Строение и химический состав нуклеиновых кислот. ДНК

Заявка на участие в районном заочном конкурсе методических разработок
«Симфония урока»
1. Семакова Фаина Викторовна
2. Квалификационная категория – высшая
3. Должность – учитель химии и биологии
4. Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №2 г. Орлова
5. Телефон ОУ – директор 2-10-43, учительская 2-17-85
6. Телефон домашний -2-17-50
7. Разработка урока «Строение и химический состав нуклеиновых кислот.
ДНК – носитель наследственной информации»
8.Урок биологии в 11 классе (базовый уровень)
9. Тема «Молекулярный уровень жизни»(8 часов), урок 3 (28)
10. УМК Пономарёвой И.Н.
Пономарёва И.Н. Биология: 11класс: базовый уровень: учебник для учащихся
общеобразовательных учреждений М: «Вентана-Граф», 2010
Пономарёва И.Н. и др. Биология методическое пособие Базовый уровеньМ:
«Вентана-Граф», 2010
Примерные программы основного общего образования. Биология.
Естествознание. – М.: Просвещение, 2010.-79с.- (Стандарты второго поколения)
Рабочая программа составлена на основе Федерального Государственного
стандарта, примерной программы среднего (полного) общего образования
(базовый уровень) и программы среднего полного) общего образования по
биологии для 10-11 классов (базовый уровень) авторов Т.С. Сухова, В.И.
Строганов, И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, В.М. Константинов, В.С.
Кучменко, А.Г. Драгомилов, Р.Д. Маш, Н.М. Чернова, Л.В. Симонова, И.М.
Швец, М.З. Федорова, Г.А. Воронина.(Природоведение. Биология. Экология: 511 классы: программы.- М.: Вентана-Граф, 2008.-176с), полностью
отражающей содержание Примерной программы, с дополнениями, не
превышающими требования к уровню подготовки обучающихся.
Дополнительная литература для учителя:
Батуев А.С., Гуленкова М.А., Еленевский А.Г. Биология. Большой справочник
для школьников и поступающих в вузы. - М.: Дрофа, 2004;
Болгова ИВ. Сборник задач по Общей биологии для поступающих в вузы. - М.:
«Оникс 21 век» «Мир и образование», 2005;
Козлова Т.А., Кучменко B.C. Биология в таблицах 6-11 классы. Справочное
пособие. - М.: Дрофа, 2002;
Пименов А.В., Пименова И.Н. Биология. Дидактические материалы к разделу
«Общая биология». - М.: «Издательство НЦЭНАС», 2004;
Реброва Л.В., Прохорова Е.В. Активные формы и методы обучения биологии.М.: Просвещение, 1997;
MULTIMEDIA- поддержка курса «Общая биология»
Электронное издание 1С: Школа. Основы общей биология. 9 класс.
Образовательный комплекс. Издательский центр «Вентана-Граф», 2007
Биология 9 класс. Общие закономерности. Мультимедийное приложение к
учебнику Н.И.Сонина (электронное учебное издание), Дрофа, Физикон, 2006
Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Уроки биологии 10 класс. 2004 .
Электронное издание 1С: Школа. Экология 10-11 класс
комплекс. Издательский центр «Вентана-Граф», 2007
Образовательный
Электронное издание 1С: Школа. Подготовка ЕГЭ. Образовательный комплекс.
Издательский центр «Вентана-Граф», 2007
Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Уроки биологии 11 класс. 2004 .
Учебное электронное издание Лабораторный практикум Биология 6- 11 класс
Республиканский мультимедиа центр, 2004, 2СD-ROM
11.Педагогические технологии, используемые на
данном
технологияуровневой дифференциации, проблемного обучения.
12.Информационная карта урока
уроке
–
Технологическая карта урока
Строение и химический состав нуклеиновых кислот. ДНК – носитель наследственной информации.
Тип уз: урок комплексного применения знаний, умений, навыков, технология - уровневой дифференциации с элементами проблемного
обучения
Интегрированный модуль
Дидактические задачи
Деятельность ученика
Показатели
реального
результата
этапы
ФОПД и МО
I.
Организационный
Фронтальная,
словесные
Подготовка к учебному занятию
Организационный настрой на
работу
III Мотивация
Фронтальная, индивидуальная
Словесный, наглядный
Осмысляют значимость изучения
темы, формулируют самоцель,
определяют порядок работы
II Актуализация
Фронтальная, индивидуальная
Словесный
Обеспечение мотивации новых знаний
и актуализации опорных знаний и
умений, принятие учащимися цели
предстоящей учебной деятельности
Коррекция знаний
IV.Усвоение
новых знаний
Фронтальная, индивидуальная
Словесный, наглядный,
частично-поисковый
Обеспечение восприятия, осмысления
и первичного запоминания знаний,
связей и отношений в объекте
изучения
V.
Первичное
усвоение знаний
Фронтальная, индивидуальная
Словесный, практический,
репродуктивный
VI, VIII
Обобщение,
контроль
Фронтальная, индивидуальная
Словесный, практический,
репродуктивный, программированный
IX,
X,
XI
Подведение
итогов,
рефлексия, д.з
Фронтальная, индивидуальная
Словесный
Усвоение правильности и
осознанности усвоения нового
материала, выявление пробелов,
неверных представлений, их
коррекция
Формирование целостной системы
знаний по теме, выявление качества и
уровня овладения знаниями и
способами действий, обеспечение их
коррекции
Мобилизация учащихся на
рефлексию, самоанализ и самооценка
успешности достижения поставленной
цели по знаниям и умениям
Учащиеся отвечают на вопросы
учителя, опираясь на ранее
изученный материал
Осмысляют значимость изучения
темы, получают достоверную
информацию об открытии,
определяют приоритеты учёных в
области открытия
Выбор заданий с учётом
индивидуальных особенностей
Решение тестовых заданий
лабораторного практикума на CD
и биологической задачи, с учётом
химико-биологических знаний с
математическим расчётом
Оценивают важность темы, своё
понимание, дают оценку своих
действий, действий учителя
Полная готовность класса,
оборудования, дидактических
материалов, включение учащихся в
работу
Готовность учащихся к активной
учебной деятельности на основе
имеющихся опорных знаний и
принятия общего понимания темы
Активные действия учащихся при
работе с вопросами
Активные действия учащихся,
максимальное использование
самостоятельности при получении
знаний
Усвоение сущности усваиваемых
знаний, способов действий,
ликвидация ошибок
Активная деятельность учащихся,
выявление межпредметных связей
Адекватность самооценки
учащегося оценке учителя,
получение уч-ся информации о
реальных результатах учения
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №2 г. Орлова
Строение и химический состав нуклеиновых кислот.
ДНК – носитель наследственной информации.
Методическая разработка урока биологии
(базовый уровень, гуманитарный профиль) 11 класс
Семакова Фаина Викторовна
учитель химии, биологии
МКОУ СОШ №2 г. Орлова
Квалификационная категория – высшая
Орлов, 2012
ДДЦ: усвоение умений самостоятельно в комплексе применять знания,
умения и навыки, осуществлять их перенос в новые условия
Тип урока. Урок комплексного применения знаний, умений, навыков
Условия:знакомая учебная ситуация, использование медиаресурсов, работа с
таблицами, учебником, компьютерной лабораторией на СD
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, локализацию этих кислот в клетке.
Развивающие: Развивать у учащихся познавательный интерес, умение
работать с учебником, таблицами, схемами, выявлять причины наблюдаемых
явлений, расширять кругозор.
Воспитательные: Воспитать уважительное отношение к достижениям науки,
убедить старшеклассников в том, что научный метод позволяет исследователям
успешно изучать состав, строение и функции органических веществ в клетке.
Главная учебная проблема урока – в чём значение молекулярного
структурного уровня организации в живой природе
Интеграционные связи:
а)внутрипредметные– химический состав клетки, органические вещества, их
строение, классификация, единство живого
б) межпредметные – органические вещества клетки, развитие науки, вклад
учёных разных стран в решении проблемы.
ФОПД: фронтальная, индивидуальная
Методы обучения: словесный, наглядный, практический, репродуктивный,
частично-поисковый, программированный.
Приёмы: формулировка реальной и перспективной цели и вывода урока,
использование дидактических карточек, приёмов презентации, индивидуальных
«само»заданий, эталонов верных ответов для коррекции результатов
Оборудование: таблицы «Строение нуклеиновых кислот», видеофрагмент
«Химия жизни», учебное электронное издание Лабораторный практикум,
биология 6-11 СD, тест, сборник задач по биологии
Ход урока.
I Организация класса.
