Предмет

Биология (факультатив, подготовка к ЕГЭ)

Класс

10

Тема урока

Биосинтез белка: транскрипция и трансляция. Решение задач на генетический код

Тип урока

Комбинированный (повторение теории + практикум по решению заданий ЕГЭ)

Время

45 минут

Цель

Систематизировать знания о биосинтезе белка, отработать навыки решения заданий ЕГЭ на транскрипцию, трансляцию, использование таблицы генетического кода

Код линии ЕГЭ

Что отрабатывается

Линия 1 (база)

Термины: транскрипция, трансляция, генетический код, кодон, антикодон, мРНК, тРНК, рибосома

Линия 2–3 (соответствие)

Этапы биосинтеза белка, функции мРНК, тРНК, рРНК

Линия 4 (расчетная)

Количество нуклеотидов, аминокислот, тРНК, длина гена (связь ДНК → РНК → белок)

Линия 5 (анализ)

Выбор верных суждений о биосинтезе белка

Линия 22 (расчетная)

Определение последовательности белка по ДНК, использование таблицы генетического кода

Качественные задачи

Свойства генетического кода (триплетность, вырожденность, универсальность, неперекрываемость)

Понятие

Что нужно знать для ЕГЭ

Транскрипция

Синтез мРНК на матрице ДНК (в ядре)

Трансляция

Синтез белка на рибосоме по матрице мРНК

Генетический код

Триплет (кодон) → аминокислота

Кодон

Три нуклеотида на мРНК

Антикодон

Три нуклеотида на тРНК, комплементарные кодону

Старт-кодон

АУГ (метионин)

Стоп-кодоны

УАА, УАГ, УГА (не кодируют аминокислоты)

Свойства кода

Триплетность, вырожденность (2–6 кодонов на 1 АК), однозначность, универсальность, неперекрываемость

Количество тРНК

На каждую аминокислоту – 1 тРНК (минимум 20, но некоторых АК несколько кодонов – разные тРНК)

Первое основание

Второе основание

Третье основание

У

Ц

А

Г

У

Фен

Сер

Тир

Цис

У

Фен

Сер

Тир

Цис

Ц

Лей

Сер

стоп

стоп

А

Лей

Сер

стоп

Три

Г

Ц

Лей

Про

Гис

Арг

У

Лей

Про

Гис

Арг

Ц

Лей

Про

Глн

Арг

А

Лей

Про

Глн

Арг

Г

А

Иле

Тре

Асн

Сер

У

Иле

Тре

Асн

Сер

Ц

Иле

Тре

Лиз

Арг

А

Мет

Тре

Лиз

Арг

Г

Г

Вал

Ала

Асп

Гли

У

Вал

Ала

Асп

Гли

Ц

Вал

Ала

Глу

Гли

А

Вал

Ала

Глу

Гли

Г

Этап

Время

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Формат ЕГЭ

1. Оргмомент

2 мин

Приветствие. Сообщает тему, цели, акцент на задачи с генетическим кодом (линия 22).

Записывают тему.

–

2. Актуализация (опрос – линия 1)

5 мин

Вопросы:
1. Что такое транскрипция? Где происходит?
2. Что такое трансляция? Где происходит?
3. Что такое кодон? Антикодон?
4. Сколько аминокислот кодирует один триплет?

Отвечают с места.

Линия 1

3. Этапы биосинтеза белка (линия 2–3)

5 мин

Задание на соответствие:
1) Синтез мРНК на ДНК
2) Доставка аминокислот
3) Сборка белка на рибосоме
4) Входит в состав рибосомы
Варианты: А) тРНК; Б) рРНК; В) транскрипция; Г) трансляция

Выполняют устно/письменно.

Линии 2–3

4. Решение задач на генетический код (линия 22)

15 мин

Задача 1 (прямая): Дана цепь ДНК: ТАЦ ГГА ЦТТ ЦГА. Найти мРНК и последовательность белка.
Задача 2 (обратная): Дан белок: Мет – Ала – Сер – Вал. Найти возможную последовательность мРНК и ДНК.
Задача 3 (со стоп-кодоном): Дана мРНК: АУГ ГЦА УУА ГГЦ УГА. Определить белок.

Решают в тетрадях. Трое у доски.

Линия 22

5. Расчетные задачи (линия 4)

10 мин

Задача 4: Белок состоит из 150 аминокислот. Найдите:
а) количество нуклеотидов в мРНК;
б) количество нуклеотидов в гене (ДНК, две цепи);
в) количество тРНК, участвовавших в синтезе.
Задача 5: На фрагменте ДНК синтезируется мРНК, содержащая 180 нуклеотидов. Сколько аминокислот в белке?

Решают пошагово.

Линия 4

6. Качественные задачи (свойства генетического кода)

5 мин

Вопросы:
1. Почему генетический код называют вырожденным? (одна АК – несколько кодонов)
2. Почему код универсален? (одинаков у всех организмов)
3. Что произойдет, если в ДНК выпадет один нуклеотид? (сдвиг рамки считывания)

Отвечают, рассуждают.

Качественные

7. Рефлексия + выдача д/з

3 мин

Разбор ошибок. Выдача рабочего листа с домашним заданием (см. ниже).

Записывают, получают листы.

–

Величина

Значение

1 аминокислота кодируется

3 нуклеотидами (кодон)

Количество тРНК = количеству аминокислот

(каждая тРНК приносит 1 АК)

Длина 1 нуклеотида

0,34 нм

Старт-кодон

АУГ (метионин)

Стоп-кодоны

УАА, УАГ, УГА

Задача

Ответ

1.1

5’- АУГ ГЦУ ЦАА УУГ ЦГА -3’ (если смысловая дана 3’→5’, то матричная 5’→3’ – уточнить по условию)

1.2

Мет – Ала – Глн – Лей – Арг

2.1

АУГ / УАУ / ГГУ / ААА / ГАУ (возможны варианты)

2.2

5’- АТГ ТАТ ГГТ ААА ГАТ -3’

2.3

3’- ТАЦ АТА ЦЦА ТТТ ЦТА -5’

3.1

АУГ

3.2

УГА

3.3

Мет – Ала – Лей – Гис – Гли

4.1

60

4.2

60 × 3 = 180 нуклеотидов

4.3

180 × 2 = 360 нуклеотидов

4.4

180 × 0,34 = 61,2 нм

5

б, г, е

6 (доп.)

1) мРНК: АУГ ГЦА УЦЦ ГУА УУГ ЦУА? (смысловая дана 5’→3’, значит мРНК = смысловой цепи, кроме Т→У) – нужно аккуратно

Типичная ошибка

Как исправить

Путают направление синтеза мРНК (5’→3’)

Напомнить: фермент РНК-полимераза движется по матрице 3’→5’, строит мРНК 5’→3’

Неправильно определяют аминокислоту по кодону

Тренировать пользование таблицей: первое основание – левый столбец, второе – верхний ряд, третье – правый столбец

Забывают, что тРНК = числу аминокислот

Каждая тРНК приносит одну аминокислоту

Путают кодон и антикодон

Кодон – на мРНК, антикодон – на тРНК (комплементарны)

Не учитывают стоп-кодоны

Синтез белка заканчивается на стоп-кодоне, аминокислота не добавляется