Уроки біології 10 клас

Дата                                      Урок       29                                               Біологія   10 кл

Тема Хромосоми. Каріотип. Лабораторна робота 9. Будова хромосом .

Цілі уроку: розглянути особливості будови та функції хромо­сом; проаналізувати зв'язок особливостей будови хромосом із функціями, які вони виконують.

Обладнанняйматеріали: таблиці  «Будова хромосоми», «Ка­ріотип людини», «Каріотипи рослин і тварин», постійний препарат політенних хромосом мотиля або предметні та накривні скельця, препарувальні голки, пінцети, склянка з водою, мікроскоп, мо­тиль.

Базові поняття й терміни:  хромосома, каріотип, ядерце, ядро, каріоплазма,

політенні хромосоми, гомологічні хромосоми, гаплоїдний, диплоїдний та поліплоїдний набори хромосом, плечі хромосом, первинна перетяжка, вторинна перетяжка, хроматиди.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

Біологічний диктантт.

1. Органели рослинної клітини , у яких відбувається фотосинтез – хлоропласти.
2. Забарвлення пластид залежить від вмісту -  пігменту .
3. Пластиди зеленого кольору – хлоропласти ; пластиди червоного кольору – хромопласти ;безбарвні пластиди – лейкопласти .
4. Процес який відбувається в хлоропластах під дією сонячного світла – фотосинтез .
5. Процес фотосинтезу складається з 2 взаємопов’язаних етапів – темнової і світлової фаз .
6. Фаза фотосинтезу яка відбувається перетворення енергії світла в хімічну енергію АТФ та інших переносників енергії – світлова .
7.  У світловій фазі беруть участь 2 фотосистеми – ФС 1 , ФС 2.
8.  Мембранні пухирці  ,розташовані у стромі хлоропластів на їх мембранах містяться молекули хлорофілу – тилакоїди.
9.   Фаза фотосинтезу що відбувається у стромі хлоропласта у ній енергетичні молекули витрачаються на синтез органічних сполук (глюкози) – темнова фаза .
10. Спадкова інформація яка знаходиться в хлоропластах і мітохондріях називається – позаядерна .
11. На продуктивність фотосинтезу впливає – концентрація вуглекислого газу в повітрі, рівень освітлення, рівень мінерального живлення , забезпечення вологою .
12. Процес фотосинтезу потрібен вуглекислий газ Карбон якого фіксується у – циклі Кальвіна.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності .

Учитель Ми сьогодні з вами все більше зануримося в таємниці життя . Вивчимо будову хромосом .

Розгадаємо таємниці каріотипу . Побачимо цікаві мікрофотографії хромосом і ви побудете науковцями і художниками в процесі лабораторної роботи . Допоможе нам у цьому сучасна комп’ютерна техніка .

І V Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя з елементами бесіди

Хромосоми є носіями спадкової інформації. Але більшу частину свого існу­вання вони знаходяться в неконденсованому стані й мають вигляд тонких ни­ток, які дуже важко вивчати. Ці нитки конденсуються й утворюють чітко окрес­лені хромосоми лише під час клітинного поділу. Найбільш зручним етапом для дослідження хромосом є метафаза мітозу. Для того щоб затримати клітини на цій стадії, дослідники хромосом додають до культури клітин колхіцин — речо­вину, яка руйнує мікротрубочки веретена поділу й зупиняє поділ саме на стадії метафазної пластинки.

На стадії метафази майже всі хромосоми мають Х-подібну форму. Це пов'язано з тим, що в цей момент кожна з хромосом складається із двох хрома-тид, з'єднаних у місці первинної перетяжки. У хромосомі можна виділити пле­чі. Ці плечі можуть бути приблизно однаковими або мати різну довжину. У та­кому випадку виділяють довге й коротке плече хромосоми. У місці з'єднання двох хроматид на хромосомі розташована первинна перетяжка. У деяких хро­мосом на плечах можна знайти і вторинні перетяжки.

Кожна з хромосом метафазної пластинки має парну їй гомологічну хромо­сому. Гомологічні хромосоми дублюють одна одну. У кожній із хромосом такої пари знаходяться ділянки, які кодують однакові гени. Але в різних гомологіч­них хромосомах можуть знаходитися різні варіанти (алелі) одного гена.