IIМотивация – фрагмент фильма «Химия жизни»
- Сегодня урок мы посвятим главной загадке жизни. Что превращает
крошечный комочек вещества в согласованно функционирующую клетку,
способную регулировать свой собственный химический состав, расти и
размножаться? Что вынуждает оплодотворенное яйцо, т.е. ту единственную
клетку, из которой происходит каждый из нас, делиться, а возникающую массу
клеток перегруппировываться, расти, вбирать в себя питательные вещества и,
наконец, обретать форму единственного в своём роле индивидуума. Что делает
каждого из нас непохожих на других индивидуумов и вместе с тем наделяет
всех нас неким изначальным средством как представителей одного вида
homosapiens?
Что
заставляет
родственников,
собравшихся
вокруг
новоприбывшего члена клана, с такой уверенностью узнавать в нем знакомые
черты - отцовский нос или материнскую чуть кривую усмешку. На этот вопрос
есть только один ответ: генетическая информация.
III Актуализация знаний, целеполагание.
- Давайте вспомним, какие структурные компоненты клетки отвечают за
наследственную информацию? (хромосома)
- Из чего состоит хромосома? (ДНК)
- А что такое ДНК?
- С какой ещё нуклеиновой кислотой вы встречались или слышали при
изучении клетки? (РНК)
- Итак, сегодня на уроке, мы рассмотрим нуклеиновые кислоты.
По окончании урока вы должны:
1. Иметь данные в пользу того, что ДНК служит генетическим
материалом;
2. Уметь описывать строение нуклеотида и как они взаимосвязаны
друг с другом?
3. Описывать строение молекул ДНК и РНК. В чем их сходство и
различие?
- В ходе урока вы должны показать свои творческие способности,
эрудицию, работоспособность, взаимовыручку. Вам будет предложено ряд
заданий, из них вы выберете те, которые вам бы хотелось выполнить.
IY Изучение нового материала –фрагмент фильма «Химия жизни»
- Нуклеиновые кислоты были открыты в 60-х годах 19 века швейцарским
ученым Мишером. Он их обнаружил в ядрах клеток и назвал нуклеином (ядро
по-латыни нуклеус).
Однако в связи с недостаточным уровнем развития лабораторной техники
установить точное химическое строение нуклеина Мишер не смог.
Лишь к концу 30-х годов 20 столетия был уточнен химический состав
нуклеиновых кислот, а также установлено, что имеется два типа нуклеиновых
кислот ДНК и РНК,и что они входят состав клеток всех без исключения живых
существ на Земле.
Однако детали строения нуклеиновых кислот оставались неясными
вплоть до середины 50-х годов 20 века. К этому времени, по словам известного
американского ученого Уотсона: «относительно ДНК, в отличие от белков,
имелось очень мало точно установленных данных. Ею занимались считанные
химики, и за исключением того факта, что нуклеиновые кислоты представляют
собой очень большие молекулы, построенные из более мелких строительных
белков – нуклеотидов, об их химии не было известно ничего такого, за что мог
бы ухватиться генетик».
Лишь в 1953 году в апрельском журнале «Натур» Уотсоном, Криком и
Уилкинсом была описана трехмерная модель пространственного строения
ДНК.
V.Первичное усвоение знаний
– Сейчас, за несколько минут вы должны будете узнать особенности
строения нуклеиновых кислот, а помогут вам в этом упражнения.
- Даю три задания на выбор, вы выбираете то, с которым вам удобнее
работать. (Приложение1)
(Зрительные, слуховые, тактильные).
I задание.
Заполните пропуски в тексте.
В клетках имеется … типа нуклеиновых кислот: … и … . Эти
биополимеры состоят из … . Каждый … состоит, в свою очередь, из (1,2,3,4)
компонентов, соединенных … связями. В состав ДНК входят следующие
азотистые основания … . В состав РНК - … . Число цепочек в ДНК … , а в РНК
-…
II задание. Заполните пустующие клетки в таблице.
Строение ДНК и РНК.
Сравниваемые признаки
ДНК
РНК
Строение
полимер
мономер
Нуклеотид
Азотистое основание
Углевод
Местоположение
Значение
Аденин - Т
Урацил
Тимин -
А
Аденин
Гуанин - Ц
Цитозин
Цитозин - Г
Гуанин
дезоксирибоза
рибоза
III задание.
Из предложенных ответов выберите правильные.
1) Что представляет собой мономер нуклеиновых кислот (аминокислота,
нуклеотид, молекула белка)?
2) Что входит в состав нуклеотида (аминокислота, азотистое основание,
остаток фосфорной кислоты, углевод)?
3) Какие вещества входят в состав нуклеотидов ДНК (аденин, гуанин,
цитозин, урацил, тимин, фосфорная кислота, рибоза, дизоксирибоза)?
