Разработка урока по биологии на тему "Нуклеиновые кислоты" (10 класс)

Учитель биологии Бексултанова Асет Алиевна,

ГБОУ «Президентский лицей»

Биология 10 класс

Тема урока: "Нуклеиновые кислоты".

Цель урока: познакомить учащихся с нуклеиновыми кислотами.

Задачи урока:

• Образовательные:
• охарактеризовать особенности строения молекул нуклеиновых кислот как биополимеров;
• раскрыть роль нуклеиновых кислот в хранении и передаче наследственной информации.
• Развивающие:
• развивать общеучебные умения;
• развивать интеллектуальные умения (поиск ответов на вопросы творческого характера, задавать вопросы и составлять суждения, сравнивать, находить взаимосвязи;
• развивать коммуникационные умения (умение понятно, кратко, точно, вежливо излагать свои мысли, задавать вопросы и отвечать на них, слушать и сосредотачивать внимание);
• развивать умения схематично изображать участки ДНК, строить комплементарные данному.
• Воспитательные:
• воспитывать у учащихся культуру общения и труда в ходе беседы, просмотра презентации и анимационного фильма, выполнения заданий;
• воспитывать критическую и объективную самооценку знаний.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: мультимедийный комплекс.

ПЛАН УРОКА

1. Организационный момент (1-2 мин.)

2. Актуализация ранее изученного материала  (5-7мин.)

1.     Клетка – наименьшая и элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов. Органоиды клетки (слайд 1)

2.     Органические и неорганические вещества в клетке  (слайд 2)

3.     Тема урока: «Нуклеиновые кислоты»

3. Изложение нового материала (20-25мин.)

1.     Виды нуклеиновых кислот (слайд 3)

2.     Структура молекулы ДНК (слайды 5)

3.     Строение нуклеотидов молекулы ДНК (слайды 6, 7, 8)

4.     Соединение азотистых оснований в молекуле ДНК. Принцип комплементарности (слайд 9)

5.     Соединение полинуклеотидных цепей (слайд 10)

6.     Размеры молекулы ДНК (слайд 11)

7.     Строение рибонуклеиновой кислоты. Сравнение молекулы ДНК и РНК (слайды 12, 13)

8.     Виды РНК. Взаимосвязь молекулы ДНК и РНК  в клетке (слайды 14, 15, 16)

4. Закрепление

1.     Решение задачи на комплементарность в молекуле ДНК (слайд 17) (5 мин.)

2.     Заполнение таблицы «Сравнение молекул ДНК и РНК»  (слайд 18) (5 мин.)

5. Домашнее задание (1 мин.)

ХОД УРОКА

I. Актуализация ранее изученного материала

Слайд 1. Клетка. Органоиды клетки.

Тема урока закрыта. Чтобы ее определить вспоминаем, что является наименьшей и  элементарной единицей жизни на земле?

– Клетка

Назовите органоиды, входящие в состав клетки (учитель подводит курсор мыши к органоиду, а дети их называют; по клику мыши открываются ответы).

– Ядро, митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, лизосомы

Слайд 2. Нуклеиновые кислоты.

 Тема по-прежнему закрыта от учащихся. Учитель просит назвать вещества, которые входят в состав клетки
– вода, минеральные соли, белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты
На какие две группы можно разделить все эти вещества?
– Органические и неорганические
Далее учащиеся распределяют названные ими вещества на группы: «Органические и неорганические вещества»
– Органические: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты
Неорганические: вода, минеральные соли. Затем учащиеся выясняют, что нуклеиновые кислоты они еще не изучали. Объявляется тема урока: «Нуклеиновые кислоты»

II. Изложение нового материала

Слайд 3. Виды нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты – природные высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации в живых организмах.
Демонстрируется схема, показывающая, что нуклеиновых кислот известно два типа: ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). Открыты они были швейцарским химиком И.Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов. На слайде можно увидеть фотографию Мишера.

Слайд 4. Структура ДНК.

Структура ДНК была смоделирована в 1953 году в США, учеными Ф.Криком и Д. Уотсоном. Учащимся демонстрируется модель ДНК, они выясняют, что в состав  нуклеиновых кислот входят такие химические элементы, как  углерод, кислород, азот и фосфор. 

Слайд 5. Структура ДНК.

Дети рассматривают 3Д модель ДНК, которую можно увидеть со всех сторон.
Появляется вопрос: «Что вы можете сказать о молекуле ДНК, глядя на модель?»
– Модель ДНК представляет собой двухцепочечную спираль, закрученную вокруг собственной оси.
Появляется следующий вопрос: «Что является структурным элементом полимера?»
– Мономер
Далее учащиеся вспоминают, что является мономерами органических веществ: белков, жиров, углеводов?
Мономеры белков – аминокислоты;
Мономеры углеводов – моносахариды;
Мономеры липидов – глицерин и жирные кислоты
А мономером нуклеиновых кислот являются   нуклеотиды

Слайд 6. Нуклеотиды – мономеры нуклеиновых кислот.

