DNA Μεταγραφή του DNA - blogs.sch.grblogs.sch.gr/akalosaka/files/2013/10/FROM-GENES-TO-PROTEINS1.pdf · και το πρώτο κεφάλαιο του σχολικού

ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΠΕ -Β ΕΠΙΠΕΔΟΥ_2011-2012 Διδακτικό Σενάριο Βιολογίας

ΚΑΛΟΣΑΚΑ ΚΑΤΕΡΙΝΑ _ Bιολόγος Ph. D.

1.1 ΤΙΤΛΟΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ: ΑΑππόό τταα γγοοννίίδδιιαα σσττιιςς ππρρωωττεεΐΐννεεςς

1.2 . ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ

Τι είναι τα γονίδια Δομή του DNA Μεταγραφή του DNA Γενετικός Κώδικας Μετάφραση του mRNA

2. ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Βιολογία Β΄ Λυκείου: Μακρομόρια / Μοριακή Γενετική

ή/και Βιολογία Γ' Λυκείου: DNA το γενετικό υλικό / Έκφραση γενετικής πληροφορίας Αγγλική Γλώσσα: Στοιχειώδεις γνώσεις

3. ΓΝΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ Οι μαθητές μέχρι την ηλικία των 16 ετών έχουν εξοικιωθεί με τις έννοιες και εικόνες που αφορούν στο κύτταρο, τις υποκυτταρικές δομές και οι λέξεις ή φράσεις, γονίδια, γενετική πληροφορία, πρωτεΐνες, τους είναι οικείες. Πρέπει όμως

να έχουν αποδεχτεί τη τρισδιάστατη δομή των μορίων και υποκυτταρικών δομών (καθώς όλες οι εικόνες που βλέπουν στα σχολικά βιβλία είναι σε ένα επίπεδο)

να έχουν αντιληφθεί ότι η παρουσία χημικών δεσμών σταθεροποιεί μια δομή ή ένα μόριο στο χώρο και εξασφαλίζεται έτσι η λειτουργικότητα (μετουσίωση πρωτεϊνών, μη συναγωνιστικοί αναστολείς ενζύμων)

να έχουν εμπεδώσει ότι οι πρωτεΐνες είναι απαραίτητες τόσο σε δομές όσο και σε λειτουργίες (ορμόνες, ένζυμα, αντισώματα, μεμβρανικά σύμπλοκα, ριβοσώματα)

να έχουν αντιληφθεί ότι οι διεργασίες μέσα σε κάθε κύτταρο γίνονται με συγκεκριμένους μηχανισμούς που υπαγορεύονται από πληροφορίες που φυλάσσονται στο DNA ένα μεγαλομόριο (ροή γενετικής πληροφορίας)

4. ΣΤΟΧΟΙ 4.1. Γνωστικοί: Οι μαθητές/τριες με την ολοκλήρωση και των 4 φύλλων εργασίας πρέπει

να εμπεδώσουν ότι τα γονίδια, δεν είναι κάτι το αφηρημένο αλλά υπαρκτή οντότητα σε μοριακό επίπεδο

να ξεκαθαρίσουν ότι η κληρονομικότητα ιδιοτήτων ελέγχεται από τα γονίδια δηλαδή καθορισμένες περιοχές του DNA

να διαπιστώσουν τη σημασία της συμπληρωματικότητας των αζωτούχων βάσεων του DNA στη δομή του αλλά και στη διαδικασία της μεταγραφής και της μετάφρασης

να διακρίνουν τα γονίδια, σε αυτά που μεταγράφονται σε mRNA και στη συνέχεια μεταφράζονται σε πρωτεΐνες και σε αυτά που μεταγράφονται και παράγουν άλλα είδη RNA

να διαπιστώσουν την πολυπλοκότητα των μηχανισμών μεταγραφής και μετάφρασης αλλά και την τελειότητα συντονισμού όλων των εμπλεκόμενων παραγόντων σε αυτές τις υποκυτταρικές διαδικασίες

να είναι σε θέση να διαβάζουν τον γενετικό κώδικα και να τον εφαρμόζουν



4.2. Δεξιοτήτων να εξοικιωθούν με το εικονικό περιβάλλον και τις προσομοιώσεις εκτελώντας

εντολές να εξασκηθούν στην ανάγνωση δεδομένων πειραματικών δραστηριοτήτων να εξασκηθούν στην διατύπωση σε γραπτό λόγο, των αποτυπωμένων σε εικόνες ή

animations, βιολογικών μοριακών διαδικασιών να αξιολογούν τη δράση τους στις διάφορες εκπαιδευτικές δραστηριότητες,

συνεκτιμώντας τους παράγοντες επιτυχίας και αποτυχίας 4.3. Στάσεων

να αναγνωρίσουν την προσφορά των ΤΠΕ στο μάθημα της Βιολογίας να συνειδητοποιήσουν πόσο συμπληρωματικές είναι οι φυσικές επιστήμες να αποτεινάξουν την νοοτροπία 'διαβάζω και απλά απομνημονεύω την

πληροφορία' αλλά αποζητώ τα επιχειρήματα να αναγνωρίσουν τη συμβολή της επιστημονικής κοινότητας διαχρονικά στην

επίλυση προβλημάτων που άπτονται βιολογικών θεμάτων 4.4 Επιπλέον στόχοι α) να αποκαλυφθούν χαρίσματα ή αδυναμίες τους μέσα από την ομαδική συνεργασία β) να ελευθερωθεί η φαντασία τους ώστε να θέτουν περαιτέρω ερωτήματα γ) να μυηθούν σταδιακά στον επιστημονικό τρόπο προσέγγισης και μελέτης των διάφορων θεμάτων

5. ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ Χρησιμοποιούνται ιστοσελίδες που περιέχουν διαδραστικές δραστηριότητες, animations, και video. Οι ηλεκτρονικές διευθύνσεις παρατίθενται στην ενότητα της ιστιογραφίας. (Τα video μεταγλωτίστηκαν στην Ελληνική γλώσσα από τη συγγραφέα του Διδακτικού Σεναρίου) 6. ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ Εξι (6) διδακτικές ώρες και για τα 4 Φύλλα Εργασίας. Είναι προτιμότερο τα δύο δίωρα που απαιτούνται για τα 2 πρώτα Φ.Εργασίας να είναι συνεχόμενες διδακτικές ώρες της ίδιας ημέρας. 7.1. ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΑΞΗΣ ΚΑΙ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟΔΟΜΗ Σε πλήθος μαθητών μεγαλύτερο των 15 προτείνεται να συνεργαστούν σε ομάδες 3-4 και να δραστηριοποιηθούν στο Εργαστήριο Πληροφορικής που θα παρέχει αρκετές μονάδες Η/Υ. Εναλλακτικά γίνεται χρήση βιντεοπροβολέα συνδεδεμένου με Η/Υ και το διαδίκτυο.



