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
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.
Главный компонент всех клеток живых организмов, составляющий до 85 % их массы.
Они нерастворимы в воде и имеют гидрофобный характер.
Вещества, состоящие из воды и солей минеральных кислот.
Эти соединения образуются из неорганических веществ в процессе фотосинтеза, происходящего в хлоропластах зеленых растений.
Вещества, представленные белками, жирами, углеводами и органическими кислотами.
Высокомолекулярные вещества, молекулы которых состоят из большого количества повторяющихся звеньев.
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.
Изучение нового материала.
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
Нахождение в клетке Ядро, митохондрии, рибосомы, хлоропласты. Ядро, митохондрии, хлоропласты.
Нахождение в ядре Ядрышко Хромосомы
Строение макромолекулы Одинарная полинуклеотидная цепочка, кроме вирусов. Двойная, свернутая правозакрученная спираль ( Дж. Уотсон и Ф. Крик в 1953 г.)
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.
Свойства Не способна к самоудвоению. Способна к самоудвоению по принципу комплементарности: А-Т; Т-А; Г-Ц; Ц-Г.
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.
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.
Нарисуйте схему структуру двухцепочечной ДНК.
Объясните, каким свойством ДНК при этом вы руководствовались.
Какова длина ( в нм) этого фрагмента ДНК? ( Каждый нуклеотид занимает 0,34 нм по длине цепи ДНК).
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.
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