Урок по биологии на тему «Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки» (9 класс)

Учебная дисциплина

Биология

Класс

10 (1 курс)

Тема раздела рабочей программы

Основы цитологии

Тема урока

Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки.

Цель урока

1. Деятельностная: формирование универсальных учебных действий при изучении нуклеиновых кислот.

2. Предметно-дидактическая: формирование знаний учащихся о нуклеиновых кислотах

Планируемые образовательные (предметные) результаты урока

Знают понятия: нуклеиновые кислоты, нуклеотид; ДНК и РНК; комплиментарность; правило Чаргаффа;

умеют различать ДНК и РНК.

сравнивают основные характеристики ДНК и РНК и на­ходят черты сходства и различия;

знают ученых- первооткрывателей нуклеиновых кислот;

знают виды РНК и их функции в клетке.

Метапредметные

участвуют в постановке темы урока;

работают с различными источниками информации;

устанавливают причинно-следственные связи, делают выводы;

сотрудничают с одноклассниками (в паре);

выражают и аргументируют свои мысли;

оценивают правильность выполнения своих действий и заданий.

Личностные

убеждаются в познаваемости мира;

убеждаются в зависимости свойств вещества от особенностей его состава и строения;

проявляют интерес к изучению биологии

развивают культуру общения с одноклассниками, с учителем.

Формирование УУД

Личностные УУД: Умения самостоятельно делать свой выбор в мире мыслей, чувств и ценностей и отвечать за этот выбор

Регулятивные УУД (организация учащимися своей учебной деятельности): целеполагание, планирование, прогнозирование, контроль, коррекция, оценка, волевая саморегуляция в ситуации затруднения.

Познавательные УУД: поиск и выделение необходимой информации, структурирование знаний, смысловое чтение, умение осознанно строить речевое высказывание, логические действия (анализ, синтез, сравнение, обобщение). Умения результативно мыслить и работать с информацией в современном мире

Коммуникативные УУД: учебное сотрудничество с учителем и учениками, постановка вопросов, оценка и коррекция действий партнера.

Основные понятия

Нуклеиновые кислоты, нуклеотид, ДНК, РНК, репликация, комплементарность.

Формы урока

Фронтальная работа, работа в парах, индивидуально.

Методы обучения:

1. Основной: объяснительно-иллюстративный.

2. Дополнительные: объяснение, беседа, самостоятельная работа, работа в парах и др.

Вид урока

Открытие новых знаний

Тип урока

1. По ведущей дидактической цели: изучение нового материала.

2. По способу организации: комбинированный.

3. По ведущему методу обучения: репродуктивный.

Результаты обучения

Освоенные умения

Усвоенные умения

Знать понятия полимеры, мономеры.

Сравнение различных видов макромолекул и оценивать их значение в жизнедеятельности клетки.

Знать понятия нуклеиновые кислоты; нуклеотид; ДНК и РНК;

комплиментарность, правило Чаргаффа. знать формулировку принципа комплементарности. Уметь различать и сравнивать молекулы ДНК и РНК, и применять знания на практике.

Организация образовательного пространства учебного занятия

Ресурсы учебного занятия

Технические средства обучения

Дидактический материал

литература

Наглядные пособия

Мультимедиа, проектор с выходом в интернет.

тематическая презентация, задания для закрепления

Задания для прохождения этапов урока.

Биология для СПО под редакцией В.М.Константинова

Таблица «Нуклеиновые кислоты»

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

Основные этапы организации учебной деятельности

Методы обучения

время

Содержание деятельности

Формируемые УУД

Деятельность учителя

Деятельность учеников

Методы оценки/

самооценки

Организационный момент

Фронтальный опрос.

1-2 мин

Приветствует учащихся, определяет готовность к уроку.

Здравствуйте ребята, давайте поприветствуем, друг друга (хлопаем в ладоши), сегодня пожелаем друг другу плодотворной работы.

Спасибо, садитесь, пожалуйста.

Приветствуют учителя, организуют рабочее место, проверяют свои рабочие места: тетрадь, учебник, инструктивная карточка к уроку, оценочный лист учащегося.

Личностные Регулятивные

Повторение

Фронтальный опрос.

5 мин

Итак, мы приступили к изучению раздела “Основы цитологии”, домашнее задание было заполнить таблицу «функции белков».

- а теперь давайте вспомним материал предыдущих тем.

На доске слова углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты

Внимательно посмотрите и скажите, что объединяет эти термины и какой из них является новым для вас? Слайд 2

- Какие органические вещества являются биополимерами? (белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты). Какие из них регуляторные, а какие нерегуляторные? 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

Молодцы! С предыдущей темой вы неплохо справились.

Вывести на слайд.

Вспоминают ранее изученный материал.

Высказывают суждения.

Выполняют проверку домашнего задания, дополняют своими примерами.

