Элективный курс по биологии, 10 класс
элективный курс по биологии (10 класс)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа

с углубленным изучением отдельных предметов №6

Программа

элективного курса

по биологии

«Молекулярные основы жизни»

для учащихся  _10-а_ класса

Количество часов __35__                                       Уровень _профильный_

Учитель  ___Корзан Е.С.__

г. Урай, 2018

Пояснительная записка

Элективный курс «Молекулярные основы жизни», разработан для учащихся 10 класса. Актуальность разработки данного курса обусловлена развитием основ современной биологической науки. Курс «Молекулярные основы жизни» дополняет и развивает школьный курс биологии, а также является информационной поддержкой выбранного профиля дальнейшего образования и ориентирован на удовлетворение познавательных интересов учащихся.

    Весь материал курса можно условно разделить на два раздела:

1) физико-химические особенности и функции макромолекул;

2) процессы в клетке, связанные с функционированием макромолекул;

             В концепции профильного обучения, утвержденной приказом Министерства образования России, обозначена необходимость создать условия для дифференциации содержания обучения учащихся X—XI классов. Профильные и элективные курсы — те новые элементы учебного плана, которые должны составить индивидуальную образовательную траекторию для учащихся старшей школы и их профилизации. Эти курсы, основанные на общеобразовательных предметах, призваны удовлетворить индивидуальные образовательные интересы, потребности и склонности старшеклассников.

В профильном биологическом образовании следует делать акцент на наиболее современных направлениях в науке, которыми выступают, в частности, молекулярная биология, молекулярная генетика. Ниже мы предлагаем вниманию читателей программу и примерное содержание элективного курса, связанного с основами этих наук. Все прикладные вопросы рассматриваются в плане решения конкретных теоретических вопросов. На занятиях учащиеся убеждаются в материальности основ жизни, их познаваемости. Курс рассчитан на 35 часов.

Основные цели курса:

1. Углубить знания учащихся о молекулярных основах жизни, об особенностях строения и функциях биополимеров в клетке, их роли в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности, в формировании и передаче наследственных признаков.

2. 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.

Для оценивания уровня достижений учащихся предусмотрено проведение контрольных работ, зачетов.

Формы организации деятельности учащихся: групповые, индивидуальные.

Формы контроля: тестирование, контрольные работы, зачет.

Учебно-тематический план

Содержание программы

 I. Введение (1 ч.)

Цель и задачи курса «Молекулярный уровень жизни».

Биология – наука о жизни. Методы биологических наук. Основные этапы научного исследования Основные закономерности биологических явлений, уровни организации и свойства жизни. Значение общей биологии в жизни человека.

 II. Химический состав клетки (8 ч.)

1. Неорганические вещества клетки (1 ч.)

Элементный химический состав клетки. Значение важнейших химических элементов для клетки и организма. Химические вещества клетки. Вода: свойства и функции. Минеральные соли: функции.

2. Белки. Строение физико-химические свойства. (2 ч.)

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. Простые и сложные белки. Белки-ферменты. Особенности структуры их молекул, активный центр фермента.

Лабораторная работа: «Качественные реакции на белки (биуретова, ксантопротеиновая)»

3. Углеводы и липиды: классификация, особенности и функции. (1 ч.)

Общая характеристика углеводов и липидов, их структура и свойства. Важнейшие представители углеводов и липидов и их биологическая роль.

4. Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК (4 ч.)

Составные компоненты НК—азотистые основания, углеводы, фосфорная кислота. Правило Чартгафа о соотношении оснований в НК. АТФ—нуклеотид, выполняющий роль аккумулятора энергии.

ДНК, структура, масса и размеры. Физико-химические методы исследования (спектроскопия, рентгеноструктурный анализ). Принцип комплементарности в образовании молекул ДНК. Образование двухцепочной макромолекулы и ее спирализация.

Особенности структуры молекул РНК, их нуклеотидный состав. Отличие молекул РНК от ДНК.

Решение задач.

III. Строение клетки (3ч)

 1. Клетка растительная (1ч)

Особенности строения растительных клеток. Виды пластид, их строение и функциональные особенности. Клеточная стенка.

 Лабораторная работа «Приготовление микропрепаратов растительных тканей и рассматривание их под микроскопом»

2. Клетка животная (1ч)

Отличительные признаки животной клетки от растительной. Фагоцитоз, пиноцитоз.

Лабораторная работа «Рассматривание под микроскопом различных тканей животных».

3. Клетка грибная (1 ч)

        Черты сходства грибной клетки с животной: характер обмена веществ, связанный с образованием мочевины, гетеротрофный тип питания, хитин в клеточной стенке, гликоген как запасное вещество.

        Сходство грибной клетки и растительной: питание почвенное путем всасывания воды и минеральных веществ, неограниченный рост, клеточная стенка, размножение с помощью спор.

