Разработка урока на региональный конкурс: Мой лучший урок

Министерство образования и науки Республики Тыва.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя школа №4

г Ак-Довурака

Разработка урока на региональный конкурс « Мой лучший урок»

 Тема:

Биологические полимеры - нуклеиновые кислоты.

10 класс.

Разработал: учитель биологии высшей категории

 МБОУ СОШ №4 г. Ак-Довурак

Сарыглар  Александр  Айыжыович

Ак-Довурак -2016 г

Пояснительная записка

Конспект данного учебного занятия по биологии разработан для 10 класса по программе Пасечника В.В ( Программа курса биологии для 5-11 классов общеобразовательных учреждений, базовый уровень – М, Дрофа, 2012) по теме «Биологические полимеры - нуклеиновые кислоты ».

Конспект учебного занятия

Учитель: Сарыглар Александр Айыжыевич

Предмет: биология

Тема учебного занятия: «Биологические полимеры - нуклеиновые кислоты.»

Продолжительность учебного занятия: 40 минут

Тип учебного занятия: комбинированный урок

 Цели: 1. Изучить особенности строения НК, выявить их роль в жизнедеятельности живых организмов.

            2. Формировать умения: выделять главное, анализировать, устанавливать причинно – следственную связь.

           3.Формировать научное мировоззрение

 Задачи: сформировать знания об особой роли нуклеиновых кислот живой природе – хранении и передаче наследственной информации; охарактеризовать особенности строения и функций молекулы ДНК; раскрыть механизм удвоения ДНК; сформировать умение схематично изображать этот процесс.

Средства обучения: таблица, Модель ДНК, тесты на каждый стол

Межпредметные связи: биология.

Оборудование: учебный класс с 1 компьютером и мультимедийной установкой, презентация к учебному занятию по теме «Биологические полимеры - нуклеиновые кислоты» (автор Пасечник В.В.).

Ход учебного занятия.

1. Этап учебного занятия: Организационный момент.

Цель: Настроить на восприятие нового материала

Компетенции: Знать правила поведения на уроке. Уметь готовиться к уроку.

Методы: Словесный.

Используемые цифровые ресурсы: Презентация: «Нуклеиновые кислоты».

Приветствует учащихся. Проверяет готовность к уроку.

Сообщает тему урока  и план урока.

2. Этап учебного занятия: Проверка знаний о строении и функции органических веществ

Форма: тестирование

Цель: Контроль усвоения знаний.

Компетенции: Знать строение, свойства и функции органических веществ

3. Этап учебного занятия. Изучение нового материала.

Время: 25 минут.

Цель: Познакомить учащихся с особенностями строения нуклеиновых кислот и их функциями

Компетенции: Умение слушать, выделять главное, устанавливать причинно-следственную связь

Методы: Объяснительно – иллюстративный

Используемые цифровые ресурсы: Презентация: «Нуклеиновые кислоты».

Для оптимизации учебного процесса выбрано объяснительно – иллюстрированное занятие.

Данная система уроков наиболее эффективна, потому что она отвечает логике изложения темы. Так как большую часть материала учащиеся уже знают из курса биологии 6- 8 класс, так как тема содержит большой объём материала, то в ходе лекции включены элементы обобщения и систематизации, а так же промежуточный контроль.

.

Тема урока: Биологические полимеры - нуклеиновые кислоты.

Цели: 1. Изучить особенности строения НК, выявить их роль в жизнедеятельности живых организмов.

            2. Формировать умения: выделять главное, анализировать, устанавливать причинно – следственную связь.

           3.Формировать научное мировоззрение

Задачи: сформировать знания об особой роли нуклеиновых кислот живой природе – хранении и передаче наследственной информации; охарактеризовать особенности строения и функций молекулы ДНК; раскрыть механизм удвоения ДНК; сформировать умение схематично изображать этот процесс.

Ход урока

1.     Проверка знаний.

Работа с тестовыми заданиями.( Самостоятельная работа учащихся).

Установите соответствие.

А - Органические соединения. Б – Неорганические соединения. В – Вода. Г – полимеры. Д – Белки.  Е – Жиры. Ж – Углеводы.

1.     Главный компонент всех клеток живых организмов, составляющий до 85 % их массы.

