Найти в Дзене

ДНК. Как объяснить девятикласснику, что делает в клетке эта непонятная штуковина

Нуклеиновые кислоты — это одна из моих любимых тем. Во-первых, я испытываю священный трепет перед сложностью и важностью этой молекулы. А во-вторых, урок о ней можно сделать необыкновенно ярким и интересным.

Фото с ресурса https://iz.ru/
Фото с ресурса https://iz.ru/

Я прожила в школе 26 лет. Теперь выкладываю на канале все, что наработала за эти годы. Может быть, кому-то пригодится. Пользуйтесь на здоровье.

Предыдущий урок был посвящен белкам. К нему я готовила бусы и андаманию (там написано, для чего). К этому уроку я тоже готовлю бусы и андаманию в качестве моделей полимеров. Бус достаточно тех, которые моделируют нерегулярный полимер. Еще нам понадобятся лоток (у меня деревянный сохранился со времен царя Гороха), много ножниц, толстая нитка, кое-какие распечатки и 12 штук клеящего карандаша.

Вы смотрели австралийский мультсериал «80 дней вокруг света»? В начале каждой серии Филеас Фогг перечисляет Паспарту дикий набор предметов, которые нужно сложить в саквояж на сегодня. Паспарту вместе со зрителями заинтригованы. Надеюсь, вы тоже)
Паспарту укладывает саквояж. Фото с ресурса https://animedub.ru/
Паспарту укладывает саквояж. Фото с ресурса https://animedub.ru/

Начало урока — коротенький опрос с мест о белках, их структуре и функциях. Особое внимание уделяем «основному свойству белка» (записано у нас на опорном конспекте).

Затем я беру в руку те бусы, которые моделируют молекулу белка, держу их перед классом и задаю несколько вопросов:

  1. Вы согласны, что это белок? (Все согласны, но это не белок, а его модель. Смеются — поймала)
  2. Вы согласны, что белок — это нерегулярный полимер?
  3. Вы согласны, что его мономером является молекула глюкозы?
  4. А тогда какая молекула?
  5. Как организм получает белок?
  6. Проникают ли молекулы белка в кровь целиком? Почему?

Далее я сообщаю ученикам, что сейчас мы будем моделировать процесс пищеварения. Лоток — это желудок, а ножницы — пищеварительный фермент.

Под общий вздох (и чего жалеть-то?) я разрезаю нитку, на которой держатся бусы, и бусины весело раскатываются по лотку. Мысленно представляем, что аминокислоты проникли к кровь и попали в клетки.

Дальше вопрос: предположим, клетке необходимо собрать точно такой же белок. Вот бусины-аминокислоты, вот новая нитка. Подсказывайте, в каком порядке нанизывать. Но имейте в виду, что ошибка в порядке аминокислот может стать фатальной — вдруг клетка соберет ядовитый белок?

Довольно скоро ученики приходят к мысли, что нужно было, прежде чем резать нитку, записать или сфотографировать порядок бусин.

Мы пришли к мысли о роли и функции ДНК. Все по ФГОС)

Теперь беру в руки модель ДНК и очень коротко знакомлю учеников с ее структурой. На данной этапе достаточно знать, что это тоже нерегулярный полимер, но колоссальных размеров, поскольку содержит записи о десятках тысяч белков. Название мономера, двойная цепь и способность к самоудвоению. Каждые три подряд стоящие фитюльки кодируют одну аминокислоту. Усвоили? Тогда название мономера (фитюлька как-то несолидно)), двойная цепь и способность к самоудвоению.

Набор для раздачи: на лотке ножницы, клей и три "бумажки"
Набор для раздачи: на лотке ножницы, клей и три "бумажки"

Для того чтобы девятиклассники, слабо знакомые с химией и вообще не знакомые с органической химией, разобрались в сентябре (!) 9 класса с ДНК, я практикую аппликацию. Заранее заготавливаю распечатки (на фото), раздаю их каждой паре учеников вместе с ножницами и клеящим карандашом. Карандаши я закупаю на почте (они там почему-то самые дешевые).

