Путешествие в глубь ядра

Технологическая карта урока

Ф.И.О. Алексеева Надежда Авроровна

Должность: учитель биологии

Место работы: МБОУ «Чернышевская СОШ им. С.М. Васильева»

Предмет: биология

Класс: 10

Тип урока: урок изучения нового материала.

Тема урока: ДНК («Путешествие в глубь ядра»)

Целевые ориентации урока:

Предметные: способствовать формированию знаний об особой роли нуклеиновых кислот в живой природе – хранении и передаче наследственной информации, умение характеризовать особенности строения и функций молекулы ДНК; раскрывать механизм удвоения ДНК, схематично изображать этот процесс.

Метапредметные: способствовать развитию логического мышления, умению анализировать, сравнивать, делать обобщения и выводы, работать с различными источниками информации, с демонстрационным материалом.

Личностные: создать условия для формирования понимания развития своего интеллекта как ценностной характеристики современной личности; создать условия для совершенствования навыков и умений, необходимых для индивидуальной и групповой работы.

Планируемый результат обучения, в том числе и формирование УУД:

• образовательные (формирование познавательных УУД) :обучающийся должен знать об особенностях  строения  ДНК: строении отдельного нуклеотида, соединении отдельных нуклеотидов в одну цепь, соединении цепей нуклеотидов в одну молекулу ДНК, основанную на принципе комплементарности, о функциях ДНК, о механизме удвоения ДНК, определении ключевых понятий, уметь пользоваться терминологией.
• воспитательные (формирование коммуникативных и личностных УУД): умение сотрудничать с учителем и одноклассниками, полно и точно выражать свои мысли, отвечать на вопросы, применять в своей речи логические приемы, соблюдать процедуру группового обсуждения, воспитывать усидчивость, дисциплинированность.
• развивающие (формирование регулятивных УУД): развитие логического мышления, внимания творческих и познавательных способностей, умения анализировать, самостоятельно прорабатывать учебный материал, владеть умениями сравнения, доказательства, вычленения основных идей в учебном материале, оценивать качество и уровень усвоения материала.

Термины и понятия: полимеры, нуклеотид, комплементарность, правило Чаргаффа, параметры ДНК.

Межпредметные связи: химия, математика.

Ресурсы: презентация, карточки, доска, мел, магниты.

Учебник:

Формы урока

Фронтальная работа, работа в группах, индивидуальная.

Методы

Репродуктивный, частично-поисковый, словесный.

•  

Этапы урока	Действия учителя	Действия учеников
I. Организационный момент (1-2 мин.).	Организация начала урока, включение слайдовой презентации.	Приветствие учителя, подготовка рабочих мест к уроку.
II. Изучение новой темы. 1. Мотивация к изучению темы (1-2 мин.)	Ознакомление с новой темой. Нацеливает учащихся на самостоятельное формулирование целей и задач урока. Вопросы для мотивации к изучению темы: Мы находимся на телевизионной передаче «Пусть говорят»: мандарин утверждает , что он апельсин. К нам поступили результаты лабораторных исследований.  (кто помнит каких исследований?) ДНК .И так – мандарин  на 99,5 процентов является мандарином. При затруднении учеников через ряд вопросов подводит к понятию наследственности. Мы помним с 5 класса о том какой органоид клетки участвует в передаче наследственности? Берем микроскопы смотрим, что мы видим? Клетки и в них отчетливо видны ядра.   И сегодняшний урок мы назовем как легендарный кинофильм, Путешествие в глубь ядра!  Что есть в ядре которого мы не видим через наш световой  микроскоп, который участвует в передаче наследственности.  А вот как сегодняшняя тема связана с наследственностью мы , изучив тему и в конце урока попытаемся ответить на заданный вопрос.	Записывают в тетради тему урока. Слушают учителя, участвуют в определении целей и задач урока, отвечают на вопросы.
2. Нуклеиновые кислоты, состав, структура и функции молекул. (5 мин.)	Фрагмент о молекулах ДНК . Показывает и объясняет состав и структуру молекул ДНК, мотивируя учеников к тому, что внимание и запоминание рассказа учителя поможет им при выполнении самостоятельного задания.	По ходу объяснения делают записи в тетрадях.
3. Принцип комплементарности в ДНК, самоудвоение ДНК (5 мин.)	Обращает внимание на рисунок ДНК и просит найти закономерность в расположении азотистых оснований. Объясняет понятие комплементарности и закрепляет знания на примере решения задачи. Просмотр анимационного фильма “Репликация ДНК”. Вопросы по фильму: Благодаря чему ДНК может самоудваиваться? Какое значение имеет репликация ДНК?	Внимательно слушают и записывают термины и участвуют в решении задачи.
III. Повторение и закрепление материала. (10 минут)	Объяснение правил выполнения, ознакомление с критериями оценки. Сбор выполненных работ по истечении времени. Ознакомление с правильными ответами и их пояснение.	Выполнение тестов, копирование ответов в рабочей тетради. Самопроверка ответов по ключу
Рефлексия	Что нового узнали? В чем оно используется? Для чего нужно знать строение ДНК? Что понравилось во время урока?
IV. Домашнее задание и подведение итогов (1-2 мин.)	Объявляет домашнее задание и оценки за проверочный тест и за участие на уроке. Подводит итоги урока.	Записывают домашнее задание, подают дневники для выставления отметок.

