Рабочая программа элективного курса по биологии
|
«Основы классической генетики и решение задач»
|
(для учащихся 10-11 классов)
|
Учитель: Рубанова М.Н.
|
Пояснительная записка
|
|
Ввести в учебный план данную программу, рассчитанную на углублённое изучение биологической дисциплины.
|
Программа рассчитана на 68 часов (по 1 часу в неделю в течение двух лет) и предназначена для изучения отдельного раздела общей биологии «Основы генетики», однако включает в себя такие разделы как: «Цитология», «Размножение и развитие организма», «Метаболизм», «Эволюция», « Молекулярная биология».
|
Программа курса практически большей частью включает в себя почти все разделы «Общей биологии». В ней содержится большинство разделов общей биологии. Каждый раздел программы (его содержание) углублён, увеличено число практического применения биологических знаний.
|
Программой предусматривается изучение учащимися теоретических и прикладных основ общей биологии. В ней нашли отражение задачи, стоящие в настоящее время перед биологической наукой, решение которых направлено на сохранение окружающей природы и здоровья человека.
|
В результате изучения предмета-программы учащиеся 10-11 классов должны приобрести:
|
знания об особенностях жизни как формы существования материи, роли физических и химических процессов в живых системах различного иерархического уровня организации; фундаментальных понятиях биологии; о сущности обменов веществ; наследственности и изменчивости; об основных теориях биологии: клеточной, хромосомной, наследственности, эволюционной; об основных областях применения биологических знаний в прикладном сельском хозяйстве, в ряде отраслей промышленности при охране окружающей среды и здоровья человека; основных терминах, использованных в биологической и медицинской литературы.
|
умения пользоваться знанием общебиологических закономерностей для объяснения с научной позиции вопросов развития жизни на земле, а также различных групп растений, животных, в том числе и человека; давать аргументированную оценку новой информации по биологическим вопросам; работать с микроскопом; изготавливать простейшие микропрепараты для работы с микроскопом; решать генетические задачи различной сложности; составлять родословные, строить вариационные кривые на растительном и животном материале; работой с учебной и научно-популярной литературой, составлять все виды плана, все виды конспектов, рефераты; владеть языком предмета.
|
Изучение курса «Основы генетики» базируется на знаниях учащихся, полученных при изучении биологических дисциплин в классах, средней (основной) школе по общеобразовательным программам. Изучение курса предусматривает и использование знаний, приобретённых на уроках химии, физики, истории, физической и экономической географии.
|
Для образовательного уровня и получению новых навыков по практическому использованию полученных знаний, программой предусматривается применение современных педагогических технологий: технологии полного усвоения знаний, технологии концентрированного обучения («погружения в предмет»), технология обучения как учебного исследования, а также лекционная форма обучения, представленная наряду с изучение учебного материала на семинарных занятиях, выполнение ряда лабораторных работ, которые проводятся после подробного инструктажа и ознакомления учащихся с установленными правилами техники безопасности.
|
Для углубления знаний и расширения кругозора по всем разделам программы предусмотрены демонстрации с использованием информационо-коммуникационных технологий: DVD-проигрывателя, мультимедиапроектора, интерактивной доски.
|
В программе дается распределения материала по разделам и темам (в часах).
|
Каждый раздел заканчивается семинарским занятием, на котором предусмотрено формирование ключевых компетентностей учащихся: составление всех видов плана (сложного, развернутого, тезисного и т.п.), составление всех видов конспектов (сжатого, развернутого, подробного, цитатного и т.п), работу с рефератами, создание компьютерных презентаций, индивидуальное выступление учащихся.
|
В программе сформированы основные понятия, требования к занятиям и умениям учащихся. В конце каждого раздела обозначены межпредметные связи курса «Основы генетики» с другими изучаемыми предметами.
|
В программе приведён список основной, дополнительной, научно-популярной и специальной литературы, а также перечень учебно-популярных пособий.
|
|
|
Содержание курса
|
Введение (1ч)
|
Предмет, задачи и структура общей биологии. Представления древних о родстве и характере передачи признаков из поколения в поколение. Взгляды средневековых ученых на процессы наследования признаков. История развития генетики. Генетика как наука о закономерностях явлений наследственности и изменчивости. Основные понятия генетики.
|
Демонстрация портретов, биографий виднейших генетиков.
|
Межпредметные связи. Всемирная история. Великие деятели науки.
|
Основные носители наследственности (7ч)
|
Предмет и задачи цитологии. Два типа клеточной организации: прокариотические и эукариотические клетки. Общие принципы организации клеток. Клеточная теория строения организмов. Строение клетки. Клеточные мембраны. Органоиды цитоплазмы: эндоплазматическая сеть, рибосомы, комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии, пластиды, клеточный центр, реснички и жгутики. Клеточное ядро, ядерная оболочка, хроматин (гетерохроматин и эухроматин), ядрышко и ядерный сок.