7.2. ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Β΄ Λυκείου Γενικής Παιδείας και Γ' Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης

7.3. ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Στο Αναλυτικό Πρόγραμμα Σπουδών της Β' Λυκείου γενικής παιδείας καθώς και της Γ' Λυκείου θετικής κατεύθυνσης προβλέπονται οι ενότητες που ασχολούνται με τη μεταφορά της γενετικής πληροφορίας από το DNA στις πρωτεΐνες. Το υποστηρικτικό υλικό που προτείνεται από το ΑΠΣ, είναι η μηχανή αναζήτησης Google.

8. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟΥ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 8.1. ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ

Η απλή αφήγηση των διαδικασιών που πραγματοποιούνται μέσα σε κάθε κύτταρο, σε κάθε οργανισμό, κρίθηκε σκόπιμο να εμπλουτιστεί με την παρουσίαση πειραμάτων που οδήγησαν στη σημερινή γνώση για τις διαδικασίες αυτές.

Η αδυναμία εκτέλεσης ανάλογων πειραμάτων στο πραγματικό σχολικό εργαστήριο υποκαθίσταται με την αξιοποίηση της τεχνολογίας της πληροφορικής.

Επιπρόσθετα, η παρουσίαση των βιολογικών μηχανισμών μέσω επιλεγμένων βίντεο ενισχύει την κατανόησή τους.

Η έκθεση του μαθητή σε πολυμεσικές δραστηριότητες προκειμένου να γνωρίσει μια θεματική ενότητα της Βιολογίας καθιστά το μάθημα πιο ελκυστικό.

8.2. 1. ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ Η βασική φιλοσοφία του σεναρίου βασίζεται στα εξής στοιχεία:

πρόκληση ενδιαφέροντος ανάκληση γνώσεων- αντιλήψεων διατύπωση υποθέσων κατά την πειραματική διαδικασία ερμηνεία πειραματικών δεδομένων ενεργοποίηση με διαδραστική δραστηριότητα ερωτήσεις εμπέδωσης ερωτήσεις αξιολόγησης

Με ερωτήσεις επανατροφοδότησης διαπιστώθηκε προτίμηση των μαθητών (σε μεγάλο ποσοστό) στον τρόπο διδακτικής προσέγγισης που περιγράφεται στο συγκεκριμμένο σενάριο συγκριτικά με μια διδασκαλία χωρίς ΤΠΕ. Ιδιαίτερα απολαμβάνουν με την εξής σειρά, την παρακολούθηση video, την διαδραστική δραστηριότητα (το βλέπουν ως παιχνίδι), την παρακολούθηση των πειραμάτων με animations.

8.2.2. ΠΟΡΕΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Τα πρώτα 5 λεπτά Αναφορά στην ενότητα που θα μελετηθεί από τον καθηγητή/ τρια χωρισμός μαθητών σε ομάδες και συμπλήρωση των ονομάτων στο φύλλο εργασίας Συνέχεια περίπου 20 λεπτά Προβολή μέσω βιντεοπροβολέα συνδεδεμένου με το διαδίκτυο των δραστηριοτήτων (ταυτόχρονη μετάφραση από την Αγγλική στην Ελληνική) και όπου προκύπτει, περαιτέρω επεξήγηση.



Τελευταία 20 λεπτά Συμπλήρωση Φ. Εργασίας από κάθε ομάδα. Στα Φύλλα Εργασίας διάρκειας 2 ωρών, ακολουθείται η ίδια πορεία αλλά με διαφορετική διάρκεια

9. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΦΥΛΛΩΝ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΟΥ ΣΥΝΟΔΕΥΟΥΝ ΤΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ (1) 2 διδακτικές ώρες

Περιλαμβάνει 2 δραστηριότητες με 3 βήματα η κάθε μία. Πρώτη δραστηριότητα: Ανακάλυψη ότι το DNA είναι ο φορέας της γενετικής πληροφορίας. Βήμα 1. Ερωτήσεις ανάκλησης γνώσεων και προβληματισμού για τα γονίδια. Βήμα 2. Παρακολούθηση με animation, πειραμάτων (in vivo) που απέδειξαν την ύπαρξη κληρονομήσιμου παράγοντα υπεύθυνου για μια ιδιότητα. Επίσης, πειραμάτων (in vitro) που απέδειξαν ότι το DNA φέρει τη γενετική πληροφορία.

Βήμα 3. Ερωτήσεις ερμηνείας αποτελεσμάτων της πειραματικής διαδικασίας καθώς και ερωτήσεις εμπέδωσης και αξιολόγησης. Δεύτερη δραστηριότητα: Προσδιορισμός της κληρονομήσιμης μονάδας πάνω στο DNA. Οι μαθητές έχουν το ρόλο του ερευνητή Βήμα 1. κάνουν υπόθεση, Βήμα 2. εκτελούν πείραμα και βλέπουν τα αποτελέσματα, Βήμα 3. απαντούν σε ερωτήσεις αξιολόγησης και εξάγουν συμπέρασμα

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ (2) 2 διδακτικές ώρες

Περιλαμβάνει 2 δραστηριότητες με 3 βήματα η κάθε μία. Πρώτη δραστηριότητα: Δομή του DNA, έμφαση στην συμπληρωματικότητα των βάσεων Βήμα 1. Ερωτήσεις ανάκλησης γνώσεων με τη βοήθεια εικόνας. Αναδρομή σε ερευνητική εργασία_ σταθμό για την δομή του DNA_με πίνακα δεδομένων ώστε να διεγερθεί το ενδιαφέρον. Οι μαθητές καλούνται να ερμηνεύσουν αποτελέσματα.

