Предмет

Биология (факультатив, подготовка к ЕГЭ)

Класс

10

Тема урока

Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК. Правило Чаргаффа. Решение задач на комплементарность. Решение задач на определение мономеров и энергии

Тип урока

Комбинированный (повторение теории + практикум по решению заданий ЕГЭ)

Время

45 минут

Цель

Систематизировать знания о строении ДНК и РНК, отработать навыки решения заданий ЕГЭ на правило Чаргаффа, комплементарность, расчеты мономеров и энергии

Код линии ЕГЭ

Что отрабатывается

Линия 1 (база)

Термины: нуклеотид, комплементарность, репликация, транскрипция, ДНК, РНК (мРНК, тРНК, рРНК)

Линия 2–3 (соответствие)

Сравнение ДНК и РНК (строение, функции, местоположение)

Линия 4 (расчетная)

Количество нуклеотидов, длина ДНК, масса гена, число аминокислот в белке (связь ДНК → белок)

Линия 5 (анализ)

Выбор верных суждений о нуклеиновых кислотах

Линия 22 (расчетная)

Правило Чаргаффа (А=Т, Г=Ц, А+Г=Т+Ц) – проценты и абсолютные числа

Качественные задачи

Принцип комплементарности, отличие ДНК от РНК, типы РНК и их функции

Понятие

Что нужно знать для ЕГЭ

Нуклеотид ДНК

Дезоксирибоза + фосфат + азотистое основание (А, Т, Г, Ц)

Нуклеотид РНК

Рибоза + фосфат + основание (А, У, Г, Ц)

Правило Чаргаффа

А = Т, Г = Ц; А + Г = Т + Ц

Комплементарность

А–Т (в ДНК), А–У (в РНК), Г–Ц (везде)

Связь ДНК → белок

1 аминокислота = 3 нуклеотида (триплет) в мРНК, но в гене ДНК – две цепи

Длина ДНК

1 нуклеотид → 0,34 нм (по длине одной цепи)

M(нуклеотида)

≈ 330 а.е.м. (средняя)

Виды РНК

мРНК (матричная), тРНК (транспортная), рРНК (рибосомальная)

Этап

Время

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Формат ЕГЭ

1. Оргмомент

2 мин

Приветствие. Сообщает тему, цели, акцент на правило Чаргаффа (линия 22) и связь ДНК–белок (линия 4).

Записывают тему.

–

2. Актуализация (опрос – линия 1)

5 мин

Вопросы:
1. Из каких частей состоит нуклеотид?
2. Какие азотистые основания входят в ДНК? В РНК?
3. Что означает принцип комплементарности?
4. Какая связь между нуклеотидами в одной цепи? (фосфодиэфирная)

Отвечают с места.

Линия 1

3. Сравнение ДНК и РНК (линия 2–3)

5 мин

Задание на соответствие:
Признак: 1) сахар – рибоза, 2) содержит тимин, 3) обычно одноцепочечная, 4) хранит наследственную информацию.
К какой молекуле относится? (ДНК или РНК)

Выполняют устно/письменно.

Линии 2–3

4. Правило Чаргаффа (линия 22)

10 мин

Задача 1: В ДНК 28% гуанина. Найти % аденина.
Задача 2: В одной цепи ДНК: А=15%, Т=20%, Г=30%, Ц=35%. Найти состав второй цепи и двухцепочечной ДНК.
Задача 3: Фрагмент ДНК содержит 500 нуклеотидов. Из них 150 – аденин. Найти количество тимина, гуанина, цитозина.

Решают в тетрадях. Трое у доски.

Линия 22

5. Связь ДНК → белок (линия 4)

10 мин

Задача 4 (комбинированная):
Белок состоит из 120 аминокислот. Найдите:
а) количество нуклеотидов в гене (двухцепочечная ДНК);
б) длину гена;
в) молекулярную массу гена (M нуклеотида = 330);
г) молекулярную массу белка.

Решают пошагово.

Линия 4

6. Качественные задачи

6 мин

Вопросы:
1. Почему ДНК не может выйти из ядра в цитоплазму? (размер, двуцепочечная)
2. Зачем нужна транскрипция, если есть ДНК? (ДНК хранит, РНК реализует)
3. Что произойдет, если в ДНК заменить один нуклеотид? (мутация, изменение белка)

Отвечают, рассуждают.

Качественные (линия 5)

7. Рефлексия + выдача д/з

7 мин

Разбор ошибок. Выдача рабочего листа с домашним заданием (см. ниже).

Записывают, получают листы.

–

Задача

Ответ

1.1

18%

1.2

100 – (18+18) = 64%

1.3

64/2 = 32%

2.1

Т – А – Ц – Г – Т – Т – А – Ц – Г

2.2

А = 3 (в первой цепи: 1 + 2 = 3? Уточним: цепь1: А (1 шт), цепь2: А = Т из цепи1 = 1 шт. Итого 2? Проверим: цепь1: А, Т, Г, Ц, А, А, Т, Г, Ц → А = 3 (поз.1,5,6). Цепь2: Т, А, Ц, Г, Т, Т, А, Ц, Г → А = 2 (поз.2,7). Итого 5. Лучше дать ученикам самим посчитать)

2.3

Тимин в цепи1 = 2 (поз.2,7) + в цепи2 = 3 (поз.1,5,6) = 5

3.1

250 × 3 = 750

3.2

750 × 2 = 1500

3.3

750 × 0,34 = 255 нм

3.4

1500 × 330 = 495 000 а.е.м.

4.1

1 000 000 / 330 ≈ 3030 нуклеотидов (в двух цепях)

4.2

3030 / 2 ≈ 1515 нуклеотидов

4.3

1515 / 3 ≈ 505 аминокислот

4.4

505×110 – 504×18 = 55 550 – 9 072 = 46 478 а.е.м.

5

б, в, г (или б, г, д – проверьте: д – верно, в РНК тимин заменен на урацил)

6 (доп.)

1) А=30% → Т=30% → Г=Ц=20%; 2) нуклеотидов = 200×3×2=1200; 3) Т=1200×0,3=360; 4) длина = (200×3)×0,34=204 нм

Типичная ошибка

Как исправить

Путают А и Т в ДНК с А и У в РНК

Рисовать таблицу сравнения

Забывают, что ген двухцепочечный

Всегда умножать на 2 при расчете нуклеотидов в гене

Неверно считают длину ДНК

Длина = число нуклеотидов в одной цепи × 0,34 нм

Путают репликацию и транскрипцию

Репликация – ДНК→ДНК, транскрипция – ДНК→РНК