Спираль жизни Занятие на тему «Нуклеиновые кислоты» КОНКУРСНАЯ

ИКТ
в
образовании
-
[11\2008\10.06.2008]
КОНКУРСНАЯ
РАБОТА
1 6
Спираль
жизни
Занятие на тему «Нуклеиновые кислоты»
Задачи:
Образовательные:
сформировать знания об особой роли
нуклеиновых кислот в живой природе - хранении и передаче наследственной информации;
охарактеризовать особенности строения
молекул нуклеиновых кислот как биополимеров;
раскрыть механизм удвоения ДНК, роль
этого механизма в передаче наследственной
информации;
продолжить углубление знаний о проявлении общебиологической закономерности взаимосвязи строения и функций биологических полимеров.
Воспитательные:
воспитать чувство значимости открытия
нуклеиновых кислот для человечества;
показать на примере открытия ДНК взаимосвязь многих наук.
Развивающие:
учить умению анализировать, делать выводы, правильно выстраивать алгоритм своих действий при решении задач.
Оборудование: системный блок, мультимедийная приставка, клавиатура, мышь.
Используемые ресурсы:
Учебник «Общая биология 10-11» под
редакцией В.Б.Захарова, С.Г.Мамонтова,
Н.И.Сонина.
Книга А.С. Спирин, «Биосинтез белков,
мир РНК и происхождение жизни».
Электронный учебник общей биологии
http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/
BIOBK/BioBookTOC.html.
Коллекция электронных микрофотографий на сайте www.denniskunkel.com.
Пояснения
Программа PowerPoint предоставляет широкие возможности для интеграции информации, представленной в любом виде: текст
органично может сочетаться с графикой,
здесь можно демонстрировать анимацию и
видеофрагменты, а также звуковую информацию. Все это важно в преподавании био-
логии, где без наглядного материала не обойтись.
Обычные бумажные носители информации
уже не могут конкурировать с электронными
ресурсами. При помощи последних можно
создать реальный облик изучаемого объекта, тем более что в курсе «Общая биология»
есть ряд сложных для понимания и представления тем. Одни трудны сложностью протекания процессов (репликация, фотосинтез и
так далее), другие сложно представить в связи с тем, что происходили многие миллионы
лет назад (развитие жизни на Земле).
В теме «Нуклеиновые кислоты» наиболее
сложным для понимания является структура
ДНК и процесс репликации. Известно много
учебных моделей ДНК, но наиболее удачна и
интересна, на мой взгляд, та, которую можно
воссоздать при помощи программы визуализации молекул RasMol V2.7.
Ученику предоставлена возможность при
помощи вращения модели ознакомиться с
общим планом строения молекулы, освоить
сложную структуру нуклеотида (рис. 1-3).
Такая наглядность помогает оперативно усвоить строение и принципы, на основе которых выстраивается вся молекула ДНК.
Для объяснения различных процессов лучше использовать видеофрагменты или, что,
на мой взгляд, более приемлемо и удобно,
анимацию - готовую или созданную самостоятельно с помощью программы Flach. Причем
можно разрабатывать наглядность как самому, так и подключая к этому творчеству учеников. Подвижные компьютерные модели
помогают детям визуально представить изучаемый процесс, понять его сущность и предназначение в естественной картине мира.
Анимация репликации ДНК демонстрирует
всю многогранность этого уникального процесса, тем самым облегчая труд учителя и
активизируя познание учеников. Для лучшего усвоения материала после рассказа и пояснения учителя ученики могут попробовать
озвучить видеофрагмент или анимацию.
Ход урока
Повторение пройденного материала по вопросам, представленным на экране:
Вспомните, какие полимерные соединения клетки мы уже изучили?
Какие полимерные соединения называют периодическими и непериодическими?
Как вы думаете, какое значение для человека имеет изучение структуры ДНК?
При помощи гиперссылки учитель подтверждает правильные ответы учеников
(рис. 4-6).
В природе существуют нуклеиновые кислоты двух типов, различающиеся по составу,
строению и функциям (рис. 7).
В 1869 году швейцарский биохимик Фридрих Мишер (рис. 8) из остатков клеток, содержащихся в гное, выделил вещество, в состав которого входили азот и фосфор. Ученый назвал его нуклеином (от лат. nucleus ядро), полагая, что оно содержится лишь в
ядре клетки. Позднее, в 1889 году, небелковая часть этого вещества была названа нуклеиновой кислотой.
Вспомните, какую общую характеристику
ДНК мы давали в 9-м классе? Развитие каких
методов и технологий позволило определить
и изучить структуру ДНК?
Примерные ответы: это полимерная молекула, обладающая огромной молекулярной
массой. Определение размеров молекулы
ДНК стало возможным только после широкого распространения методов электронной
микроскопии в послевоенные годы.
Химический состав нуклеиновых кислот
был изучен в начале ХХ века немецким химиком Альбрехтом Косселем. Было установлено, что при полном гидролизе они расщепляются до пуриновых и пиримидиновых оснований (рис. 9-11).
Что объединяет все азотистые основания?
Учитель обращает внимание на то, что это
гетероциклические соединения. Отличия: у
ДНК - азотистое основание тимин, у РНК урацил.
При щадящем гидролизе нуклеиновых кислот получились нуклеозиды, в частности дезоксирибоза, связанная с пуриновыми и пиримидиновыми основаниями посредством
атома азота (рис. 12). Как стало известно,
соединяясь с молекулой фосфорной кислоты, они образуют более сложные вещества -
КОНКУРСНАЯ
РАБОТА
ИКТ
в
образовании
-
[11\2008\10.06.2008]
1 7
Рис. 1
Рис. 2
Углеводы
Рис. 3
Знания о структуре ДНК
необходимы :
Полимеры:

