главная
|
|
|
|
Биохимия и молекулярная биологияПрограмма: авторская. БиохимияПояснительная запискаВо многих школах России в настоящее время преподается курс биохимии. Представления об основах биохимии, несомненно, важно сформировать у каждого ученика общеобразовательной средней школы, поэтому в лучших своих вариантах подобные курсы отнюдь не бесполезны. Но биохимия как фундаментальная биологическая дисциплина отражена в таких курсах лишь поверхностно. Ученики старших классов средней школы биологического профиля должны получить представление о фундаментальных основах биохимии — научной дисциплины, теми или иными аспектами которой они, став биологами, с большой вероятностью будут заниматься профессионально. Формирование у будущих биологов представлений об основных достижениях, теориях и методах современной фундаментальной биохимии составляет задачу настоящего спецкурса. Программа спецкурса включает в углубленном виде всё, что должны усвоить из биохимии ученики общеобразовательных школ в ходе курса общей биологии, а также ряд дополнительных составляющих, посвященных не вошедшим в базовый школьный курс биохимическим теориям и методам биохимических исследований. Контроль знаний учащихся осуществляется по методике, заимствованной автором спецкурса у профессора Ю.С. Ченцова (МГУ им. М.В. Ломоносова). Методика состоит в том, что в конце каждых двух часов занятий ученики получают небольшие проверочные задания (на пять-десять минут), которые они должны выполнить на раздаваемых каждому листках формата A4 с текстом вопросов и задач. При выполнении заданий ученикам разрешается пользоваться своими записями, но категорически запрещается консультироваться друг с другом и списывать друг у друга. Каждые последующие два часа занятий начинаются с раздачи ученикам проверенных работ и обсуждения правильных ответов и допущенных ошибок. Такой метод контроля знаний способствует усилению мотивации усвоения материала в ходе каждого занятия и концентрации внимания на всех разбираемых на уроке вопросах. По окончании каждого раздела курса проводится контрольная работа на один час, вопросы и задачи которой раздаются ученикам на листках формата A4; на тех же листках ученики и выполняют работу. Учащиеся, пропустившие контрольную работу (например, по болезни), должны в свободное от уроков время выполнить ее под присмотром учителя. Пропущенные рядовые проверочные задания, в отличие от контрольных, выполнять необязательно. Ученикам, пропустившим определенные часы, выдаются распечатки конспекта пропущенных уроков. В электронном виде конспект пройденных тем выдается всем желающим учащимся. Проверенные рядовые и контрольные работы, с оценкой и замечаниями учителя, написанными цветными чернилами, раздаются ученикам и остаются у них. Это представляется целесообразным, т.к. ученики при этом могут при случае повторить пройденный материал по собственной работе и замечаниям учителя. Оценки за проверочные задания (по обычной пятибалльной шкале оценивания) выставляются в журнал и вносятся в таблицу в программе Microsoft Excel, в которой для каждого ученика автоматически рассчитываются следующие показатели: средняя оценка (среднее арифметическое всех выставленных на данный момент оценок, с точностью до сотых долей балла), сумма баллов (арифметическая сумма всех выставленных на данный момент оценок) и предварительная ожидаемая оценка (средняя оценка, округленная до целого числа). По результатам расчетов после каждого задания определяются две группы лидеров — по среднему баллу и по сумме баллов. (Две группы лидеров нужны для того, чтобы те, кто пропустил много занятий, но очень хорошо справляется с заданиями, могли лидировать по среднему баллу, а те, кто не пропустил ни одного занятия или пропустил одно-два, могли лидировать по сумме баллов). Учащийся или учащиеся с максимальным соответствующим показателем занимают первое место в каждой группе, со следующим наибольшим значением — второе, со следующим — третье. После раздачи проверенных заданий учитель объявляет имена и фамилии учеников, занимающих на данный момент каждое из мест. В конце курса обе группы лидеров в соответствии с занятыми местами награждаются небольшими поощрительными призами. Такая система способствует дружескому соревнованию между наиболее сильными учениками и стимулирует их к наиболее полному приложению своих способностей. Данный курс тесно взаимосвязан с курсом цитологии 10 класса, в ходе которого ученики получают первоначальные сведения об обмене веществ и химическом составе клетки. Спецкурс рассчитан на одно полугодие (17 занятий по два часа, всего 34 часа). Продолжением данного курса является курс «Молекулярная генетика», изучаемый учениками профильных классов гимназии во втором полугодии 11 класса. Структура программыОбмен веществ и превращения энергии в клетке (8 часов)
Содержание программыОбмен веществ и превращения энергии в клеткеХимический состав клетки. Неорганические и органические соединения, входящие в состав клетки. Различие в концентрациях веществ внутри и вне клетки. Размеры и форма биомолекул.
