Основы молекулярной биологии

Введение
Программа элективного курса «Основы молекулярной биологии »
составлена на основе программы элективного курса «Основы молекулярной
биологии » учителя биологии МБОУ «СОШ №7» Абрашкиной, Л. Н.
(рецензия №1088), а также:
1. Демонстрационных вариантов контрольных измерительных материалов
единого государственного экзамена по биологии;
2. Кодификатора элементов содержания и требований к уровню подготовки
выпускников общеобразовательных учреждений для проведения единого
государственного экзамена по биологии.
Весь материал курса можно условно разделить на три раздела:
1) биология – наука о живой природе;
2) физико-химические особенности и функции макромолекул;
3) процессы в клетке, связанные с функционированием макромолекул.
Основные клеточные формы
Изучение этих разделов поможет осознать наиболее трудные вопросы
основного курса (основы цитологии, онтогенеза).
Успешному усвоению содержания теоретического материала способствует
выполнение лабораторных работ, перечень которых дан в каждой теме курса.
При выполнении этих работ учащиеся овладевают методами
микроскопирования. Все прикладные вопросы рассматриваются в плане
решения конкретных теоретических вопросов.
На занятиях учащиеся убеждаются в материальности основ жизни, их
познаваемости. Курс «основы молекулярной биологии» окажет большое
влияние на формирование научной картины мира, развитие мышления и
воспитания школьников.
Курс рассчитан на 35 часов
Основные цели курса:
-углубить знания 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.
-расширение и углубление знаний об особенностях строения и
функционирования молекул.
Задачи курса:
Образовательные:
-закрепить, систематизировать и расширить знания учащихся основ
молекулярной биологии.
-сформировать представление о сущности биологических процессов и
явлений.
-выработать практические умения решения задач.
-продолжить формирование умений анализировать ситуацию и делать
прогнозы
Развивающие:
-развивать учебно-коммуникативные умения.
Воспитательные:
-психологически подготовить учащихся к государственной (итоговой)
аттестации
Система принципов в организации содержания:
принципы систематичности и последовательности, научности, единства,
доступности, системности, причинности, вариативности, единства живого,
наглядности, вхождения в природу.
В результате изучения элективного курса учащиеся должны:
знать/ понимать
•
основные положения клеточной теории;
•
строение биологических объектов: клетки, генов и хромосом;
•
сущность биологических процессов: размножение, оплодотворение;
•
биологическую терминологию и символику;
уметь
•
объяснять: роль биологии в формировании научного мировоззрения;
овладеть специальной цитологической терминологией;
•
объяснять строение роль ДНК и РНК в биосинтезе белка ;
•
решать задачи по молекулярной генетике повышенной сложности;
•
составлять схемы биосинтеза белка, уметь применять различные
генетические законы при решении задач; уметь прогнозировать вероятность
передачи по наследству различных генетических нарушений;
•
уметь объяснять процессы энергетического и пластического обмена
•
различать процессы (половое и бесполое размножение) и делать
выводы на основе сравнения;
•
находить информацию о биологических объектах в различных
источниках (учебных текстах, справочниках, научно-популярных изданиях,
компьютерных базах данных, ресурсах Интернет) и критически ее оценивать;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и
повседневной жизни для: оценки этических аспектов некоторых
исследований в области биотехнологии (клонирование, искусственное
оплодотворение).
Тематическое планирование элективного курса:
«Основы молекулярной биологии».
№
Название темы, раздела
Кол-во
часов
Раздел №1.Биология – наука о живой природе.
1
2
3
5
Раздел №2. Химический состав живых систем.
(физико-химические особенности и функции
макромолекул)
Раздел №3. Процессы в клетке, связанные с
функционированием макромолекул. Основные
клеточные формы
16
14
Содержание программы
Раздел №1.Биология – наука о живой природе.
Признаки живого. Уровни организации жизни. Методы изучения биологии.
Современная клеточная теория. Развитие молекулярной биологи.
Раздел №2. Химический состав живых систем. (физико-химические
особенности и функции макромолекул).
Белки-биополимеры, массы и размеры молекул. Аминокислоты—мономеры
белковых молекул. Особенности их строения, амфотерные свойства.
Качественные реакции на белки. Структуры белка: первичная, вторичная,
третичная, четвертичная. Химические связи (ионная, дисульфидная),
определяющие структуры белков. Структуры белков типа складчатого слоя.
Простые и сложные белки. Белки-ферменты. Особенности структуры их
молекул, активный центр фермента.
Решение задач.
Лабораторная работа «Выделение белков солями тяжелых металлов».
Денатурация белков высокой температурой, спиртом и ренатурация.
Гидролиз белка сильными кислотами. Качественные реакции на белки
(биуретова, ксантопротеиповая)
Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК. Составные компоненты НК—азотистые
основания, углеводы, фосфорная кислота. Нуклеозид и нуклеотид. Правило
Чартгафа о соотношении оснований в НК. АТФ—нуклеотид, выполняющий
роль аккумулятора энергии. ДНК, структура, масса и размеры. Физикохимические методы исследования (спектроскопия, рентгеноструктурный
анализ). Принцип комплементарности в образовании молекул ДНК.
Образование двухцепочной макромолекулы и ее спирализация.
Антинаправленность цепей ДНК. Особенности структуры молекул РНК, их
нуклеотидный состав. Переход АТФ в нуклеотид РНК. Отличие молекул
РНК от ДНК. Методы работы с ДНК человека. Банк данных. Геном человека.
Решение задач
Лабораторная работа «Окрашивание препаратов клеток кожицы лука и
рассматривание под микроскопом ядер клеток».
Неорганические соединения. Углеводы. Биологические катализаторы.