Аденин- крассный, Гуанин- зеленый, Тимин-голубой, Цитозин- желтый

Физкультминутка-

Задачи по вариантам для практической работы

Вариант 1.

Задача № 1.

На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности:

А–А–Г–Т–Ц–Т–А–Ц–Г–Т–А–Т

Определите последовательность нуклеотидов 2й цепи в этом фрагменте ДНК и длину гена.

Решение:

1) достраиваем вторую нить (по принципу комплементарности А=Т Ц=Г)

А–А–Г–Т–Ц–Т–А–Ц–Г–Т–А–Т

Т–Т–Ц–А–Г–А–Т–Г–Ц–А–Т–А

2) молекула ДНК двуцепочечная, поэтому длина гена равна длине одной цепи:

12 × 0,34 = 4,08 нм

Задача № 2. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Решение:

1) т.к. Ц = 18%, то и Г = 18%;

2) на долю А+Т приходится 100% – (18% +18%) = 64%, т.е. по 32%

Ответ: Г и Ц – по 18%, А и Т – по 32%.

Вариант 2.

Задача №1

Фрагмент правой цепи ДНК имеет следующий нуклеотидный состав: ГГГЦАТААЦГЦТ...

Определите  порядок чередования  нуклеотидов в, левой цепи.

Какова длина данного фрагмента молекулы ДНК?

Определите процент содержания каждого нуклеотида в данном фрагменте.

Решение задачи

1). По принципу комплементарности строим левую цепь ДНК:

правая цепь Г-Г-Г-Ц-А-Т-А-А-Ц-Г-Ц-Т- ...

левая цепь  Ц-Ц-Ц-Г-Т-А-Т-Т-Г-Ц-Г-А- ...

2). Так как молекула ДНК двухцепочная, следовательно, ее длина равна длине одной цепи.

Один нуклеотид занимает в молекуле ДНК 0,34 нм. Отсюда длина данного фрагмента:

0,34 нмх 12 = 4,08 нм

3). Всего в данном фрагменте молекулы ДНК будет

24 нуклеотида.

Из них А = 5, или 20,8%

По правилу Чаргаффа А + Г = А+Ц, А = Т, Г=Ц

Тогда Т = 5 — 20,8%

Г + Ц = 24 — 10=14;

Г = Ц = 7, или 29,2%

Ответ: А = 20,8%; Т = 20,8%; Г = 29,2%; \л/ = 29,2%.

Задачи по вариантам для практической работы

Вариант 1.

Задача № 1.

На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности:

А–А–Г–Т–Ц–Т–А–Ц–Г–Т–А–Т

Определите последовательность нуклеотидов 2й цепи в этом фрагменте ДНК и длину гена.

Задача № 2. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Задание 3 докончи стишок

ДНК – она ,,,,

И строением не ,,,,,,

Мономер–,,,,,,

Из трех штучек состоит.

За азотистым основанием,

Как в строю – вот красота:

Углевод ,,,,,,,

,,,,,,,,, кислота.

Есть четыре основания,

Мы запомним их названия:

Цитозин + ,,,,,,,,,,,,

А тимин + ,,,,,,,.

Вариант 2.

Задача №1

Фрагмент правой цепи ДНК имеет следующий нуклеотидный состав: ГГГЦАТААЦГЦТ...

Определите  порядок чередования  нуклеотидов в, левой цепи.

