Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК" 10 класс

«Государственный институт экономики, финансов, права и
технологий» Агропромышленный факультет НПО
Конспект урока с презентацией по теме:
«Нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК» -10 класс.
Подготовила:
Цителадзе Елена Петровна
преподаватель биологии и химии
г. Гатчина
2013г.
Цель урока: обобщение и углубление знаний учащихся о строении и функциях
нуклеиновых кислот, использование знаний о ДНК в новой ситуации- при решении
задач на принцип комплементарности.
Задачи урока:
• ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ:
1. Проследить историю открытия нуклеиновых кислот и их строения.
2. Сформировать знания о строении, свойствах, структуре молекул нуклеиновых
кислот, как биополимеров, о принципе комплементарности в ДНК;
3. Рассмотреть виды нуклеиновых кислот, места их локализации в клетке и их
функции.
4. Научить решать задачи по молекулярной биологии на принцип комплементарности
• РАЗВИВАЮЩИЕ:
1. развивать учебные умения (понимать и запоминать прочитанное, делать
краткие записи, представление основных мыслей в виде схем, заполнение
таблиц и др.);
2. развивать интеллектуальные умения (научить логически мыслить (поиск
ответов на вопросы творческого характера), задавать вопросы и составлять
суждения, сравнивать, находить взаимосвязи (состава, структуры и функций
молекул ДНК и РНК)
3. развивать коммуникационные умения (умение понятно, кратко, точно,
вежливо излагать свои мысли, задавать вопросы и отвечать на них, слушать
и сосредотачивать внимание).
• ВОСПИТЫВАЮЩИЕ:
1. воспитывать у учащихся культуру общения и труда в ходе беседы, просмотра
презентации и анимационного фильма, выполнения заданий.
2. воспитывать критическую и объективную самооценку знаний.
Тип урока: урок формирования и совершенствования знаний, основанный на
межпредметных связях с химией.
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, эвристический, проблемный,
использование ИКТ
Оборудование: учебник, тесты, модель ДНК, компьютер.
План урока
1. Организационный момент.
2. Вступление:
3. Обозначение цели и задач урока
4. Фронтальный опрос по теме «Белки»
5. Основная часть:
• История открытия нуклеиновых кислот (выступление учащихся с сообщениями)
• Строение и функции ДНК
• Репликация ДНК
• Строение и функции РНК
• Сравнительная характеристика ДНК и РНК
• Закрепление знаний – тестовая работа в форме ЕГЭ (вопросы блока А,В,С в двух
вариантах)
• Использование знаний о ДНК в новой ситуации – при решении задач по
молекулярной биологии на принцип комплементарности
6. Заключение и подведение итогов урока
7. Рефлексия
8. Домашнее задание
Ход урока
1. Организационный момент.
Организация начала урока, раздача тетрадей для проверочных работ, тестов, включение
слайдовой презентации.
2. Вступление:
Многие ученые считают открытие строения ДНК главным событие в биологии 20
века. Так же они уверены, что нуклеиновые кислоты самые важные органические
вещества клетки. Слайд № 1
3. Обозначение цели и задач урока: Слайд № 2
Узнать:
Историю открытия ДНК, состав, структуру и функции молекул нуклеиновых кислот
Научиться:
Решать задачи на применение принципа комплементарности
Развивать умения:
• заполнять таблицу по тексту учебника
• сравнивать объекты - молекулы ДНК и РНК
• логически связывать строение, свойства и функции молекул нуклеиновых
кислот
4. Повторение строения и функций белков (фронтальный опрос)
На предыдущих занятиях мы познакомились с самыми сложными по строению и
функциям в живых организмах органическими веществами — белками. Теперь ясна
причина разнообразия живой материи — это связано с разнообразием белков, которое в
свою очередь объясняется почти безграничным числом сочетаний двадцати аминокислот.
- Какие органические вещества являются биополимерами? (белки, полисахариды,
нуклеиновые кислоты). Какие из них регуляторные, а какие нерегуляторные? Слайд № 3;
- Какие уровни организации белка нами были изучены? (Первичная, вторичная, третичная,
четвертичная). - Слайд №4
-Чем характеризуется первичная, вторичная, третичная и
четвертичная структуры белка? Какие связи поддерживают каждый уровень?
- Какие функции белки выполняют в организме? Слайд № 5
Молодцы! С предыдущей темой вы неплохо справились.
5. Основная часть:
У поэта Андрея Андреевича Вознесенского есть две строки, которые состоят из
одинаковой последовательности букв, меняющих свой смысл в зависимости о места
начала чтения («мать-мать-мать…» или «тьма-тьма-тьма…»). Но природа гораздо раньше
изобрела подобную головоломку: одна и та же последовательность нуклеотидов в
цепочке ДНК будет кодировать разные белки, если читать ее с первой, второй или
третьей «буквы». Слайд №6
Сегодня почти каждый знает, что такое ДНК и зачем она нужна, но так было,
естественно не всегда. Люди, изучая наследование признаков, не знали, какое
именно вещество несет наследственную информацию.