Для кожного з видів еукаріотичних організмів є характерним певний набір хромосом, який можна побачити на метафазних пластинках клітин представників цього виду. Цей набір хромосом називається каріотипом і він є важливою систематичною ознакою. Важливими характеристиками каріотипу є число, розмір і форма хромосом, які його складають.

Слід відмітити, що кількість хромосом у певних тканинах і органах од­нієї особини може відрізнятися від характерної для певного виду. Наприклад, у більшості клітин організму хребетних тварин або квіткових рослин усі хромо­соми представлені у вигляді гомологічних пар. А от у статевих клітинах цих ор­ганізмів усі хромосоми представлені лише в одному екземплярі без своєї гомо­логічної пари. Такий набір хромосом називається гаплоїдним. А хромосомний набір звичайних клітин — диплоїдним. Це пов'язано з особливостями статевого розмноження. У ході цього процесу новий організм утворюється в результаті злиття двох статевих клітин своїх батьків. Якби в статевих клітинах не відбу­валося зменшення числа хромосом, то кожне наступне покоління мало б удвічі більше хромосом, ніж їхні батьки.

У природі трапляються випадки, коли кількість хромосом у деяких окремих клітин або цілих організмів змінюється у кратну кількість разів. Це явище називається поліплоїдією. Учені досить часто зустрічали триплоїдні, тетраплоїдні, гексаплоїдні організми. Відмічалися й організми з іще більшою плоїдністю. Інколи зміна плоїдності торкалася не всіх хромосом, а лише окремих пар. І Наприклад, додавалася або зникала лише одна хромосома. Це явище назива­ється анеуплоїдією. Відсутність у каріотипі однієї з гомологічних хромосом на­зивають моносомією, а двох — нулісомією. Наявність зайвої хромосоми дістала назву трисомії.

Зміна числа хромосом частіше за все призводить до негативних наслідків. І Наприклад, поява зайвої хромосоми у 21-й парі хромосом людини призводить до розвитку важкого спадкового захворювання — синдрому Дауна, втрата одні­єї зі статевих Х-хромосом — до розвитку синдрому Шерешевського — Тернера. А триплоїдні квіткові рослини не можуть утворювати насіння. Проте в деяких випадках поліплоїдізація може приносити і користь. Так, з використанням гібридизації поліплоїдних особин було отримано цілий ряд видів культурних рос­лин, наприклад сливу, тверду і м'яку пшениці.

Робота в групах . Об’єднуємося в 3 групи .

1 група . «Мікробіологи» .

Вивчатимуть сьогодні будову хромосом .

2 група . «Ганетики»

Розкажуть нам про каріотип його особливості у різних живих організмів .

2 група  «Лікарі» .

Переконають нас в тому що знання про каріотип людини дуже потрібні людству.

V. Лабораторна робота

Будова хромосом

Мета: навчитися розрізняти структурні компоненти хромосом.

Обладнання й матеріали: постійний препарат політенних хромосом моти­ля або предметні та накривні скельця, препарувальні голки, пінцети, склянка з Водою, мікроскоп, мотиль.

Хід роботи

1. Візьміть постійний або тимчасовий препарат слинних залоз мотиля. Для ви­готовлення тимчасового препарату покладіть личинку комара на предметне скло. Утримуючи личинку одним пінцетом, другим відділіть від неї два пер­ші сегменти головного кінця. При цьому дві слинні залози вилучаться з тіла личинки у вигляді дрібних прозорих білуватих тілець. Заберіть зі скла залишки личинки, нанесіть на залози краплину води й накрийте її накривним скельцем.

2. Розгляньте за малого збільшення препарат слинних залоз мотиля і знайдіть і на них ядра клітин.

3. Розгляньте ядра за великого збільшення мікроскопа. Знайдіть у них хромо­соми та прозору каріоплазму.

4. Знайдіть на найкоротшій хромосомі ядерце.

5. Замалюйте знайдені хромосоми й позначте їхні частини.

6. Зробіть відповідні висновки й запишіть їх.

VІ Корекція знань .