Задача № 2. 

 В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 20%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Задание 3 докончи стишок

ДНК – она ,,,,

И строением не ,,,,,,

Мономер–,,,,,,

Из трех штучек состоит.

За азотистым основанием,

Как в строю – вот красота:

Углевод ,,,,,,,

,,,,,,,,, кислота.

Есть четыре основания,

Мы запомним их названия:

Цитозин + ,,,,,,,,,,,,

А тимин + ,,,,,,,.

ДНК – она двойная

И строением не простая.

Мономер–нуклеотид,

Из трех штучек состоит.

За азотистым основанием,

Как в строю – вот красота:

Углевод дезоксирибоза,

Фосфорная кислота.

Есть четыре основания,

Мы запомним их названия:

Цитозин + гуанин,

А тимин + аденин.

ИЛИ

Комплементарность двух моих частей –

Уже не тайна для людей!

Я больше не загадка века –

Геном прочитан человека!

ДНК – она двойная

И строением не простая.

Мономер–нуклеотид,

Из трех штучек состоит.

За азотистым основанием,

Как в строю – вот красота:

Углевод дезоксирибоза,

Фосфорная кислота.

Есть четыре основания,

Мы запомним их названия:

Цитозин + гуанин,

А тимин + аденин.

ИЛИ

Комплементарность двух моих частей –

Уже не тайна для людей!

Я больше не загадка века –

Геном прочитан человека!

ДНК – она двойная

И строением не простая.

Мономер–нуклеотид,

Из трех штучек состоит.

За азотистым основанием,

Как в строю – вот красота:

Углевод дезоксирибоза,

Фосфорная кислота.

Есть четыре основания,

Мы запомним их названия:

Цитозин + гуанин,

А тимин + аденин.

ИЛИ

Комплементарность двух моих частей –

Уже не тайна для людей!

Я больше не загадка века –

Геном прочитан человека!

Физкультминутка (учащиеся под руководством учителя выполняют упражнения):

Потрудились - отдохнём,

Встанем, глубоко вздохнём.

Руки в стороны, вперёд,

Влево, вправо поворот.

Три наклона, прямо встать.

Руки вниз и вверх поднять.

Руки плавно опустили,

Всем улыбки подарили.

Затем учащиеся выполняют несколько упражнений для снятия усталости глаз.

Это интересно…(дополнительный материал для учащихся по теме урока):

1. Весь человеческий род имеет ДНК, идентичную на 99,9%; что полностью противоречит теории расовой дискриминации.

2. Факт, опровергающий некоторые медицинские постулаты – более 200 генов человека унаследовано напрямую от «пра-пра-пра..бабушки» - бактерии. Следовательно, многие наши предрасположенности к недомоганиям связаны с нашими одноклеточными предками.

3. Суммарное число генов у человека достигает только 30 000, а не сто тысяч как предполагалось по предварительным оценкам. В этом мы сравнимы, например, с горчицей. Человеческая ДHК содержит порядка 80 000 генов.

4. - ДНК человека на 30% совпадает с ДНК листового салата;

- ДНК человека и банана совпадают на 50%;

- ДНК одного из видов червей совпадают на 75% с ДНК человека;

- ДНК человека и шимпанзе совпадают на 95% (по новым сравнительным исследованиям). Раньше везде приводилась цифра 98,5%; но она оказалась ошибочной;

- мыши и люди разошлись в геномах лишь 70 млн. лет назад, их ДНК совпадают на 70%.

5. Опубликовано сообщение об открытии ученых из института Макса Планка в Мюнхене. Установлено, что люди европейского, азиатского и австралийского происхождения носят гены неандертальцев. Как рассказывает участник исследования Дэвид Рейх из Гарварда, унаследованный от неандертальцев генный материал составляет 1-4%. Он передался всем предкам современных людей, живущих не в Африке.

Образцы ДНК были получены из костей неандертальцев, найденных в Хорватии, России, Германии и Испании. Ученые сравнили последовательности ДНК неандертальцев с последовательностями ДНК пяти живых европейцев, азиатов и африканцев. Гены африканца оказались отличными, но со всеми остальными неандерталец оказался в равной степени родства.

Ученые предполагают, что неандертальцы могли ускорить эволюцию современного человека, общность ДНК коснулась некоторых генов, связанных с познавательными способностями человека, метаболизмом, строением черепа, ключицы и грудной клетки.