Буденновская сш
Конспект урока с презентацией по теме:
«Сравнительная характеристика РНК и ДНК» -10 класс.
учитель биологии
с. Буденное
2013г.
Цель урока: учащиеся обобщат знания о строении и функциях нуклеиновых кислот, использовать знания о НК в новой ситуации - при решении задач.
Ожидаемые результаты:
Учащиеся проследят историю открытия нуклеиновых кислот и их строение. Систематизируют знания о строении, свойствах, структуре молекул нуклеиновых кислот, как биополимеров, о принципе комплементарности в ДНК; Сравнят виды нуклеиновых кислот, места их локализации в клетке и их функции.4. Научатся решать задачи по молекулярной биологии на принцип комплементарности
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(урок рассчитан на 2 часа)
1. Организационный момент.
2. Вступление:
3. Обозначение цели и задач урока
4. Фронтальный опрос по теме «Белки»
5. Основная часть (защита МК)
- История открытия нуклеиновых кислот (выступление учащихся с сообщениями) Строение и функции ДНК Репликация ДНК Строение и функции РНК (изучение нового мат-ла) Сравнительная характеристика ДНК и РНК Закрепление знаний 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 тестов и листов самооценки, 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 задач урока: (совместное с учащимися)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
• связывать строение, свойства и функции молекул нуклеиновых кислот.
4. Повторение строения и функций белков
А) (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 регулярные, а какие не регулярные? 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
(Оцените свою работу на данном этапе урока в листе самооценки)
Б) Терминологический диктант по теме ДНК
5. Основная часть:( вызов)
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.
Работа в группах: составление и защита ментальных карт
Группа 1 «История открытия и изучения нуклеиновых кислот»
Сейчас, перед вами выступят учащиеся, подготовившие сообщения об открытии нуклеиновых кислот, а вы в процессе их выступления постарайтесь заполнить эту таблицу. Слайд № 7
История открытия нуклеиновых кислот (выступление учащихся с сообщениями):
- Сообщение о Фридрихе Мишере. Слайд № 8
- Сообщение о О. Эвери, К. Маклеод и М. Макарти Слайд №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. | 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)
Группа 2 «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 комплементарные цепи, и третичную – пространственную структуру, которую и установили Уотсон и Крик. Слайд № 20
Повторение Слайд №21 (парная работа в группах-ответить на вопросы)
- 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
Группа 3 «Репликация ДНК»
Вопросы по ОК: Благодаря чему ДНК может самоудваиваться? Какое значение имеет репликация ДНК? Как называется такой способ редупликации ДНК?
Строение и функции РНК Слайд № 23(изучение нового мат-ла )
Учитель: 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. (__________) учебника. Слайд: 24,25(работа в группах: учащиеся заполняют таблицы в группах)
Тип РНК | Функция | %, размер |
Р-РНК | Соединяясь с белками образует рибосомы | 80%, 3-5 т. п.н. |
Т-РНК | Переносит аминокислоты к месту синтеза белков | 15%, 80 нуклеотидов |
И-РНК | Переносит информацию о последовательности аминокислот от ДНК к рибосомам. | 3-5%, зависит от длины участка на котором синтезирован нуклеотидов |
РНК так же имеет: первичную, вторичную и третичную структуру.
Найдите эти структуры на слайде №26
Покажите все типы (виды) РНК на слайде №27
Сравнительная характеристика ДНК и РНК. Слайд №28
Заполните таблицу (самостоятельная работа в группах), используя учебник стр. (_______)
Признаки | ДНК | РНК |
Местонахождение в клетке | ||
Количество цепей | ||
Состав нуклеотидов А)азотистые основания Б)углевод В)фосфорная кислота | ||
Функции |
Закрепление знаний
Учащиеся выполняют тестовые задания индивидуально.
(Тестовый опрос в форме – базового, повышенного и высокого уровня сложности по теме «Нуклеиновые кислоты»).
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:
Учитель: 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? Выставьте в лист самооценки итоговую отметку за урок. Спасибо всем. До новых встреч. Урок окончен. Домашнее задание: составить синквейн «НК», решить задачи,
Приложение 1
Задачи для ДЗ
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.
Приложение 2
Лист самооценки
ФИО | Фронт. опрос | ТД | Защита МК | Решение задач | Средняя оценка | Формативный отзыв о уроке (2 звезды и одно предложение) |