УглеводыСтроение моно-, ди-, три- и полисахаридов. Резервные полисахариды. Структурные полисахариды. Биосинтез углеводов. Глюконеогенез. Цикл Кальвина. Превращения глюкозы. Синтез олиго- и полисахаридов.
ЛипидыЖирные кислоты. Нейтральные жиры. Ацилглицерины. Фосфоглицериды. Сфинголипиды и гликолипиды. Жирорастворимые витамины. Молекулярные компоненты мембран. Стадии синтеза жирных кислот. Интеграция липидного и углеводного обмена.
Белки и аминокислоты. Ферментативный катализЗаменимые и незаменимые для человека аминокислоты. Редкие аминокислоты. Аминокислоты, не входящие в состав белков. Биосинтез заменимых и незаменимых аминокислот. Аминокислоты как предшественники других молекул. Протеолиз. Общая схема окисления аминокислот. Цикл мочевины.
Нуклеотиды и нуклеиновые кислотыНуклеозиды. Нуклеотиды. Динуклеотиды. Полинуклеотиды. Синтез нуклеотидов. ДНК. РНК. Гидролиз нуклеиновых кислот и распад мононуклеотидов. Определение нуклеотидной последовательности полинуклеотидов. Требования к знаниям, умениям и навыкам учащихсяУчащиеся должны знать:положения клеточной теории и теории симбиогенеза; особенности клеток прокариот и эукариот, животных и растений; основные методы изучения биохимических процессов, методы описания кинетики ферментативных реакций, методы определения последовательностей нуклеотидов ДНК и РНК; строение, состав и функции основных классов органических соединений клетки, принцип удвоения ДНК, основные этапы и механизмы синтеза белка; строение и функции клеточных мембран, хемиосмотическую теорию Митчела; основные метаболические процессы клеток животных и растений, их роль в обеспечении организма веществами и энергией;
Учащиеся должны уметь:интерпретировать результаты биологических экспериментов и придумывать мысленные эксперименты для проверки гипотез;
Литература для учащихсяОсновнаяРебриков Д.В. Биохимия (рукопись). Пособие доступно школьникам в виде распечаток и в электронном виде. Дополнительная
Молекулярная биологияПояснительная запискаОбщие представления об основах молекулярной генетики, несомненно, важно сформировать у каждого ученика общеобразовательной средней школы, учитывая важнейшее прикладное значение этого раздела биологии для медицины и сельского хозяйства. Но молекулярная генетика как фундаментальная биологическая дисциплина отражена в обычном курсе средней школы весьма поверхностно. Ученики старших классов средней школы биологического профиля должны получить представление о фундаментальных основах молекулярной генетики — научной дисциплины, теми или иными аспектами которой они, став биологами, будут заниматься профессионально с наибольшей вероятностью из всех биологических дисциплин. Формирование у будущих биологов представлений об основных достижениях, теориях и методах современной фундаментальной молекулярной генетики составляет задачу настоящего спецкурса. Программа спецкурса включает в углубленном виде всё, что должны усвоить из молекулярной генетики ученики общеобразовательных школ в ходе курса общей биологии, а также ряд дополнительных составляющих, посвященных не вошедшим в базовый школьный курс молекулярно-генетическим теориям и гипотезам и методам молекулярно-генетических исследований. Контроль знаний учащихся осуществляется по методике, заимствованной автором спецкурса у профессора Ю.С. Ченцова (МГУ им. М.В. Ломоносова). Методика состоит в том, что в конце каждых двух часов занятий ученики получают небольшие проверочные задания (на пять-десять минут), которые они должны выполнить на раздаваемых каждому листках формата A4 с текстом вопросов и задач. При выполнении заданий ученикам разрешается пользоваться своими записями, но категорически запрещается консультироваться друг с другом и списывать друг у друга. Каждые последующие два часа занятий начинаются с раздачи ученикам проверенных работ и обсуждения правильных ответов и допущенных ошибок. Такой метод контроля знаний способствует усилению мотивации усвоения материала в ходе каждого занятия и концентрации внимания на всех разбираемых на уроке вопросах. По окончании каждого раздела курса проводится контрольная работа на один час, вопросы и задачи которой раздаются ученикам на листках формата A4; на тех же листках ученики и выполняют работу. Учащиеся, пропустившие контрольную работу (например, по болезни), должны в свободное от уроков время выполнить ее под присмотром учителя. Пропущенные рядовые проверочные задания, в отличие от контрольных, выполнять необязательно. Ученикам, пропустившим определенные часы, выдаются распечатки конспекта пропущенных уроков. В электронном виде конспект пройденных тем выдается всем желающим учащимся. Проверенные рядовые и контрольные работы, с оценкой и замечаниями учителя, написанными цветными чернилами, раздаются ученикам и остаются у них. Это представляется целесообразным, т.