Урок по теме "Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки"

Цель: углубление знаний учащихся о нуклеиновых кислотах и их роли в организме.

Задачи урока:

1. Образовательные: раскрыть особенности строения нуклеиновых кислот (ДНК и РНК); определить черты сходства и различия нуклеиновых кислот.

1. Развивающие: развивать умения сравнивать, сопоставлять, анализировать полученную информацию, составлять общую характеристику нуклеиновых кислот, работать с моделями.
2. Воспитательные: умение работать в группах, развитие коммуникативных навыков; личностная значимость и практическое значение данного материала.

Оборудование: таблица по общей биологии “ДНК”, модели нуклеотидов на доске и раздаточный материал у учащихся, карточки с заданиями и материал для анализа для учащихся.

Тип урока: по дидактическим целям: комбинированный; по методам обучения: проблемный.

Этапы урока:

I. Организационный момент.

II. Изучение нового материала.

III. Закрепление.

IV. Домашнее задание.

Ход урока:

I. Организационный момент.

Учитель проверяет готовность учащихся к уроку. Учащиеся готовятся и настраиваются на работу.

II. Изучение нового материала:

Учитель:

Сегодняшний урок о нуклеиновых кислотах мы начнём с интриги.

(На доске тема урока и запись: ДНК – улика и свидетель).

В 1984г. Британский генетик Алик Джеффрис предложил использовать структуру ДНК в качестве биохимических “отпечатков пальцев”. В 1998г. этот метод помог отвергнуть претензии одной дамы, объявившей себя дочерью известного французского певца Ива Монтана [1].

Постановка проблемы:

Какие особенности строения ДНК позволяют использовать её в качестве свидетеля и улики?

Нам предстоит сегодня выяснить особенности строения нуклеиновых кислот и их функции, по ходу изучения нового материала вы будете составлять опорный конспект в тетради.

1. Структура молекулы ДНК:

Учитель: В 1869 г. Иоганн Фридрих Мишер открывает новое вещество. Оно получает название от лат. “нуклеус” - ядро – нуклеин.

Позже Мишер определил, что это вещество обладает кислотными свойствами, название изменилось: нуклеиновая кислота. Мы начинаем свой разговор о нуклеиновой кислоте – это ДНК.

Вопросы классу:

Расшифруйте название ДНК.

Выясним общие особенности строения ДНК, как органического вещества.

Выполните задание №1 по карточке к уроку.

Выполните задание №2 по карточке к уроку.

Карточка с заданиями к уроку:

Задание №1

К биополимерам относятся:

А. Полисахариды.
Б. Крахмал.
В. ДНК.
Г. Глюкоза.
Д. Рибоза.
Е. РНК.

Задание №2

Белок – это полипептид=нуклеиновая кислота-…?

А. Полисахарид.
Б. Полиамид.
В. Полинуклеотид.
Г. Поливинилхлорид.

Вопросы к классу:

Обратите внимание на файлы: Что за модели у вас на столах?

Как называются мономеры ДНК исходя из названия полимера?

Рассмотрите один нуклеотид. Из скольких частей он состоит?

Какие части одинаковы с другими нуклеотидами?

Какие вещества входят в состав дезоксирибонуклеотидов?

Сколько типов различных частей в составе ДНК?

4 типа азотистых оснований:

Аденин (А) – нуклеотид адениловый.

Тимин (Т) – нуклеотид тимидиловый.

Гуанин (Г) – нуклеотид гуаниловый.

Цитозин (Ц) – нуклеотид цитидиловый.

Учитель: Вернёмся к истории открытия строения молекулы: В 1951г. В Англию, в Кембридж, на стажировку приезжает молодой американский биохимик Джеймс Уотсон. Он знакомится с английским физиком Френсисом Криком. Они начинают работу над расшифровкой особенностей строения ДНК. Нужно отметить, что это открытие - совместный труд многих учёных.

Обратите внимание на раздаточный материал. Просмотрите данные, которыми обладали Крик и Уотсон на начало своей работы.