Периодические:

Непериодические
Медицине;
Создание банка ДНК вымирающих видов
растений и животных;
 Трансгенному с/х;
 Клонирование.


Полисахариды
Полипеп тид
Рис. 4
Фридрих Мишер
(дата открытия вещества, содержащего
азот и фосфор - 1869 год)
Нуклеиновые кислоты
 ДНК
Рис. 5
Рис. 6
При полном гидролизе ДНК и
РНК расщепляются до:
 РНК

Рис. 7
Пуриновые
основания
Рис. 8

Пиримидиновые
основания
Рис. 9
При неполном гидролизе (щадящем),
можно обнаружить следующее:
+
Нуклеозид
Нуклеотид
Рис. 10
Рис. 11
Рис. 12
нуклеотиды, которые являются мономерами
нуклеиновых кислот ДНК и РНК.
Повторите строение нуклеотида, выполнив задание на повторение №1, на рабочей
карте, находящейся на столах.
Ученики сверяют выполненное задание,
выведенное на экран с компьютера учителя (рис. 13).
Изучением структуры и свойств молекулы ДНК занимался целый ряд ученых.
Большой вклад в изучение структуры ДНК
внес американский ученый Эдвин Чаргаф.
Правило комплементарности появляется
на рис. 14.
ИКТ
в
образовании
-
[11\2008\10.06.2008]
КОНКУРСНАЯ
РАБОТА
1 8
Схема строения мономера
нуклеиновых кислот
Число пуриновых
оснований в ДНК
всегда равно числу
пиримидиновых,
количество аденина
равно количеству
тимина, а гуанина –
количеству
цитозина.

Азотистое основание
Рибоза
В РНК
Пятиуглеродный сахар
Дезоксирибоза
В ДНК
Остаток фосфорной кислоты
Рис. 13
Первая модель двойной спирали
ДНК
Рентгенограмма Розалинды
Франклин
Эдвин Чаргафф

На основе этой
рентгенограммы Р.
Франклин сделала
вывод – ДНК
двойная спираль.
Рис. 14
Рис. 15
Окончательно, структура ДНК была
дополнена в 1954 англичанином Тоддом
Основные параметры ДНК
Длина одного витка 3,4нм
 Расстояние между
нуклеотидами –
0,34нм
 На один виток
спирали приходится
10 нуклеотидов

Френсис
Крик
Джеймс Уотсон
Рис. 16
Репликация
Рис. 17
Рис. 18
Информационная РНК
Три вида РНК
 Транспортная
(т-РНК)
(и-РНК)
 Рибосомальная (р-РНК)
 Информационная
Рис. 19. Свойства ДНК
Рис. 20
Сравнить строение и функции
РНК и ДНК
Транспортная РНК
П араметры для
срав нения
ДН К
РНК
Рис. 22
Рис. 23
Розалинда Франклин, используя рентгенографический метод, доказала, что ДНК представляет собой двойную спираль (рис. 15).
На основе вышеизложенных исследований,
Джеймсу Уотсону и Фрэнсису Крику в 1953
году 28 февраля удалось построить макет
двойной структуры ДНК. Окончательно основные параметры ДНК установил в 1954 году
английский биохимик Александер Тодд (рис.
16-18).
Рис. 21
Ученики наблюдают процесс репликации,
просматривая анимационный и видеоматериал (рис. 19).
Также они знакомятся со свойствами и
функциями РНК (рис. 20-22).
В конце урока ученикам предлагается заполнить сравнительную таблицу. Для этого им
необходимо определить параметры для сравнения (можно использовать подсказки-гиперссылки, расположенные в нижнем левом углу
(рис. 23).
Домашнее задание: повторить строение
и свойства ДНК и РНК, используя учебник и
конспект урока.
Всеволод КУРБАТОВ,
учитель биологии школы №13
Псков
КОНКУРСНАЯ
РАБОТА
ИКТ
в
образовании
-
[11\2008\10.06.2008]
1 9
Причины
конфликтов
Урок литературы в 8 классе с использованием ИКТ
Задачи:
учить выстраивать цепочки логических
умозаключений с помощью методики Эдварда де Боно «Мышление шести шляп»;
научить управлять своим мышлением,
отделяя эмоции от логики, творчество от информации;
развивать творческое воображение;
воспитывать нетерпимое отношение к
проявлению любой агрессии.
сколько это обоснованно. Некоторые ребята примерили «Зеленую шляпу» творчества.
«Синюю шляпу» мы примерим в конце урока, когда подведем итог организации нашего мышления на уроке. Пока у нас не присутствует лишь «Черная шляпа» - критика.
Дело в том, что грамотному выражению
критического суждения нужно еще научиться, поэтому она у нас появится позже, в
старших классах.
Оборудование: мультимедийная аппаратура, презентации учеников, учебники «Вокруг
тебя - мир...».
Работа над фрагментом из мемуаров
Дмитрия Покровского «Очерки Москвы»
Показ презентации группы «Белая шляпа»
(руководитель - Александра Чегаева).
Показ презентации группы «Красная шляпа» (руководители: Лидия Процевская и Анастасия Абрайтите).
Опираясь на представленную информацию,
ответьте на вопросы:
Какова главная причина появления кулачных боев?
Можем ли мы назвать кулачные бои конфликтом?
Когда, в какой период проведения боев
все-таки возникал конфликт?
Почему с нарушителями так жестоко расправлялись?
Запись в тетради: причина конфликта - нарушение правил боев.
Ход урока
Вступительное слово преподавателя.
Знакомство с понятием «конфликт».
Конфликт (лат. conflictus - столкновение) предельно обостренное противоречие. Ученые классифицируют их следующим образом:
ролевые и личностные, межличностные и
внутриличностные, кратковременные и затяжные, явные и скрытые, конструктивные и
деструктивные, ситуационные и системные.
Конечно же, серьезное исследование - это
задача ученых. Мы же с вами попытаемся
разобраться на уровне тех знаний, которыми
вы обладаете в силу своего возраста. Исследовать проблему мы будем путем анализа
трех текстов: фантастического рассказа Роберта Шекли «Абсолютное оружие», фрагмента из мемуаров журналиста Дмитрия Покровского «Очерки Москвы», фрагмента повести французского писателя Луи Буссенара
«Капитан Сорви-голова».
Чтобы не потеряться в обилии информации, мы решили организовать работу по методу Эдварда де Боно «Мышление шести
шляп».
Две группы у нас представляют «Белую
шляпу»: они отобрали по двум первым текстам важную информацию, позволяющую
более четко понять сюжет произведений.
Две группы представляют «Красную шляпу», они выражают только эмоции. Есть у
нас группа, представляющая «Желтую шляпу». Они задумались над тем, какие художественно-выразительные средства используют авторы текстов, почему и на-
Просмотр видеофрагмента «Кулачный
бой во время Масленицы» из художественного фильма Никиты Михалкова «Сибирский цирюльник»
Обратите внимание на то, как герой легко
вклинивается в толпу и начинает драться, не
имея личной неприязни ни к одному из участников боя.
Работа над фрагментом повести Луи Буссенара «Капитан Сорви-голова»
Определим причину конфликта. (Работаем с первыми пятью абзацами, стр. 33).
Кто находится в бурском военном госпитале? (Буры и англичане).
Как они относятся друг к другу?
Кто по национальности доктор Тромп?
Назовите его род занятий. (Голландец, ученый-энциклопедист, хирург, стр. 35.)
Группа «Зеленая шляпа». Дима Кнак читает отрывок из повести (монолог доктора).
Давайте определим причину противоречия:
«Люди с невозмутимым спокойствием готовились к новой битве», но в то же время раненые «перемешаны... по-братски».
Назовем вторую причину конфликтов:
люди против воли втянуты в конфликт по вине
руководителей государств.
Работа над фантастическим рассказом
Роберта Шекли «Абсолютное оружие»
Показ презентации «Белой шляпы» (руководители: Марина Иванова и Карина Бобынина).
Показ презентации «Красной шляпы» (руководитель Мария Жарая).
Рассказ начинается предложением: «Эдселю хотелось кого-нибудь убить». А часто ли
в жизни мы употребляем словесную угрозу
«убью»?
Часто ли в жизни у нас возникает желание
убивать реально? (Чаще всего эта угроза звучит образно. Она дает понять тому, на кого
направлена угроза, до какого состояния доведен произносящий ее).
Оказалась ли первая фраза в рассказе образной в мыслях и желаниях Эдселя?
В чем заключается принципиальное отличие абсолютного оружия от всех других типов оружия? Термин «абсолютный» (от латинского absolutus) - достигший высшего предела; совершенный, полный.
Абсолютное оружие - это «облако», поблескивающее «металлическим отсветом»,
«гигантский», «огромный рот под двумя немигающими глазами» - бесчувственными,
холодными, равнодушными к своим жертвам. Это «чудовище», «оно», способное говорить и пожирать как спокойную, так и активную протоплазму. Каждому марсианскому типу оружия, найденному героями, соответствует марсианское средство защиты.
Так, от лазерного пистолета может защитить
голубая стена - мощное силовое поле, синтеты управляемы при помощи рычага. Защиты от абсолютного оружия нет. В рассказе
оно наделено сознанием (говорит, ощущает
протяженность во времени, способно рассуждать и так далее).