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.