Дети видят определение: «Нуклеотид»

Нуклеотид – химическое соединение, состоящее из остатков трех веществ: азотистого основания, пятиатомного сахара и фосфорной кислоты.

Далее демонстрируется классификация азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот (пуриновые основания – аденин и гуанин, пиримидиновые основания – цитозин, тимин и урацил)

Слайд 7. Строение нуклеотидов ДНК

На слайде демонстрируются четыре разновидности нуклеотидов, входящие в состав ДНК.

Вопрос: «Чем отличаются нуклеотиды друг от друга и чем схожи?»

– Отличаются азотистым основанием, а схожи содержанием дезоксирибозы и фосфорной кислоты.

Слайд 8. Строение нуклеотидов.

Дети смотрят видеофрагмент, в котором еще раз показаны пуриновые и пиримидиновые азотистые основания. ДНК – двойная спираль, следовательно, нуклеотиды двух цепочек ДНК соединены через азотистые основания водородными связями: А=Т, Г?Ц.
Большое число водородных связей обеспечивает прочность соединения нитей ДНК и сохраняет ее подвижность.

Слайд 9. Соединения азотистых оснований

Вводится понятие « принцип комплементарности». Учащиеся вспоминают просмотренный раннее видеофрагмент и отвечают на вопросы.
Азотистое основание А (аденин) одной цепочки полинуклеотида всегда связано двумя водородными связями с Т (тимином), а Г (гуанин) – тремя водордными связями с Ц (цитозином) противоположной полинуклеотидной цепочки.
(А) комплементарен (Т), а (Г) комплементарен (Ц), то есть подходят друг к другу как ключ к замку.

Далее учащиеся вспоминают, какие связи возникают между азотистыми основаниями?

– Водородные.

(На рисунке эти связи выделяются цветом)

Слайд 10. Соединения полинуклеотидных цепей ДНК

Учащиеся рассматривают схему строения молекулы ДНК. Называют составные части нуклеотида

– Дезоксирибоза, остаток фосфорной кислоты, азотистое основание (А, Т, Г или Ц).

Еще раз находят водородные связи в молекуле. И отмечают, что есть еще соединения в молекуле между углеводом одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты соседнего нуклеотида. Учитель разъясняет, что это прочные фосфодиэфирные связи.

Слайд 11. Молекула ДНК

Демонстрируется двойная спираль ДНК. Обращается внимание детей на то, что сахарофосфатные группировки нуклеотидов находятся снаружи, а комплементарно связанные нуклеотиды – внутри.
Цепи нуклеотидов образуют правозакрученные объемные спирали по 10 пар оснований в каждом витке.
Диаметр двойной спирали ДНК – 2 нм, шаг общей спирали (на которой находится 10 пар нуклеотидов) – 3, 4 нм.

Слайд 12. Виды нуклеиновых кислот

Учащиеся вспоминают, что помимо ДНК есть еще одна нуклеиновая кислота – РНК. На протяжении слайда идет сравнение молекулы ДНК и РНК. Учащиеся сами отмечают, что молекула РНК, в отличие от ДНК – одноцепочечная, также является полимером, мономером которого является нуклеотид.

Слайд 13. Продолжение слайда 12.

Учитель демонстрирует, что в состав РНК входит углевод  – рибоза, а в состав азотистого основания У (урацил) вместо Т (тимина). Поэтому, в молекуле РНК А=У, Г?Ц.

Слайд 14. Виды РНК

Слайд демонстрирует виды РНК: информационная РНК (и-РНК), транспортная РНК (т-РНК), рибосомальная РНК (р-РНК)

Слайд 15. Дети просматривают видеофрагмент, из которого узнают:

• где расположены молекулы ДНК и РНК в клетке;
• какая связь существует между этими нуклеиновыми кислотами;
• какую роль играет  молекула ДНК и каждая из трех разновидностей  молекул РНК в клетке

Слайд 16. Роль РНК в клетке.

Учитель задает вопрос: «Вспомните видеофрагмент. Какую роль играют в клетке: и-РНК, т-РНК и р-РНК?»

• и-РНК считывает информацию с участка ДНК о первичной структуре белка и несет эту информацию к рибосомам
• т-РНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка –  рибосомам
• р-РНК  входит в состав рибосом.

Слайд 17.   Закрепление изученного материала

Дети дают определение «комплементарность». Им предлагается достроить по принципу комплементарности вторую цепь ДНК, зная последовательность нуклеотидов в первой цепи.
1-я цепь ДНК: Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-А-Т…

2-я цепь ДНК: Ц-А-Г-А-Т-Г-Ц-Т-А…

Слайд 18. Сходства и отличия нуклеиновых кислот

Учащиеся заполняют таблицу, опираясь на знания, полученные во время урока, или, пользуясь учебником.