         Демонстрация под микроскопом клеток дрожжей, мукора, пенициллина.

IV. Метаболизм клетки (6 ч.)

1. Обмен веществ и энергии в клетке (1ч.)

Обмен веществ - основная функция жизни. Метаболизм и его особенности. Ферменты как функциональные единицы метаболизма. Транспорт веществ: механизмы проникновения веществ в клетку.

2. Процессы катаболизма в клетке (1 ч.)

Клеточное питание гетеротрофных организмов. Клеточное дыхание и его виды. Гликолиз. Механизм клеточного дыхания в аэробных условиях. Механизм клеточного дыхания в анаэробных условиях (брожение).

3. Фотосинтез и биосинтез в клетках(4ч.)

         Фотосинтез. Пигментные системы. Спектры поглощения пигментов. Пигментная система

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.

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.

V.         Организация наследственного материала (4 ч.)

Организация наследственного материала. Ген. Экзон-интронная структура гена. Транскриптоны. Свойства, функции и классификация генов. Уровни организации наследственного материала. Хромосомы. Геном.

Решение задач.

VI. Решение задач (10ч.)

Выполнение заданий разного уровня сложности в соответствии со спецификацией экзаменационной работы ЕГЭ по биологии (задания базового, повышенного и высокого уровня сложности по разделу «Клетка: химический состав, строение и метаболизм»).

VI. Итоговая ученическая научная конференция (2ч.)

Защита учащимися зачетных работ: рефератов, отчетов о практической или научной работе, тематических тестов, зачетов (вид работы и форму ее представления учащиеся выбирают сами).

Примерные темы реферативных работ:

• Уровни организации жизни.
• Основные свойства жизни.

• История изучения биологических мембран.
• Эволюция белков.
• Метаболизм и его особенности.
• История представлений о клеточном дыхании.
• Биосинтез хлорофиллов.

Список литературы

1. Адельшина Г.А., Адельшин Ф.К. Генетика в задачах.  Москва, Издательство Глобус 2009 г.

2. Багоцкий С.В. «Крутые» задачи по генетике» (журнал «Биология для школьников» №4 – 2005.

3. Глазер В.М., Ким А.И., Орлова Н.Н.,  Удина И.Г., Алтухов Ю.П.. Задачи по современной генетике. Москва 2008 г.

4. Рувинский А. О., Высоцкая Л.В., Глаголев С.М. Общая биология: Учебник для 10-11 классов с углубленным изучением биологии.- М.: Просвещение,1993.-544с.

5. Единый государственный экзамен. 2016-2017 г. Биология, ФИПИ, Типовые экзаменационные варианты.

Интернет-ресурсы.

1. http //  www. ege.edu.ru- портал информационной поддержки Единого государственного экзамена.
2. http //  www. it-n.ru –  российская версия международного проекта Сеть творческих учителей.
3. http //  www.elibraru. ru / defaultx. asp- научная электронная библиотека.

Освоение содержания рабочей программы

Примеры вопросов к семинарским занятиям

1. Каково химическое различие между мононуклеотидом и полинуклеотидом; нуклеотидом и нуклеозидом; пиримидином и пурином; рибозой и дезоксирибозой?
2. Укажите черты сходства и различия между ДНК и РНК эукариот.
3. В какие периоды жизни и почему молекулы ДНК могут быть спирализованы идеспирализованы?
4. Каков биологический смысл того, что первичную структуру двойной спирали ДНК поддерживают сахарофосфатные ковалентные связи, а вторичную — водородные связи?
5. Может ли быть записана генетическая информация в молекулах РНК?

6. В результате интоксикации организма клетки А перестали синтезировать ферменты, обеспечивающие начало процесс инга, а в клетках В прекратился синтез ферментов, обеспечивающих сплайсинг. Как это отразится на биосинтезе белка и жизни организма? Примерные темы проектов

1. Особенности химического строения нуклеиновых кислот неклеточных и клеточных форм жизни.
2. Доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации.
3. Гипотезы репликации ДНК (доказательства и опровержения).
4. Особенности реализации генетической информации у клеточных и неклеточных форм жизни.
5. Эволюция представлений о гене.

На примере темы «Доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации» укажем круг вопросов, которые учащиеся должны отразить в выполняемом проекте:

опыты Ф. Гриффита, О. Эйвери с пневмококками;

опыты А. Херши и М. Чейза с кишечной палочкой и фагами;

опыты X. Френкель — Конрата и Б. Зингера с вирусом табачной мозаики;

процесс трансдукции;

процесс трансформации;

количество ДНК в соматических клетках и гаметах;

идентичность химического состава ДНК у особей отдельных видов.

Опыт преподавания показывает, что при изучении элективных курсов наглядно проявляется тенденция развития современного образования. При этом усвоение учебного материала становится средством эмоционального, социального и интеллектуального развития ребенка, которое обеспечивает переход от обучения к самообразованию.