методическая разработка урока "Решение задач по теме "Молекулярные основы наследственности. биосинтез белка""
план-конспект урока по биологии (10 класс) по теме

№ учебного элемента

Учебный материал с указанием заданий

Рекомендации по выполнению заданий

УЭ – 0

1 – 2 мин.

Интегрирующая цель:

Систематизировать и обобщить знания по теме «Биосинтез белка в клетке».

  Знать:

формулы для расчёта длины гена, длины ДНК, числа аминокислот в белке, количества закодированных белков;

Уметь:

решать прямые и обратные задачи;

Владеть:

правилами оформления задач.

Внимательно прочтите цели урока.

УЭ – 1

12 мин.

Цель: Определить исходный уровень знаний по теме «Биосинтез белка в клетке».

1. Подготовьте лист бумаги и укажите номер выданного вам задания.

2. Внимательно прочтите каждый вопрос и варианты ответов на задания 1-4, определите правильный ответ и соответствующую ему букву, выпишите соответствующую букву напротив номера вопроса или запишите определение (понятие), там где это требуется.

3. Проверьте правильность ответов.

Работайте индивидуально.

Каждый правильный ответ оценивается в 1 балл.

Ответы возьмите у учителя.

УЭ – 2

60 мин.

Цель: обобщить и систематизировать знания по теме «Биосинтез белка в клетке» в ходе решения задач.

I. Изучите алгоритм действия:

1. Получите карточку и цветовой сигнал.
2. Запишите в тетради номер карточки, её цветовой сигнал номер задания.
3. Выполните оба задания самостоятельно.
4. Ощутив готовность к работе в паре, поднимите свой цветовой сигнал и подберите партнёра с другим цветовым сигналом.
5. Сядьте рядом.
6. Запишите фамилию партнёра и его цветовой сигнал на полях тетради рядом с номером задания, которое будете рассматривать.
7. Закройте тетрадь. Возьмите чистый лист бумаги.
8. Положите свою карточку перед партнёром, прочтите в слух условие первого задания. Рассказывайте и одновременно пишите ход решения задания.
9. Покажите результат решения задачи.
10. Ответьте на вопросы партёра, обсудив с ним ход решения задания, выслушайте оценку.
11. Дайте партнёру свою тетрадь для выставления полученной отметки и подписи на полях.
12. Работайте с партнёром по его заданию по алгоритму с п. 6.
13. Поблагодарите друг друга.
14. Отыщите следующего партнёра с другим цветовым сигналом, изложите ему второе задание, работая по алгоритму, начиная с п. 5.
15. Сдайте свою карточку и цветовой сигнал учителю и получите новую карточку с цветовым сигналом, действуйте по данному алгоритму до отработки карточек всех цветов предложенного блока.
16. Заполните к концу занятия экран учёта (выставьте отметки или знаки «+» за отработанные задания, предложенные на карточках).

II. Выполните все 6 карточек; 7-я - дополнительная.

Внимательно прочтите алгоритм работы.

Работайте индивидуально, а затем в паре.

Если что-то не ясно, позовите учителя.

Каждая решённая задача оценивается в 1 балл, а задача 7-й карточки в 5 баллов.

УЭ – 3

5 мин.

Цель: проанализировать свою работу.

1. Какие задачи вызвали у вас затруднение? Почему?
2. Что способствовало и что мешало успешной работе?

Оцените свою работу, подсчитав количество баллов, которое вы набрали при выполнении заданий. Поставьте себе оценку за работу на уроке.

Критерии оценки:

18 – 16 баллов – оценка 5;

15 – 12 баллов – оценка 4;

11 – 8 баллов – оценка 3;

7 и менее баллов – 2, но вы не огорчайтесь, у вас ещё будет возможность исправить положение.

4. Дифференцированное домашнее задание.

Если оценка за урок 5 баллов, то задание вы не получаете;

если оценка 4 балла – повторите те разделы темы, которые вызвали вопросы;

если оценка 3 и менее, то, к сожалению, вы плохо знаете тему, поэтому повторите §   и записи в тетради.

Творческое задание: составьте задачу по теме «Биосинтез белка в клетке».

Работайте индивидуально.

Типы задач

Задания

Карточки

Молекулярные основы наследственности

Решите задачу №1 и №2.

Действуйте по алгоритму МРБ.

Карточка № 1

Прямая.

Отработка понятия и механизма трансляции.

Обратная.

Вычисление длины гена, используя данные о молекулярной массе белка.

Задача № 1

Участок иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов … ААГЦАГГУУУГГ… Напишите антикодоны тРНК, необходимые для трансляции с данного фрагмента иРНК. Сколько и какие аминокислоты закодированы в данном фрагменте иРНК?

Задача № 2

Известна молекулярная масса белка – 3000. Определите длину соответствующего гена.

Примечание: молекулярная масса одной аминокислоты в среднем – 100,  а одного нуклеотида – 345.

Молекулярные основы наследственности

Решите задачу №1 и №2.

Действуйте по алгоритму МРБ.

Карточка № 2

Прямая.

Построение схемы тРНК заданного типа.

Прямая.

Построение иРНК по данному участку ДНК.

Задача № 1

Нарисуйте схему строения триптофановой тРНК. Обозначьте на схеме акцепторный стебель (место присоединения аминокислоты), его нуклеотидный состав. Напишите на схеме антикодон данной тРНК. Напишите кодон иРНК, комплементарный антикодону триптофановой тРНК. Какую функцию выполняет данная тРНК (ответьте на этот вопрос устно).

