Організація генів, алелі та будова геномів прокаріотів і евкаріотів
👩🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):
Формування предметних компетентностей за темою «Організація генів, алелі та будова геномів прокаріотів і евкаріотів», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.
💬 Провокативне питання для старту:
Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.
⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
Тема: § 27–28. Організація генів, алелі та будова геномів прокаріотів і евкаріотів. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.
⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
- Що є ключовим поняттям теми «Організація генів, алелі та будова геномів прокаріотів і евкаріотів» і чому воно важливе?
- Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
- Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
- Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
- Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
- Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
Твоя місія на цей урок
Натискай на цілі у міру їх опанування:
- 1Визначити поняття гена як структурної одиниці спадковості.Опанувати ➔
- 2Розрізняти регуляторні та структурні гени, промотор, екзони, інтрони та термінатор.Опанувати ➔
- 3Пояснити поняття алельних генів, гомозиготного та гетерозиготного станів.Опанувати ➔
- 4Порівняти будову геномів прокаріотів (оперони) та евкаріотів (велика кількість некодуючої ДНК).Опанувати ➔
🧩 Лише 1,5% людського геному кодують білки — а що роблять інші 98,5% ДНК?
Раніше вчені називали некодуючу частину нашої ДНК «сміттєвою» (junk DNA). Проте виявилося, що це складний пульт керування клітиною! Вона містить енхансери, сайленсери, інтрони та регуляторні мікроРНК, які визначають, коли і як довго повинен працювати кожен із наших 20 000 генів.
🔬 Інтерактивна біологічна лабораторія
Молекулярна лабораторія: Біосинтез білка
Транскрипція ДНК $\to$ іРНК $\to$ Трансляція генетичного коду
§ 27. Будова гена, алельні гени та їх взаємодія
Ген — це елементарна одиниця спадковості; ділянка молекули ДНК, що містить інформацію про первинну структуру одного поліпептидного ланцюга білка або функціональної молекули РНК (тРНК, рРНК).
🧩 Мозаїчна будова евкаріотичного гена
Гени евкаріотів мають складну переривчасту структуру:
- Промотор: регуляторна ділянка на початку гена, з якою зв'язується фермент РНК-полімераза для старту зчитування (транскрипції).
- Екзони: інформативні ділянки ДНК, які кодують амінокислотну послідовність білка.
- Інтрони: некодуючі вставні ділянки, які вирізаються під час дозрівання іРНК (сплайсингу).
- Термінатор: послідовність нуклеотидів у кінці гена, що сигналізує про завершення транскрипції.
👥 Алельні гени, гомозиготи та гетерозиготи
Алелі (алельні гени) — це альтернативні форми одного й того самого гена, що розташовані в однакових ділянках (локусах) гомологічних хромосом і відповідають за розвиток взаємовиключних варіантів однієї ознаки (наприклад, колір очей карий чи блакитний).
§ 28. Організація геномів прокаріотів та евкаріотів
Геном — це повна сукупність усієї спадкової генетичної інформації гаплоїдного набору хромосом організму.
- Одна кільцева хромосома (нуклеоїд) + плазміди;
- Виняткова компактність: до 90% ДНК кодує білки;
- Практично повна відсутність інтронів;
- Оперонна система: кілька структурних генів зі схожими функціями об'єднані під одним спільним промотором.
- Лінійні хромосоми в ядрі + ДНК мітохондрій і пластид;
- Лише 1,5–2 % ДНК кодує білки!
- Решта 98 % — некодуючі регуляторні ділянки, інтрони, повтори («темна матерія геному»);
- Мозаїчна екзонно-інтронна організація генів.
📊 Структура еукаріотичного гена та геному
| Елемент гена | Будова та розташування | Біологічна функція |
|---|---|---|
| Промотор | Ділянка на початку гена перед кодуючою зоною (TATA-бокс) | Місце зв’язування ферменту РНК-полімерази для старту транскрипції |
| Екзони | Кодуючі інформативні ділянки ДНК | Зберігають інформацію про послідовність амінокислот білка |
| Інтрони | Некодуючі ділянки, що розділяють екзони (мозаїчна будова) | Вирізаються під час дозрівання іРНК у процесі СПЛАЙСИНГУ |
| Термінатор | Ділянка наприкінці гена (стоп-послідовність) | Сигнал для РНК-полімерази про зупинку транскрипції |
| Алельні гени | Парні гени в однакових локусах гомологічних хромосом | Визначають альтернативні прояви однієї ознаки (кароокість / блакитноокість) |
Як називаються кодуючі інформативні ділянки евкаріотичного гена, що залишаються в зрілій іРНК?
У зошит (за підручником)
Вправи з підручника до цієї теми уроку. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:
Схематичне зображення евкаріотичного гена
💡 Підказка від нас: Позначити послідовність: Промотор → Екзон 1 → Інтрон 1 → Екзон 2 → Інтрон 2 → Екзон 3 → Термінатор.
Порівняння організації геномів бактерій та людини
💡 Підказка від нас: Порівняти наявність оперонів, інтронів та відсоток некодуючої ДНК.
Самоперевірка (картки знань)
Натискай для перевороту (або Пробіл / ◀ ▶ на клавіатурі)
Бос-тест: Організація генів, алелі та будова геномів прокаріотів і евкаріотів
Питання 1 з 5 • Завдай удару по босу теми
Як називається регуляторна ділянка гена, з якою зв'язується фермент РНК-полімераза для старту транскрипції?
Шпаргалка уроку (головне в один екран)
Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою
Головне правило: Ген: Промотор (старт) → Екзони (кодують) + Інтрони (вирізаються сплайсингом) → Термінатор (стоп). Алелі — альтернативні форми гена в однакових локусах: AA (гомо), Aa (гетеро), aa (гомо).
Екзаменаційний акцент (НМТ/ЗНО): Прокаріоти = оперони без інтронів. Евкаріоти = мозаїчні гени з інтронами та сплайсинг!