Βήμα 2. Ενεργοποίηση ηλεκτρονικής διεύθυνσης όπου οι μαθητές συμμετέχουν διαδραστικά, (δραστηριότητα που αντιμετωπιζεται ως παιχνίδι). Μπαίνουν στο ρόλο του Νομπελίστα Watson και προσπαθούν να ζευγαρώσουν τις συμπληρωματικές αζωτούχες βάσεις. Στο σημείο αυτό σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου και άλλους ομοιοπολικούς δεσμούς και βλέπουν ξεκάθαρα την σύνδεση των ατόμων και των ομάδων μορίων που σταθεροποιούν τη διπλή έλικα καθώς και την κάθε πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα. Βήμα 3. Ανάπαυλα από τον Η/Υ. Γράφουν μια μικρή παράγραφο αξιολόγησης της



δραστηριότητας που μόλις πραγματοποίησαν. Στο σημείο αυτό μπορεί και να τελειώσει η 1 από τις 2 διδακτικές ώρες που απαιτούνται για την ολοκλήρωση του Φ.Ε.

Δεύτερη δραστηριότητα: Από το DNA στο RNA (μεταγραφή)

Βήμα 1. Ξεκινάμε με μια ερώτηση προβληματισμού ώστε να εκφράσουν τη γνώμη τους και ταυτόχρονη παρουσίαση εικόνας που λειτουργεί ως έναυσμα για να προκληθεί συζήτηση. Η εικόνα αναφέρεται σε αλληλουχία γραμμάτων, συμβολισμών που έχουν νόημα. Με αυτό το τρόπο θέλουμε να τους θυμήσουμε ότι η ερμηνεία που δίνουμε είτε σε αλληλουχία γραμμάτων είτε αριθμών, η νοητική αυτή πράξη, είναι το αποτέλεσμα αποκωδικοποίησης κάποιων κανόνων που ήδη γνωρίζουμε. Στο θέμα αυτό επανερχόμαστε στο αμέσως επόμενο Φ.Ε. (3) που ανακαλύπτουμε το γενετικό κώδικα.

Στη συνέχεια δίνεται ερώτηση ανάκλησης γνώσεων (γνωστά θέματα από το γυμνάσιο αλλά και το πρώτο κεφάλαιο του σχολικού βιβλίου Β' λυκείου) για τη ροή της γενετικής πληροφορίας.

Βήμα 2. Ενεργοποιούν ηλεκτρονική διεύθυνση και παρακολουθούν animation με τα βασικά στάδια της διαδικασίας της μεταγραφής. Η διαδικασία αυτή όπως παρουσιάζεται παρότι είναι στην Αγγλική γλώσσα (ταυτόχρονη εκφώνηση και κείμενο) είναι κατανοητή.

Βήμα 3. Τώρα είναι η ώρα για διασκέδαση. Ενεργοποιούν ηλεκτρονική διεύθυνση και μπαίνουν στο ρόλο της RNAάσης, του ενζύμου που μεταγράφει το DNA σε RNA, με μια διαδραστική δραστηριότητα. Φτιάχνουν μόνοι τους το mRNA βιώνοντας κατά κάποιο τρόπο τη διαδικασία. Ακολουθούν ερωτήσεις εμπέδωσης

Στο τέλος τους δίνεται και ένα επιπλέον Φύλλο Αξιολόγησης ως εργασία για το σπίτι. Δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στο να διακρίνουν τα γονίδια σε δύο είδη. Αυτά που μόνο

μεταγράφονται όπως αυτά που οδηγούν σε tRNA, rRNA ( στη Γ΄Λυκείου αναφέρουμε και το sn RNA) και σε αυτά που οδηγούν στη σύνθεση mRNA ως υπόστρωμα για τη σύνθεση πρωτεΐνών.

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ (3) 1 διδακτική ώρα

Περιλαμβάνει 2 δραστηριότητες με 3 βήματα η κάθε μία. Πρώτη Δραστηριότητα: Η αναγκαιότητα του κώδικα Βήμα 1. Ξεκινάμε με ένα ΄γρίφο΄, πρώτα μια εικόνα με αλληλουχία τυχαίων γραμμάτων που δεν βγάζει νόημα και στην συνέχεια με μια εικόνα που είναι η αποκωδικοποίηση της προηγούμενης και δίνει ένα μήνυμα. Μάλιστα το κείμενο που προκύπτει τους παραπεμπει στον Νομπελίστα Watson.

μπορεί να λειτουργήσει ως έμμεση προτροπή να ανατρέξουν σε ιστοσελίδες με τα προτότυπα στοιχεία και κείμενα των ανθρώπων που συνέβαλαν στην σημερινή επιστημονική γνώση δεδομένου ότι τέτοια πρόσωπα είναι εμβληματικά και μπορεί να εμπνεύσουν τους μαθητές.



Αυτό, είναι το έναυσμα για συζήτηση παραλληλίζοντας την αποκωδικοποίησης που έγινε για την μετατροπή της πρώτης εικόνας στη δεύτερη, με ότι συμβαίνει και με την αλληλουχία των βάσεων του DNA που φέρουν κωδικοποιημένη πληροφορία για την παραγωγή μιας πρωτεΐνης.

Βήμα 2. Τώρα γίνεται μια ερώτηση ανάκλησης γνώσης για τον αριθμό των αμινοξέων που δομούν τις πρωτεΐνες και στη συνεχεια ερώτηση-πρόβλεψη πώς τα 20 αμινοξέα κωδικοποιούνται από τα 4 γράμματα (αζωτούχες βάσεις) του DNA.

