит белок гемоглобин, а живёт всего
120 дней? Откуда берётся новый гемоглобин?
-Где хранится информация о нашем организме? (Обучающиеся
отвечают на вопросы)
Учитель предлагает заполнить лист самооценки.(Приложение №1)
3. Этап построения проекта выхода из затруднения.
Обучющиеся ставят цель проекта (целью всегда является
устранение причины возникшего затруднения). Уточняют и
согласовывают тему урока. Определяют средства: работа с
учебником, мультимедиа, объяснение учителя, интернет-ресурсы,
презентации, таблицы, модели.
Учитель предлагает учащимся организовать на уроке работу
индивидуально и в группах по 3 человека.
После формирования групп, их участникам для сплочения
маленького коллектива предлагается ответить на вопрос из
конверта. (Приложение №2)
4. Этап реализации построенного проекта.
Вступительное слово учителя.
Обязательным условием существования всех живых организмов
является способность синтезировать белковые молекулы.
Классическое определение Ф. Энгельса: «Жизнь есть способ
существования белковых тел…» не потеряло своего значения в свете
современных научных открытий. Белки в организме выполняют
тысячи разнообразных функций, делая нас такими, какие мы есть.
Мы отличаемся друг от друга ростом и цветом кожи, формой носа и
цветом глаз, у каждого из нас свой темперамент и свои привычки;
мы все индивидуальны и в то же время очень похожи. Наше
сходство и наши различия – это сходство и различия нашего
белкового состава. Каждый вид живых организмов обладает своим
специфическим набором белков, который и определяет
уникальность этого вида. Но при этом белки, выполняющие сходные
функции в разных организмах, могут быть очень похожи, а порой
практически одинаковы, кому бы они ни принадлежали. Причём,
меньше всего различий в белках, обеспечивающих жизненно важные
физиологические функции.
Итак, все свойства любого организма определяются его белковым
составом. Причем структура каждого белка, в свою очередь,
определяется последовательностью аминокислотных остатков.
Следовательно, наследственная информация, которая передаётся
из поколения в поколение, должна содержать сведения о первичной
структуре белков. Информация о строении всех белков организма
заключена в молекулах ДНК и называется генетической
информацией.
Обучающиеся знакомятся с текстом учебника по данной теме
(учитываем, что данная тема была изучена по биологии в 9 классе):
- выделяют главные вопросы и понятия;
- объясняют в группах (по три человека), как происходит
синтез белка, предложенную модель биосинтеза белка.
(Используют средства обучения к данному уроку)
Учитель реализует предметно-дидактическую цель урока -
открытие нового знания: генетический код, свойства генетического
кода, этапы биосинтеза белка. (Презентация учителя,
мультимедийный урок на электронном носителе «Уроки биологии
Кирилл и Мефодия.Общая биология.10 класс).
Решение основных типов задач по теме. (Приложение №3)
5.Этап первичного закрепления с проговариванием во внешней
речи.
Решение типовых задач в группах, индивидуально. (Приложение
№4)
6. Этап самостоятельной работы с самопроверкой по эталону.
Обучающиеся самостоятельно выполняют типовые задания
на новый способ действия; самостоятельно соотносят работы с
эталоном для самопроверки.
Учитель организует обсуждение результатов выполненной
работы. (Приложение №5) Можно использовать дополнительный
информационный материал. (Приложение №6)
7. Этап рефлексии учебной деятельности на уроке.
Учитель организунт работу в группах - обсуждение вопросов.
✓ Какие цели урока были реально достигнуты?
✓ Трудным ли был теоретический материал по данной теме?
✓ В чём его трудность?
✓ Успешно ли вы с ним справились?
✓ Трудно ли было оценить себя, используя эталоны и листы
самоконтроля?
✓ В каких ситуациях могут пригодиться знания о механизмах
реализации наследственной информации в клетке?
✓ Как бы вы оценили свою работу?
✓ Как справились с этой работой твои одноклассники, с которыми
ты работал в группе? Какие трудности они испытывали?
Учитель предлагает заполнить лист самооценки (Приложение №1).
Домашнее задание.
1. Чтение и анализ материала параграфа в соответсвии с темой
урока и самооценкой.
2. Составить текст с пропусками по теме, синквейны по одной из тем:
«Биосинтез белка», «Трансляция», «Транскрипция».
3. Составить самостоятельно 3 задачи по данной теме, решить их,
предложить для решения участникам своей группы, оценить.
Приложение №1.
Приложение №2.
“Внимание, поиск!”
Это химическое вещество вдохновляло поэтов,
композиторы-модернисты пытались в тайнах его строения искать
закономерности звуковой гармонии, астрономы увидели в нём схему,
которая напоминала строение далёких Галактик, – микромир и
макромир вдруг сближались, демонстрируя человеку единство всего
сущего. Если его изъять из всех клеток тела и выпрямить в линию,
можно составить цепочку длиной в 16 миллиардов километров –
двойное расстояние от Земли к Плутону». О каком веществе идёт
речь?