|
Хромосомы. Типы хромосом организмов. Структура хромосом в различные периоды жизненного цикла клетки. Кариотип. Понятие гомологичных хромосомах. Диплоидный и гаплоидный наборы хромосом.
|
Жизненный цикл клеток. Передача наследственной информации в ряду клеточных поколений – размножение клеток. Митотический цикл: интерфаза – период подготовки клетки к делению, редупликация ДНК; митоз, фазы митотического деления и преобразования хромосом в них. Биологический смысл митоза. Биологическое значение митоза.
|
Передача наследственной информации из поколения в поколение – половое размножение организмов. Гаметогенез. Периоды образования половых клеток: размножение и рост. Период созревания (мейоз); профаза-I и процессы, в ней происходящие: конъюгация, кроссинговер. Биологическое значение и биологический смысл мейоза. Период формирования половых клеток; сущность и особенности течения. Особенности сперматогенеза и овогенеза. Осеменение и оплодотворение. Наружное и внутреннее оплодотворение. Партеногенез. Развитие половых клеток у растений. Двойное оплодотворение у высших растений. Эволюционное значение полового размножения.
|
Демонстрация моделей, схем строения клеток, органоидов растительной и животной клетки, схем митоза и мейоза, фигур митотического деления клетки в клетках корешка лука под микроскопом и на схеме, микропрепаратов яйцеклеток.
|
Лабораторная работа. Изучение строения растительной и животной клетки под микроскопом. Изучение фаз митоза под микроскопом.
|
Химические основы наследственности (8ч)
|
ДНК – молекулы наследственности; история изучения; история изучения. Уровни структурной организации; структура полинуклеотидных цепей, правило комплементарности, двойная спираль, биологическая роль ДНК. РНК, структура и функции. Информационные (матричные), транспортные, рибосомальные и регуляторные РНК.
|
Репликация ДНК, передача наследственной информации из поколения в поколение, роль ферментов в этом процессе.
|
Молекулярная структура гена. Экзон-интронная организация гена. Гены структурные и регуляторные.
|
Реализация наследственной информации. Биологический синтез белков в клетке. Транскрипция; ее сущность и механизм. Трансляция; ее сущность и механизм. Генетический код и его свойства.
|
Демонстрация таблиц, схем, объемных моделей структурной организации нуклеиновых кислот.
|
Лабораторная работа. Решение генетических задач.
|
Межпредметные связи. Органическая химия. Принципы организации органических соединений. Нуклеиновые кислоты.
|
Закономерности наследования признаков, установленные Г. Менделем (7ч)
|
Закономерности наследования признаков, выявленные Г.Менделем. Гибридологический метод изучения наследственности. Моногибридное скрещивание. Первый закон Менделя – закон доминирования. Второй закон Менделя – закон расщепления. Полное и неполное доминирование. Закон чистоты гамет и его цитологическое обоснование. Анализирующее скрещивание. Дигибридное и полигибридное скрещивание; третий закон Менделя – закон независимого комбинирования признаков.
|
Демонстрация динамических моделей, иллюстрирующих законы Г.Менделя, слайдов с примерами наследования признаков.
|
Лабораторная работа. Решение генетических задач и составление родословных.
|
Межпредметные связи. Математика. Умножение многочлена на многочлен. Терема сложения вероятностей. Теорема умножения вероятностей.
|
Взаимодействие генов (10ч)
|
Генотип как целостная система. Взаимодействие аллельных генов в определении признака: доминирование, неполное доминирование, кодоминирование. Взаимодействие неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Плейотропия. Экспрессивность и пенетрантность.
|
Лабораторная работа. Решение генетических задач и составление родословных.
|
Межпредметные связи. Математика. Умножение многочлена на многочлен. Теорема сложения вероятностей. Теорема умножения вероятностей.
|
Наследование признаков, сцепленных с полом (5ч)
|
Генетическое определение пола: прогамия, эпигамия, сингамия. Аутосомы и гетерохромосомы. Гомогаметный и гетерогаметный пол. Генетическая структура половых хромосом. Наследование признаков, сцепленных с полом. Гемизиготное состояние гена.
|
Демонстрация родоловных выдающихся представителей человечества.
|
Лабораторная работа. Решение генетических задач и составление родословных.
|
Межпредметные связи. Математика. Умножение многочлена на многочлен. Терема сложения вероятностей. Теорема умножения вероятностей.