Βήμα 3. Παρακολουθούν ένα video που αφορά στους συλλογισμούς που οδήγησαν στο κώδικα τριπλέτας. Ακολουθεί ερώτηση - εμπέδωσης, δηλαδή να καταγράψουν τους συλλογισμούς αυτούς και στη συνέχεια ερώτηση -πρόβλεψη, δηλαδή να ερμηνεύσουν γιατί υπάρχουν 61 (64-3) κωδικόνια για τα 20 αμινοξέα

Δεύτερη δραστηριότητα Σπάζοντας το γενετικό κώδικα. Βήμα 1. Ενεργοποίηση ηλεκτρονικής διεύθυνσης όπου παρακολουθούν τους συλλογισμούς και πειράματα που οδήγησαν στη δημιουργία του γενετικού κώδικα. Εδώ, εισάγονται σε πειραματικές διαδικασίες που οδήγησαν σε Nobel. Η παρέμβαση του εκπαιδευτικού είναι απαραίτητη για τη ενθάρυνση των μαθητών να ερμηνεύσουν επιμέρους στάδια όπως

γιατί χρησιμοποίησαν εκχύλισμα κυττάρων γιατί 'τρώνε ΄το DNA γιατί φτιάχνουν συνθετικό mRNA

ακολουθούν ερωτήσεις εμπέδωσης και προβληματιμού

Βήμα 3. Παρουσιάζεται ολοκληρωμένος ο γενετικός κώδικας και ακολουθούν ερωτήσεις αξιολόγησης για να διαπιστωθεί αν είναι σε θέση να διαβάζουν το γενετικό κώδικα

Στο τέλος τους παραπέμπουμε στις αντίστοιχες σελίδες του σχολικού βιβλίου για περαιτέρω ανάγνωση των χαρακτηριστών του γενετικού κώδικα που ήδη έχουν μελετήσει.

Φύλλο Εργασίας (4) 1 διδακτική ώρα

Περιλαμβάνει 2 δραστηριότητες με 2 βήματα η κάθε μία. Πρώτη Δραστηριότητα: Πρωτεϊνοσυνθετική μηχανή

Βήμα 1. Περιλαμβάνει ερωτήσεις ανάκλησης γνώσεων και πρόβλεψης. Οι μαθητές πρέπει να συμπληρώσουν από ένα πίνακα που περιλαμβάνει περισσότερα από τα απαραίτητα στοιχεία για την πρωτεϊνοσύνθεση, αυτά που θεωρούν αναγκαία. Η συνήθης παρανόηση των μαθητών είναι ότι για τη μετάφραση του μηνύματος απαιτείται και DNA. Τους υπενθυμίζουμε το πείραμα με το συνθετικό mRNA από το προηγούμενο Φ.Ε. Στο σημείο αυτό πρέπει να αποσαφηνιστεί

ο ρόλος της μεταγραφής ως ρυθμιστή ελέγχου για το πια γονίδια θα εκφραστούν και πότε. το RNA είναι το ενδιάμεσο μόριο για τη μεταφορά του μηνύματος στα ριβοσώματα και δεν



υφίσταται λόγος παρουσίας του DNA.

Βήμα 2. Παρακολούθηση της διαδικασίας της μετάφρασης από video. Ακολουθούν ερωτήσεις αξιολόγησης Δεύτερη δραστηριότητα: Μετάφραση ενός mRNA Βήμα 1. Τώρα είναι η ώρα και πάλι ώρα για λίγη διασκέδαση. Ενεργοποιούν μια ηλεκτρονική διεύθυνση και με μια διαδραστική δραστηριότητα μπαίνουν στο ρόλο ριβοσώματος και συνθέτουν ένα τμήμα μιας πεπτιδικής αλυσίδας. Με τη δραστηριότητα αυτή γίνεται επανάληψη

του κανόνα συμπληρωματικότητας των αζωτούχων βάσεων του ρόλου των tRNA ως μεταφορέα αμινοξέων των όρων κωδικόνιο και αντικωδικόνιο του ρόλου του ριβοσώματος του ρόλου του mRNA ως υποστρώματος (μήτρα)

Βήμα 2. Ακολουθούν ερωτήσεις _εμπέδωσης και στο τέλος υπάρχει Φύλλο Αξιολόγησης που πρέπει να ολοκληρώσουν στο σπίτι. 10. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ_ΙΣΤΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Κόκκοτας Π., (1998) Διδακτική των Φυσικών Επιστημών (Εκδόσεις Γρηγόρη)

2. Αργύρης Ι., (2002) Ειδική Διδακτική της Βιολογίας (Εκδόσεις Ολυμπος, Θεσσαλονίκη)

3. Κόμης Β., Ράπτης Α., (2003) Η υπολογιστική μοντελοποίηση στη διδασκαλία και μάθηση

των θετικών επιστημών. (Πρακτικά 3ου Συνεδρίου Διδακτικής Φυσικών Επιστημών και

Νέας Τεχνολογίας)

4. http://www.dnaftb.org/17/animation.html 5. http://www.dnai.org/a/index.html 6. http://glencoe.mcgraw-

hill.com/sites/9834092339/student_view0/chapter15/stages_of_transcription.html 7. http://www.dnaftb.org/22/animation.html 8. Video_Φ.Ε. (3) http://www.hhmi.org/biointeractive/dna/DNAi_triplet_code.html 9. Video_Φ.Ε. (4) http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/downloads/

http://www.dnaftb.org/17/animation.html

http://www.dnai.org/a/index.html

http://glencoe.mcgraw-hill.com/sites/9834092339/student_view0/chapter15/stages_of_transcription.html



http://www.hhmi.org/biointeractive/dna/DNAi_triplet_code.html

http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/downloads/

ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ Β' ΕΠΙΠΕΔΟΥ 2011-2012 Παρεμβάσεις στην σχολική τάξη με ΤΠΕ

Κ. Καλόσακα_ Βιολόγος

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ (1)

Διάρκεια: 2 διδακτικές ώρες ΕΝΟΤΗΤΑ: ΜΟΡΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ_Από το γονίδιο στις πρωτεϊνες

Δραστηριότητα 1η Ποιο μόριο είναι ο φορέας της γενετικής πληροφορίας; ΒΗΜΑ 1. Α.Να γράψετε πόσο συχνά ακούτε από τα μέσα μαζικής ενημέρωσης ή διαβάζετε σε έντυπα για τα γονίδια και να αναφέρετε παραδείγματα -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Β. Συζητήστε στην ομάδα σας και καταγράψτε τι είναι κατά τη γνώμη σας τα γονίδια ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ΒΗΜΑ 2. Περιηγηθείτε στην ιστοσελίδα

http://www.dnaftb.org/17/animation.html και συγκεκριμμένα επιλέγξτε το ANIMATION Σας δίνονται μεταφρασμένα στην Ελληνική γλώσσα τα βασικά σημεία των κειμένων

ΒΗΜΑ 3. Μετά την περιήγησή σας απαντήστε στα ερωτήματα:

α. Εξηγήστε τι περίμενε ο Griffith να συμβεί στον ποντικό μετά την ένεση με μείγμα από θανατωμένα S στελέχη του πνευμονιόκοκκου και R στελέχη ζωντανά; --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------




β. Στην παρακάτω εικόνα συνοψίζονται τα στάδια των πειραμάτων του Griffith.

Στην πρώτη γραμμή παρουσιάζονται τα στελέχη του πνευμονιόκοκκου με ή χωρίς κάλυμα από πολυσακχαρίτες. Tα βέλη υποδηλώνουν την είσοδό τους στον ποντικό. Στην τελευταία γραμμή φαίνεται το αποτέλεσμα της δράσης του πνευμονιόκοκκου στον ποντικό. β1. Ποιο σημείο της πειραματικής διαδικασίας αποδεικνύει οτι το DNA είναι ένα πολύ σταθερό μόριο;

β2. Να συμπληρώσετε τα πλαίσια με το σωστό στέλεχος του πνευμονιόκοκκου, που δίνει μετά από την είσοδό του στον ποντικό, τα αποτελέσματα που φαίνονται στην εικόνα,. Να συμπληρώσετε επίσης την ημιτελή φράση.

γ. Ποιο σημείο της διαδικασίας των πειραμάτων του Griffith έδειξε ότι η αλλαγή που προκλήθηκε στο R στέλεχος του πνευμονιόκοκκου και το μετασχημάτισε σε S (παθογόνο) στέλεχος ήταν κληρονομήσιμη; -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



δ. Τα πειράματα της ομάδας του Oswald Avery πραγματοποιήθηκαν σε δοκιμαστικό σωλήνα με εκχύλισμα (lysate) κυττάρων, σε αντίθεση με τα πειράματα του Griffith που έγιναν με ενέσεις σε ζωντανούς ποντικούς.

1 2 3

Να γράψετε τα αντιδραστήρια που χρησιμοποίησαν προκειμένου να έχουν στο σωλήνα με τα θανατωμένα κύτταρα του στελέχους S , μόνο το DNA. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ε.Ποιο ήταν το συμπέρασμα από τα πειράματα των Avery και της ομάδας του; --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Δραστηριότητα 2η Προσδιορισμός σε μοριακό επίπεδο της κληρονομήσιμης μονάδας που ευθύνεται για την ιδιότητα της παθογένειας (virulence) του πνευμονιόκοκκου. ΒΗΜΑ 1. Γνωρίζοντας πλέον ότι το DNA είναι αυτό που ευθύνεται για τον μετασχηματισμό των μη παθογόνων βακτηρίων σε παθογόνα υποθέστε ότι επαναλαμβάνετε το πείραμα σε δοκιμαστικό σωλήνα (in vitro) χρησιμοποιώντας όμως DNA από το R αντί από το S στέλεχος Τι περιμένετε να συμβεί στο αιώρημα με βακτήρια του στελέχους R (μη παθογόνα) μετά την προσθήκη του DNA από το R; ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



ΒΗΜΑ 2. Eνεργοποιήστε το παράθυρο PROBLEM και εκτελέστε τα πειράματα: ΒΗΜΑ 3.Απαντήστε στα ερωτήματα: α. Ποια είναι η δράση της DNAάσης; --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- β. εκτός από την ενζυμική μέθοδο με ποιο άλλο τρόπο μπορεί να κοπεί το DNA σε κομμάτια; --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- γ. Η γενετική πληροφορία είναι διάχυτη πάνω στο DNA ή βρίσκεται σε συγκεκριμμένες περιοχές; Ποιο πείραμα ενισχύει την άποψή σας; --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ΟΝΟΜΑΤΑ ΟΜΑΔΑΣ ΜΑΘΗΤΩΝ Τάξη______ Τμήμα______

ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ__________________________

Στο Φύλλο Εργασίας 2 θα ασχοληθείτε με τη δομή του DNA και τη ροή της γενετικής πληροφορίας από το DNA στο RNA.


Κ.Καλόσακα _Βιολόγος


Διάρκεια: 2 διδακτικές ώρες ΕΝΟΤΗΤΑ: ΜΟΡΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ_Δομή DNA _Μεταγραφή

Δραστηριότητα 1η Δομή DNA (Επανάληψη από το πρώτο Κεφάλαιο) ΒΗΜΑ 1. Οι δομικοί λίθοι του DNA είναι τα νουκλεοτίδια. Κάθε νουκλεοτίδιο αποτελείται από μία πεντόζη, μία φωσφορική ομάδα και μία αζωτούχο βάση. Στην εικόνα παρουσιάζεται η διπλή έλικα του DNA και το πλαίσιο εστιάζει σε μια περιοχή μήκους τριών ζευγών βάσεων.

Α. Να απαντήσετε στα εξής ερωτήματα: 1) Ποια μόρια επαναλαμβάνονται στο σκελετό της κάθε αλυσίδας (γαλάζιο φόντο) του DNA; ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2) Με τι δεσμούς συνδέονται οι απέναντι αλυσίδες του DNA και σταθεροποιούν το μόριο; ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3) Σχολιάστε τη φράση “σε ένα δίκλωνο DNA ο αριθμός των νουκλεοτιδίων που έχουν ως αζωτούχο βάση την αδενίνη ισούται με τον αριθμό των νουκλεοτιδίων που έχουν ως βάση την θυμίνη”.- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Β. Στην εικόνα που ακολουθεί παρουσιάζονται τα αποτελέσματα του Erwin Chargaff ο οποίος



μέτρησε τη συνολική ποσότητα των αζωτούχων βάσεων των DNA που είχε απομονώσει από κύτταρα διάφορων οργανισμών.

4) Τι συμπεράσματα μπορεί να εξαχθούν από τα δεδομένα του πίνακα; --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Αυτά τα βιοχημικά δεδομένα μαζί με την ανάλυση της απεικόνισης του DNA μετά από ακτινοβόληση με ακτίνες Χ, βοήθησαν τους Watson και Crick να ανακαλύψουν τη δομή του DNA

ΒΗΜΑ 2. Ενεργοποιήστε την ηλεκτρονική διεύθυνση http://www.dnai.org/a/index.html

και συγκεκριμένα ενεργοποιήστε πρώτα το παράθυρο finding the structure στη συνέχεια >ενεργοποιήστε πάνω δεξιά το putting it together και στη συνέχεια > το εικονίδιο Base pairing interactive _Be James Watson; match the base pairs. (Γίνε ο Watson και ταίριαξε τα ζεύγη βάσεων) Προσπαθήστε να τοποθετήσετε σωστά τα νουκλεοτίδια και να ζευγαρώσετε τις κατάλληλες




αζωτούχες βάσεις ώστε να φτιάξετε τη διπλή έλικα όπως προσπάθησαν πριν από 59 χρόνια οι Watson και Crick Υπομονή αν δείτε ότι δεν τα καταφέρνετε πατήστε το κουμπί I give up

Θυμηθείτε ποιες βάσεις χαρακτηρίζονται συμπληρωματικές/πόσοι δεσμοί υδρογόνου αναπτύσσονται μεταξύ των ζευγών βάσεων/ ανακαλέστε τις γνώσεις σας από τη χημεία για τους δεσμούς υδρογόνου (πατήστε την επιλογή show atoms)

ΒΗΜΑ 3. Αξιολογήστε τη δραστηριότητα που μόλις τελειώσατε και γράψτε μια μικρή παράγραφο για τις δυσκολίες που αντιμετωπίσατε καθώς και τα ερωτήματα που σας δημιουργήθηκαν ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Δραστηριότητα 2η Από το DNA στο RNΑ

ΒΗΜΑ 1. Γνωρίζετε ήδη από το φύλλο εργασίας 1, ότι τα γονίδια (γενετική πληροφορία) είναι συγκεκριμένες περιοχές του DNA. Να απαντήσετε στα εξής ερωτήματα:

Α. Σε ποια 'γλώσσα' είναι καταγεγραμμένη η γενετική πληροφορία ενός κυττάρου (οργανισμού) ; ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--Το κείμενο στην εικόνα αναφέρεται σε Meaningful sequences δηλαδή σε αλληλουχίες που έχουν

νόημα (http://www.dnai.org/c/index.html )

http://www.dnai.org/c/index.html



Β. Εστω ότι κάποια χρονική στιγμή σε ένα κύτταρο π. χ του παγκρέατος πρέπει να παραχθεί η ινσουλίνη (πρωτεΐνη-ορμόνη) που είναι υπεύθυνη για τον έλεγχο των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα. Πώς πιστεύετε ότι αυτή η πληροφορία από τη γλώσσα του DNA (βάσεων) θα καταλήξει να γίνει γλώσσα αμινοξέων με ποιες διαδικασίες και σε ποια διαμερίσματα του κυττάρου; -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ΒΗΜΑ 2. Παρακολουθήστε τη διαδικασία της μεταγραφής (transcription) αφού ενεργοποιήσετε την ηλεκτρονική διεύθυνση http://glencoe.mcgraw-hill.com/sites/9834092339/student_view0/chapter15/stages_of_transcription.html

ΒΗΜΑ 3 1) Φτιάξτε μόνοι σας το RNA ακολουθώντας τις οδηγίες που σας δίνονται στην διεύθυνση


ενεργοποιήστε πρώτα το παράθυρο copying the Code στη συνέχεια ενεργοποιήστε πάνω δεξιά το putting it together και μετά το εικονίδιο Interactive be the RNAse

ΚΚααλλήή δδιιαασσκκέέδδαασσηη--------------------------------------------------------------------------------------------------------






2) Παρατηρήστε στην εικόνα τα τρία σχήματα (a,b,c)

2.1 γράψτε μέσα στα πλαίσια την κατάλληλη φράση απο τις ακόλουθες: μεταγραφόμενη αλυσίδα (καλούπι), μη μεταγραφόμενη αλυσίδα (κωδική), mRNA

2.2 σχεδιάστε ένα βέλος πάνω στο σχήμα που να δείχνει τη φορά της μεταγραφής και αιτιολογείστε. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3. Πώς ονομάζεται το ένζυμο που συνθέτει το RNA και ποιος κανόνας εφαρμόζεται προκειμένου να προστεθούν τα σωστά ριβονουκλεοτίδια;

ΟΝΟΜΑΤΑ ΟΜΑΔΑΣ ΜΑΘΗΤΩΝ Τάξη______________ Τμήμα______________

ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ_____________________________

Στο Φύλο Εργασίας 3 θα ασχοληθείτε με το γενετικό κώδικα





Εργασία για το σπίτι

Φύλλο Αξιολόγησης Α. Βάλτε στη σωστή σειρά τα γεγονότα που συμβαίνουν κατά τη μεταγραφή ενός γονιδίου και διαγράψτε τυχόν λάθος προτάσεις α. απομάκρυνση mRNA και επανασύνδεση αλυσίδων DNA β. Ξετύλιγμα της διπλής έλικας του DNA από την RNA πολυμεράση γ. Πρόσδεση της RNA πολυμεράσης στην αρχή του γονιδίου υποκινητής (promoter) δ. Απέναντι από κάθε ριβονουκλεοτίδιο του RNA τοποθετείται το συμπληρωματικό δεσοξυριβονουκλεοτίδιο του DNA ε. καθώς προχωρά η επιμήκυνση της RNA αλυσίδας το RNA παραμένει ενωμένο με την αλυσίδα του DNA στ. ο τερματσμός της μεταγραφής σηματοδοτείται από την αλληλουχία λήξης του DNA (terminator) ζ. τοποθέτηση ριβονουκλεοτιδίων απο την RNA πολυμεράση