Высказывают свое мнение (какие вещества полимеры, ранее изученные). Термин нуклеиновые кислоты является новым

Отвечают на вопросы, участвуют в обсуждении, оформляют оценочный лист (приложение)

Общеучебные, регулятивные, коммуникатив-ные, Познавательные

Устный опрос

Постановка темы и целей урока

Индивидуальная работа

Сообщение учащихся

Фронтальная

беседа

Работа в парах

Фронтальная

беседа

7 мин

- Многие ученые считают открытие строения ДНК главным событие в биологии 20 века. Так же они уверены, что нуклеиновые кислоты самые важные органические вещества клетки.

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 ученые считают, что ДНК не только определяет то, каким будет человек, но и то, как долго он проживет. Дело в том, что клетка гибнет, когда теломеры (отрезки ДНК на краю хромосом), укорачивающиеся с каждым её делением, становятся предельно короткими. Если ученые будущего (среди которых можете оказаться вы) научатся искусственно удлинять теломеры, человечество, возможно, воплотит в жизнь мечту о вечной молодости.

В свои инструктивных картах запишите, в каких областях нашей жизни необходимо выделение ДНК? Может, вы выберите какую- то из этих профессии и для себя в будущем?

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.

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 Слад №9

- Сообщение об открытии строения ДНК (Д. Уотсон, Ф. Крик, М. Уилкинс) Слайд №10, 11

«История открытия и изучения нуклеиновых кислот» заполните таблицу:

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

Ответьте на вопросы:

1. Как вы думаете, какова тема нашего урока.

2. Сформулируйте цель урока.

Используя опорные слова:

1.Ознакомиться с нуклеиновыми кислотами.

2. Сравнивать и определить черты сходства и различия нуклеиновых кислот.

3. Применять теоретические знания на практике.

Слушают текст, отвечают на вопросы, делают выводы.

Строят логические рассуждения, высказывают свои предположения.

Формируют конкретную цель своих будущих учебных действий, устраняют причину возникшего затруднения (т. е. формулируют, какие знания им нужны, и чему им надо научиться).

Предлагают и согласовывают с учителем главный вопрос занятия.

Отвечают на вопросы.

Работают с инструктивной картой

Выступление учащихся, заполнение таблицы по ходу выступления

Осознают цель предстоящей деятельности.

Высказывают свои предположения

Выбирают способ (как?) и средства для построения нового знания (с помощью чего?).

Обсуждают и составляют план работы.

Озвучивают план и обсуждают его с учителем.

Записывают в тетрадь план урока и типы нуклеиновых кислот

Познавательные: самостоятельно выделяют и формулируют познавательную цель.

Коммуникативные: 

проявляют активность во взаимодействии для решения коммуникативных и познавательных задач, ставят вопросы

Работа с инструктивной картой , выполнение задания№1

Заполнение таблицы в инструктивной карте и оценочной карты, выполнение задания№2

Выполнение задания №3 в инструктивной карте

Формирование новых знаний, умений, навыков.

Физкульминутка

Первичное осмысление и закрепление изученного.

Фронтальная беседа

Самостоятельная работа

Фронтальная беседа

Самостоятельная работа

Фронтальная беседа

Самостоятельная работа

Работа в парах

Самостоятельная работа, работа с учебником, тестирование

15 мин

1 мин

7 мин

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 инструктивной карте: 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 комплиментарные цепи, и третичную – пространственную структуру, которую и установили Уотсон и Крик. Слайд № 20

Повторение Слайд №21

- 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

Репликация ДНК

Просмотр анимационного фильма “Репликация ДНК”.

Вопросы по фильму: Благодаря чему ДНК может самоудваиваться? Какое значение имеет репликация ДНК? (Благодаря самоудвоению ДНК, происходят процессы деления клеток.)

Таким образом, ДНК передает хранящуюся в ней информацию о структуре белковых молекул.Как называется такой способ редупликации ДНК?

Строение и функции РНК Слайд № 23

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 . Слайд: 24,25

РНК так же имеет: первичную, вторичную и третичную структуру.

Найдите эти структуры на слайде №26

Покажите все типы (виды) РНК на слайде №27

Предлагает дать возможность отдохнуть после работы:

Быстро встали, улыбнулись,

Выше-выше подтянулись.

Ну-ка плечи распрямите,

Поднимите, опустите.

Вправо, влево повернитесь,

Рук коленями коснитесь.

Сели встали, сели встали,

И на месте побежали.

Сравнительная характеристика ДНК и РНК . Слайд №28

Игра «Кто быстрее?» Выполните тестовые задания, используя учебник и материалы урока - таблицу

Зарисовывают строение нуклеотида.

Записывают основные моменты

Записывают и обсуждают принцип комплементарности.

Работают самостоятельно и в парах.

Выполняют задание в инструктивной карте

Отвечают на вопросы, записывают правило Чаргаффа

Записывают в тетрадь структуры нуклеиновых кислот

Отвечают на вопросы

учителя

Смотрят фрагмент фильма и записывают ответы на вопросы в

Инструктивную карту

Отвечают на вопросы учителя, сравнивают, обсуждают черты сходства и различия нуклеиновых кислот

Записывают таблицу в тетрадь

Отвечают на вопросы

Выполняют упражнения

Личностные: проявляют интерес к новому учебному материалу; выражают положительное отношение к процессу познания.

Регулятивные: совместно с читателем обнаруживают и формулируют выводы

Познавательные: извлекают необходимую информацию; дополняют и расширяют имеющиеся знания; ориентируются в своей системе знаний: самостоятельно предполагают, какая информация нужна для решения учебной задачи; отбирают необходимые для решения учебной задачи источники информации среди предложенных.

Коммуникативные: читают вслух и про себя тексты учебников ,используя слайды презентации ,решают задачу на комплементарность

Познавательные: продолжают

формирование умений преобразовывать информацию из одного вида в другой

Здоровьесберегающие технологии

Здоровьесберегающие технологии

Познавательные: самостоятельно осуществляют поиск необходимой информации.

Регулятивные: ориентируются в учебнике

Выполнение задания №4 в инструкционной карте

Выполнение задания №5 в инструкционной карте

Работают с инструктивной картой, выполняют задание №6, заполняют оценочный лист

Работают с инструктивной картой, выполняют задание №7, заполняют оценочный лист

Выполнение задания №8 в инструктивной карте

Устный опрос

Выполните задание № 9,10

Закрепление изученного материала

Работа в парах

10 минут

- А сейчас мы, научимся применять полученные знания на практике. Перед вами задания различного типа, выполните, пожалуйста, и проверим с помощью эталонов ответа.

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.

Дополнительные задания у доски:

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.

Работают в парах.

Фиксируют в тетрадях свои ответы

Сообщают о результатах выполненной работы.

Отвечают на вопросы.

Осуществляют взаимопроверку.

Заполняют лист оценивания

Регулятивные, коммуникативные.

Самопроверка,

Сопоставление с образцом

Подведение итогов урока

Фронтальная работа

5 минут

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. Учитель предлагает ещё раз проверить правильность заполнения инструктивной карты и оценочного листа и подготовить его для проверки учителем.

Участвуют в подведении итогов работы на уроке. Высказывают свои суждения о ходе урока. Выставляют себе отметку за работу на уроке. Проверяют правильность заполнения инструктивного и оценочного листа и сдают их учителю.

Личностные: понимают значение знаний для человека и принимают его.

Регулятивные: прогнозируют результаты уровня усвоения изучаемого материала

Проверка заполнения оценочного листа и инструктивной карты

Рефлексия

2

минуты

Как вы считаете:

- удалось ли вам справиться с предложенными сегодня заданиями?

- какое задание было для вас наиболее интересным и почему?

- какое задание было для вас наиболее сложным?

Определяют степень соответствия поставленной цели и результатов деятельности.

Определяют степень своего продвижения к цели, высказывают оценочные суждения.

Формируют и записывают то, что узнали на уроке.

Личностные: понимают значение знаний для человека и принимают его.

Регулятивные: прогнозируют результаты уровня усвоения изучаемого материала

Самооценка

Домашнее задание

1-2 минуты

Предлагает записать и комментирует домашнее задание.

Подведение итогов, выставление оценок

Домашнее задание высылается через Электронный дневник:

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?

Задача 2. В молекуле ДНК адениновых нуклеотидов 26% от общего числа. Определить % содержание других нуклеотидов и общее количество водородных связей.

На этом мы заканчиваем урок, я хочу, чтобы вы помнили на Земле более 7 млрд. людей, но «генетические отпечаток» у каждого свой, пожелаю вам всегда оставаться уникальными.

Спасибо всем за урок

Записывают домашнее задание, задают вопросы, осмысливают задания.

Регулятивные, коммуникативные.

Фамилии ученых

Год исследования

Вклад в изучение темы (что сделано)

Типы РНК

Функции

1.

2.

3.

ХАРАКТЕРИСТИКА

ВИД НУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ

А) имеет форму клеверного листа

1. ДНК

Б) состоит из двух спирально закрученных цепей

2. т-РНК

В) доставляет аминокислоты к рибосоме

Г) является хранителем наследственной информации

Д) в длину достигает несколько сотен тысяч нанометров

Е) имеет самые маленькие размеры из нуклеиновых кислот

Признаки

ДНК

РНК

Местонахождение в клетке

Количество цепей

Состав нуклеотидов

Функции

№ ЗАДАНИЯ

Критерий

Максимальное количество баллов

Оценивание результата учителем

Комментарий

учителя

Самооценка учащегося

1,2

Работа с рисунком. Отбор материала. Заполнение таблицы

1

3, 4.5,6

Работа с рисунком. Правильное заполнение типов нуклеотидов ДНК, выполнение задания на строение ДНК

2

7,8

Правильное заполнение типов нуклеотидов РНК и таблицы «Виды РНК и их функции»

1

9,10

Правильно установление соответствия и заполнение таблицы: «Сравнительная характеристика ДНК и РНК»

2

11

Анализировать, интерпретировать данные и делать соответствующие выводы. Правильно решать задачи по молекулярной биологии

2

Итого:

8

Рекомендация:

Решение:

к

о

ж

з

г

с

ф

Все понятно

Почти все понятно, есть некоторые вопросы

Есть сложная информация, которая не понятна

Что-то понял, могу рассказать

Что-то понял, но сказать не могу

Почти ничего не понял

Ничего не понял

3

4

5

0-5

6-7

8