2.     Они нерастворимы  в воде и имеют гидрофобный характер.

3.     Вещества, состоящие из воды и солей минеральных кислот.

4.     Эти соединения образуются из неорганических веществ  в процессе фотосинтеза, происходящего в хлоропластах зеленых растений.

5.     Вещества, представленные белками, жирами, углеводами и органическими кислотами.

6.     Высокомолекулярные вещества, молекулы которых состоят из большого количества повторяющихся звеньев.

7.     Протеины, высокомолекулярные соединения, содержащие углерод, водород, азот, фосфор и серу.

Ключ:  1-В, 2-Е, 3-Б, 4-Ж, 5- А, 6- Г, 7- В.

Взаимопроверка тестового задания.

2.     Изучение нового материала.

1.     Нуклеиновые кислоты ( Рассказ учителя, оформление таблицы со сравнительной

  характеристикой ДНК и РНК).

« Нуклеус» - от лат. – ядро. Впервые были обнаружены в ядре. Играют важную роль в синтезе белков в клетке, в мутациях. Нуклеиновые кислоты – биополимеры, состоящие из мономеров – нуклеотидов.

Сравнительная характеристика ДНК и РНК.

Признаки	РНК	ДНК
1.     Нахождение в клетке	Ядро, митохондрии, рибосомы, хлоропласты.	Ядро, митохондрии, хлоропласты.
2.     Нахождение в ядре	Ядрышко	Хромосомы
3.     Строение макромолекулы	Одинарная полинуклеотидная цепочка, кроме вирусов.	Двойная, свернутая правозакрученная спираль ( Дж. Уотсон и Ф. Крик в 1953 г.)
4.     Состав нуклеотида	1.Азотистое основание ( А – аденин, У – урацил, Г – гуанин, Ц – цитозин). 2. Углевод рибоза. 3. Остаток фосфорной кислоты.	1.Азотистое основание ( А – аденин, Т - тимин, Г – гуанин, Ц – цитозин). 2. Углевод дезоксирибоза. 3. Остаток фосфорной кислоты.
5.     Свойства	Не способна к самоудвоению.	Способна к самоудвоению по принципу комплементарности: А-Т; Т-А; Г-Ц; Ц-Г.
6.     Функции	и-Рнк определяет порядок расположения аминокислот в белке; т-РНК подносит аминокислоты к месту синтеза белка к рибосомам; р- РНК определяет структуру рибосом.	Химическая основа гена. Хранения и передача наследственной информации о структуре белков.

Уровни организации молекулы ДНК.

1.     Первичной      структурой  нуклеиновых  кислот   называется последовательность расположения мононуклеотидов в цепи ДНК или РНК. Первичная структура нуклеиновых кислот стабилизируется 3;5-фосфодиэфирными связями. Эти связи образуются  при взаимодействии гидроксильной группы в 3-положении пентозного остатка каждого нуклеотида с фосфатной группой  соседнего нуклеотида (рисунок 1).

  Таким образом,  на одном конце полинуклеотидной цепи имеется свободная 5;- фосфатная группа (5-конец), а на другом - свободная гидроксильная группа в 3-положении (3-конец). Нуклеотидные последовательности принято записывать направлении от 5-конца к 3-концу.

Рисунок 1. Первичная структура.

2. Вторичная структура – двойная спираль.

Две полинуклеотидные цепи удерживаются посредством водородных связей между азотистыми основаниями параллельных цепей. Для постоянства шага спирали каждая пара включает одно пуриновое и одно пиримидиновое  основание (2+1=3 кольца), причем между А и Т – 2 водородные связи, между  Ц и Г – 3 водородные связи. (рисунок 2)

Рисунок 2 Вторичная структура

Основания, образующие пару, комплементарны друг другу в том смысле, что между ними легче возникают водородные связи, чем при других сочетаниях (например, A и G, A и C и др.); это объясняется геометрией расположения групп, участвующих в образовании водородных связей между парами оснований, и геометрией молекулы ДНК в целом.

Первичная структура одной цепи молекулы ДНК комплементарна первичной структуре другой цепи. Это легко понять, рассматривая следующую схему:

  Цепи антипараллельны , так как одна образуется в направлении от 5-3 , а другая от 3-5 ( А. Тодд, 1950г.)