1 2 3 4 5 6 7

Β. Να γράψετε τι απαιτείται να έχουμε σε ένα σωληνάκι προκειμένου να πραγματοποιήσουμε in vitro τη διαδικασία της μεταγραφής ενός γονιδίου -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Γ. Κατά τη γνώμη σας, όλα τα γονίδια είναι κωδικοποιημένη πληροφορία που οδηγεί στην παραγωγή μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας (πρωτεΐνης) ή υπάρχουν και άλλες κατηγορίες γονιδίων; ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------




Διάρκεια: 1 διδακτική ώρα ΕΝΟΤΗΤΑ: ΜΟΡΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ_ Γενετικός κώδικας

Δραστηριότητα 1η Η αναγκαιότητα του κώδικα ΒΗΜΑ 1. α) Παρατηρείστε την εικόνα 1α και σχολιάστε αν αυτή η τυχαία σειρά γραμμάτων έχει κάποιο νόημα

Εικόνα 1α. Συνεχής σειρά γραμμάτων από το αγγλικό αλφάβητο ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ β) Παρατηρείστε την εικόνα 1β και δείτε τώρα αν έχει κάποιο νόημα

Εικόνα 1β. Απόσπασμα από την ομιλία του James Watson κατά την απονομή του βραβείου Nobel ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Συζητείστε στην ομάδα σας ποιες διαδικασίες, ποιοι κανόνες, εφαρμόστηκαν ώστε η εικόνα 1α να γίνει εικόνα 1β με κατανοητό μήνυμα.

ΑΠΑΝΤΗΣΗ: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



------------

ΒΗΜΑ 2. Συνεργαστείτε στην ομάδα σας για να απαντήσετε στα πιο κάτω ερωτήματα:

α) Tα απαραίτητα αμινοξέα με τα οποία δομούνται οι απαραίτητες για τη ζωή πρωτεΐνες είναι:

20 24 120 170

β) Προσπαθήστε να περιγράψετε πώς θα μπορούσε να φτιαχτεί μια γλώσσα με τις 4 βάσεις του DNA (4 γράμματα, Α,T,G,C,) που να δίνει νόημα (πληροφορία) για την κατασκευή μιας αλληλουχίας αμινοξέων (πρωτεΐνης) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ΒΗΜΑ 3.

α) Παρακολουθείστε το video (DNA_κώδικας) από το φάκελο genes 3 που βρίσκεται στην επιφάνεια εργασίας του υπολογιστή

β) Περιγράψτε τους συλλογισμούς που οδήγησαν στην ανακάλυψη του γενετικού κώδικα ή κώδικα τριπλέτας (3 βάσεις=1 κωδικόνιο) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------

γ) Προσπαθείστε να δώσετε μια ερμηνεία για την αριθμητική διαφορά μεταξύ κωδικονίων και αμινοξέων --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Δραστηριότητα 2η Σπάζοντας τον γενετικό κώδικα και ανακαλύπτοντας την αντιστοιχία των κωδικονίων με τα 20 αμινοξέα

Βήμα 1. Ενεργοποιήστε την ηλεκτρονική διεύθυνση http://www.dnaftb.org/22/animation.html




παρακολουθήστε τα πειράματα του Marshall Nirenberg που έσπασε τον κώδικα τριπλέτας και χάρη σε αυτό πήρε Nobel το 1968 Προχωρήστε με τα βέλη και παρακολουθείστε τα πειράματα έως τη σελίδα που εμφανίζεται ο Phil Leder

ΒΗΜΑ 2.

α) Ποια ήταν η βασική ιδέα στην τεχνική που εφήρμοσε ο Νirenberg προκειμένου να 'σπάσει' τον γενετικό κώδικα; ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- β) Για ποιο λόγο νομίζετε ότι πρόσθεσε ραδιενεργά αμινοξέα; ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ΒΗΜΑ 3. Συνεχίστε στη 2 η δραστηριότητα αφού παρακάμψετε τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν με τη συνεργασία του Phil Leder, αλλά να φθάσετε στη σελίδα με τον ολοκληρωμένο πίνακα του γενετικού κώδικα.

α) Διαβάστε το γενετικό κώδικα και βρείτε πια κωδικόνια αντιστοιχούν στα αμινοξέα

Μεθειονίνη (Μet) Τρυπτοφάνη (Trp) Λυσίνη (Lys) Αργινίνη (Arg)

Γράψτε τις παρατηρήσεις σας -----------------------------------------------------------------------------------



------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------

β) Ποια αμινοξέα αντιστοιχούν στα κωδικόνια UAA, UGA, UAG; ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

γ) Εφόσον υπάρχουν 64 κωδικόνια πόσα μόρια μεταφορείς αμινοξέων (tRNA) θα υπάρχουν;

64 61 59 20

Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ΠΗΓΑΙΝΕΤΕ σελ. 127 (σχολ. βιβλίο Β’ Λυκείου) ή σελ. 35 (σχολ. βιβλίο Γ΄ Λυκείου) και διαβάστε τα χαρακτηριστικά του γενετικού κώδικα

ΟΝΟΜΑΤΑ ΟΜΑΔΑΣ ΜΑΘΗΤΩΝ Τάξη______________ Τμήμα______________

ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ_____________________________

Στο Φύλλο Εργασίας 4 θα ασχοληθείτε με τη μετάφραση ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ (4)



Διάρκεια: 1 διδακτική ώρα ΕΝΟΤΗΤΑ: ΜΟΡΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ_ Μετάφραση

Δραστηριότητα 1η Πρωτεινοσυνθετική μηχανή ΒΗΜΑ 1. α) Εχετε μεταγράψει μια αλληλουχία βάσεων του DNA σε αλληλουχία βάσεων του mRNA και πρέπει να μεταφραστεί σε γλώσσα αμινοξέων. Στον πίνακα που ακολουθεί, βάλτε ένα x σε ότι νομίζετε ότι είναι απαραίτητο για πραγματοποιηθεί η διαδικασία αυτή (πρωτεϊνοσύνθεση)

αμινοξέα ενέργεια Μόριο μεταφορέας αμινοξέων

Δομή στην οποία πραγματοποιείται η σύνθεση πολυπεπτιδικής αλυσίδας

DNA mRNA rRNA πρωτεΐνη

β) Σας δίνονται σχηματικά μόρια ή οι δομές που εμπλέκονται στην πρωτεινοσύνθεση (Προσοχή όχι σε σωστή κλίμακα).

Τι αντιπροσωπεύει το CUU και τι παριστά το σχήμα 1

ΣΧΗΜΑ 1. ----------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------

ΣΧΗΜΑ 2

Αν το σχήμα 2 σας είναι γνωστό, γράψτε το ονομά του, ποιος είναι ο ρόλος του και τι παριστάνει στο ένα άκρο του ο κύκλος χρώματος ροζ; ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



----------------------------------------------------------------------- Η δομή στο σχήμα 3, αποτελείται από rRNA και πρωτεΐνες και είναι συνδεδεμένη με ένα

mRNA ( το γαλάζιο). Μήπως μπορείται να την αναγνωρίσετε; Που έχετε δει τέτοιες δομές κατά την περιήγησή σας μέσα στο ευκαρυωτικό κύτταρο; ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ΣΧΗΜΑ 3 ΒΗΜΑ 2. Διαδικασία πρωτεϊνοσύνθεσης

α) Παρακολουθήστε το video που βρίσκεται στον φάκελο genes 4 στην επιφάνεια εργασίας του υπολογιστή σας.

β) Σύμφωνα με όσα παρακολουθήσατε να απαντήσετε στα ερωτήματα: β1) Πριν συνδεθούν και οι δύο υπομονάδες του ριβοσώματος, ποια μόρια είναι τα πρώτα που εμπλέκονται στην έναρξη της μετάφρασης; ------------------------------------------------------------------ ---------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

β2) Πόσες θέσεις υποδοχής για tRNA διαθέτει η μεγάλη υπομονάδα του ριβοσώματος; ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

β3) Ποιο είναι το “σήμα” για την RNA πολυμεράση το οποίο την ειδοποιεί να σταματήσει να προσθέτει ριβονουκλεοτίδια στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα του mRNA;

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Δραστηριότητα 2η Μεταφράζοντας το μήνυμα



ΒΗΜΑ 1 Ενεργοποιήστε την ηλεκτρονική διεύθυνση:


και συγκεκριμένα ενεργοποιήστε πρώτα το παράθυρο reading the code στη συνέχεια ενεργοποιήστε πάνω δεξιά το putting it together και μετά την εικόνα interactive Be the ribosome, and make part of a protein.(Γίνε το ριβόσωμα και φτιάξε ένα μέρος της πρωτεΐνης)

ΚΚααλλήή δδιιαασσκκέέδδαασσηη............................................................................................................................................ ΒΗΜΑ 2 α) Αιτιολογήστε με ποιο σκεπτικό τοποθετήσατε τα κατάλληλα tRNA κατά τη διαδικασία της μετάφρασης; ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- β) Πώς ονομάζεται η περιοχή του tRNA που αναγνωρίζει τα κωδικόνια στο mRNA; -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ΟΝΟΜΑΤΑ ΟΜΑΔΑΣ ΜΑΘΗΤΩΝ Τάξη______ Τμήμα______

ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ__________________________

ΜΕ ΤΟ ΤΕΛΟΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΦΥΛΛΟΥ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 4 ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΕ Η ΥΠΟ-ΕΝΟΤΗΤΑ Γονιδιακή Έκφραση




Εργασία για το σπίτι

Φύλλο Αξιολόγησης

Α. Οι εικόνες (α-ε) είναι στιγμιότυπα της διαδικασίας της μετάφρασης.

Α1) Να τις τοποθετήσετε στη σειρά, ξεκινώντας με την εικόνα που αφορά στην ΕΝΑΡΞΗ προχωρώντας στην ΕΠΙΜΗΚΥΝΣΗ και καταλήγοντας στο ΤΕΛΟΣ της διαδικασίας και να αιτιολογήσετε την επιλογή σας

α β γ

δ ε ζ

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Α2) Με τι είδους δεσμό συνδέονται τα αμινοξέα μεταξύ τους ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Α3) Με ποιο αμινοξύ ξεκινά η κάθε πολυπεπτιδικη αλυσίδα κατά τη σύνθεσή της; ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



Β. Σας δίνεται η αλληλουχία βάσεων της μιας αλυσίδας τμήματος DNA που περιέχει κωδικοποιημένη πληροφορία για τη σύνθεση μιας πεπτιδικής αλυσίδας αλυσίδα I

5'...ATATGGATGCCGAGCTTTATACCTAGAGATTGAGGATTTTT....3' Β1. Να γράψετε και τη δεύτερη αλυσίδα του DNA Β2. Με καλούπι τη αλυσίδα II να γράψετε το mRNA που προκύπτει από τη μεταγραφή αυτού του γονιδίου Β3. Κάνοντας χρήση του γενετικού κώδικα (βλέπε σχολικό βιβλίο) να μεταφράσετε το mRNA και να γράψετε την σειρά των αμινοξέων Β4. Να γράψετε τα αντικωδικόνια των tRNA με τη σειρά που μετέφεραν τα αμινοξέα



____ΕΕυυχχααρριισσττώώ θθεερρμμάά ττοουυςς ΕΕππιιμμοορρφφωωττέέςς μμααςς

κκ.. ΖΖηησσιιμμόόπποουυλλοο ΓΓεεώώρργγιιοο

κκ.. ΚΚααννεελλλλοοπποούύλλοουυ ΓΓεεωωρργγίίαα

__ ττοουυςς σσυυννααδδέέλλφφοουυςς σσττοο ΚΚΣΣΕΕ 11οουυ ΛΛυυκκεείίοουυ ΠΠααττρρώώνν

__ κκααιι ττιιςς κκ.. ΔΔρραακκοούύλληη ΕΕλλέέννηη κκααιι κκ.. ΧΧαασσααπποοπποούύλλοουυ ΚΚααίίττηη υυππεεύύθθυυννεεςς ΗΗ//ΥΥ κκααιι σσυυννττοοννιισσμμοούύ

Documents

DNA Μεταγραφή του DNA - blogs.sch.grblogs.sch.gr/akalosaka/files/2013/10/FROM-GENES-TO-PROTEINS1.pdf · και το πρώτο κεφάλαιο του σχολικού