4) Какие вещества входят в состав нуклеотидов РНК (аденин, гуанин,
цитозин, урацил, тимин, фосфорная кислота, рибоза, дизоксирибоза)?
5) Какую спираль представляет собой молекула ДНК (одинарную,
двойную)?
6) Какую спираль представляет собой молекула РНК (одинарную,
двойную)?
Работа с таблицей «ДНК»
Биологическаярольнуклеиновыхкислот.
Нуклеиновые кислоты- природные высокомолекулярные органические
соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной
информации в живых организмах. Открыты они в 1869 г. швейцарским
химиком И.-Ф.Мишером в ядрах лейкоцитов. В природе существуют 2 вида
нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. Содержатся нуклеиновые кислоты в ядре,
рибосомах, пластидах и митохондриях.
Строение нуклеиновых кислот. ДНК- дезоксирибонуклеиновая кислота.
Молекула ДНК представляет собой двухцепочечную спираль, закрученную
вокруг своей оси. ДНК – полимер, мономерами являются нуклеотиды.
Нуклеотид состоит из 3х компонентов: азотистого основания, пятиатомного
сахара –дезоксирибозы, остатка фосфорной кислоты. Нуклеотиды 4х видов,
отличаются азотистыми основаниями.
Азотистые основания :
Пуриновые:
Аденин (А)
Гуанин (Г)
Пиримидиновые:
Цитозин (Ц)
Тимин (Т)
Урацил(У)
Соединены нуклеотиды в одной цепи через углевод одного
нуклеотида и остаток фосфорной кислоты соседнего нуклеотида прочной
ковалентной связью. В двойную цепь нуклеотиды соединены комплементарно
через азотистые основания водородными связями: Г≡Ц, А=Т. Согласно
принципу комплементарности можно восстановить недостающую цепь ДНК.
-Почему ДНК двухцепочная (потому что азотистые основания соединены в нем
комплементарно.Между азотистыми основаниями возникает водородная связь).
Правило Чаргаффа (1949г.). Количественное отношение гуанина всегда равно
содержанию цитозина, а количество аденина равно тимину.
Лишь после открытия двойной спирали ДНК в 1953 году и установления роли
нуклеиновых кислот в передачи наследственности наступила пора бурного
расцвета исследований нуклеиновых кислот.
- Почему же ДНК является носителем наследственной информации?
Френсис Крик: «Значение ДНК столь велико, что никакое знание о ней не
будет полным».
Закрепление знаний, перенос в новую ситуацию.
Компьтерное тестирование
(Приложение2)
CD
Тема
Клетка.
Химический
состав
Задача В молекуле ДНК адениновых нуклеотидов 26% от общего числа.
Определить % содержание других нуклеотидов.
6. Итоги урока.
повторить §28
Домашнее задание. §29, вопрос №2, таблица,
Приложение 1.
I задание.
Заполните пропуски в тексте.
В клетках имеется … типа нуклеиновых кислот: … и … . Эти
биополимеры состоят из … . Каждый … состоит, в свою очередь, из (1,2,3,4)
компонентов, соединенных … связями. В состав ДНК входят следующие
азотистые основания … . В состав РНК - … . Число цепочек в ДНК … , а в РНК
-…
II задание. Заполните пустующие клетки в таблице.
Строение ДНК и РНК.
Сравниваемые
признаки
Строение
мономер
ДНК
РНК
Азотистое
основание
-Т
-А
-Ц
-Г
Урацил
Аденин
Цитозин
Гуанин
Углевод
Местоположение
Значение
III задание.
Из предложенных ответов выберите и подчеркните правильные.
1) Что представляет собой мономер нуклеиновых кислот
(аминокислота, нуклеотид, молекула белка)?
2) Что входит в состав нуклеотида (аминокислота, азотистое
основание, остаток фосфорной кислоты, углевод)?
3) Какие вещества входят в состав нуклеотидов ДНК (аденин, гуанин,
цитозин,
урацил,
тимин,
фосфорная
кислота,
рибоза,
дизоксирибоза)?
4) Какие вещества входят в состав нуклеотидов РНК (аденин, гуанин,
цитозин,
урацил,
тимин,
фосфорная
кислота,
рибоза,
дизоксирибоза)?
5) Какую спираль представляет собой молекула ДНК (одинарную,
двойную)?
6) Какую спираль представляет собой молекула РНК (одинарную,
двойную)?
Приложение2.