   Цепи комплементарны из-за спаривания оснований: А = Т; Ц = Г . Последовательность оснований одной цепи автоматически определяет последовательность оснований другой цепи.

  Правило Чаргаффа (1951 г.): сумма пиримидиновых (Ц, Т ). Количество А = количеству Т, а количество Г = количеству Ц .

  1953 г. Уотсон и Крик расшифровали структуру ДНК.

  Шаг спирали – 3,4 нм, между нуклеотидами – 0,34 нм , в каждом шаге – 10 нуклеотидов, диаметр спирали – 2 нм.

      3.Третичная структура ДНК – нуклеопротеиды – соединение ДНК с белками. При соединении ДНК с белками – гистонами степень спирализации молекулы ДНК повышается – возникает суперспираль ДНК толщина,  которой возрастает, а длина сокращается.

  При изменении условий ДНК, подобно белкам, может подвергаться денатурации, называемой плавлением. При возврате к нормальным условиям ДНК денатурирует.

4.Репликации ( редупликация) – самоудвоение ДНК.

Спираль ДНК раскручивается из-за разрыва водородных связей. На каждый из цепей по принципу комплементарности синтезируется новая цепь ДНК из свободных нуклеотидов ядра – фермент ДНК – полимераза.

5.Функции ДНК: хранение, передача, воспроизведение генетической информации в ряду поколений. ДНК содержит информацию  о первичной структуре белка.

Закрепление знаний.

Практическая работа « Решение задач по молекулярной биологии».

Задача 1. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т.

1.         Нарисуйте схему структуру двухцепочечной ДНК.

2.         Объясните, каким свойством ДНК при этом вы руководствовались.

3.         Какова длина ( в нм) этого фрагмента ДНК? ( Каждый нуклеотид занимает 0,34 нм по длине цепи ДНК).

4.         Сколько водородных связей в данном фрагментеДНК?

Решение: 1) 1 цепь ДНК:  А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т

                               2 цепь ДНК   Т-Т-Ц-А-Г-А-Т-Г-Ц-А-Т-А

2) Принцип комплементарности       А=Т, Г=Ц.

3) Молекула ДНК всегда двухцепочечная, поэтому ее длина равна длине одной цепи, а каждый нуклеотид в ней занимает 0,34 нм; следовательно, 12 нуклеотидов в цепи 12х 0,34= 4,08 нм.

4) Между А и Т две водородные связи 8х2=16, между Г и Ц три водородных связей 3х 3=9. Всего водородных связей 25.   

Задача 2. В одной молекуле ДНК Т составляет 16% от общего количества нуклеотидов. Определите количество ( в %) каждого из остальных видов нуклеотидов.

Решение:      ( А+Т) +( Г+Ц) = 100% и по правилу Чаргаффа А=Т, Г=Ц.

Таким образом, Т -16%, значит А – 16%, А+Т = 32%;  100 – 32 = 68 %, что приходится   на Ц+Г, поэтому Ц = 34 % и Г =34 %.

Домашнее задание: 1.Прочитать записи в тетради.

2.     Решение задачи:    Даны фрагменты одной цепи молекулы ДНК: 

А) Т-А-Т-Ц-Г-Т-Г-Г-А-А-Ц

Б) Г-Ц-Г-А-Т-А-А-Г-Ц-Ц-Г-А-Т

В) А-Г-Ц-Ц-Г-Г-Г-А-А-Т-Т-А

Г) Ц-А-А-А-Т-Т-Г-Г-А-Ц-Г-Г-Г.

Определите в каждой задаче: А) содержание ( в %) каждого вида нуклеотидов; Б) длину ДНК; В) структуру 2 –ой цепи ДНК; Г) число водородных связей.   

Использованная  литература :

1 О.Л. Ващенко. Биология. 10 класс. Поурочные планы.   Волгоград 2007г.

2 И.Ф.  Ишкина. Биология . ИЗД. « Учитель – АСТ» 1999 г.

3  В.В Пасечник, А.А Каменский, Е.А Крикскунов «Общая Биология» 10-11 класс    «Дрофа» 2005