Карточка с заданиями к уроку:

Задание №3

Прочитайте данные, которыми обладали Д.Уотсон и Ф. Крик на момент своего открытия и с помощью моделей нуклеотидов воспроизведите участок молекулы ДНК:

1. ДНК – вещество наследственности.
2. Открытие Эрвина Чаргаффа: в структуре любого образца ДНК наблюдалось чёткое соответствие аденина и тимина, гуанина и цитозина.
3. Получена рентгенограмма структуры ДНК Розалин Франклин и Морисом Уилкинсом в Королевском колледже в Лондоне.

Обратите внимание на модели и попробуйте, опираясь на данные раздаточного материала, составить модель фрагмента молекулы ДНК. (Работа по моделированию в группах по 4 человека. Учащиеся выполняют сначала на столах, затем одна из групп на доске).

Рисунок 1 “Модели нуклеотидов”.

Учитель: ДНК в организме имеет длину до 1 м. Какая структура более компактна? (Учащиеся выдвигают предположения).

Учитель: 1951г. Ф. Крик вбежал в лабораторию со словами: “Это не просто спираль- это двойная спираль!”.

(На доску вывешивается таблица: Строение ДНК).

1953г. 25 апреля учёные опубликовали статью в журнале “Nature”: 900 слов, которые совершили переворот в науке и положили начало генной инженерии. За своё открытие учёные получили Нобелевскую премию (1962г.)

Модель проста, красива и она отвечает на все вопросы [2].

Какие особенности строения вы можете отметить по модели?

А соответствует Т, Г соответствует Ц и наоборот.

Как называется это правило? Верно. Правило комплементарности. У этого правила есть ещё одно название. Посмотрите раздаточный материал и скажите, в честь какого учёного оно называется? Обратите внимание, что азотистые основания связаны водородными связями: аденин и тимин - двумя, гуанин и цитозин - трёмя.

У кого в моделях получилась другая последовательность?

В различных организмах последовательность одинакова? (Нет. Она уникальна).

Какую ещё особенность вы заметили?

3'________ 5'

5'________ 3'

Цепи антипараллельны.

Давайте повторим, что мы узнали на уроке о ДНК и проверим правильность ваших опорных конспектов.

III. Закрепление:

Классу задаются вопросы, ответы в виде схем опор прикрепляются на магнитную доску.

Расшифруйте название ДНК.

Какова структура молекулы ДНК?

Что является мономером ДНК?

Из каких частей состоит дезоксирибонуклеотид?

Какие части дезоксирибонуклеотидов различны?

Сколько азотистых оснований входит в состав? Соедините их по правилу комплементарности. Какими связями связаны азотистые основания?

Дайте определение ДНК.

Почему ДНК можно использовать в качестве улики и свидетеля?

Как защищена информация в ДНК?

Какие функции соответствуют такому строению?

Решите задачу: Дана последовательность фрагмента одной цепи ДНК, достройте вторую:

АТТГЦАГЦТААТГ

2. Сравнение молекул нуклеиновых кислот:

Проанализируйте таблицу и выделите особенности строения ДНК и РНК.

Раздаточный материал на столах учащихся

Таблица [3]

Задание классу:

С помощью схем опор воспроизведите на доске особенности молекул РНК:

РНК – рибонуклеиновая кислота.

Мономер - рибонуклеотид.

Азотистые основания – А, У, Ц, Г.

Виды РНК – и-РНК, т-РНК, р-РНК.

Основная функция – биосинтез белка.

Итоги урока.

Рефлексия.

Кто узнал на уроке что-то новое?

Кто считает, что повторил ранее изученное?

Где вам могут пригодиться знания о ДНК в повседневной жизни?

IV. Домашнее задание: §12 учебника А. А. Каменского, Е.А. Криксунова, В.В. Пасечника Общая биология 10-11 класс, М., “Дрофа”, 2005; составьте и решите задачу на правило комплементарности.

Творческие задания:

1. Как технически осуществить ДНК анализ?
2. Составьте синквейн по теме ДНК.

Список литературы:

1. Аванта +. Биология. Энциклопедия для детей том 2. М., Аванта +, 2003.
2. Я иду на урок химии 10-11 класс. Книга для учителя под ред. Блохиной О. Изд. 1 сентября, 2003.
3. Донецкая Э.Г. Тетрадь с печатной основой для учащихся 11 класса. Саратов: изд. “Лицей”, 2001
4. Каменский А. А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Учебник: Общая биология 10-11 класс, М., “Дрофа”, 2005.