|
Сцепление генов и кроссинговер (7 ч)
|
Хромосомная теория наследственности. Группы сцепления генов. Сцепленное наследование признаков. Закон Т.Моргана – закон сцепленного наследования генов. Полное и неполное сцепление генов; расстояние между генами, расположенными в одной хромосоме. Генетические и цитологические карты хромосом. Кроссинговер, виды кроссинговера, кроссоверные и некроссоверные гаметы.
|
Демонстрация карт хромосом человека, животных и растений.
|
Лабораторная работа. Решение генетических задач.
|
Межпредметные связи. Математика. Умножение многочлена на многочлен. Терема сложения вероятностей. Теорема умножения вероятностей.
|
Анализ родословных (7ч)
|
Генеалогический метод как специфический метод изучения наследственности человека. Основные этапы генеалогического метода. Пробанд, сибсы. Условные обозначения для графического изображения родословной. Правила составления родословной. Основные типы наследования признака или болезни: аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, X-сцепленные доминантный и рецессивный, Y-сцепленный (голандрический). Основные закономерности наследования различных типов.
|
Демонстрация родословных выдающихся представителей человечества.
|
Лабораторная работа
|
Решение генетических задач и составление родословных.
|
Межпредметные связи. Математика. Умножение многочлена на многочлен. Терема сложения вероятностей. Теорема умножения вероятностей.
|
Изменчивость (8ч)
|
Основные формы изменчивости. Фенотипическая, или модификационная, изменчивость. Свойства модификаций. Роль условий внешней среды в развитии и проявлении признаков и свойств. Статистические закономерности модификационной изменчивости; вариационный ряд и вариационная кривая. Норма реакции; зависимость от генотипа. Дискретные и непрерывные признаки организмов.
|
Генотипическая изменчивость и ее свойства. Мутации. Причины и свойства мутаций. Классификация мутаций. Генные мутации. Множественное действие гена. Хромосомные перестройки: дупликации, делеции, инверсии, транслокации. Геномные мутации. Основные группы геномных мутаций: анеуплоидия и полиплоидия. Эволюционная роль мутаций; значение мутаций для практики сельского хозяйства и биотехнологии.
|
Демонстрация примеров модификационной и мутационной изменчивости.
|
Лабораторная работа. Изучение изменчивости. Построение вариационной кривой.
|
Межпредметные связи. Математика. Умножение многочлена на многочлен. Терема сложения вероятностей. Теорема умножения вероятностей. Физика. Ионизирующие излучение, понятие о дозе излучения и биологической защите. Химия. Химические соединения: лекарства, антисептики. Тяжелые металлы.
|
Генетика популяций (6ч)
|
Генетика и эволюционная теория. Популяция как элементарная единица эволюции. Генофонд популяции. Перекрестно оплодотворяющиеся и самооплодотворяющиеся популяции. Панмиксия. Генетические процессы в популяциях. Идеальные и реальные популяции. Условия существования в природе идеальной популяции. Закон Харди – Вайнберга. Близкородственные браки.
|
Лабораторная работа. Решение генетических задач.
|
Межпредметные связи. Математика. Умножение многочлена на многочлен. Терема сложения вероятностей. Теорема умножения вероятностей. География. Распространение животного и растительного мира на Земле. Экономическая география. Население мира. География населения мира.
|
Наследственная патология человека (2 ч)
|
Диагностика наследственных болезней. Методы изучения наследственности человека: цитогенетический, биохимический, молекулярно-генетический, близнецовый. Генные и хромосомные болезни человека. Принципы лечения больных с наследственной патологией. Профилактика наследственной патологии. Медико-генетическое консультирование.
|
Демонстрация хромосомных аномалий человека и их фенотипических проявлений.
|
Лабораторная работа. Решение генетических задач.
Тематический план курса
№ п/п
|
Общие темы
Тема занятия
|
Кол-во часов
|
Дата
|
|
Введение
|
1ч
|
|
|
Основные носители наследственности
|
7 ч
|
|
|
Строение и функции клеток. Основные положения клеточной теории.
|
1ч
|
|
|
Строение и функции хромосом. Кариотип человека.
|
1ч
|
|
|
Генетические механизмы передачи наследственных свойств - деление клеток.
|
1ч
|
|
|
Митоз.
|
1ч
|
|
|
Мейоз.
|
1ч
|
|
|
Гаметогенез. Особенности овогенеза и сперматогенеза.
|
1ч
|
|
|
Семинарские занятия.
|
1ч
|
|
|
Химические основы наследственности
|
8ч
|
|
|
Химическое строение нуклеиновых кислот.
|
1ч
|
|
|
Функции нуклеиновых кислот.
|
1ч
|
|
|
Сохранение информации от поколения к поколению.
|
1ч
|
|
|
Гены и их структура.
|
1ч
|
|
|
Реализация генетической информации.