Тестові завдання .

1. На 90 % хромосоми складаються з

а) ДНК у компленсі з гістонами

б)ДНК , РНК та білки .

в)ДНК та хуглеводи

2 . Хромосоми найкраще вивчати в фазі поділу клітини , що називається

а) телофаза

б) метафаза

в) інтерфаза

3. Хромосоми що є однаковими за формою і розмірами і несуть однакові гени називаються

а) гістологічні

б) гаполїдні

в) гомологічні

4. Хромосомний набір соматичної клітини називають подвійним або

а)гаплоїдним

б) диплоїдним

в) триплоїдним

5. Хромосомний набір статевих клітин називають одинарним або

а) гаплоїдним

б) диплоїдним

в) триплоїдним

6. Сукупність хромосомного набору клітини називають

а) каріонабор

б) каріотип

в) каріосома

7. У хромосомному наборі соматичних клітин хромосоми поділяють на

а) галоїдні і диплоїдні

б) гомологічні і не гомологічні

в) статеві і нестатеві

8. Набори хромосом самця і саки відрізняються за

а) 1 парою статевих хромосом

б) 2 - ма парами статевих хромосом

в) 3-ма 1 парою статевих хромосом

9. Вивченням каріотипів організмів займається наука

а) каріогенетика

б) каріосистематика

в) генетика

10. Існують рівні компактизації  (упакування) хромосом їх нараховують

а) 2

б) 3

в) 5

11. Поява 1 зайвої хромосоми у людини спричиняє хворобу

а) синдром Дауна

б) синдром Страсбургера

в) синдром Тернера

12. Хвороба яка пов’язана з відсутністю 1 Х – хромосоми у статевих клітинах жінок носить назву

а) синдром Тишлера

б) синдром Гіньяр

в) синдром Шерешевсьеого-Тернера.

 Правильні відповіді : 1а ;2б ;3в ; 4 б ; 5 б; 6 б; 7 б) 8 а; 9 б; 10 в; 11 а ; 12 в .

VІІ. Домашнє завдання § 27

   Дата                                              УРОК     24                  Біологія  10 кл

Тема : БІОСИНТЕЗ БІЛКІВ.

Цілі уроку: розглянути склад та особливості будови рибосом; проаналізувати зв'язок особливостей будови рибосоми з функціями, які вона виконує; озна­йомитися із процесом трансляції.

Обладнання й матеріали: таблиці «Будова рибосоми», «Будова рослинної клітини», «Будова тваринної клітини», «Гене­тичний код».

Базові поняття й терміни: рибосома, синтез білків, мала субодиниця, велика

субодиниця, трансляція, генетичний код, транс­портна РНК, інформаційна РНК, рибосомальна РНК.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

ІІ.Перевірка домашнього завдання

Біологічний диктант .

1. Порожнисті циліндри діаметром 25 нм – мікротрубочки.
2. Тонкі білкові нитки діаметром 5-8 нм – мікрофіламенти.
3. Клітинни й каркас , що розташований в цитоплазм живої клітини – цитоскелет . 
4. Вони забезпечують механічну міцність клітин, їх відростки беруть участь в утворенні міжклітинних контактів – проміжні філаменти.
5. Органела на якій відбувається синтез білка – рибосома .
6. Робосоми поєднані однією І –РНК – полісома .
7. Рибосома має таку будову – мала і велика субодиниці .
8. Функція центріолей – утворення джгутиків і війок .
9. Функції клітинного центру - формуваняя  цитоскелета , участь у  поділі клітини.
10. Клітинний центр має будову – центросома з центросферою, мікротрубочки.
11. Цитоскелет має будову – мікрофіламенти, проміжні мікрофіламенти, мікротрубочки .
12. Функція цитоскелету – підтримання та пристосування клітини, до зовнішньго впливу, у часть у екзо- та ендоцитозі , руз клітини , транспорт та поділ .

ІІІ Мотивація навчальної діяльності. Актуалізація знань 

   У клітини своє господарство. Невеличке, але прибуткове. Воно регулярно постачає їй необхідні речовини. Як ви думаєте якщо б ми перевірили фінансові зміни цього господарства чи було воно б прибутковим ?

 Економна володарка компенсує ними всі витрати на життя і навіть щось запасає. З цих запасів організм черпає ресурси для важливих фізіологічних процесів.

-   Як ви гадаєте, які  органічні речовини найважливіші для виконання функцій клітиною? ( Білок)

 Клітина росте - їй потрібний білок. Добре попрацювавши, вона схудла - знову потрібен білок. Нарешті, вона повинна продовжити свій рід, розмножитися - тут вже білок тільки встигай. І всі ці потреби швидко надолужує узгоджена праця всіх підрозділів ЇЇ маленького натурального господарства.

      Дійсно, зразкове підприємство. Не дивно, ще вже три сторіччя вчені намагаються розкрити його секрети.

Але грудочка живої тканини, як колись, заповнена незвичайно складними та захоплюючими загадками.

І не дивно, бо клітину створив геніальний архітектор -природа. Мабуть, тому краплина життя, яка тремтить в окулярі мікроскопа, дивує дослідників своїм тонким і узгодженим механізмом

     Вже давно біологи шукають підступи до її ядра - фортеці, де схована головна загадка відтворення життя.

- Що зберігається в ядрі?  ДНК

Дійсно, в малесенькій молекулі ДНК зберігається величезна інформація про розвиток організму, інформація про його форму і розміри, про його внутрішні органи та їхню роботу, навіть інформація про колір очей, райдужку, лінії на шкірі пальців. Для побудови тільки однієї  клітини  людини   необхідна   інформація,   яка    складається  з 20000  книжок.

      Який же великий  об'єм  інформації потрібний для синтезу кожного білка! Бо білки печінки, наприклад, зовсім не схожі на білки волосся, а таких білків у людини велика кількість! Тобто, для зберігання всіх книжок, які описують будову людини, потрібна була б бібліотека в 10¹⁸ разів більша від тієї, що містить 20000 книг

Як же прочитати цю книгу, яка містить таємниці організму? Розгадати їх - це прочитати величезну книгу життя.

От ми сьогодні і спробуємо прочитати хоча б 1 сторінку книги життя .

III. Вивчення нового матеріалу

Сукупність реакцій біосинтезу, які відбуваються з поглинанням енергії, називається пластичним обміном (асиміляцією, або анабо­лізмом).

Процес, протилежний синтезу, називається дисиміляцією. Ди­симіляція (енергетичний обмін, або катаболізм) — це розщеплення органічних сполук, при якому виділяється енергія, необхідна для реакцій біологічного синтезу.

1) Поняття про ген (розповідь), а) Це була найбільш захоплююча таємниця життя! Десь в глибині клітини жив будівник живого тіла, його головний конструктор. Він керував ферментами, побудовою молекул білка, розмножувався, але його ніхто не бачив. - Чи знаєте ви, що таке ген?	1) Поняття про ген (бесіда) б) Повторення поняття про ген. в) Визначення гена.
2) Генетичний код. а) Системи живої клітини, які синтезують білок, «знають» нуклеїновий код. Який він? в) Відкриття генетичного коду (розповідь)- г) Аналіз довідників з таблицями	2) Генетичний код (бесіда) б) Повторення мономерів ДНК, її нуклеотидноїмови.

Характеристика генетичного коду

. Безмежна Книга життя написана мовою, яка складається з трьох літер. Коли б на нашу Землю готувалися прибути гості з космосу, то якою мовою вони б прагнули опанувати, аби порозумітися з нами? Вивчаючи сутність життя, вони неодмінно натрапили б на триплетний генетичний код.

Хто знає, чи його закономірності не стануть з часом своєрідним «есперанто», яким розмовляють мислячі істоти різних галактик? Настав час розібратися, як же зчитується інформація, записана в певному відрізку ДНК

3 64 літер складається генетичний алфавіт, який кодує 20 магічних амінокислот, три з них смислового навантаження не несуть, бо свідчать про кінець фрази: УАА, УАГ, УГА.

Властивості коду, (бесіда, розповідь).

1) Триплетність.

2) Однозначність.

3) Виродженість.

4) Універсальність

(Самостійна робота учнів ) Розкрити поняття 

1) Триплетність.