к. ученики при этом могут при случае повторить пройденный материал по собственной работе и замечаниям учителя. Оценки за проверочные задания (по обычной пятибалльной шкале оценивания) выставляются в журнал и вносятся в таблицу в программе Microsoft Excel, в которой для каждого ученика автоматически рассчитываются следующие показатели: средняя оценка (среднее арифметическое всех выставленных на данный момент оценок, с точностью до сотых долей балла), сумма баллов (арифметическая сумма всех выставленных на данный момент оценок) и предварительная ожидаемая оценка (средняя оценка, округленная до целого числа). По результатам расчетов после каждого задания определяются две группы лидеров — по среднему баллу и по сумме баллов. (Две группы лидеров нужны для того, чтобы те, кто пропустил много занятий, но очень хорошо справляется с заданиями, могли лидировать по среднему баллу, а те, кто не пропустил ни одного занятия или пропустил одно-два, могли лидировать по сумме баллов.) Учащийся или учащиеся с максимальным соответствующим показателем занимают первое место в каждой группе, со следующим наибольшим значением — второе, со следующим — третье. После раздачи проверенных заданий учитель объявляет имена и фамилии учеников, занимающих на данный момент каждое из мест. В конце курса обе группы лидеров в соответствии с занятыми местами награждаются небольшими поощрительными призами. Такая система способствует дружескому соревнованию между наиболее сильными учениками и стимулирует их к наиболее полному приложению своих способностей. Спецкурс рассчитан на одно полугодие (17 занятий по два часа, всего 34 часа). Данный курс тесно взаимосвязан с курсом генетики, который изучался гимназистами в 10 классе, и курсом биохимии 1-го полугодия 11-го класса, и преподаётся с опорой на уже полученные учениками знания. Структура программыХранение и передача наследственной информации (10 часов)
Содержание программыХранение и передача наследственной информацииСтроение дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) и рибонуклеиновых кислот (РНК). Формы ДНК. Кольцевые ДНК: топологические проблемы репликации. Макромолекулярная структура РНК.
Реализация наследственной информации – транскрипцияРНК-полимеразы, механизмы транскрипции у прокариот и эукариот. Строение и регуляция активности промоторов и терминаторов. Аттенюация. Процессинг у прокариот, процессинг у эукариот. Сплайсинг. Альтернативный сплайсинг, транссплайсинг. Роль регуляторных РНК в процессинге. РНК-интерференция. Реализация наследственной информации – трансляцияГенетический код, расшифровка кода. Функциональные участки и пространственная структура мРНК. Строение и роль тРНК.
Структура геномов и регуляция работы генома клеткиСтроение бактериальной хромосомы. Особенности структуры генома прокариот (полицистронная структура генов). Плазмиды как элементы генома прокариот. Строение эукариотического генома. Повторы, сателлитные ДНК. Уникальные последовательности генома. Подвижные элементы генома. Прерывистые гены эукариот. Структура хроматина, её влияние на транскрипцию.
Требования к знаниям, умениям и навыкам учащихсяУчащиеся должны знать:положения клеточной теории и теории симбиогенеза; особенности клеток прокариот и эукариот, животных и растений; основные методы изучения молекулярно-генетических процессов; строение и принцип удвоения ДНК, основные этапы и механизмы синтеза белка; особенности строения и роль в клетке разных типов РНК; основные особенности строения генома и реализации наследственной информации у вирусов, прокариот и эукариот;
Учащиеся должны уметь:интерпретировать результаты биологических экспериментов и придумывать мысленные эксперименты для проверки гипотез;
Литература для учащихсяОсновнаяРебриков Д.В. Молекулярная генетика (рукопись). Пособие доступно школьникам в виде распечаток и в электронном виде. Дополнительная
|
||||||||||||||||||||