Задача № 2

Укажите последовательность нуклеотидов участков молекулы информационной РНК, образовавшихся на участках гена, в которых нуклеотиды ДНК расположены следующим образом:

       … ААТЦАЦГАТЦЦТТЦТАГГАГГ …

Молекулярные основы наследственности

Решите задачу №1 и №2.

Действуйте по алгоритму МРБ.

Карточка № 3

Обратная.

Анализ влияния изменения нуклеотидного состава ДНК на данную первичную структуру полипептида.

Прямая.

Определение количества белков закодированного в данной ДНК через осуществление логической цепочки: зная молекулярную массу ДНК, найдём общее число нуклеотидов;

 зная число аминокислот в белке, вычислим число кодонов в гене.

Зная общее число нуклеотидов и число нуклеотидов в одном гене, найдём общее число генов и, следовательно, найдём число закодированных белков.

Задача № 1

Под действием азотистой кислоты цитозин превращается в гуанин. Какое строение будет иметь участок синтезируемого белка, если должен был создаваться белок вируса табачной мозаики с последовательностью аминокислот:

        … сер – гли – сер – иле – тре – про – сер …,

но все цитидиловые нуклеотиды соответствующего участка РНК вируса табачной мозаики подверглись указанному химическому превращению?

Задача № 2

ДНК одного из вирусов имеет молекулярную массу 9600000 Да. Сколько белков закодировано в ДНК этого вируса, если типичный белок его состоит в среднем из 400 мономеров, а средняя молекулярная масса одного нуклеотида ДНК – более 500 Да.

 Молекулярные основы наследственности

Решите задачу №1 и №2.

Действуйте по алгоритму МРБ.

 Карточка № 4

Прямая.

Определение числа экзонов и интронов по известному количеству нуклеотидов в гене и аминокислот в белке.

Обратная.

Расчёт длины гена с использованием данных о числе аминокислот в белке.

Задача № 1

Участок гена РНК – полимеразы кишечной палочки включает 9459 нуклеотидов, а РНК – полимераза состоит из 329 аминокислот. Сколько кодирующих и некодирующих нуклеотидов входит в состав гена фермента РНК – полимеразы. Сколько кодонов содержится во всех экзонах?

    Задача № 2

Белок состоит из 158 аминокислот. Какую длину имеет кодирующий его ген, если расстояние между двумя соседними нуклеотидами в спирализованной молекуле ДНК (измеренное вдоль спирали) составляет 3,4 Ǻ.

Примечание: 1нм = 10 Ǻ.

Молекулярные основы наследственности

Решите задачу №1 и №2.

Действуйте по алгоритму МРБ.

Карточка № 5

Прямая.

Задача на использование свойств генетического кода и этапов биосинтеза белка.

Обратная.

Нахождение молекулярной массы гена через известную молекулярную массу белка.

Задача № 1

 Одна из цепей фрагмента ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:

… ЦАЦГТАААТТГАГГЦТТЦЦТЦАТТАЦТ …

Сколько кодонов в данной цепи ДНК?

Сколько аминокислот может быть закодировано в данной цепи?

Напишите полинуклеотидную цепь иРНК, антикодоны тРНК, аминокислоты, закодированные в данном фрагменте ДНК.

Задача № 2

Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной цепи его запрограммирован белок с молекулярной массой 1500?

Примечание: молекулярная масса одной аминокислоты в среднем – 100,  а одного нуклеотида – 345.

Молекулярные основы наследственности

Решите задачу №1 и №2.

Действуйте по алгоритму МРБ.

Карточка № 6

Обратная.

Построение ДНК, иРНК и тРНК используя данные о первичной структуре белка.

Прямая.

Вычисление числа аминокислот по молекулярной массе ДНК.

Задача № 1

Фрагмент белка Д имеет следующий состав аминокислот:

… мет – фен – тир – асп – гис – цис …

напишите нуклеотидный состав иРНК и ДНК, в которых закодирован данный пептид. Укажите, с какой цепи ДНК произошла транскрипция. Напишите антикодоны тРНК, которые транспортируют к рибосомам данные аминокислоты.

Задача № 2

Одна из цепей ДНК имеет молекулярную массу 34155. Определите количество мономеров белка, запрограммированного в этой ДНК.

Примечание: молекулярная масса одной аминокислоты в среднем – 100,  а одного нуклеотида – 345. 

      Молекулярные основы наследственности

    Решите задачу №1 и №2.

Действуйте по алгоритму МРБ.

• Карточка № 7 (дополнительная)

Прямая.

Установление роли компонентов транскрипции и трансляции в едином процессе биосинтеза белка.

Обратная.

Задание повышенного уровня сложности. Знание основных свойств генетического кода, использование математических расчётов в биологии.

 Задача № 1

В искусственных условиях (вне клетки) удаётся синтезировать белок, используя для этого готовые, взятые из клеток компоненты (иРНК, рибосомы, аминокислоты, АТФ, ферменты).

Какой – овечий или кроличий – белок будет синтезироваться, если для искусственного синтеза взяты рибосомы кролика, а иРНК – из клеток овцы? Почему?

Задача № 2

Сколько можно построить трипептидов (состоят из трёх аминокислот) из двух аминокислот А и В при условии наличия в трипептиде обоих аминокислот? Сколько (суммарно) пар нуклеотидов и сколько кодонов ДНК необходимо для кодирования этих всех трипептидов?