Вопрос
Начало урока
Конец урока
Не знаю
Знаю
Не знаю
Какое отношение имеет тема
урока «Реализация
наследственной информации в
клетке» лично к каждому
человеку?
Почему человек и другие
организмы способны
увеличиваться в размерах?
Эритроцит вашей крови
содержит белок гемоглобин, а
живёт всего 120 дней. Откуда
берётся новый гемоглобин?
Где хранится информация о
нашем организме?
Приложение №3.
1. Одна из цепочек молекулы ДНК имеет следующую
последовательность нуклеотидов: АГТАЦЦГАТАЦТ... Какую
последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка этой же
молекулы?
2. Сколько нуклеотидов находится на участке гена,в котором
закодирована первичная структура молекулы белка, содержащего
130 аминокислот?
3. Молекула ДНК лосося содержит 29% тиминовых нуклеотидов.
Определите количество других нуклеотидов (в %), содержащихся в
ДНК.
4. Отрезок молекулы ДНК, определяющий первичную структуру
белка, содержит следующую последовательность нуклеотидов:
ТТЦЦГТАТАГГА... Определите последовательность нуклеотидов
на и-РНК, число т-РНК, которые участвуют в биосинтезе белка, и
нуклеотидный состав антикодонов т-РНК. Полученные результаты
объясните.
5. Все виды РНК синтезируются на ДНК. На фрагменте молекулы
ДНК, имеющей структуру ТАТЦГАЦТТГЦЦТГА..., синтезируется
участок центральной петли т-РНК. Определите структуру участка
т-РНК; аминокислоту, которую будет транспортировать эта т-РНК,
если третий триплет соответствует антикодону т-РНК. Ответ
обоснуйте, используйте таблицу генетического кода.
Приложение №4.
1. С помощью матричного синтеза в клетке образуются:
А)нуклеиновые кислоты; б)белки; в)все биополимеры; г)крахмал;
д)гликоген и целлюлоза.
2. В молекуле ДНК содержится 31% аденина. Определите, сколько
(в %) в этой молекуле содержится других нуклеотидов.
3. В трансляции участвовало 50 молекул т-РНК. Определите
количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка,
а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует
этот белок.
4. Фрагмент и-РНК имеет следующее строение:
ГЦУААУГУУЦУУУАЦ. Определите антикодоны т-РНК
и последовательность аминокислот, закодированную в этом
фрагменте. Также напишите фрагмент молекулы ДНК, на котором
была синтезирована эта и-РНК (для этого используйте таблицу
генетического кода).
5.Среди приведённых утверждений подчеркните правильные.
А) Во всех клетках человека синтезируются все свойственные
человеку белки. Б) Во всех соматических клетках содержится
одинаковая генетическая информация. В) Ген инсулина работает
только в клетках поджелудочной железы. Г) Все транспортные РНК
одинаковые. Д) Единицей генетической информации является: одна
молекула ДНК, кодон, промотор, ген, антикодон, хромосома, оперон,
одна молекула и-РНК.
Приложение №5. (max 13 баллов)
1. Выбери верные утверждения. (max 3 балла)
1. Порядок расположения нуклеотидов в молекуле ДНК определяет
последовательность чередования аминокислот в полипептидной
цепи белка.
2. Количество аденина и тимина в молекуле ДНК всегда равно
количеству цитозина и гуанина.
3. Полинуклеотидные цери ДНК соединены водородными связями,
возникающими междуазотистыми основаниями по принципу
комплементарности.
4. Аминокислоты, не синтезируемые в животном организме и
получаемые только в готовом виде с пищей, называются
заменимыми.
5. Различные виды РНК принимают участие в реализации
наследственной информации в клетке через биосинтез белка.
Верные суждения: 1, 3, 5
2. Допишите определения, используя приведённый ниже
перечень понятий.(max 4 балла)
Синтез ДНК по матрице ДНК это -_____________________________
Синтез белка по матрице РНК это-_____________________________
Синтез РНК по матрице ДНК это- _____________________________
Синтез ДНК по матрице РНК это -_____________________________
Транскрипция, трансляция, удвоение ДНК, обратная транскрипция.
Ответы: удвоение ДНК, трансляция, транскрипция, обратная
транскрипция.
3. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице.
Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок тРНК,
имеет следующую последовательность нуклеотидов
АТАГЦТГААЦГГАЦТ. Установите нуклеотидную последователь-
ность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте.
Какой кодон и-РНК будет соответствовать антикодону этой т-РНК,
если она переносит к месту синтеза белка аминокислоту ГЛУ. Ответ
поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического
кода. (max 3 балла)
Решение.
1. Нуклеотидная последовательность участка т-РНК —
УАУЦГАЦУУГЦЦУГА.
2. Нуклеотидная последовательность кодона и-РНК - ГАА.
3. Нуклеотидная последовательность антикодона т-РНК — ЦУУ,
что соответствует кодону ГАА, по правилу комплементарности.
4. В процессе трансляции участвовало 30 молекул т-РНК.
Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого
белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который
кодирует этот белок.(max 3 балла)
Решение.
1) Одна т-РНК транспортирует одну аминокислоту. Так как в
синтезе белка участвовало 30 т-РНК, белок состоит из 30
аминокислот.
2) 2) Одну аминокислоту кодирует триплет нуклеотидов, значит, 30
аминокислот кодирует 30 триплетов.
3) Триплет состоит из 3 нуклеотидов, значит количество
нуклеотидов в гене, кодирующем белок из 30 аминокислот, равно
30х3=90.
Приложение №6.
Информационный материал
Текст №1
Процесс транскрипции гораздо сложнее. В хромосомах человека,
например, от 50 тысяч до 100 тысяч генов, на которые приходится
только 5 – 10 % ДНК. Остальная часть ДНК белков не кодирует и
выполняет скорее всего регуляторную функцию, то есть руководит
генами. Практически каждый ген имеет последовательности
нуклеотидов, обозначающие его начало и конец, регулирующие его
считывание участок. Сами гены не обязательно представляют собой
непрерывные последовательности нуклеотидов. Обычно они
разбиты на несколько участков, расположенных в разных частях
молекулы ДНК. Изначально синтезируется комплиментарная РНК
длиной во весь ген – проматричная РНК, которая вступает в процесс
созревания, вследствие чего образуется матричная РНК (и – РНК).
Созревание состоит из процессинга, во время которого происходит
вырезание ненужных участков. Матричная РНК короче
проматричной.
Текст №2
Синтез белка требует больших затрат энергии. Источник этой
энергии, как и для всех клеточных процессов, является АТФ.
Многообразие функций белков определяется их первичной
структурой.
Носителем всей генетической информации является ДНК,
расположенная в ядре клетки. Сам же синтез белка происходит к
цитоплазме клетки, на рибосомах. Из ядра в цитоплазму
информация о структуре белка поступает в виде иРНК. Формируется
цепочка иРНК, представляющая собой точную копию второй цепи
ДНК. Таким образом, информация о последовательности
нуклеотидов какого – либо гена ДНК «переписывается» в
последовательность нуклеотидов иРНК. Этот процесс получил
название транскрипция. Участок ДНК, в котором содержится
информация о первичной структуре белка, называется геном. В
молекуле ДНК содержатся сотни генов, в которую обязательно
входят триплеты, являющиеся «знаками препинания» и
обозначающие начало и конец того или иного гена.
Текст №3
Каждой аминокислоте белка соответствует последовательность из
трех расположенных друг за другом нуклеотидов ДНК – триплет,
или кодон. К настоящему времени составлена карта генетического
кода, то есть известно, какие триплеты в ДНК соответствуют той
или иной из 20 аминокислот, входящих в состав белков. Как
известно, в состав ДНК могут входить четыре азотистых основания:
аденин, гуанин, цитозин, тимин. Оказалось, что многим
аминокислотам соответствует не один, а несколько кодонов.
Предполагается, что такое свойство генетического кода –
вырожденность – повышает надежность хранения и передачи
генетической информации при делении клеток.
Очень важное свойство генетического кода – специфичность, то есть
триплет всегда кодирует только одну аминокислоту. Генетический
код универсален для всех живых организмов от бактерии до
человека.
Текст №4
В цитоплазме обязательно должен быть набор аминокислот
необходимых для синтеза белка. Эти аминокислоты образуются в
результате расщепления пищевых белков. Кроме того, та или иная
аминокислота может попасть к месту синтеза белка, то есть в
рибосому, только прикрепившись к специальной транспортной РНК.
Для переноса каждого вида аминокислот в рибосомы нужен
отдельный вид т-РНК. Так как в состав белков входят около 20
аминокислот, существует столько же видов т-РНК. Строение всех
тРНК сходно. Их молекулы образуют своеобразные структуры,
напоминают своеобразные структуры, напоминающие по форме
лист клевера. Виды т-РНК обязательно различаются по триплету
нуклеотидов, расположенному «на верхушке». Этот триплет
получил название антикодон.
Лист самооценки
Тема: Реализация наследственной информации в клетке.
Ф. И. обучающегося ___________, дата _______________________
Этап
урока
Построение
проекта выхода
из затруднения.
Реализация
построенного
проекта
Первичное
закрепление с
проговариванием
во внешней речи
Самостоятельная
работа с
самопроверкой по
эталону
Критерии
Наличие ответа
на вопрос - 1
балл,
отсутствие ответа
на вопрос - 0
баллов
Выполнены
все задания
правильно -
«5»,
выполнены все
задания с
незначительны
ми ошибками -
«4».
Выполнены
3-4 задания с
ошибками -
«3».
Оценивание по
принципу теста
«Пятёрочка».
5 правильных
ответов - «5» и т.
д.
11-13 баллов- «5»,
8-10 баллов- «4»,
6-7 баллов - «3».
Само-
оценка
Итог (среднее значение по оцениваемым этапам урока по пятибалльной системе)
Скачать материал

Биология - еще материалы к урокам: