Нуклеиновые кислоты

РАЗРАБОТКА УРОКА

Тема : Нуклеиновые кислоты.

Тип урока : Изучение нового материала с элементами практической деятельности.

Учитель химии в/к Шулепина Вера Дмитриевна

ГБОУ Школа№324

Москва

Цель урока: Образовательная: дать представление об особенностях строения нуклеиновых кислот как биополимеров, их функциях в хранении и передаче наследственной информации. Развивающая: развивать умения решать задачи с использованием знаний о принципе комплементарности, развивать умение определять длину, молекулярную массу нуклеиновых кислот, научиться использовать правило Чаргаффа. Воспитательная: показать значение открытий нуклеиновых кислот, как выдающееся достижение ХХ века, которое находит широкое применение в современных промышленных технологиях.

Форма урока: фронтальная.

Оборудование:

модель ДНК,РНК;

модель «Строение нуклеотида» для магнитной доски;

электронные таблицы: «Нуклеиновые кислоты», «Код ДНК»;

презентация «Нуклеиновые кислоты»;

портреты Д.Уотсона и Ф.Крика;

опорный конспект;

образцы продуктов питания с маркировкой ГМО;

лекарственные средства,изготовленные с помощью генной инженерии(инсулин).

Предварительная подготовка: краткий экскурс в историю открытия нуклеиновых кислот (2 учащихся)

Ход урока:

Этап урока

Организационный этап

Деятельность учителя

Подготовка учащихся к работе на уроке

Введение проблемы (мотивация урока)

Деятельность учащихся

Готовность класса к уроку

«От радости я почувствовал себя на седьмом небе, ибо тут я уловил возможный ответ на мучившую нас загадку: почему число остатков пуринов в точности равно числу остатков пиримидинов»

Джеймс Уотсон

Работают с терминами.

- воспоминания, охватившие его на момент определения порядка соединения оснований в молекуле ДНК.

- Пуриновые основания – это производные пурина: аденин (А) и гуанин (Г).

-Пиримидиновые основания – это производные пиримидина в ДНК: цитозин (Ц) и тимин (Т); в РНК цитозин (Ц) и урацил (У)

Этап урока

Деятельность учителя

Изучение нового материала. Целеполагание и мотивация.

Деятельность учащихся

Учащиеся слушают доклады и заполняют трансфертный лист (см. приложение).

• Предлагаю заполнить трансфертный лист

В словаре терминов появляются следующие записи: ДНК и РНК – нуклеиновые кислоты.

• Природа в ходе эволюции создала уникальные органические вещества, способные хранить и передавать наследственную информацию. Это молекулы ДНК и РНК, получившие названия нуклеиновые кислоты.
• Цель урока: познакомиться с особенностями строения и функциями ДНК и РНК.

• Почему нуклеиновые кислоты получили такое название, кто его дал, как эти вещества связаны с именем Джеймса Уотсона, и какие еще имена можно поставить в один ряд с именем знаменитого на весь мир ученого.

Заслушиваются заранее подготовленные доклады.

Заполняют трансфертный лист

Этап урока

Деятельность учителя

Изучение нового материала.

Деятельность учащихся

Нуклеиновые кислоты это биополимеры, мономерам которых являются нуклеотиды.

Проблемный вопрос:

Почему нуклеиновые кислоты получили такое название?

Мозговой штурм.

Почему одну нуклеиновую кислоту назвали ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота, другую РНК –рибонуклеиновая кислота.

Пользуясь текстом и опорным конспектом дети находят ответ на вопросы:

1.Как связано название нуклеиновых кислот с их обнаружением в клетке?

Познакомить учеников с опорными конспектами по теме «Нуклеиновые кислоты» (см. приложение)

2.Сколько составляющих образует нуклеотид ДНК?

В соответствии с полученной в результате мозгового штурма информацией собирается магнитная модель нуклеотида ДНК и РНК на доске.

3.Сколько составляющих образует нуклеотид РНК?

4.Что общего в строении нуклеотида ДНК и РНК?

5. Что отличает нуклеотиды ДНК и РНК и стало основанием для названия рибонуклеиновая кислота,

дезоксирибонуклеиновая кислота?

6Записывают в тетрадь формулы пиридина,пиримидина,пури-на

Этап урока

Деятельность учителя

Изучение нового материала.

Деятельность учащихся

• Вспомните из курса биологии, что из себя представляет полимерная структура молекул ДНК и РНК и их функции?

Мозговой штурм.

Пользуясь текстом дети находят ответ на вопросы:

• Почему ДНК называют важнейшим веществом клетки?
• Как связана индивидуальность живых организмов со структурой ДНК?
• Сколько полинуклеотидных цепей в молекуле ДНК и какова их пространственная структура.

Этап урока

Деятельность учителя

Изучение нового материала.

Учитель комментирует полученные ответы на вопросы, используя компьютерную презентацию.

Деятельность учащихся

Одновременно вспоминаем суть принципа комплементарности.

5. Какое значение имеет «застежка-молния» в формировании молекулы ДНК?

Нуклеотид с азотистым основанием аденин (А) всегда стыкуется с тимином(Т).

6.В чем заключается основное свойство молекулы ДНК?

Нуклеотид с азотистым основанием гуанин (Г) с цитозином (Ц);

7. Сколько полинуклеотидных цепей в молекуле РНК?

Обращаю внимание детей на формулы в опорном конспекте.

8. Какие выделяют виды РНК в связи с выполняемыми функциями (ключевые понятия записываются в тетрадь).

Записывается термин комплементарность и его схема: А=Т

Г = Ц (= водородные связи)

Этап урока

Деятельность учителя

Изучение нового материала.

На свойстве комплементарности основана способность молекулы ДНК удваиваться.

Деятельность учащихся

Процесс удвоения ДНК называется репликацией .

Работа с опорным конспектом

(Демонстрация видеофрагмента или фрагмента презентации)

Репликация .

Это свойство ДНК используется при делении клетки. Под действием ферментов двойная цепь молекулы ДНК разделяется. Находящиеся в свободном состоянии нуклеотиды достраиваются в каждой из цепей и появляются две молекулы ДНК с точно таким же набором и последовательностью нуклеотидов, как и в исходной цепи молекулы ДНК.

Записываются основные правила к решению задач.

Подготовка к практической деятельности

Этап урока

Деятельность учителя

Подготовка к практической деятельности

Деятельность учащихся

-В молекуле ДНК может быть 10-25 тысяч нуклеотидов, которые образуют двойную спираль.

Учащиеся работают с конспектом.

-Шаг спирали равен примерно 3,4 нм;

-Диаметр спирали ДНК – 2 нм;

-На один виток приходится 10 нуклеотидов;

-Длина одного нуклеотида молекулы ДНК примерно 0,34 нм;

-Молекулярная масса одного нуклеотида - 345 единиц молекулярной массы;

-Если известна последовательность оснований в одной цепи ДНК, по принципу комплементарности восстанавливается последовательность второй цепи ( А=Т и Т=А , Г = Ц и Ц = Г )

Согласно правилу Чаргаффа число адениновых нуклеотидов равно числу тиминовых, а число гуаниновых числу цитозиновых:

А Г

Т Ц

А + Г =Ц + Т

А + Ц =Г + Т

Этап урока

Деятельность учителя

Выполнение практического задания

Деятельность учащихся

Задание №1.

Учащиеся работают у доски и на месте (записывают образцы решения задач в тетрадь)

Фрагмент одной цепи ДНК имеет следующую последовательность:

А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Ц-Г-Т-А

Определить последовательность второй цепи ДНК

А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Ц-Г-Т-А

Т Т Ц А Г А Т Г Г Ц А Т

Задание №2.

Молекула ДНК лосося содержит 29%тиминовых нуклеотидов. Определить количество других нуклеотидов в %, содержащихся в ДНК?

Дано: Решение:

Т – 29% 1. Т=А, А=29%

А, Г, Ц - ?

2. Ц=Г= 100-(А+Т) :2=

100- (29+29) :2 = 21%

Этап урока

Выполнение практического задания

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Задание №3.

Учащиеся продолжают работу с конспектом.

Молекула ДНК имеет 4000 нуклеотидов. Определить ее длину и молекулярную массу.

Дано: Решение:

ДНК -4000н Мн= 345 ; е н=0,34 нм

Мднк - ? 1. Мднк = Мн * n н

Мднк= 345*4000=1380000ед.мол. Массы

2. е днк=0,34 * 4000=1360нм/2=680нм

. (двойная цепь)

Этап урока

Деятельность учителя

Рефлексия

Деятельность учащихся

Сравнить ДНК и РНК заполнив таблицу

сходства

1- полимерные молекулы

2-мономерами являются нуклеотиды

3-четыре вида нуклеотидов

4-нуклеотиды состоят из азотистого основания, углевода и фосфорной кислоты

5-принимают участие в синтезе белков

Этап урока

Деятельность учителя

Рефлексия

Деятельность учащихся

Сравнить ДНК и РНК заполнив таблицу

различия

Диктант

Двойная цепь

Одинарная цепь

Находится в ядре

Длина цепи и молекулярная масса больше

Находится в ядре, ядрышках цитоплазме, рибосомах

Длина цепи и молекулярная масса меньше

Нуклеотиды: А,Г, Т ,Ц

Нуклеотиды: А,Г, У ,Ц

Углевод дезоксирибоза

Углевод рибоза

Имеются разновидности: И-РНК(М-РНК), Т-РНК,

Р-РНК, вирусная РНК

Диктант (Тема «Нуклеиновые кислоты»).

2 вариант.

• Кто стал автором пространственной модели ДНК?
• Какие азотистые основания могут входить в состав молекулы ДНК?
• Как называется способность молекулы ДНК к самоудвоению?
• Какой углевод входит в состав молекулы РНК?
• Какая РНК составляет большую часть структуры рибосомы?

1 вариант.

• Кто впервые обнаружил нуклеиновые кислоты, назвав их нуклеином?
• Что ещё кроме азотистого основания и остатка ортофосфорной кислоты входит в состав нуклеотида ДНК?
• Какой нуклеотид молекулы ДНК комплементарен Тимину?
• Верно ли утверждение: «Молекула РНК только в виде исключения может состоять из двух цепей?»
• Какая из трёх основных видов РНК имеет самую маленькую молекулярную массу?

Ответы

1 вариант.

• Ф. Мишер

• Дезоксирибоза

• Аденин

• Да

• Т-РНК

2 вариант.

• Уотсон и Крик
• А,Т,Г,Ц
• Репликация
• Рибоза
• Рибосомальная

Критерии оценки: каждый правильный ответ – 1 балл.

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Домашнее задание

Параграф 28,

Составить интеллект-карту.

По желанию –презентацию.

Всем спасибо.

Приложение

• Опорный конспект «Нуклеиновые кислоты»
• Трансферный лист
• Интеллект - карта

Конспект учителя

Трансфертный лист

О чем информация?

Что понравилось?

Какие вопросы задал бы?

Чем бы дополнил?

Конспект ученика

Конспект ученика