Раздел №3. Процессы в клетке, связанные с функционированием
макромолекул. Основные клеточные формы.
Энергетический обмен. Энергетический обмен как совокупность реакций
разложения. Этапы обмена. Подготовительный этап, количественные
характеристики и значение. Бескислородный этап обмена — неполное
расщепление
веществ.
Промежуточные
и
конечные
продукты,
количественные характеристики и значение. Кислородный этап обмена.
Циклические реакции, их роль в образовании энергии. Приуроченность
кислородного обмена к митохондриям. Суммарные уравнения реакций
обмена.
Решение задач. Фотосинтез и биосинтез в клетках.
Фотосинтез. Автотрофы и гетеротрофы. Хлоропласты как ма-териальная
основа процессов фотосинтеза. Современные пред-ставления о строении
хлоропластов. Граны, мембранная основа их строения. Пигментные системы.
Спектры поглощения пигментов. Пигментная система
I. Световая фаза фотосинтеза. Однонаправленный процесс передачи квантов
света к реакционным центрам. Передача электронов промежуточными
переносчиками к молекулам НАДФ и их восстановление. Образование АТФ.
Функционирование пигментной системы II. Фотолиз воды с выделением
кислорода и образованием водорода. Темновая фаза. Поглощение
углекислого газа и его восстановление до углеводов. Потребление энергии и
водорода в процессах синтеза. Суммарное уравнение процессов фотосинтеза.
Значение фотосинтеза. Синтез ДНК. Матричный принцип синтеза ДНК.
Код
ДНК,
его
триплетность,
специфичность,
универсальность,
непрерывность и вырожденность, однонаправленность и коллине¬арность,
способность мутировать. Роль ДНК, и-РНК и т-РНК в синтезе белков.
Процесс транскрипции, участие в нем ферментов, генов-промоторов,
структурных и терминирующих кодов. Центр сборки белковой молекулы.
Образование полисом. Трансляция, ее этапы. Активация аминокислот,
участие в ней ферментных систем. Перенос аминокислот к месту сборки
белковых молекул. Сборка молекулы белка, роль в ней кодона и анти-кодона.
Удлинение полипептидной цепи, окончание синтеза белка. Роль АТФ в
синтезе белка.
Деление клетки. Способы деления клетки. Митоз—часть жизненного цикла
клетки. Стадии митоза. Хромосомы как струк-турные элементы ядра, их
состав и строение. Хроматиды и хромонемы. Значение митоза. Мейоз—
редукционное и эквационное деление. Фазы мейоза.
Лабораторная работа
Рассматривание под микроскопом митоза (на постоянных препаратах).
Вирусология. Бактериофаги. ВИЧ инфекция. Клеточная и генная инженерия.
Клонирование.
Итоговое занятие. Зачет.
Литература для учителя
1. Каменский, А.А., Криксунов, Е.А., Пасечник, В.В. Общая биология. 1011 классы: учебник для общеобразовательных учреждений [Текст] / А.
А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник.- М.: Дрофа, 2012.365с.
2. Жигарев, И.А., Пономарева, О.А., Чернова, Н.М. Основы экологии.
Сборник задач. Упражнений и практических работ [Текст] / Жигарев
И.А., Пономарева О.А., Чернова Н.М. – М.: ДРОФА 2001.-234с.
3. Шолохович, В.Ф. Основы экологии и природопользования: Компьют.
Курс: Учебн. Пособие для 9-11 кл. общеобразовательных учреждений .
[Текст] / Шолохович В.Ф. –М.: Просвещение, 2000.-156с.
Интернет-ресурсы.
4.
http // www. ege.edu.ru- портал информационной поддержки Единого
государственного экзамена.
5.
http // www. it-n.ru – российская версия международного проекта Сеть
творческих учителей.
6.
http // www.elibraru. ru / defaultx. asp- научная электронная библиотека.
Литература для учащихся
1. Общая биология. Практикум для учащихся 10-11 классов. Профильный
уровень. Авторы: Высоцкая Л.В., Дымшиц Г.М.. изд. Просвещение
2008.
2. Гиляров, М. С. Биологический энциклопедический словарь [Текст] /
М.С. Гиляров, М. «Советская энциклопедия», 2000-345с.
3. 2. Воробьев, Ф.И. Эволюционное учение: вчера, сегодня…[Текст] / Ф.
И. Воробьев.- М.: Просвещение, 1995. - 234с.
4. Каменский, А.А., Криксунов, Е.А., Пасечник, В.В. Общая биология. 1011 классы: учебник для общеобразовательных учреждений [Текст] / А.
А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник.- М.: Дрофа, 2012.-365с.
5. Каменский, А.А., Криксунов, Е.А., Пасечник, В.В. Биология. Введение
в общую биологию и экологию. 9 класс [Текст] / А. А. Каменский, Е. А.
Криксунов, В. В. Пасечник.- М.: Дрофа, 2012.-297с.
Перечень ключевых слов
Агроэкосистема
Биоразнообразие
Биосистема
Биогеоценоз
Белки
Биосфера
Гомеостаз
Гипотезы
Генетика
Дегенерация
ДНК
Деплазмолиз
Законы
Идиоадаптация
Инженерная экология
Кодон
Методы
Матрица
Нуклеоид
Прокариоты
Полимеры
Регресс
РНК
Система
Соматическая клетка
Термодинамика
Экосистема
Эволюция
Эукариоты
Содержание
Введение……………………………………………………………….….…….2
Содержание программы ……………………………………………………….5
Список литературы для учителя…….…………………………………………8
Список литературы для учащихся……………………………………………..9
Перечень ключевых слов……………………………………………………….10