Сейчас, перед вами выступят учащиеся, подготовившие сообщения об открытии
нуклеиновых кислот, а вы в процессе их выступления постарайтесь заполнить эту
таблицу. Слайд № 7
9. История открытия нуклеиновых кислот (выступление учащихся с сообщениями):
- Сообщение о Фридрихе Мишере. Слайд № 8
- Сообщение о О.Эвери, К. Маклеод и М.Макарти Слад №9
- Сообщение об открытии строения ДНК (Д. Уотсон, Ф. Крик, М. Уилкинс)
Слайд №10, 11
«История открытия и изучения нуклеиновых кислот» заполните таблицу:
Фамилии ученых
Год
исследования
Вклад в изучение темы (что сделано)
1. Иоганн Фридрих Мишер
1871 г.
Открыл нуклеиновые кислоты
2. О. Эвери и коллеги
1944 г.
Носителем наследственных качеств
3. Д. Уотсон, Ф. Крик, М. Уилкинс
1962 г.
Нобелевская премия за открытие строения
ДНК
Давайте еще раз посмотрим на названия этих кислот. Как вы думаете, почему
их так назвали? (нуклеус – ядро, видимо они были обнаружены в ядре) Слайд
№12. Существует два типа нуклеиновых кислот – ДНК и РНК. Запишите их
названия и вспомните, в каких органоидах клетки они содержатся? Слайд № 13
10. Строение и функции ДНК
Молекула ДНК состоит из 2-х правозакрученных спиральных цепочек полинуклеотидов.
Недавно была открыта левозакрученная ДНК. РНК состоит из одной спирально
закрученной полинуклеотидной цепочки. Полинуклеотидная цепь ДНК состоит из
нуклеотидов. А что является структурными компонентами нуклеотидов? Зарисуйте их.
Слайд № 14.
В состав любого нуклеотида ДНК входит одно из четырех азотистых оснований: аденин
(А), гуанин (Г). Они отличаются только азотистыми основаниями, которые попарно
имеют близкое химическое строение: Ц (цитозин) подобен Т (тимин), (они относятся к
пиримидиновым основаниям). А и Г по размерам несколько больше, чем Т и Ц. В ДНК
входят нуклеотиды только четырех видов. Слайд № 14
Как объединяются две полинуклеотидные цепи в одну молекулу ДНК?
Слайд № 15
В двойную цепь нуклеотиды соединены комплементарно через азотистые основания
водородными связями: Г≡Ц, А=Т. Согласно принципу комплементарности. Выполните
задание в тетради: Восстановите недостающую цепь ДНК. Слайд №16
…А – А – Ц – Т – Т – Ц – Г – Т – А – Г -…
Сколько водородных связей в этом фрагменте ДНК?
Нуклеотидный состав ДНК в 1905 г. впервые количественно
проанализировал американский биолог Эдвин Чаргафф. Он обнаружил, что число
пуриновых оснований всегда равно числу пиримидиновых. Количество аденина =
количеству тимина, гуанина = цитозину. Это правило Чаргаффа. Нуклеотиды
расположены на расстоянии 0,34 нм и масса одного нуклеотида равна 345. Это
величины постоянные. Слайд №17, 18
Д.Уотсон и Ф.Крик установили, что две полинуклеотидные цепи ДНК закручены
вокруг друг друга и вокруг общей оси. Цепи ДНК – антипараллельны (разнонаправлены),
т.е. против 3'-конца одной цепи находится 5'-конец другой (представьте себе двух змей
скрутившихся в спираль, – голова одной к хвосту другой). Спираль обычно закручена
вправо, но есть случаи образования и левой спирали. Слайд № 19
Нуклеиновые кислоты подобно белкам имеют первичную структуру –
последовательность нуклеотидов. Расположение нуклеотидов важно, так как задает
последовательность аминокислот в кодируемых белках. Вторичную структуру – две
комплиментарные цепи, и третичную – пространственную структуру, которую и
установили Уотсон и Крик. Слайд № 20
Повторение Слайд №21
- Давайте вспомним, какие структурные компоненты клетки отвечают за наследственную
информацию? (хромосомы)
- Из чего состоит хромосома? (ДНК и белки гистоны)
- А что такое ДНК?
- Каковы ее функции? Слайд №22
11. Репликация ДНК
Просмотр анимационного фильма “Репликация ДНК”.
Вопросы по фильму: Благодаря чему ДНК может самоудваиваться? Какое значение имеет
репликация ДНК? Как называется такой способ редупликации ДНК?
12. Строение и функции РНК Слайд № 23
Информация, хранящаяся в ДНК должна реализоваться в виде белков. Для этого
служит РНК – переносит информацию о последовательности аминокислот в белках,
т.е. от хромосом к месту синтеза белков и участвует в синтезе.
Строение РНК. РНК - рибонуклеиновая кислота, полимер, состоит из 4х
нуклеотидов. Состав нуклеотида: азотистые основания (пуриновые – аденин (А),
гуанин (Г); пиримидиновые – цитозин (Ц), урацил (У)), пятиатомный сахар –
рибоза, остаток фосфорной кислоты. РНК могут быть двухцепочечными и
одноцепочечными. Двухцепочечные РНК – хранители генетической информации
у ряда вирусов. Одноцепочечные РНК отвечают за синтез белка в клетке.