2) Однозначність.

3) Виродженість.

4) Універсальність

Таблиця 5 Генетичний код

Вивчаємо етапи синтезу білка .   Робота в групах  

Заповнюємо  таблицю

№з/п	Етап синтезу	Процеси що відбуваються
1.	І етап транскрипція	Фермент роз’єднує спіраль ДНК Синтез всіх типів РНК в ядрі клітини .
2.	ІІ етап Трансляція	Інформація що міститься в і-РНК реалізується і синтезується відповідний білок.
3.	Стадія ініціації (початок синтезу)	Починається з’єднання і – РНК з малою субодиницею  рибосоми . Починається синтез білка.
4.	Стадія елонгації (продовженні синтезу)	До рибосоми підходять 2-ві перші т-РНК, потім рибосома переміщаються по молекулі і-РНК. Формується молекула білка .
5.	Стадія термінації (завершення синтезу)	На шляху рибосоми трапляється стоп-кодон   і-РНК(УАА, УАУ, УГА). Синтез молекули закінчується , формується структура білка.

Отже, РНК поспішає передати інформацію. Тут ми розлучимося з нею на деякий час. Запам'ятайте її вона несе найважливіше в світі повідомлення - білковий код. Ось вона перед вами: молекулярна героїня, у неї немає нічого незвичайного: той же кисень, водень, азот, фосфор - але це велике диво -таємниця відтворення життя. Подивіться, як вона поспішає!

- Куди несе свою інформацію і-РНК?

- Що ще поступає в рибосому?

Як вони знаходять початок тексту? (Поняття про промотор): розповідь.

Розв'яжіть задачу на транскрипцію (самостійна робота) в робочому зошиті

3) Транскрипція. в) Як вони знаходять початок тексту? (Поняття про промотор): розповідь. г)  Розв'яжіть задачу на транскрипцію (самостійна робота). д)  Розповідь. Отже, РНК поспішає передати інформацію. Тут ми розлучимося з нею на деякий час- Запам'ятайте її-вона несе найважливіше в світі повідомлення - білковий код. Ось вона перед вами: молекулярна героїня, у неї немає нічого незвичайного: той же кисень, водень, азот, фосфор - але це велике диво -таємниця відтворення життя. Подивіться, як вона поспішає! - Куди несе свою інформацію і-РНК? - Що ще поступає в рибосому?

3) Транскрипція (бесіда). а)  В ядрі тісно, й синтез білка здійснюється в цитоплазмі. Отож інформацію треба винести на «оперативний простір». - Хто виконує це завдання? б) Повторення процесу транскрипції (робота з динамічною схемою, таблицею).

4) Роль т-РНК в біосинтезі білка. д) Поняття про антикодони (розповідь). є) Активація амінокислот (розповідь).

4) Роль т-РНК в біосинтезі білка. а) Повторення інформації про амінокислоти (бесіда). б) Утворення поліпептидного ланцюга (бесіда, робота з таблицею).

Висновки

Синтез білків — це процес реалізації спадкової інформації, який відбувається у два етапи (трансляція і транскрипція).

Транскрипція — це процес синтезу всіх типів РНК, який відбува­ється у ядрі клітини на матриці — молекулі ДНК. У процесі тран­сляції інформація, що міститься в ІРНК, реалізується і синтезується відповідний білок.

Речовини -учасники процесу	Етапи біосинтезу	Значення речовин для біосинтезу
ДНК	Транскрипція	На матриці ДНКа синтезуються всі види РНК
і- РНК	Ініціації	З’єднуються з малою субодиницею рибосоми.І саме  І- РНК є матрицею для синтезу білка
т-РНК	Елонгації	Т- РНК транспортує амінокислоти на місце синтезу
Амінокислоти	Елонгації	Утворюється пептидний зв'язок між амінокислотами
Ферменти	Активація амінокислот у цитоплазмі	Каналізують утворення білкової молекули і структури білка
АТФ	Активація амінокислот у цитоплазмі	Активують амінокислоти дають енергію для синтезу

 Для синтезу білка необхідні рибосоми, і-РНК, т-РНК, амінокислоти, ферменти, молекули АТФ тощо.

