Temat: Sposób zapisu informacji genetycznej

Autor: Leokadia Stalewicz

Adresat

Uczniowie klasy VIII szkoły podstawowej

Podstawa programowa

Wymagania ogólne

I. Znajomość różnorodności biologicznej oraz podstawowych zjawisk i procesów biologicznych. Uczeń:

2. wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w wybranych organizmach i w środowisku.

Wymagania szczegółowe

V. Genetyka. Uczeń:

1. przedstawia strukturę i rolę DNA.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń zdobywa wiedzę i umiejętności na temat zagadnień poruszanych na zajęciach

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać, jak na bazie DNA powstają białka, a potem określone cechy organizmu;

• rozróżniać pojęcia kod genetyczny i informacja genetyczna;

• przedstawiać sposób zapisu informacji genetycznej w DNA;

• opisywać kod genetyczny.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• eksponujące

  • pokaz.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Przed lekcją

• Uczniowie zapoznają się z treścią abstraktu. Przygotowują się do pracy na lekcji w taki sposób, żeby móc przeczytany materiał streścić własnymi słowami i samodzielnie rozwiązać zadania.

Faza wstępna

• Nauczyciel podaje temat, cele lekcji i kryteria sukcesu sformułowane w języku zrozumiałym dla ucznia.

• Prowadzący przypomina uczestnikom zajęć, jakiego obszaru tematycznego będzie dotyczyła lekcja.

Faza realizacyjna

• Prowadzący wyjaśnia czym jest kod genetyczny i w jaki sposób informacja genetyczna jest zapisywana przy pomocy sekwencji nukleotydów. Nauczyciel tłumaczy, że zmiana jednego nukleotydu może spowodować zmianę informacji zapisywanej w cząsteczce DNA (ewentualnie w cząsteczce RNA – w przypadku niektórych wirusów).

• Uczestnicy zajęć zapoznają się z treścią przedstawioną na ilustracji interaktywnej „Różnice w kodzie genetycznym”. Następnie nauczyciel omawia z uczniami poznane zagadnienia.

• Nauczyciel wyjaśnia, że organizmy homozygotyczne posiadające dwie kopie wadliwego genu w ogóle nie wytwarzają w komórkach somatycznych melaniny. Nauczyciel informuje również, że w niektórych przypadkach różnice w  informacji przekazywanej przez dany gen nie są istotne z punktu widzenia zdrowia i życia danego organizmu (np. kolor oczu lub włosów), w innych – prowadzą do poważnych zaburzeń pracy tkanek i narządów.

• Nauczyciel wyświetla ilustrację z abstraktu, i wyjaśnia w jaki sposób geny, poprzez kodowane przez nie białka (w tym enzymy i hormony) warunkują występowanie określonych cech organizmu.

• Uczniowie, pracując indywidualnie lub w parach, wykonują ćwiczenia interaktywne sprawdzające i utrwalające wiadomości poznane w czasie lekcji. Wybrane osoby omawiają prawidłowe rozwiązania ćwiczeń interaktywnych. Prowadzący uzupełnia lub prostuje wypowiedzi podopiecznych.

Faza podsumowująca

• Nauczyciel krótko przedstawia najważniejsze zagadnienia omówione na zajęciach. Odpowiada na dodatkowe pytania podopiecznych i wyjaśnia wszelkie ich wątpliwości. Uczniowie uzupełniają notatki.

Praca domowa

• Wyobraź sobie, że masz okazję przeprowadzić wywiad z naukowcem - specjalistą w dziedzinie, której dotyczyła dzisiejsza lekcja. Jakie pytania chciałbyś mu zadać? Zapisz je.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

How genetic information is written

Features of an organism depend on the type of its proteins. The instruction of protein construction, i.e. genetic information, is written in the DNA. A DNA molecule is made up of billions of nucleotide pairs. Nucleotide sequence is not random. It is a special code. The alphabet of this code is made up of just 4 characters that are actually 4 nitrogenous bases, which form 4 types of nucleotides. Depending on the number and sequence of the nucleotide arrangement, the genes that they make up contain instructions for the formation of different proteins. The rules of the code writing are called genetic code.

Human DNA contains more than 20 thousand genes, and almost each of them controls production of a different protein. These include proteins that build structures of the organism, enzymes that enable various chemical reactions in cells, some hormones that regulate the function of tissues and organs and those that control growth and development. For example, eye colour to be created needs a special protein – an enzyme – that can transform colourless substrate into brown melanin. This enzyme is produced based on the instructions contained in the particular gene. The people in whom the gene coding for this enzyme is inactive will have no melanin in their irises. Their eyes will usually be red. This is because blood vessels are visible through colourless iris tissue with no melanin.

In fact, people have eyes of various colours. This diversity is due to the presence of various genes. Each of them contains information regarding how much melanin should be produced in irises. The more melanin, the darker the colour of the eyes. Since the colour of the human iris is determined by several genes, it has an infinite number of variants. Coloured irises are a common trait of all people (with few exceptions), but eye colour is an individual personal feature.

• The genetic code is a way of writing information about the structure of proteins.

• The genetic code is a triplet code, i.e. one amino acid is coded by three nucleotides called a codon.

• The gene contains information about the structure of a specific protein, while the sequence of codons in the gene determines the sequence of amino acids in the protein.

• The genetic code is universal; the genetic information is written identically in all organisms.