Назовите 2 структурных отличия РНК от ДНК?
Типы одноцепочечных РНК.
Все три типа синтезируются непосредственно на ДНК.
Заполним таблицу: Виды РНК – стр. 52-53 учебника. Слайд: 24,25
Тип РНК
Функция
Р-РНК
Соединяясь с белками
образует рибосомы
Т-РНК
Переносит аминокислоты к
месту синтеза белков
И-РНК
Переносит информацию о
последовательности
аминокислот от ДНК к
рибосомам.
РНК так же имеет: первичную, вторичную и третичную структуру.
Найдите эти структуры на слайде №26
Покажите все типы (виды) РНК на слайде №27
13. Сравнительная характеристика ДНК и РНК . Слайд №28
Заполните таблицу, используя учебник стр. 48-53
Признаки
ДНК
РНК
Местонахождение в
клетке
Количество цепей
Состав нуклеотидов
Функции
14. Закрепление знаний
Учащиеся выполняют тестовые задания в проверочных тетрадях
(тестовый опрос в форме ЕГЭ – базового, повышенного и высокого уровня
сложности по теме «Нуклеиновые кислоты» в двух вариантах)
15. Использование знаний о ДНК в новой ситуации – при решении задач по
молекулярной биологии на принцип комплементарности: Слайд 29, 30, 31, 32
Задача 1. Участок одной из двух цепей молекулы ДНК содержит
300 нуклеотидов с аденином (А),
100 нуклеотидов с тимином (Т),
150 нуклеотидов с гуанином (Г),
200 нуклеотидов с цитозином (Ц).
Какое количество нуклеотидов с А, Т, Г, Ц содержится в двуцепочечной молекуле
ДНК?
Задача 2. Определите число нуклеотидов с аденином, тимином, гуанином и
цитозином в молекуле ДНК, в которой 30 нуклеотидов соединяются между собой
двумя водородными связями, и 20 нуклеотидов – тремя водородными связями.
Задача 3. Фрагмент нуклеотидной цепи ДНК имеет последовательность
ААГТГАЦ. Определите нуклеотидную последовательность второй цепи и общее
число водородных связей, которые образуются между двумя цепями.
Задача 4. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниновых нуклеотидов, которые
составляют 22 % от общего количества нуклеотидов этой ДНК. Определите
количество двойных и тройных связей в этой молекуле.
• Заключение и подведение итогов урока:
Уотсон и Крик донесли свою эстафетную палочку до финиша. Но это
оказался не финиш, а новый старт. С их открытия началась новая отрасль
науки – генная инженерия. Эстафета продолжается.
А мы с вами подведем итоги урока.
Молодцы! Хорошо работали на уроке.
Узнали историю открытия ДНК, состав, структуру и функции молекул
нуклеиновых кислот. Научились решать задачи на применение принципа
комплементарности. Закрепили навыки работы с текстом – выделять главное,
анализировать, сравнивать, заполнять таблицы.
• Рефлексия. Что было трудно? Что интересно? Было ли скучно или урок пролетел
незаметно? Спасибо всем. До новых встреч. Урок окончен.
• Домашнее задание высылается через дневник.ру:
Задача 1. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниновых нуклеотидов, которые
составляют 22% от общего количества нуклеотидов этой ДНК. Определить: а)
сколько содержится других нуклеотидов (по отдельности) в этой молекуле ДНК?
б) Какова длина ДНК?
Дано: Решение:
Г – 880 – 22% 1) Исходя из правила Чаргаффа вычислим количество
____________ цитозина: Г = Ц = 880 или 22%.
Найти: 2) Принцип комплементарности: ( А + Т) + ( Г + Ц ) = 100%.
А -? А = Т = 100 –( 22+22) = 56%
Т-? 3) Вычислим количество нуклеотидов:
Ц-? 880 – 22% х = 880 · 56 : 22= 2240 нуклеотидов
Х – 56 % А + Т = 2240 : 2 = 1120 ( А =Т)
4) общее количество нуклеотидов 880+880+ 1120+ 1120 = 4000
В одной цепи 4000 : 2 = 2000 нуклеотида
5) длина молекулы ДНК: 2000· 0,34 = 680 нм.
Ответ А = Т = 1120, Г=Ц =880. Длина ДНК = 680 нм.
Задача 2. В молекуле ДНК адениновых нуклеотидов 26% от общего числа. Определить %
содержание других нуклеотидов и общее количество водородных связей.
Список литературы:
1. В.И.Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т.Захарова . Общая биология» 10-11классы.-
Москва, Дрофа, 2009.
2. А.В. Пименов, И.Н.Пименова. Дидактические материалы к разделу Общая
биология 9,10-11 классы. - Москва, НЦ ЭНАС, 2004.
Скачать материал

Биология - еще материалы к урокам: