молекулярная биология

Программа элективного курса
«Молекулярная биология»
Утвержден СКИП КРО
в 2009 году
Пояснительная записка.
Необходимость введения курса « Молекулярная биология» обусловлена пред
профильной подготовкой , направлено на реализацию личностно
ориентированного учебного процесса, при котором максимально
учитываются интересы , склонности и способности учащихся.
Изучение данного курса базируется на такой дисциплине, как « Общая
биология».
. Задача элективного курса:



реализация интересов по выбранному предмету;
уточнение готовности и способности осваивать предмет на
повышенном уровне;
создание условий для подготовки к экзаменам по выбору.
Программа курса рассчитана на 34 часа 1 час в неделю для учащихся 9-го
класса. Материал данной программы дополняет базовый курс, опирается на
знания учащихся, полученные в 6 - 8 классах на уроках биологии, включает
новые знания, не содержащиеся в базовой программе, что вызывает
познавательный интерес, и направлена на расширение кругозора учащихся
по предмету. Освоение разделов программы предлагает сочетание теории,
практики и обсуждение результатов. Предлагаемая программа ориентирована
на проведение занятий в рамках элективных курсов. В программу включены
научные знания, связь с другими предметами, выход за рамки традиционных
учебных предметов.
Данный курс поможет сформировать умение использовать полученные
знания в повседневной жизни.
Содержание учебного материала соответствует целям предпрофильного
обучения и обладает новизной для учащихся, соответствует требованиями
“Концепции модернизации российского образования периода до 2010 года.
Переход на профильное образование с 2005-2006 года”. Направлена на
передачу знаний, необходимых для формирования у учащихся компетенции
в предметной области. По мере изучения курса учащиеся ведут тетрадь, где
записывают необходимую информацию, отвечают на поставленные
проблемные вопросы.
Курс содержит фактический материал, углубляет и расширяет знания,
построен на основе исследовательского подхода в обучении.
В ходе изучения данного курса необходимо создать условия для
формирования и развития у учащихся:


интерес к биологии и медицине;
умение самостоятельно приобретать и применять полученные знания
на практике.
Планируемый результат:
При завершении прохождения курса учащиеся получают зачет, исходя из:
посещенных занятий и ведения тетради.
Цель: Развитие и поддержание интереса к биологии, науке как предмета
естественнонаучного профиля.
Задачи: расширение и углубление знаний учащихся о молекулярных основах
жизни, об особенностях строения и функциях биополимеров в клетке, их
роли в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности,
делении клеток, в формировании и передаче наследственных признаков,
умение работать с дополнительной литературой, извлекая из нее интересные
и необходимые факты.
В процессе обучения учащиеся приобретают умения:




описывать результаты наблюдений;
делать выводы;
обсуждать результаты, участвовать в дискуссии;
учатся слушать других, внося свои комментарии.
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ.
Курс включает в себя следующие разделы:
Введение /1ч/
Структура и физико – химические свойства нуклеиновых кислот / 4ч /
Структура и физико – химические свойства молекул белка / 6ч /
Функционирование макромолекул в клетке/ 5ч /
Энергетические процессы и фотосинтез / 6ч /
Деление клетки как результат функционирования макромолекул / 5ч /
Цитологические основы законов наследственности / 7ч /
Курс завершается проведением зачета. К зачету обучающийся должен
предоставить свой реферат на зачетном занятии.
Весь материал курса можно условно разделить на два раздела:
1. физико-химические особенности и функции макромолекул;
2. процессы в клетке, связанные с функционированием макромолекул.
Изучение этих разделов поможет осознать наиболее трудные вопросы
основного курса / основы цитологии, онтогенеза, генетики/.
Успешному усвоению теоретического материала способствует выполнение
лабораторных работ, перечень которых дан в каждой теме курса. При
выполнении этих работ учащиеся овладевают методами микроскопирования,
анализа органических веществ. Все прикладные вопросы рассматриваются в
плане решения конкретных теоретических вопросов.
На занятиях элективного курса учащиеся убеждаются в материальности
основ жизни, их познаваемости. Элективный курс «Молекулярная биология»
окажет большое влияние на формирование научной картины мира, развитие
мышления и воспитания школьников.
ВВЕДЕНИЕ /1ч /.
Молекулярная биология – комплексная наука о физико – химических
особенностях макромолекул и связанных с ними процессах в клетке. Связь
молекулярной биологии с другими науками / биохимией, цитологией,
физиологией, генетикой/.
Данные о развитии молекулярной биологии. Открытие Мишером
нуклеиновых кислот, расшифровка Уотсоном и Криком структуры ДНК.
Установление функциональной взаимосвязи нуклеиновых кислот, белковых
молекул, роли нуклеиновых кислот в передачи наследственной информации.
Демонстрация таблиц с изображением строения макромолекул белка и
нуклеиновых кислот.
1. СТРУКТУРА И ФИЗИКО – ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ /4ч /
Нуклеиновые кислоты – биополимеры. Составные компоненты НК –
азотистые основания, углеводы, фосфорная кислота. Нуклеозид и нуклеотид.
Правило Чааргафа о соотношении оснований в НК. АТФ – нуклеотид,
выполняющий роль аккумулятора энергии.
ДНК, структура, масса и размеры. Физико – химические свойства.
Особенности структуры молекул РНК, их нуклеотидный состав. Отличие
молекул ДНК и РНК.
Демонстрация: таблиц с изображением строения ДНК и РНК.
Лабораторные работы:
1. Окрашивание препаратов кожицы лука и рассматривание под
микроскопом ядер клеток.
2. Структура и физико – химические свойства молекул белка / 6ч /
Белки – биополимеры, масса и размеры молекул. Скорость их седиментации,
поглощение в УФ. Аминокислоты – мономеры белковых молекул.
Особенности их строения, амфотерные свойства. Качественные реакции на
белки.
Структура белковой молекулы. Простые и сложные белки. Особенности
белковых молекул волос, мышц, гемоглобина.
Белки – ферменты.
Демонстрация таблиц с изображением структуры белковой молекулы,
аминокислот, ферментов.
Лабораторные работы:
1. Разделение белков куриного яйца по их растворимости.
2. Выделение белков.
3. Денатурация белковых молекул.
4. Качественные реакции на белки.
3. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МАКРОМОЛЕКУЛ В КЛЕТКЕ / 5ч /
Синтез ДНК. Матричный принцип синтеза ДНК. Роль ферментов в синтезе
ДНК. Методы исследования синтеза молекул ДНК.
Роль ДНК в клетке: хранение и передача наследственной информации от
родителей потомству, доказательства роли ДНК в клетке.
Код ДНК, его свойства
Синтез РНК. Типы РНК.
Синтез белка – путь реализации наследственной информации, его протекание
вцитоплазме и ЭПС. Многоступенчатость синтеза белков, участие
информационных молекул, ферментных систем и АТФ.
Роль ДНК, иРНК и тРНК в синтезе белков.
Рибосома-органоид синтеза белковых молекул,ее химический состав,
конформация, способность диссоциировать и передвигаться. Центр сборки
белковой молекулы . образование полисом.
Функции белков в клетке. Роль белков в возникновении и эволюции жизни.
Демонстрация таблиц, иллюстрирующих процессы синтеза РНК, ДНК,
белков.
4. Энергетические процессы и фотосинтез / 6ч /
энергетический обмен как совокупность реакций разложения. Этапы обмена.
Фотосинтез. Автотрофы и гетеротрофы. Хлоропласты как материальная
основа процессов фотосинтеза. Значение фотосинтеза и пути повышения его
продуктивности.
Демонстрация таблиц со схемами фотосинтеза и этапов обмена веществ.
Лабораторные работы:
1. Выделение пигментов из листьев.
5 Деление клетки как результат функционирования макромолекул / 5ч /
деление клетки как способ передачи наследственной информации. Способы
деления клетки.
Митоз – часть жизненного цикла клетки, его фазы. Значение митоза.
Мейоз – редукционное и эквационное деление. Редукционное деление и его
фазы . фазы эквационного деления, особенности их и значение: уменьшение
числа хромосом и комбинация генов в мейозе.
Демонстрация таблиц, иллюстрирующих процессы митоза и мейоза.
Лабораторные работы:
1. . Рассматривание митоза под микроскопом.
2. Приготовление временных препаратов мейоза в клетках корешков лука.
6. Цитологические основы законов наследственности / 7ч /
генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости.
Состав и строение гена, способность его мутировать. Пути передачи
генетической информации в клетке: ДНК – РНК – белок.
Строение, химический состав и функции хромосом, их гаплоидный и
диплоидный набор в клетках. Законы Г. Менделя о наследовании признаков.
Значение работ Менделя в доказательстве существования гена и его
дискретности. Роль мейоза в оплодотворении, в передаче наследственных
признаков и возникновении мутаций.
Хромосомная теории я наследственности. Сцепленное наследование генов и
групповое их функционирование – общая генетическая закономерность.
Отклонение в группах сцепления генов в результате кроссинговера.
Принципы построения генетических карт и их практическое использование.
Генетическое определение пола. Наследование аномальных признаков,
сцепленных с полом. Генная инженерия и ее перспективы.
Демонстрация таблиц, иллюстрирующих схемы наследования признаков.
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
1
2.
3.
4.
5.
6.
содержание
Введение / Молекулярная биология – комплексная
наука о физико-химических особенностях химических
процессов, происходящих в клетке./
Структура и физико – химические свойства
нуклеиновых кислот
Неорганические вещества клетки.
Органические вещества клетки. Нуклеиновые
кислоты. Лабораторная работа №1 Окрашивание
препаратов кожицы лука и рассматривание под
микроскопом ядер клеток.
ДНК, ее структура.
РНК
Структура и физико – химические свойства молекул
белка
Биологические полимеры-белки.Лабораторная работа
№2 Разделение белков куриного яйца по их
растворимости.
К-во часов
1
4
1
1
1
1
6
1
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29
Строение белков. Простые и сложные белки.
Лабораторная работа №3 Выделение белков.
Лабораторная работа №4 Денатурация белковых
молекул.
Функции белков.
Белки – ферменты.
Функционирование макромолекул в клетке/ 5ч /
Синтез ДНК
Генетический код и его свойства
Биосинтез белка
Лабораторная работа №5 Качественные реакции на
белки.
Энергетические процессы и фотосинтез
Метаболизм – основа существования живых
организмов.
Энергетический обмен
Фотосинтез. Лабораторная работа №6 Выделение
пигментов из листьев.
Анаболизм и катаболизм – их взаимосвязь.
Деление клетки как результат функционирования
макромолекул
Деление клетки как способ передачи наследственной
информации. Способы деления.
Митоз. Лабораторная работа №7. рассматривание
митоза под микроскопом.
Мейоз – репродуктивное деление.
Лабораторная работа №8 Приготовление временных
препаратов мейоза в клетках корешков лука.
Цитологические основы законов наследственности.
Генетика – наука о закономерностях
наследственности.
Законы Менделя о наследовании признаков.
Дигибридное скрещивание
Анализирующее скрещивание
Хромосомная теория наследственности
Генетика пола.
Наследование признаков, сцепленных с полом.
итого
Рекомендуемая литература для учащихся:
1. Энциклопедический словарь юного биолога. М., Дрофа 2002.
Рекомендуемая литература для учителя:
2
1
1
1
5
1
1
2
1
6
1
2
2
1
5
1
2
1
1
7
1
1
1
1
1
1
1
34
1.
Антонов ВФ Липиды и ионная проницаемость мембран. М. ,НАУКА,
1982 2. Владимиров Ю.А. Физико – химические основы
фотобиологических процессов. М., НАУКА, 1982. 3. Дубинин Н.П.
Новое в современной генетике. М ., НАУКА 2000.