Это набор распечаток на каждую пару учеников. О назначении каждой бумажки чуть ниже
Это набор распечаток на каждую пару учеников. О назначении каждой бумажки чуть ниже

К работе есть инструкция (на фото), но 90% учеников нуждаются в помощи учителя. Поэтому предлагаю самым сообразительным работать самостоятельно, а всем остальным медленно и внятно поясняю ход работы.

Бумажка № 1. Начало работы и инструкция к ней
Бумажка № 1. Начало работы и инструкция к ней

Сначала поясняю назначение всех трех «бумажек». Длинненькая — отчетная, ее следует подписать и пока отложить. Та, что с фигурками и без текста — это мозаика, ее нужно разрезать на отдельные кусочки и сложить в три кучки.

Это "длинненькая бумажка". На ней будет выполнена аппликация
Это "длинненькая бумажка". На ней будет выполнена аппликация

Внимание: каждый столбик фигурок складываем в отдельную кучку. Зачем? Затем, что, как видно на фото, остаток фосфорной кислоты развернут в разные стороны, и если клеить в одну цепь фигурки из разных столбиков, некоторые остатки ФК «столкнутся» друг с другом. В принципе, ничего страшного, но детей это смущает. Кроме того, «жирненькие» фигурки будем клеить первыми.

Это набор для разрезания. А заодно для запоминания, что в молекуле нуклеотида как называется
Это набор для разрезания. А заодно для запоминания, что в молекуле нуклеотида как называется

Теперь берем бумажку с темой и инструкцией. Сначала подписываем все фигурки. «Ф» - остаток фосфорной кислоты, «Д» - дезоксирибоза». Азотистые основания уже подписаны, обращаем внимание на то, что графически их рисуют разной формы, а реально они образуют разное количество водородных связей.

Пришла пора поведать ученикам о комплементарности как свойстве молекул подходить друг другу в качестве замка и ключа. Ученики подбирают среди кучки «жирненьких» нуклеотидов комплементарные, приклеивают напротив нарисованных и подписывают.

Восемнадцать раз подпишут букву «Ф» - запомнят, что в состав нуклеотида входит остаток фосфорной кислоты.

К сожалению, я рисовала азотистые основания средствами PowerPoint, поэтому большинство фигурок (кроме гуанина) имеют выпуклую или вогнутую форму с двух сторон. Это путает часть учеников. Приходится пояснять, что азотистые основания могут присоединиться к другим азотистым основаниям только своим свободным концом. Поэтому при выборе названия для конкретного азотистого основания мы смотрим на ту его сторону, которая обращена «в воздух».

Между тем, мы получили двойную цепь ДНК. Прохожу по классу, проверяю, что все подписано верно.

Дальше сообщаю, что клетке часто нужно увеличить количество ДНК. И сейчас мы посмотрим, как она это делает и что при этом получается.

Ножницами отрезаем инструкцию, откладываем ее. Имитируем работу особого фермента - разрезаем двойную цепь ДНК по водородным связям. Получившиеся кусочки цепей вклеиваем в прямоугольники на «длинной» бумажке. Дальше, думаю, все понятно.

Кульминация урока: прошу внимательно сравнить полученные двойные цепи ДНК. Ученики видят, что они идентичны. Спрашиваю: а вы специально делали их идентичными? Было такое задание? Нет. Оно само так вышло)

Готовая работа
Готовая работа

По итогам урока у девятиклассников должно сформироваться представление о ДНК как о нерегулярном полимере, способном самокопироваться. Ученики запомнили (во всяком случае, получили возможность запомнить) названия азотистых оснований, кто кому комплементарен, из каких частей состоит нуклеотид.

Остальные детали — на следующем уроке.

А вы как подаете тему белков в девятом классе? Делитесь в комментариях.

Ни в коем случае не претендую на истину в последней инстанции. Если уважаемые читатели предложат более яркие и продуктивные идеи, с удовольствием приму! Давайте вместе сделаем биологию самым интересным предметом в школе!

Подписывайтесь на канал. Ставьте лайк. Автор ждет комментариев, советов, продуктивных дискуссий.