|
1ч
|
|
|
Генетический код и его свойства.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Семинарские занятия.
|
1ч
|
|
|
Закономерности наследования признаков, установленных Г. Менделем
|
7ч
|
|
|
Гибридологический метод Менделя
|
1ч
|
|
|
Моногибридное скрещивание. Явление полного и неполного доминирования.
|
1ч
|
|
|
Дигибридное скрещивание.
|
1ч
|
|
|
Полигибридное скрещивание.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Семинарское занятие.
|
1ч
|
|
|
Взаимодействие генов
|
10ч
|
|
|
Взаимодействие аллельных генов.
|
1ч
|
|
|
Взаимодействие неаллельных генов.
|
1ч
|
|
|
Комплементарное взаимодействие генов.
|
1ч
|
|
|
Эпистаз.
|
1ч
|
|
|
Полимерия.
|
1ч
|
|
|
Плейотропность.
|
1ч
|
|
|
Пенетрантность и экспрессивность.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Семинарское занятие.
|
1ч
|
|
|
Наследование признаков, сцепленных с полом
|
5ч
|
|
|
Варианты определения пола.
|
1ч
|
|
|
Хромосомное определение пола.
|
1ч
|
|
|
Наследование признаков, сцепленных с полом.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Семинарское занятие.
|
1ч
|
|
|
Сцепление генов и кроссинговер
|
7ч
|
|
|
Кроссинговер.
|
1ч
|
|
|
Сцепление генов.
|
1ч
|
|
|
Хромосомная теория наследственности Т.Моргана.
|
1ч
|
|
|
Генетические и хромосомные карты человека.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Семинарское занятие.
|
1ч
|
|
|
Гены в семьях. Анализ родословных.
|
7ч
|
|
|
Генеалогический метод как специфический метод изучения наследственности человека.
|
1ч
|
|
|
Составление родословных.
|
1ч
|
|
|
Критерии типов наследования.
|
1ч
|
|
|
Анализ родословных.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Семинарское занятие.
|
1ч
|
|
|
Закономерности изменчивости.
|
8ч
|
|
|
Основные типы изменчивости.
|
1ч
|
|
|
Ненаследственная изменчивость.
|
1ч
|
|
|
Построение вариационного ряда и кривой.
|
1ч
|
|
|
Наследственная изменчивость. Мутационная изменчивость.
|
1ч
|
|
|
Генные мутации. Хромосомные перестройки. Геномные мутации.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Семинарские занятия.
|
1ч
|
|
|
Генетика популяций.
|
6ч
|
|
|
Характеристика популяции.
|
1ч
|
|
|
Частоты генотипов и частоты генов.
|
1ч
|
|
|
Частоты генов в поколении потомков. Закон Харди-Вайнберга.
|
1ч
|
|
|
Родственные браки.
|
1ч
|
|
|
Решение задач.
|
1ч
|
|
|
Семинарское занятие.
|
1ч
|
|
|
Наследственная патология человека.
|
2ч
|
|
|
Диагностика наследственных болезней Лабораторные методы наследственных болезней (цитогенетический, биохимический, молекулярно-генетический, близнецовый).
|
1ч
|
|
|
Генные и хромосомные болезни человека. Профилактика наследственных болезней
|
1ч
|
|
Основная литература.
Болгова И.В. Сборник задач по общей биологии (с решениями) для поступающих в вузы. М.:ОНИКС 21век; Мир и образование, 2005.
Бочков Н.П. Медицинская генетика. – М.: Мастерство; Высшая школа, 2001.
Общая биология: 10-11 кл./ Под ред. проф. В.Б. Захарова. – М.,2004.
Общая биология: Для гимназий и лицеев/ Под ред. проф. А.О. Рувинского. – М., 2000.
Дополнительная специальная и научно-популярная литература.
Айла Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. – М., 1987.
Асанов А.Ю. Медицинская генетика. – М.: Мастерство, 2003.
Ауэрбах Ш.М. Наследственность. Введение в генетику для начинающих. – М: Атомиздат, 1969.
Богданов А.А. Власть над геном. – М.: Просвещение, 1989.
Бочков Н.П. Гены и судьбы. – М.: Молодая гвардия, 1990.
Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3т. – М., 1990
Давиденко Е.Ф. Что такое наследственные болезни? – М.: Знание, 1985.
Карузина И.П. Учебное пособие по основам генетики. – М.: Медицина, 1989.
Левонтин Р.В. Человеческая индивидуальность: наследственность и среда. – М.: Прогресс, 1993.
Тарасенко Н.Д. Что вы знаете о своей наследственности? – Новосибирск: Наука, 1999.
Шевцов И.А. Популярно о генетике. – Киев: Киевиздат, 1989.
|