Завдання 1

 Заповніть таблицю «Вихідні речовини, етапи і результати біосинтезу білка». (Самостійна робота).

Завдання 2 Роль ферментів і т-РНК (бесіда). Коли клітина будує свій дім, їй допомагають особливі речовини. Які речовини маються на увазі? - Яка роль ферментів в цьому - Яка роль ферментів в цьому процесі? Фермент «шукає» серед Фермент «шукає» серед багатьох амінокислот ту єдину, якій він прийдеться, як черевички для Попелюшки. А коли знайде, передає їй велику енергію, включає в роботу. А хто «відвезе» амінокислоту в рибосому? Кожна амінокислота має власний виїзд, персональну РНК. Як ви гадаєте, скільки т-РНК може бути в клітині?  г) Будова т-РНК (бесіда).

Яким чином т-РНК «впізнає» свою амінокислоту?

Завдання3) Розв'яжіть задачі (самостійна робота).

а) Білок вазопресин (гормон гіпофізу, підвищує кров'яний тиск) складається з 9 амінокислот, кодується такими нуклеотидами: ТГТ-ТАТ-ТТТ-ГАА-ГАТ-ТГТ-ЦЦТ-ЦГТ-ПТ. Визначте:

а) скільки нуклеотидів і триплетів у ДНК;

б) яка довжина гена, що кодує вазопресин;

в) який амінокислотний склад вазопресину.

Завдання 4)Розв’яжіть задачу .Правий ланцюг фрагмента гена має таку структуру: ТАТТЦТТТТТГТГТАЦГ... Вкажіть структуру відповідної частини молекули білка, що синтезується за участю лівого ланцюга ДНК. А як зміниться структура білка, що синтезується, якщо в правому ланцюзі ДНК під впливом хімічних факторів випадає одинадцятий нуклеотид?

У природи є багато інженерних знахідок, але білковий конвейєр - це ЇЇ найкращий, геніальний винахід.

Тестові завдання

1. Процес реалізації спадкової інформації на основі генетичного коду називають 

 а) синтез білка ;б) синтез амінокислот ; в) синтез АТФ.

2. Процес протилежний синтезу

а) асиміляція ;б) трансляція ;  в)  дисиміляція .

3. Послідовність 3 нукліотидів що кодують 1 амінокислоту називають

а) нуклеотид  ; б) триплетом  ; в) фермент

4. Характеристики  генетичного коду

а) багатозначним , виродженим , універсальним; б)однозначним, виродженим, унікальним ; в) однозначним , виродженим , універсальним.

5. Перший етап синтезу білка

а) трансляція; б) транскрипція;   в) трансформація.

6. Другий етап синтезу білка

а) трансляція; б) транскрипція;   в) трансформація.

7. Синтез білка починається з з’єднання  і-РНК з малою субодиницею рибосоми.

а) стадія інвагінації ;б)  стадія елонгації в ) стадія ініціації .

8. Продовжується синтез коли дві перші т-РНК підходять до рибосоми і транспортують амінокислоти і починається синтез білкової молекули –

а) стадія елонгації ;б) стадія активації ; в )стадія ініціації .

9. Синтез поліпептидного ланцюга відбувається доки на шляху рибосоми не трапляється один зі стоп-кодонів ( УАА, УАГ, УГА )

а) стадія ферментації ; б) стадія термінації ; в ) стадія структуризації.  

10. Синтез білка закінчується формування

а)структури ДНК;  б) структури РНК ; в ) структури білка.

11. Для синтезу білка необхідні

а) і-РНК , ДНК , т-РНК; б) і- РНК, т-РНК, 20 амінокислот; в ) і-РНК , т- РНК ,20 амінокислот , ферменти, молекули АТФ, рибосоми .

12. За принципом компліментарності в ДНК існує така відповідність

а) А-У; Г-Ц;б) А- Г ; Т- Ц; в ) Т-А ; Г-Ц .

 Відповіді  1 а, 2 в, 3 б, 4 в, 5 б, 6 а, 7 в, 8 а, 9 б, 10 в, 11в, 12 в.

V. Домашнє завдання